三维时间飞跃法磁共振血管成像评价健康成人椎动脉变异的临床应用价值*

张 玲 祁 鸣* 顾培玉

椎动脉是脑部血液供应的重要来源，当椎动脉发生病变时会产生一系列症状，有文献报道，引发中枢性眩晕最重要的因素是椎动脉先天性发育不良，起源与走行异常是椎动脉最常见的变异类型，以往诊断主要依赖于尸检、计算机断层成像血管造影(computed tomography angiography，CTA)、数字减影血管造影(digital subtraction angiography，DSA)[1-2]。然而颅脑磁共振血管造影MRA提供了一种在活体状态下无创性研究椎动脉变异的方法，且无辐射损伤，扫描时间仅需数分钟并且不需要注射对比剂，特别是3.0T MR因其SNR明显高于1.5T MR，在椎动脉成像方面显示出了巨大优势。本研究对442名接受三维时间飞跃法磁共振血管成像(three-dimensional time-of-flight magnetic resonance angiography，3D-TOF MRA)检查的健康成人体检者，探讨其在椎动脉变异检出的作用。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集2012年9月至2013年6月在南京医科大学第一附属医院接受椎动脉MRA检查的体检者442名，其中男性221名，女性221名；年龄20～74岁，平均(50.8±10.1)岁。所有入选者均因健康查体入选，扫描范围自主动脉弓水平至大脑后循环的动脉，所得MRA图像清晰无明显伪影干扰。

1.2 扫描方法

使用Siemens Magnetom Verio 3.0T MR仪，扫描序列为3D-TOF MRA，使用头部8通道线圈及颈椎线圈，受试者取仰卧位，头先进。于扫描前嘱受试者保持头部不动，检查时轻戴耳塞，头部使用海绵固定，所有受试者均不注射造影剂。扫描参数：TR 22 ms，TE 3.6 ms，反转角18o，矩阵210×190，层厚0.55 mm。图像后处理包括：①最大强度投影(MIP)；②多平面重建(MPR)；③三维表面重建(SSD)；④容积重现(VR)。

2 结果

2.1 椎动脉起源异常

442名体检者中，椎动脉起源异常的发生率为4.75%(21/442)，均为单侧。其中左侧发生率为90.48%(19/21)，右侧发生率为9.52%(2/21)；左侧异常者均起自主动脉弓(如图1、图2和图3所示)。

图1、图2和图3显示，左侧椎动脉起源、行径变异，图1、图2显示出左侧椎动脉细小，且起自主动脉弓，伴行径变异(入左C5横突孔)；图3清晰显示左颈总动脉与左锁骨下动脉之间走行的“第三支”细小血管，即左侧椎动脉。

本组21例椎动脉起源异常者中20例伴同侧椎动脉入横突孔位置异常，占95.24%(20/21)，仅有1例为左侧起源异常伴双侧椎动脉入横突孔位置变异(左侧入C5，右侧入C4)。右侧异常者均起自右侧颈总动脉(如图4、图5和图6所示)。

图4、图5和图6显示，右侧椎动脉起源、行径变异，三种重建图像均可显示右侧椎动脉起自右侧颈总动脉根部，伴行径变异(入右C4横突孔)。

2.2 椎动脉行径异常

442名体检者中，椎动脉行径异常的发生率为9.50%(42/442)，大部分为单侧(95.24%，40/42)。其中左侧发生率为50.00%(20/40)，右侧发生率为50.00%(20/40)；单侧行径异常者中入C5横突孔发生率最高，为75.00%(30/40)，其次为C4，发生率为25.00%(10/40)，仅有2例为双侧椎动脉行径异常(1例右侧入C4、左侧入C5，1例双侧均入C4)。

3 讨论

正常椎动脉至合成基底动脉共分为4段，走行较长[3]。第1段即自锁骨下动脉至颈椎横突孔，第2段为走行在C6至C1横突孔的部分，自C1横突孔至环枕后膜为第3段，第4段即自环枕后膜至基底动脉。双侧椎动脉合成基底动脉后作为后循环动脉一起为脑后部诸如脑干、内耳迷路等结构供血。椎动脉变异的发生率在临床较多见，当椎动脉发生病变时，可出现以椎-基底动脉供血不足引起的一系列症状，如偏头疼、迷路症状及前庭症状等。因此，椎动脉的变异值得研究。

随着医学影像技术的发展，目前应用到研究椎动脉变异上的方法有很多，如经颅多普勒(transcranial doppler，TCD)、CTA、MRA及DSA。TCD采用超声多普勒技术，随着多探头联合应用可通过检测血流速度及血流动力学参数，提供椎动脉的解剖形态和功能信息[4]。TCD虽然对血流敏感，但其密度分辨力差，并且受到有限声窗的限制和操作者主观能动性等影响。CTA需静脉注射对比剂，具有较高的时间和空间分辨力、无创性检查以及多角度观察病变等特点，但其有辐射损伤，肝肾功能差或碘过敏者不适用。DSA利用三维立体图像重建可多方位动态观察椎动脉，是血管成像的金标准，但由于显示范围受限，常需要进行多次造影联合分析方能达到目的，具有一定创伤性且存在较大的辐射损伤[5]。3D-TOF MRA技术提供了一种在活体状态下无创性研究椎动脉的方法且无辐射损伤，特别是3.0T MR因其SNR明显高于1.5T MR，使得常规非增强血管检查成为可能，各向同性的实现，扫描速度的极大提高，空间分辨率的更高实现，在椎动脉成像方面显示出了巨大优势[6]。

图1 厚层MIP影像图

图2 三维MIP影像图

图3 轴位源影像图

图4 厚层MIP影像图

图5 三维MIP影像图

图6 VR影像图

先天性椎动脉变异分为4种，分别为起源异常、行径异常、发育不良及单侧双支椎动脉，本组资料主要涉及前两者[7]。椎动脉起源异常临床最常见，Bhatia等[8]对居住在澳大利亚南部人群体检中发现，左椎动脉起自主动脉弓的比例竟然远高于其他地区，达到了7.41%，可能与环境因素有关[9]。在我国左椎动脉起源于主动脉弓的比例达到3.2%～4.2%[10]。本组左椎动脉起源于主动脉弓比例为4.30%(19/442)，与文献报道类似[11-12]。多数学者认为，由于在胚胎发育过程中，发育成椎动脉的背外侧支和参与合成中动脉弓的背主动脉主干之间未发生中断或萎缩等退化。本组资料还显示，左侧起源异常者均起自主动脉弓，也与文献报道类似[13]。起源于主动脉弓的椎动脉其内压势必高于锁骨下动脉，理论上应该能得到更充足的血液供应，从而减少因椎动脉供血不足引起的相关疾病，但在椎动脉发育不良或椎动脉粥样硬化、狭窄及阻塞等情况下，主动脉的高压力则成为椎动脉破裂或形成夹层动脉瘤的重要原因之一[12]。对于起源异常的椎动脉，行颈根部手术时提前预知是非常重要的，可避免损伤异常的椎动脉；椎动脉造影时，如果在锁骨下动脉处未找到椎动脉，应将导管退回至主动脉弓寻找椎动脉。本研究除发现最常见的左侧椎动脉直接起自左锁骨下动脉与左颈总动脉之间的主动脉弓上，还发现了2例较少见的椎动脉起源于颈总动脉，均发生在右侧。

椎动脉行径异常，常见为椎动脉第2段起始入C5、C4横突孔或C3横突孔，极少数入C7横突孔。本研究椎动脉第2段起始入C5横突孔最多见，部分入C4横突孔，未见入C3和C7横突孔，椎动脉入横突孔位置异常发生率为9.50%，与文献报道的出现率类似[14]。本研究中亦出现2例双侧变异，且入横突孔水平高低不一。椎动脉起源异常中常伴有入横突孔位置异常，在本组资料中发生率为100%，其临床意义在于诊断锁骨下动脉窃血综合征时，不能单独依靠超声诊断椎动脉频谱来推断锁骨下动脉有无狭窄和窃血，而是需要综合椎动脉起源位置做出判断[15]。行径异常的椎动脉由于入横突孔前没有横突孔的保护，当颈椎运动不当时容易造成由于应矩力不等对椎动脉产生刺激或压迫，尤其刺激椎动脉壁上的交感神经，造成椎动脉痉挛从而导致椎-基底动脉供血不足，引发相应临床症状。对于行径变异的椎动脉，手术、颈部外伤及推拿按摩时都有损伤的可能性，提前预知非常必要。

综上所述，椎动脉起源及行径异常是一种常见的变异，3D-TOF MRA能清晰、无创及多角度地显示椎动脉的这种变异，为临床手术及治疗提供依据。同时，对于本研究中的442名体检者还做了头颅3D-TOF MRA，观察Willis环的变异情况，有待对两者之间是否有相关性做进一步的统计分析。

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