了解脑膜中动脉(MMA)的走行及位置有助于判断颅外伤时硬脑膜外出血的部位,指导开颅手术避开易伤点,或寻找、诊断由MMA供血的颅内病灶[1-6]。目前, 有关MMA解剖的形态学研究多局限于尸体解剖或个案报道,对正常MMA及参与病变供血的MMA的比较的研究亦较少[2, 5-11]。近年来,320排CT的应用使得快速精细的无创头颈部血管成像成为现实。该检查手段使医师可以在有创治疗前清晰观察头颈部动脉的走行情况,进行相应的诊疗设计[12]。在本研究中,笔者对经头部CT血管造影(CTA)检查发现MMA异常供血的患者及MMA无异常供血患者的MMA起点、管径和走行情况进行了统计分析,为临床无创诊断MMA形态异常及规划开放式手术、微创手术及腔内治疗、预防并发症等提供参考。
对象与方法 一、一般资料收集2015年9月至2017年7月在中山大学附属第三医院行头颅CTA的56例患者的资料,其中男21例、女35例,年龄(57.5 ±21.1) 岁。按CTA结果将患者的112条MMA分为病变组及对照组。病变组为存在由MMA供血颅内病灶的28例患者的患侧MMA,共28条,28例患者中脑膜瘤16例、硬脑膜动静脉瘘/动静脉畸形12例;对照组为不存在由MMA供血颅内病灶的28例患者的MMA以及上述存在由MMA供血颅内病灶的28例患者的健侧MMA,共84条,28例不存在由MMA供血颅内病灶的患者分别为缺血性脑卒中20例、颅内动脉瘤6例、烟雾病术后2例(由于收录患者颅内病变均局限于单侧,检查均未见对侧MMA供血异常,故考虑健侧和病变侧存在相关性的可能性较小)。所有患者均无对比剂过敏史,肾功能均正常。所有患者在CTA检查前均签署了知情同意书,本研究经中山大学附属第三医院医学伦理委员会批准。
二、检查设备及方法56例患者均进行320排CTA,观察MMA的显示情况及其形态学特征,并对病变组和对照组MMA的走行和形态进行比较,以了解MMA的走行分布规律及其在供血颅内病变时是否存在可供诊断用的形态特征。
1. CTA采用TOSHIBA Aquilion ONE 320排容积CT扫描仪,扫描范围为C2椎体下缘至颅顶外板,扫描方式为容积扫描,OM为扫描基线。层厚0.5 mm,重建间隔0.25 mm,准直0.5 mm,扫描速度0.75 s/r,电压80 kV,平扫电流350 mA,增强电流150 mA,总共曝光时间47.75 s,矩阵512。采用对比剂团注法,用高压注射器经肘静脉注入2 ml/kg非离子型对比剂优维显370(含碘370 mg/ml),注射速度5 ml/s,延期7 s开始扫描。
2. 图像三维重建扫描完成后将原始数据传入Vitrea fx图像工作站进行容积再现、多平面重建、曲面重建及最大密度投影法重建原始图像。用高级血管分析软件(AVA)对MMA的起始段作血管腔定量分析,打开AVA软件包,导入原始图像,利用横断面、冠状面和矢状面多平面重组图像定位,选择MMA的管径及动脉走行路径进行检测。
3. 观察内容通过多角度观察,记录MMA的出现率、起始部位、MMA颅外段和颅内段的管径、颅外段和颅内段在矢状位、冠状位上投影的角度和长度等指标来反映MMA的立体解剖形态特征。MMA的CTA图像清晰度质量分析参考已有文献[12-14],感兴趣区域(ROI)无残余骨影、可显示四级脑血管分支、血管连续及血管边缘光滑锐利即为图像质量能满足检查需要。
三、统计学处理采用SPSS 19.0处理数据,检测数据用x±s表示,对2组MMA开口位置、走行方式及管径比较进行t检验,P < 0.05为差异有统计学意义。
结果 一、基本情况56例患者的112条MMA及其分支均能在CTA图像上清晰显示,全部发自上颌动脉(图 1A),MMA血管连续、边缘光滑锐利,ROI无残余骨影,故认为图像质量能满足检查需要。
病变组动脉的颅外段,即由上颌动脉发出MMA至动脉进入棘孔之间的血管节段管径为(2.5±0.3)mm,对照组为(1.4±0.3)mm,2组比较差异有统计学意义(t=-17.089, P < 0.001,图 1B)。所有患者的MMA起始部位均为颞下颌关节内下方,邻近下颌颈内侧面处。病变组MMA起始部位至动脉进入棘孔处之间的血管节段在矢状位上的投影长(1.8±0.5)cm,对照组的投影长(2.0±0.5)cm,2组比较差异无统计学意义(t=1.507, P=0.135),2组112支MMA的投影长为(1.9±0.5)cm。
三、MMA颅外段走行方向MMA自下颌动脉发出后到进入棘孔前均呈向前向内及向上走行。该节段MMA走行方向在冠状位上的投影向内与水平线之间形成的角度在病变组为(67.1±7.9)°,在对照组为(65.6±7.0)°,2组比较差异无统计学意义(t=-0.954, P=0.342),2组112条MMA的角度为(66.1±7.3)°。该节段MMA走行方向在矢状位上的投影向前与竖直线之间形成的角度在病变组为(20.1±15.3)°,在对照组为(21.8±12.1)°,2组比较差异无统计学意义(t=-0.525, P=0.603),2组112条MMA的角度为(21.1±12.7)°。
四、MMA颅内段分叉前走行方向所有112支MMA出棘孔后均沿颅骨先水平向外侧走行,后转为向前上走行。MMA转向前上走行处与分叉处之间连线在矢状位上的投影向前与水平线之间形成的角度在病变组为(35.1±2.9)°, 在对照组为(36.3±3.9)°,2组比较差异无统计学意义(t=0.748, P=0.456),2组112条MMA的角度为(36.2±3.5)°,见图 1C。
五、MMA颅内段分叉前管径及长度病变组MMA出棘孔并水平向外侧走行后转向前上走行处与分叉处之间连线在矢状位上的投影长(3.8±0.3)cm,对照组的投影长为(3.8±0.3)cm,2组比较差异无统计学意义(t=0.765, P=0.446),2组112条MMA的投影长为(3.8±0.3)cm,见图 1C。病变组MMA出棘孔后分叉前主干管径为(2.0±0.5)mm,对照组为(1.1±0.3)mm,2组比较差异有统计学意义(t=-10.791, P < 0.001)。
讨论MMA一般发自上颌动脉位于颞下窝的第一段,此后由棘孔入颅骨,于蝶骨大翼内侧壁向前上,沿颅骨内板上的MMA沟走行,并发出前后支[1-2]。MMA对硬脑膜动静脉瘘/动静脉畸形、脑膜瘤及烟雾病等疾病的有创性治疗具有重要意义[1-4]。在其他脑部手术及外伤的治疗计划中也需要重视该支血管的情况[1-2, 5-6, 16]。因此,在分析患者影像学结果的过程中,临床医师需了解MMA的走行,在颅骨外伤患者的头颅CT上仔细观察骨折线与MMA的位置关系,以及明确MMA走行范围内有无假性动脉瘤、造影剂外渗等血管损伤征象。
我们发现,当MMA供血颅内病灶时,MMA扩张明显。这对于临床工作中避免漏诊颅内病变的颈外动脉系统来源供血血管有一定的意义。另外,不论是否供血颅内病变,MMA的走行方向都基本保持不变,本研究中患者的MMA自上颌动脉发出后的走行大致呈先斜向前内上方朝向棘孔走行,穿过棘孔后沿颅骨内缘先横行向外侧走行后转向前上走行并发出前后支。尤其值得注意的是,MMA进入棘孔的位置的体表投影紧贴于颞下颌关节前方,其颅内段紧贴颅骨先水平向外侧走行,后转为向前上走行。颅内段水平向外走行后转向前上走行处与分叉处之间的连线在矢状位上的投影向前与水平线之间形成的角度为(36.2±6.5)°,该段在矢状位上的投影长为(3.8±0.4)cm。本研究中统计的MMA走行分布情况与已发表的该动脉血管解剖学研究结果相符合[5-9]。了解该段血管走行方向和距离具有一定的临床意义。首先,有研究显示临床常见的神经外科翼点入路手术在移除骨瓣时会因MMA在该区域的分支被撕断甚至被铣刀锯断而导致大量出血,其次,曾有报道指出,颅骨骨折患者常因MMA受损而形成硬膜外血肿,此种情况下初诊时血肿较小的患者会出现血肿增大的情况[5-6, 8]。因此了解MMA在分出前后支之前的走行分布情况,及其对应的体表投影位置,有助于我们在临床工作中避开MMA及其分支可能分布的危险区域行手术切口,并且应对伤口累及MMA可能分布的危险区域的外伤患者进行额外的仔细检查,以及早发现并处理动脉损伤。
本研究采用320排CTA增强扫描和三维重建,成功显示了MMA并对其走行和管径进行了研究,图像清晰度达到了质量分析要求[12-14]。良好的图像质量是CTA检查的关键,除了受设备本身的时间和空间分辨率等因素影响外,扫描技术和图像重建技术对图像质量也很重要。本研究显示,正常情况下MMA较细小,因此为清晰显示该支血管,在CTA检查时需要注意以下几个方面:① 为了保证每次检查时对比剂均充分进入血管并清晰显示细小的MMA,静脉注射对比剂剂量要足够大(达到2 ml/kg),注射速率不低于4.0 ml/s;② 由于320排CT扫描速度快,为了避免静脉内对比剂存留对MMA显示造成影响,应在肘静脉团注入对比剂;③ MMA细小不易被发现,应从其上颌动脉发出处开始,沿动脉走行逐层进行图像重建,且重建时需要仔细调整阈值,把MMA全程显示出来。
我们未发现MMA起源变异的情况,这可能与MMA非上颌动脉起源变异的发生率较低有关,文献报道中该情况的发生率约为0.5%~2.1%[1, 5, 10, 15, 17-19]。尽管如此,如果在有创性治疗尤其是脑膜瘤及硬脑膜动静脉瘘等疾病的腔内栓塞治疗未能及早发现变异而调整治疗方案,将可能引发严重的手术并发症,因此术前明确MMA的情况显得尤为重要[4, 10, 20]。
综上所述,320排CTA具有无创、检查快速等优势,尤其适用于治疗前的精细检查。320排CT探测器的宽度是64排CT的5倍,而且其电脑数据处理能力是64排扫描器的10倍。基于这些优点,320排CTA可以较好地评价MMA的管径和走行情况,为临床早期发现MMA异常及计划治疗提供指导。本研究结果也证实了320排CTA可以清晰显示MMA的走行及形态,供血颅内病变的MMA较正常MMA管径宽,这有助于判断MMA是否参与病灶供血及对其走行进行追踪和分析。
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