金 鑫綜述，劉晶瑤，張仁生審校

椎動脈優(yōu)勢(vertebral artery dominance，VAD)指兩側(cè)椎動脈直徑一側(cè)直徑較大或直徑相當(dāng)時一側(cè)與基底動脈呈直線連接。人群中35.5%～58%的人為左側(cè)椎動脈優(yōu)勢，右側(cè)椎動脈優(yōu)勢為19%～35.7%。[1～3]。VAD既往被認(rèn)為是一種較為常見的血管變異現(xiàn)象，無具體病變意義。后以2009年Hong[4]的研究為代表，多項研究發(fā)現(xiàn)VAD是后循環(huán)缺血的危險因素。一項納入3875例急性缺血性腦卒中患者的薈萃分析表明，與前循環(huán)缺血相比，后循環(huán)缺血患者發(fā)現(xiàn)椎動脈管徑不對稱的發(fā)生率明顯更高，并與基底動脈彎曲相關(guān)[5]。與大多數(shù)具有樹狀分支的動脈不同，基底動脈是人身體唯一一個由兩條動脈合并成的動脈。少有研究報道椎基底動脈交界處的血流動力學(xué)。研究椎動脈優(yōu)勢的形成，分析椎動脈優(yōu)勢參與基底動脈彎曲和后循環(huán)缺血的過程，對后循環(huán)缺血等疾病的臨床指導(dǎo)具有重要意義。筆者圍繞椎動脈優(yōu)勢的概念、形成，及VAD參與基底動脈彎曲和后循環(huán)缺血的病理生理機制進行綜述。

1 椎動脈優(yōu)勢

1.1 椎動脈優(yōu)勢的概念及一般特征 椎動脈作為椎基底動脈血管系統(tǒng)的供應(yīng)成分，占大腦后循環(huán)40%[6]的血液供應(yīng)。椎動脈的直徑一般為3～5 mm，雙側(cè)椎動脈管徑常不對稱，左側(cè)大于右側(cè)。VAD、椎動脈發(fā)育不良(vertebral artery hypoplasia，VAH)都是由雙側(cè)椎動脈不對稱衍生出的概念，其確切定義尚未形成共識[7]，一些學(xué)者還混用了VAD和VAH的概念[8]，在討論其臨床意義上也存在明顯的重疊，需要對它們進行更清晰的定義。研究人員對占主導(dǎo)地位的優(yōu)勢側(cè)椎動脈意見不同，一些研究認(rèn)為左椎優(yōu)勢占主導(dǎo)[9，10]，部分稱右側(cè)椎優(yōu)勢更多見[7，11]，還有觀點認(rèn)為兩側(cè)均等[7]。現(xiàn)診斷VAD較為公認(rèn)的執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)來源于Hong等[4]的研究，采用磁共振血管造影通過最大密度投影法，從雙側(cè)椎動脈與基底動脈匯合處開始，向下連續(xù)3段每相距3 mm測量3次管徑，最后取平均值作為椎動脈管徑的測量值。有一側(cè)椎動脈管徑粗于另一側(cè)，兩側(cè)相差≥0.3mm；或兩側(cè)椎動脈直徑相當(dāng)，一側(cè)與基底動脈連接更直接可被診斷為優(yōu)勢椎動脈。朱玄等[12]的研究選用椎動脈直徑差值超過1.2 mm診斷VAD。選用此標(biāo)準(zhǔn)會降低VAD的發(fā)生率。在研究中應(yīng)選用可靠且敏感的實踐標(biāo)準(zhǔn)，可將診斷VAD與腦血管事件發(fā)生聯(lián)系起來，起到指導(dǎo)臨床的作用。

VAH的常見定義為椎動脈直徑<2.5 mm[13]，VAH的操作標(biāo)準(zhǔn)在直徑小于2 mm到小于3 mm之間均有所報道[14]。Touboul等[15]將VAH定義為椎動脈直徑<3 mm，報告了50例健康受試者中VAH 6%的發(fā)生率，Delcker[16]報告了451例受試者中1.9%的VAH發(fā)生率(≤ 2 mm)。在不同地區(qū)和人群中，僅6%至26%的患者中雙側(cè)椎動脈管徑大小相當(dāng)[14]。

1.2 椎動脈優(yōu)勢的形成 優(yōu)勢半球血管需求理論認(rèn)為優(yōu)勢大腦半球與非優(yōu)勢半球因其功能上的區(qū)別致其血供的不同。Orlandini等[17]的研究發(fā)現(xiàn)腦底面Willis環(huán)左側(cè)的動脈與右側(cè)相比更大，認(rèn)為這種現(xiàn)象與左腦是優(yōu)勢半球相關(guān)。Zaina等[18]推測大腦優(yōu)勢半球的血液需求可能導(dǎo)致胚胎形成過程中的血流不對稱，優(yōu)勢側(cè)椎動脈更充足的血供可以滿足優(yōu)勢大腦半球更高的血供需求。Cagnie等[19]基于上述假設(shè)調(diào)查了50個受試者的椎動脈管徑和優(yōu)勢手的關(guān)系，結(jié)果沒有統(tǒng)計學(xué)意義。此項研究參與的受試者人數(shù)較少，不能充分代表椎動脈優(yōu)勢人群。2019年Vura[20]基于844受試者進行了一項不對稱的椎動脈與大腦優(yōu)勢的相關(guān)性研究，分析了椎動脈管徑、血流量及優(yōu)勢手的關(guān)系；結(jié)論提示優(yōu)勢大腦半球的血流量需求增加與椎動脈優(yōu)勢之間沒有必然聯(lián)系。

胚胎差異起源指兩側(cè)椎動脈發(fā)出動脈不同[21]。一般情況下，左側(cè)椎動脈起自由主動脈弓發(fā)出的左鎖骨下動脈，是主動脈的第2級分支；右側(cè)椎動脈起自由頭臂干發(fā)出的右鎖骨下動脈，是主動脈的第3級分支。上級分支血管較下級分支血管接受更高的血流切應(yīng)力，可解釋管徑的差異。該理論可合理闡述左椎動脈優(yōu)勢的形成，但并不能解釋右椎動脈優(yōu)勢。

先天解剖結(jié)構(gòu)的異常，研究表明[22]直接起源于主動脈弓的左側(cè)椎動脈與右側(cè)VAD密切相關(guān)。一般情況下，一側(cè)椎動脈起源異常時，對側(cè)的椎動脈會演變?yōu)閮?yōu)勢椎動脈。發(fā)生代償增粗、走行迂曲，以保證椎基底動脈系統(tǒng)的血供需求?，F(xiàn)認(rèn)為椎動脈異常起源于主動脈弓是在因為胚胎發(fā)育過程中，發(fā)育為椎動脈的背外側(cè)支和參與合成主動脈弓的背主動脈主干未發(fā)生萎縮或中斷[12]。異常的椎動脈起源引起血流動力學(xué)改變，易誘發(fā)腦血管疾病和顱內(nèi)動脈瘤形成。

研究者們提出各種推論來解釋椎動脈優(yōu)勢的形成，每種觀點均有其合理性和局限性。我們需開展更多研究來論證相關(guān)觀點，闡明椎動脈優(yōu)勢現(xiàn)象的血流動力學(xué)的變化特點。

2 椎動脈優(yōu)勢與基底動脈彎曲

2.1 基底動脈彎曲的概念和一般特征 基底動脈彎曲(basilar artery curvature)是指對基底動脈的起始點和分叉之間作垂線，基底動脈橫向彎曲，偏離此垂線大于1mm。Giang 等[23]采用的基底動脈彎曲的MRI診斷標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)基底動脈橫向彎曲的位移分為3級，2級及以上為基底動脈中、重度彎曲。1級是基底動脈位于中線或可疑中線；2級為基底動脈彎曲明顯偏向一側(cè)；3級是基底動脈彎曲達到腦橋腦角?；讋用}的彎曲類型分為：C形、J形、S形、對角線形、無變形或筆直型?，F(xiàn)在多數(shù)研究證實，優(yōu)勢側(cè)椎動脈方向與基底動脈彎曲方向相反；中及重度基底動脈彎曲的唯一獨立危險因素是椎動脈管徑差值大小。橋腦梗死一般發(fā)生在基底動脈彎曲的對側(cè)，基底動脈彎曲常引起腦橋穿支動脈受牽拉，導(dǎo)致梗死的發(fā)生；小腦后下動脈供血區(qū)的梗死常發(fā)生在VAD對側(cè)。有一項關(guān)于椎動脈優(yōu)勢及后循環(huán)梗死部位的研究中[8]，89.7%(35/39)的患者優(yōu)勢側(cè)椎動脈與基底動脈彎曲方向相反。77.8%(7/9)的小腦后下動脈區(qū)域梗死發(fā)生在椎動脈非優(yōu)勢側(cè)；75.0%(12/16)的基底動脈區(qū)域梗死位于椎動脈優(yōu)勢側(cè)。還有研究表明，小腦上動脈及小腦前下動脈閉塞引起的小腦梗死在左側(cè)更為常見，小腦后下動脈閉塞引起的梗死在右側(cè)更為常見[24]。這種方向相關(guān)性可通過下述血液動力學(xué)機制來解釋。

2.2 椎動脈優(yōu)勢參與基底動脈彎曲的機制 非優(yōu)勢側(cè)的椎動脈重塑能力下降，根據(jù)伯努利原理，小管徑的血管因受到更大的壓強更容易塌陷，非優(yōu)勢側(cè)椎動脈因入顱的血流減少容易引起同側(cè)小腦后下動脈區(qū)域梗死。由不對稱的椎動脈匯合成的基底動脈向優(yōu)勢側(cè)椎動脈相反方向彎曲；長期不對稱的椎動脈血流會引起基底動脈進一步彎曲[4]。Ngo[25]開展的一項回顧性研究證實：VAD患者10 y后的基底動脈彎曲度比無VAD的患者更為明顯。

根據(jù)肅泊葉定律，流速與血管半徑的四次方成反比[26]，血管的半徑是流速最重要決定因素。壓力和流速被普遍認(rèn)為是血管形態(tài)改變和功能適應(yīng)性變化的潛在刺激[27]。血流動力學(xué)改變對血管壁的影響，包括了口徑和管壁厚度的變化。Hong[4]的研究證實來自雙側(cè)血管的不均勻血流是導(dǎo)致基底動脈彎曲的重要血流動力學(xué)因素。它也是后循環(huán)缺血事件發(fā)生過程中的潛在決定因素。

低管壁剪切應(yīng)力(wall shear stress，WSS)使彎曲的基底動脈內(nèi)壁易于形成血栓[28]。WSS是作用于動脈壁的機械力，是影響動脈粥樣硬化進展及血管重塑的局部因素；動脈粥樣硬化斑塊傾向于在復(fù)雜血流模式，或管壁切應(yīng)力(WSS)低或易變的局灶區(qū)域(如血管分叉，彎曲和交界處)進展[28，29]。Chatzizisis等[30]認(rèn)為低管壁剪切應(yīng)力對于血管內(nèi)皮細胞具有連續(xù)的機械效應(yīng)，導(dǎo)致血管壁內(nèi)皮細胞的損傷產(chǎn)生大量細胞因子，在多種酶的作用下形成栓子。血液流動時，由于血流方向的改變，優(yōu)勢血管流進的血液撞擊分叉脊處，會使分叉脊處形成一個高壓強區(qū)，高壓強可破壞內(nèi)皮細胞，促進斑塊形成。

與頸內(nèi)動脈系統(tǒng)相比，椎基底動脈系統(tǒng)具有較少的交感神經(jīng)[31]，導(dǎo)致對動脈壁的營養(yǎng)支持較少，這使后循環(huán)在受到壓力和血流增加的情況下更容易發(fā)生結(jié)構(gòu)或形態(tài)變形。隨著年齡的增長，血管平滑肌細胞會發(fā)生功能變化，從而改變血管壁的正常結(jié)構(gòu)，使其易于進行形態(tài)重塑，以最大程度地減少其對動脈壁的影響。

3 椎動脈優(yōu)勢與后循環(huán)缺血

當(dāng)前的研究描述了椎動脈優(yōu)勢和多種疾病的關(guān)系，如前庭神經(jīng)元炎、眩暈、偏頭痛和椎動脈夾層，椎動脈-小腦后下動脈動脈瘤[32]，面肌痙攣[33]；其中VAD與(posterior circulation ischemia，PCI)的關(guān)聯(lián)已被多地研究人員證實[34]。后循環(huán)缺血(PCI)是由多種因素引起的椎基底動脈系統(tǒng)的缺血性改變，包括后循環(huán)短暫性腦缺血發(fā)作(TIA)和后循環(huán)腦梗死，在所有缺血性腦血管病中約占20%[6]，后循環(huán)缺血患者被誤診的頻率是前循環(huán)缺血事件的兩倍，PCI與前循環(huán)缺血事件相比，具有病情重、致殘率和病死率高等特點。臨床上針對減少后循環(huán)水腫和神經(jīng)保護的治療方法較少。實際上大多數(shù)前循環(huán)卒中的治療方法通常用于后循環(huán)，并沒有充分研究其利弊。前后循環(huán)之間存在多個神經(jīng)血管差異，需要更多的相關(guān)研究來完善PCI的臨床治療。Zhu，W 等的研究提示[8]VAD及基底動脈彎曲患者的PCI的總發(fā)病率明顯高于對照組；如前所述，彎曲的血管會加劇動脈粥樣硬化，從而引起血管的狹窄，閉塞及一系列病理改變。在健康的人體中，血液的代償機制發(fā)揮作用，可不表現(xiàn)出臨床癥狀。人體的代償能力隨年齡的增長下降，腦缺血的癥狀會不同程度地顯現(xiàn)出來[9]。

4 結(jié) 語

綜上所述，VAD在基底動脈彎曲和后循環(huán)缺血的形成過程中起到重要作用。VAD發(fā)生時，椎基底動脈連接處的血流動力學(xué)變化促使斑塊形成，小動脈閉塞及炎性因子釋放，參與血栓的形成。VAD形成機制的諸多推斷尚未形成共識，仍需進一步研究。目前急需統(tǒng)一相關(guān)定義，厘清VAD與VAH概念邊界，在臨床中選用可靠且敏感的實踐標(biāo)準(zhǔn)，以達到將診斷VAD的診斷與后循環(huán)缺血事件發(fā)生聯(lián)系起來，進一步指導(dǎo)臨床的目的。