梭形动脉瘤

引言

椎-基底动脉梭形动脉瘤是脑血管外科中最具风险的病变之一，命名多样，诸如巨大蛇形、巨大梭形、S形、巨结肠基底动脉、冗长扩张动脉、移行性动脉瘤等，但其定义一般都包含独立流入道和流出道的特征。本章我们将回顾椎-基底动脉梭形动脉瘤的发病率、临床表现、自然病史和病理生理学，并在此基础上提出其相应的治疗方案。

背景

基底动脉冗长扩张综合征被认为是关于椎-基底动脉梭形动脉瘤最早的描述，大多数病例表现为脑神经病变，但多数未经脑血管造影证实。1922年，Wells对一位第VI~VⅢ对颅神经麻痹合并梗阻性脑积水的患者行外科手术探查，首次观察并描述了基底动脉梭形动脉瘤。WalterDandy医师也在1944年报道并描述了一种所谓的S形动脉瘤。1954年，Greit和Lofstedt报告了5例基底动脉扩张，其临床表现多为与梭形动脉瘤病变相关的压迫或缺血症状，从此以后的相关报道极大地扩展了研究者们对该类病变的认识。

发病率

椎-基底动脉梭形动脉瘤较为少见，在自然人群中的发生率估计<0.05%,而在一项2265例卒中患者的造影中阳性检出132例(5.8%),另一项CT/MRA研究中387例卒中患者中有10例(2.6%)呈椎-基底动脉冗长扩张表现。当然，也有一些研究显示的发病率较低，1914—1956年哥伦比亚大学的尸检报告其检出率为0.10%(615762),弗吉尼亚州一家医院尸检的检出率仅为0.07%(5/7500)。

上述研究中发病率的差异可能与梭形动脉瘤的定义不一致有关，实际上高血压和有吸烟史的人群中发病率可能增加,而儿童中发病率会很低，这一结论已经得到尸检证实。

病因学和病理生理学

由于发病率极低，早期梭形动脉瘤的研究主要聚焦于典型病理学特征上，缺乏临床证据描述。一项研究纳入408例病例，男性占70%以上，发病年龄从5～87岁不等，平均确诊年龄为60岁，显著高于囊状动脉瘤(表1和表2)。

表1  基底动脉梭形动脉瘤临床数据分析

表2  梭形动脉瘤治疗统计(5例以上文献)

梭形动脉瘤的合并症包括高血压(31%～69%)、糖尿病(10%～15%)、高脂血症(40%)、冠状动脉疾病(23%～28%)和吸烟(50%)。目前关于结缔组织病中的梭形动脉瘤数据非常缺乏，仅在梅奥团队的研究中有所揭示，4%的梭形动脉瘤患者确诊有结缔组织疾病，包括Fabry病和常染色体显性多囊肾病等。考虑到血管扩张的机制和家族史在动脉瘤形成中的作用，这是一个奇怪的现象。

临床表现

椎-基底动脉动脉瘤的临床表现主要包括缺血、占位和破裂出血，其中缺血性卒中最常见，占比超过44%(表1)。缺血的临床表现包括TIA和闭锁综合征相关性桥脑缺血等,最常累及桥脑 。Flemming等也描述了这类脑梗死的分布，分别是桥脑(50%)、外侧髓质(9%)、小脑半球(7%)、中脑/丘脑(4.5%)和枕叶(4.5%)。

占位效应通常继发于扩张血管对脑干和小脑的压迫，表现为颅神经麻痹、非交通性脑积水和腔隙性脑梗死等。颅神经麻痹最常累及面神经、三叉神经和外展神经，IX～XI对颅神经受损的报道较少。尽管动脉瘤的位置不同，但梗阻性脑积水一直被认为是脑干压迫的并发症 ,主要症状是头痛。据我们的经验，虽然占位性症状进展缓慢，但言语的突然恶化通常是终末期表现，与MRI中明显的壁内出血或微血管夹层等影像表现相印证(图1)。

图1患者男性，69岁，椎-基底动脉梭形动脉瘤5年。

2008年2月(A、B)、2012年1月(C、D)和2013年5月(E、F)的轴位MRI和CT血管造影或数字减影血管造影显示梭形动脉瘤体积逐渐增大，伴有脑干压迫症状。2013年5月行左侧椎动脉血管内弹簧圈闭塞术(G),2013年8月随访MRI发现动脉瘤轻微扩张(H)

与巨大囊状动脉瘤不同，椎-基底动脉梭形动脉瘤较少发生瘤体破裂,主要表现为突发性头痛，可伴/不伴有局灶性神经症状，13%的患者会发生SAH。既往研究中破裂动脉瘤所占比例不同，斯坦福研究组为67%,Anson研究组为23%破裂，而Flemming研究仅为3%;不同组的预后也不尽相同，斯坦福研究组39%的患者治疗后Hunt-Hess分级为1～2级，61%的患者治疗后分级为3～4级。

自然病史

椎-基底动脉梭形动脉瘤的自然病史取决于其临床症状，通常表现为缺血、占位效应及相关的颅神经麻痹、脑积水等，平均年破裂率为1.7%。

研究者根据影像学特征将其分为3个亚型。I型：受累血管偏心性梭形动脉瘤样扩张；Ⅱ型：受累血管肠管样均匀扩张；Ⅲ型：受累血管过度均匀扩张。一项159例椎-基底动脉梭形动脉瘤的完整纵向评估研究随访12年，获得719份随访资料，其中57%为肠管样扩张，25%为过度扩张，18%为梭形动脉瘤样扩张，21%伴发不明类型动脉瘤。过度扩张型或梭形动脉瘤较肠管样动脉瘤更易出现临床症状。Kiyofuji等研究证实，过度扩张型动脉瘤的自然病史最差，年进行性生长率和破裂率分别为15.8%和 3.5%。

研究发现，梭形动脉瘤发生缺血性卒中的风险高于出血性卒中，确诊后1年、5年、10年随访脑 梗死发生率分别为6.1%、17.3%和25.4%,与动脉瘤相关的脑梗死发生率分别为2.7%、11.3%和15.9%。梅奥诊所的研究揭示卒中风险因素包括早期出现临床症状、有动脉瘤诱发的缺血病史和过度扩张型动脉瘤，风险比分别为16.2、3.88和3.3;该研究的患者中位生存期为7.8年，与接受抗血小板治疗的患者相比，接受抗凝治疗的患者卒中复发率更低。

压迫症状

在Flemming等的研究中，35例患者(22%)出现脑干受压、脑积水或颅神经症状 ,1年随访中46%的患者有轻度残疾或无残疾，25%为中度残疾，25%为重度残疾或死亡；5年随访有18%的患者轻度残疾或无残疾，50%的患者有重度残疾或死亡。入组患者中有12例(7.5%)首发无压迫症状而在随访期出现症状。压迫症状与动脉瘤生长相关，梅奥研究中的159例患者中有52例(48%)影像学检测见动脉瘤生长，横截面直径年增大1.3mm。首诊时即有症状性压迫、过度扩张型或梭形动脉瘤，以及直径较大(15mm vs 8mm)是预测病变生长的因素。MRI T,像上体积增大的动脉瘤发生壁内出血的风险高于未增大者，但二者间无统计学差异。进行性生长的动脉瘤患者5年死亡率为56.5%,而无进行性生长的动脉

瘤患者仅为3.7%。

出血

梅奥研究的12年随访显示所有椎-基底动脉梭形动脉瘤的年破裂风险为0.9%,其中梭形偏心动脉瘤和过度扩张型动脉瘤的年破裂风险为2.3%,肠管样扩张型动脉瘤的年破裂风险为0.4%,且该风险随动脉瘤扩大而增加。Flemming等研究发现，所有破裂动脉瘤的直径均超过10mm,而未破裂病例中动脉瘤直径超过10mm的仅占34%,但也有个别直径30～40mm的大动脉瘤腔内存在大量血栓且未破裂。另一组研究中Mizutani等对8例基底动脉梭形动脉瘤随访观察1～5年，其中3例(38%)并发致命性SAH。

未破裂症状性动脉瘤的自然病程表现为压迫或缺血症状的进行性加重，抗凝治疗比抗血小板治疗能更有效地降低再发缺血的风险；相反，无症状的扩张型动脉瘤患者病史多为良性，5年随访发生SAH的风险仅为2.6%。

病理

椎-基底动脉是脑内唯一的两条动脉合并成一条大动脉的系统，形成动脉瘤的病理生理学机制相对独特，但与颅内其他动脉分叉处的动脉瘤形成机理可能在一定程度上相似，即动脉内弹性膜缺失和继发血管扩张的结果。Meng等报道在椎-基底动脉梭形动脉瘤的组织学标本中发现了动脉瘤形成的典型组织学改变，即高侧壁剪切力梯度区域的内弹性膜和中膜变薄 。此外，Hegedus对2名基底动脉扩张症患者的尸检中也发现了内弹性膜破坏和中膜网状纤维的丢失，但未见动脉粥样硬化的证据。

Nakatomi等通过梭形动脉瘤的尸检研究进一步揭示了其4种不同的组织学特征：内膜内弹性膜断裂增生、内膜内新生血管生成、壁内出血和腔内血栓，以及瘤内血栓内的新生血管形成。其中，内膜新生血管生成仅见于>12mm的动脉瘤，而壁内出血仅见于>28mm的动脉瘤。

关于粥样硬化的争论

动脉粥样硬化与囊状动脉瘤的形成有关 ;然而，其在椎-基底动脉梭形动脉瘤形成或发展中的作用目前存在争议。早期研究认为动脉粥样硬化是梭形动脉瘤形成的潜在原因。然而，随后的研究提出了相反结论的组织学证据。梭形动脉瘤的主要病理改变发生在内弹性膜，而动脉粥样硬化的主要病理改变是内皮损伤和斑块形成。1969年的一项研究检测了8例扩张型颅内动脉瘤标本，发现内弹性膜存在多个间隙，而管腔内的斑块样隆起组织被肥大细胞替代。Hulten等在对4例基底动脉梭形动脉瘤标本的检测中也发现了内弹性膜破裂，这些改变可能先前被误认为动脉粥样硬化所致。在120例梭形动脉瘤的大样本研究中，Drake和Peerless认为其中仅有6例动脉瘤发生与动脉粥样硬化直接相关。

虽然椎基底梭形动脉瘤(尤其老年患者)可能会出现一定程度的动脉粥样硬化，但不太可能是动脉瘤发生/发展的主要机制。动脉粥样硬化多发生于低剪切力区(<5dyn/em),导致内皮功能障碍、活性氧增加、白细胞黏附增加、渗透性和炎症反应提高。支持动脉粥样硬化的研究发现，23例基底动脉梭形动脉瘤中有10例发现动脉粥样硬化，且多发生于低剪切力的基底动脉内弯侧，而27个囊状动脉瘤中没有1例存在粥样硬化改变。因此认为，动脉粥样硬化可能继发于长段低剪切力，但相关的壁弹性降低和壁内炎症可能是导致扩张型改变的原因。

动脉瘤生长

梭形动脉瘤形成后逐渐发展，症状和体征持续恶化。当讨论动脉瘤生长时，界定动脉瘤腔和壁的生长是非常重要的。根据MRA流体力学模拟结果，动脉瘤腔生长可能与低剪切力有关。Boussel等针对7例无附壁血栓且形态不适合夹闭或栓塞的动脉瘤进行随访，将侧壁剪切力与径向剪切力相关的瘤壁位移作为动脉瘤生长的间接标志，研究发现在低侧壁剪切力区域的瘤壁径向位移更大,且容易出现内皮功能障碍，包括血管舒张物质减少、收缩物质增多，内皮通透性增加，白细胞黏附分子表达增加，血栓表面分子增多等，进一步导致附壁血栓形成、白细胞经内皮细胞迁移，以及金属蛋白酶介导的细胞外基质化。上述因素中的任何一个都可能导致动脉瘤生长。根据以上研究推测：动脉瘤的初始形成发生在高剪切力区，而管腔生长发生在低剪切力区。

然而，侧壁剪切力在椎-基底动脉梭形动脉瘤形成中的作用机理目前还不明晰。Nakatomi等通过对尸检标本的分析发现梭形动脉瘤瘤周血管内膜增生伴新生血管生成、瘤壁出血，附壁血栓伴血管新生，以及瘤壁反复出血等系列组织学表现，认为瘤壁出血是动脉瘤壁生长的原因。同一系列病例的磁共振检查发现9例症状性患者中，8例有动脉瘤壁增强和壁内出血，而7例无症状患者中有6例无上述影像特征。同样，在Schubiger等的研究中4例增长性巨大动脉瘤的影像学表现可见病灶强化与术中新发出血相关。上述研究让我们有理由推测，新生血管形成和复发性出血可能导致病变扩大，这与慢性硬膜下血肿的发生过程相似。

此外，也有研究支持微型血管夹层促进动脉瘤壁生长的结论。Mizutani等将动脉瘤分为4种类型，其中椎-基底动脉梭形动脉瘤为Ⅲ型，血管造影显示管腔不规则，组织学上可见内膜剥离、层状血栓和内弹性膜碎裂等。Anson等检查的病例中也见血管内膜撕裂这些证据都提示微型血管夹层可能是瘤壁生长的另一种机制。

上述动脉瘤壁的病理变化在某种条件可诱导动脉瘤破裂。2016年的一项研究中，Nasr等报告了152例患者的影像学随访(平均3.6±3.5),其中45例(29.6%)为梭形动脉瘤，75例(49.3%)为冗长扩张 症，32例(21.1%)为肠管样扩张，结果显示35个(23%)动脉瘤进行性生长(6.5%),8个(5.3%)动脉瘤破裂(1.5%)。应用单变量分析显示，动脉瘤生长和破裂的相关因素包括直径>10mm、子囊和附壁血栓。在研究终点，26.7%的梭形动脉瘤、9.3%的肠管样扩张型动脉瘤和59.4%的过度冗长扩张型动脉瘤生长或破裂，唯一与破裂独立相关的变量是过度冗长扩张型动脉瘤(P=0.003)。

治疗

Drake等最早报道了椎-基底动脉梭形动脉瘤的手术治疗，方法包括减流、血流隔绝和附壁血肿减压术,选择何种治疗需要考虑后循环侧支代偿是否充分，急性占位效应是否存在，患者的一般情况是否支持。通过闭塞或Hunterian结扎单侧椎动脉减少血流，63%的病例临床预后优秀/良好；通过血流隔绝，74%的患者可获得优秀/良好的结局；而采用动脉瘤夹闭术，71%的患者预后良好。Drake和Peerless也对围手术期并发症进行了详细描述，结论是并发症的发生率与受累血管的长度和动脉粥样硬化程度相关。 因此，作者建议将控制血压和抗血小板作为一线治疗。

Steinberg等回顾性分析了201例后循环动脉瘤Hunterian结扎术治疗的效果，其中34例为梭形动脉瘤，术后61%的患者病情好转。研究发现患者预后与后交通动脉发育和代偿直接相关，至少存在一侧粗大后交通动脉(>1mm)和双侧后交通动脉均细小(<1mm)的患者群脑干缺血发生率分别为6.7%和43%。对于侧支循环不良的患者，Kalani等尝试行旁路血管搭桥术，术后1个月内死亡率达45%,mRS从术前的2.1升高至术后的2.5。

血管内微创技术在椎-基底动脉梭形动脉瘤的治疗中发挥了重要作用，但不同治疗的效果不同。Uda等报道了闭塞椎动脉治疗5例椎-基底动脉动脉瘤的经验，其中3例为SAH,治疗后2例载瘤动脉并动脉瘤完全闭塞，2例载瘤动脉不全闭塞，1例动脉瘤颈残留，5例患者中4例临床预后良好或极好 。Leibowitz等的研究中纳入13例椎-基底动脉梭形动脉瘤，其中6例通过载瘤动脉完全闭塞实现了动脉瘤的血栓性闭塞，患者术后Rankin评分均改善，3例患者预后良好或极好；另外7例动脉瘤因位于椎-基底动脉交界处或基底动脉而无法实现动脉瘤的完全性闭塞，仅行血流限制性治疗，结果4例死亡，1例病情恶化，1例病情稳定。因此，作者认为通过载瘤动脉闭塞治疗椎基底结合部或基底动脉梭形动脉瘤可能并非是一种有效的治疗方式。

Aymard等尝试用球囊闭塞一侧椎动脉治疗梭形动脉瘤，若随访期内动脉瘤没有明显缩小则计划在氙气CT球囊闭塞试验的基础上闭塞对侧椎动脉。结果显示，10例梭形动脉瘤中8例(80%)血管造影治愈，90%临床症状好转或恢复正常，1例在闭塞小脑后下动脉远端椎动脉后病情加重，该研究结论与Leibowitz等的结果并不一致。

也有弹簧圈栓塞闭塞基底动脉治疗巨大梭形动脉瘤的报告，3例患者均能耐受手术且无神经系统并发症，可能是因为慢性血栓形成已经导致基底动脉梭形膨大节段对脑干和小脑的侧支供血作用已经丧失。

支架辅助弹簧圈成形术适用于侧支代偿不良、不能耐受载瘤血管闭塞的梭形动脉瘤治疗。Higashida等首次报道了应用支架辅助弹簧圈栓塞实施血流重建治疗基底动脉梭形病变,其他也有许多类似研究，均展示了理想的影像学和临床预后。

血流导向装置是一种低孔隙率支架，它允许血流在载瘤动脉中流动，在保留治疗节段内分支血流的同时限制血液进入动脉瘤腔，对于复杂前循环病变具有很高的闭塞率。Meckel等报告了10例复杂椎-基底动脉动脉瘤患者使用血流导向治疗的经验，6例预后良好(mRS 0～2),4例死亡,其他研究也报告了血流导向支架治疗后循环梭形动脉瘤的良好结果。然而，也有研究指出血流导向治疗后循环病变的并发症率很高且长期预后不良，建议谨慎应用。对于血流导向治疗椎-基底动脉梭形动脉瘤，仍需要更多后续研究，以获得更强的证据支持。

药物治疗

虽然手术和介人治疗对于部分患者效果良好，但并不适用于所有患者，尤其对于不能耐受外科治疗的老年患者，建议将药物治疗作为该人群的一线治疗方法。具体来说，药物治疗对于有附壁血栓形成的生长型梭形动脉瘤引起的脑干压迫症状有一定作用。Echiveri等报道，华法林治疗的7例患者均无复发性脑缺血发生，9例服用阿司匹林的患者中4例出现复发性卒中，目前的药物治疗也可应用新型抗凝血药物或二联抗血小板方案(如氯吡格雷和阿司匹林)。

血管炎症和适应性重塑过程广泛依赖于基质金属蛋白酶(MMP)的活性，非特异性MMP抑制剂，包括多西环素、氯沙坦和罗红霉素等已在临床中被证实可降低。与囊性脑动脉瘤相比，主动脉瘤的生物学特征更不稳定，其生长和破裂与附壁血栓、动脉粥样硬化和瘤壁炎症反应关系更密切。在这方面，脑梭形动脉瘤的表现类似主动脉瘤，可能对MMP导向疗法有良好反应。

根据本章讨论和文献回顾，我们提出了一种基于临床表现的症状性椎-基底动脉梭形动脉瘤治疗流 程(图.2)

图2  椎-基底动脉梭形动脉瘤建议治疗流程

结论

椎-基底动脉系统的梭形动脉瘤在解剖学、病理生理学和症状学方面对治疗提出了特殊的挑战，其自然病史通常为进展性、高危性，这就促使对于症状性患者需尽快治疗。然而，一个有效治疗方案的设计和实施需要清晰了解病变的病理和病因，并结合患者自身特点综合形成。