基于磁共振血管成像分析椎基底动脉交界区开窗与脑梗死的相关性研究

doi:10.3877/cma.j.issn.2095-2015.2023.02.005

目的

基于磁共振血管成像(MRA)的椎基底动脉交界区开窗的血液流变特性研究，探讨脑梗死与椎基底动脉交界区开窗的关系。

方法

收集2018年1月至2022年1月于牡丹江医学院附属红旗医院诊断为椎基底动脉交界处开窗的60例患者，依据有无脑梗死情况分为脑梗死组及对照组各30例，以椎基底动脉MRA图像为基础构建三维几何模型，应用计算流体力学方法进行数值模拟分析，获得血流速度(V)、震荡剪切系数(OSI)及管壁壁面剪切力(WSS)。

结果

脑梗死组V、OSI及WSS均高于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。脑梗死组高V集中在单侧椎动脉、开窗起始部、基底动脉及大脑后动脉处，另开窗起点处可见紊流；高OSI集中在开窗动脉附近；高WSS集中于单侧椎动脉、开窗起点处及双侧大脑后动脉，与高V、高OSI区域重合。上述血管区域易导致动脉内膜增生和动脉粥样硬化，增加脑梗死发生可能。

结论

脑梗死组的椎基底动脉交界区开窗畸形具有高V、高OSI及高WSS，多集中于开窗处及基底动脉段，临床上应着重关注该区域，及时采取治疗措施。

关键词: 脑梗死, 椎基底动脉交界区开窗, 高速血流, 高震荡剪切系数, 高壁面剪切应力

Objective

To investigate the relationship between cerebral infarction and vertebrobasilar junction fenestration based on the study of hemorheological characteristics of vertebrobasilar junction fenestration by MR angiography(MRA).

Methods

Sixty patients with vertebrobasilar junction fenestration diagnosed in Hongqi Hospital of Mudanjiang Medical University from January 2018 to January 2022 were collected.The patients were divided into cerebral infarction group(n=30)and control group(n=30)according to the presence or absence of cerebral infarction.Three-dimensional geometric models were constructed based on vertebrobasilar MRA images.Numerical simulation analysis was performed using computational hydrodynamic methods to obtain the results of velocity(V), oscillatory shear index(OSI)and wall shear stress(WSS).

Results

The V, OSI and WSS of the cerebral infarction group were higher than those of the control group, with statistically significant differences(P<0.05). In the cerebral infarction group, high V was concentrated in unilateral vertebral artery, origin of fenestration, basilar artery and posterior cerebral artery, and turbulent flow was observed at the origin of fenestration.High OSI was concentrated near fenestration artery.High WSS was concentrated in unilateral vertebral artery, origin of fenestration and bilateral posterior cerebral artery, which coincided with high V and high OSI area.The above vascular areas easily led to arterial intimal hyperplasia and atherosclerosis, increasing the possibility of cerebral infarction.

Conclusion

The fenestration of vertebrobasilar junction in the cerebral infarction group has high V, high OSI and high WSS, which are mostly concentrated in the fenestration and basilar artery segment.Clinically, it is important to focus on this area and take timely treatment measures.

Key words: Cerebral infarction, Vertebrobasilar junction fenestration, High velocity blood flow, High oscillatory shear index, High wall shear stress

图1 血流动力学部分操作过程示意图注：1A模型建立；1B、1C划分网格

表1 两组临床一般资料比较(例)

组别	例数	年龄(岁)	性别(男/女)	吸烟史(有/无)	高血压史(有/无)	糖尿病史(有/无)	饮酒史(有/无)
对照组	30	66.73±10.072	20/10	16/14	13/17	9/21	18/12
脑梗死组	30	67.87±8.989	18/12	17/13	11/19	8/22	16/14
统计量		t＝0.46	χ²＝0.287	χ²＝0.067	χ²＝0.278	χ²＝0.082	χ²＝0.271
P值		0.647	0.592	0.795	0.598	0.774	0.602

表1 两组临床一般资料比较(例)

组别	例数	年龄(岁)	性别(男/女)	吸烟史(有/无)	高血压史(有/无)	糖尿病史(有/无)	饮酒史(有/无)
对照组	30	66.73±10.072	20/10	16/14	13/17	9/21	18/12
脑梗死组	30	67.87±8.989	18/12	17/13	11/19	8/22	16/14
统计量		t＝0.46	χ²＝0.287	χ²＝0.067	χ²＝0.278	χ²＝0.082	χ²＝0.271
P值		0.647	0.592	0.795	0.598	0.774	0.602

表2 两组血流动力学参数比较分析

组别	例数	血流速度(m/s)	震荡剪切系数	管壁壁面剪切力(Pa)
对照组	30	0.128±0.006	0.060±0.008	0.581±0.114
脑梗死组	30	0.258±0.044	0.347±0.051	1.533±0.208
t值		15.773	30.212	22.003
P值		<0.05	<0.05	<0.05

表2 两组血流动力学参数比较分析

组别	例数	血流速度(m/s)	震荡剪切系数	管壁壁面剪切力(Pa)
对照组	30	0.128±0.006	0.060±0.008	0.581±0.114
脑梗死组	30	0.258±0.044	0.347±0.051	1.533±0.208
t值		15.773	30.212	22.003
P值		<0.05	<0.05	<0.05

图2 血流速度分布云图注：2A、2C为开窗正面观放大图；2B、2D为开窗背面观放大图

图3 震荡剪切系数分布云图注：3A、3C为开窗正面观放大图；3B、3D为开窗背面观放大图

图4 管壁壁面剪切力分布云图注：4A、4C为开窗正面观放大图；4B、4D为开窗背面观放大图

1	陈妙玲，梁满球，邹玉坚，等．DWI-ASPECTS对大脑中动脉供血区急性脑梗死患者早期神经功能恶化的预测价值[J]．放射学实践，2022，37(7)：813-817.
2	陈晓琴，童薪宇，董佳，等．椎基底动脉开窗与后循环缺血性卒中关系的研究进展[J]．实用心脑肺血管病杂志，2022，30(8)：121-125.
3	党超，卢洁，宋海庆，等．急性脑梗死缺血半暗带临床评估和治疗中国专家共识[J]．中国神经精神疾病杂志，2021，47(6)：324-335.
4	Lescher S，Zimmermann M，Konczalla J，et al.Evaluation of the perforators of the anterior communicating artery(AComA)using routine cerebral 3D rotational angiography[J]．J Neurointerv Surg，2016，8(10)：1061-1066.
5	Hudák I，Lenzsér G，Lunenkova V，et al.Cerebral arterial fenestrations：a common phenomenon in unexplained subarachnoid haemorrhage[J]．Acta Neurochir(Wien)，2013，155(2)：217-222.
6	Gao LY，Guo X，Zhou JJ，et al.Basilar artery fenestration detected with CT angiography[J]．Eur Radiol，2013，23(10)：2861-2867.
7	Matsumura Y，Yamanaka T，Murai T，et al.Orthostatic hemodynamics in the vertebral artery and blood pressure in patients with orthostatic dizziness/vertigo[J]．Auris Nasus Larynx，2021，49(4)：593-598.
8	童薪宇，周国敬，张栩阳，等．基于不同结构特征的基底动脉开窗畸形模型的血流动力学研究[J]．医用生物力学，2021，36(S1)：60-60.
9	Matsuura K，Jin WW，Liu H，et al.Computational fluid dynamic study of different incision length of coronary artery bypass grafting in a native coronary stenosis model[J]．J Thorac Dis，2019，11(2)：393-399.
10	陈晓琴，成志国，郭昊，等．MR血管成像血流动力学预测椎-基底动脉交界处裂隙型开窗患者发生后循环脑梗死[J]．中国医学影像技术，2023，39(3)：336-341.
11	Nasel C，Poetsch A，Brunner C，et al.Transitory ischemic attack associated with a rare fenestration of the cervical segment of the internal carotid artery：a case report[J]．J Med Case Rep，2022，16(1)：13.
12	Ye D，Huang J，Wang S，et al.Cerebral arterial fenestration associated with stroke and other cerebrovascular diseases[J]．Neuroreport，2021，32(16)：1279-1286.
13	Liang L，Steinman DA，Brina O，et al.Towards the Clinical utility of CFD for assessment of intracranial aneurysm rupture a systematic review and novel parameter-ranking tool[J]．J Neurointerv Surg，2019，11(2)：153-158.
14	Halabi CM，Kozel BA.Vascular elastic fiber heterogeneity in health and disease[J]．Curr Opin Hematol，2020，27(3)：190-196.
15	Hohri Y，Numata S，Itatani K，et al.Determination of the dominant arch by computational fluid dynamics analysis using computed tomography images in double aortic arch[J]．Int J Cardiovasc Imaging，2021，37(8)：2573-2575.
16	Xu Z，Rui YN，Hagan JP，et al.Intracranial aneurysms：pathology，genetics，and molecular mechanisms[J]．Neuromolecular Med，2019，21(4)：325-343.

[1]	刘欢颜, 华扬, 贾凌云, 赵新宇, 刘蓓蓓. 颈内动脉闭塞病变管腔结构和血流动力学特征分析[J]. 中华医学超声杂志（电子版）, 2023, 20(08): 809-815.
[2]	刘宏达, 邵祥忠, 李林, 许小伟. 海安地区动脉粥样硬化性脑梗死患者CYP2C19基因多态性及与氯吡格雷抵抗的关系[J]. 中华神经创伤外科电子杂志, 2023, 09(04): 234-240.
[3]	王静, 何彬. 经颅彩色多普勒超声联合血sCD40L、Fib、PAF对短暂性脑缺血发作后脑梗死的预测效果[J]. 中华神经创伤外科电子杂志, 2023, 09(04): 222-227.
[4]	程飞, 杨辉, 周世玲, 赵航. 静脉溶栓后机械取栓桥接治疗急性大动脉闭塞脑梗死可行性研究[J]. 中华神经创伤外科电子杂志, 2023, 09(03): 149-153.
[5]	马丽. CT灌注联合血管成像预测急性脑梗死患者近期神经功能预后的价值分析[J]. 中华脑科疾病与康复杂志(电子版), 2023, 13(04): 229-234.
[6]	许秀兰, 朱建建. 血压变异性与伴H型高血压的急性脑梗死患者预后不良的临床关系分析[J]. 中华脑科疾病与康复杂志(电子版), 2023, 13(04): 199-204.
[7]	王姗姗, 徐小汝, 史振仙, 张德杰. 丹参多酚酸联合尤瑞克林治疗急性分水岭脑梗死的疗效及对认知功能、脑血流动力学和血清LPA、ox-LDL、MMP-9水平的影响[J]. 中华脑科疾病与康复杂志(电子版), 2023, 13(03): 142-149.
[8]	杨栋栋, 李娜, 王炳旭, 郑秋盟, 陈卓铭. ROSA机器人治疗疑似脑梗死的隐源性脑脓肿一例[J]. 中华脑科疾病与康复杂志(电子版), 2023, 13(02): 124-126.
[9]	祝梅杰, 梁育磊, 梅厚东, 刘克万, 武孝刚. 早期高压氧治疗外伤性脑梗死的临床疗效及安全性分析[J]. 中华脑科疾病与康复杂志(电子版), 2023, 13(02): 97-101.
[10]	丁晶, 李培雯, 许迎春. 醒脑开窍针刺法在神经急重症中的应用[J]. 中华针灸电子杂志, 2023, 12(04): 161-164.
[11]	宁丽娜, 熊杰. 醒脑开窍针刺法结合舌部针刺治疗脑梗死后构音障碍的疗效观察[J]. 中华针灸电子杂志, 2023, 12(04): 146-150.
[12]	邱甜, 杨苗娟, 胡波, 郭毅, 何奕涛. 亚低温治疗脑梗死机制的研究进展[J]. 中华脑血管病杂志(电子版), 2023, 17(05): 518-521.
[13]	李秦鹏, 王其涛, 朱媛媛, 周琦, 刘笑言, 许勇. 颈动脉彩色多普勒超声、颈部CT血管成像及脑部CT灌注成像在脑梗死并发颈动脉狭窄患者中的应用研究[J]. 中华脑血管病杂志(电子版), 2023, 17(05): 482-488.
[14]	朱敏, 李法强. 血清GFAP、UCH-L1联合VILIP-1水平对急性脑梗死神经功能预后不良的预测研究[J]. 中华脑血管病杂志(电子版), 2023, 17(05): 452-457.
[15]	李安, 张秀萍, 白波, 赵阳, 薛国芳, 李东芳. 主动脉夹层术后并发神经系统并发症二例及文献复习[J]. 中华脑血管病杂志(电子版), 2023, 17(04): 373-378.

阅读次数

全文

摘要

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

Analysis of the correlation between fenestration at vertebrobasilar junction and cerebral infarction based on MR angiography

模态框（Modal）标题

选择文件类型/文献管理软件名称

选择包含的内容

Analysis of the correlation between fenestration at vertebrobasilar junction and cerebral infarction based on MR angiography