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Willis環(huán)解剖結(jié)構(gòu)與動(dòng)脈瘤的發(fā)生關(guān)系

 神經(jīng)外科胡永珍 2022-02-20

Willis環(huán)的解剖

顱底動(dòng)脈環(huán)位于腦底下方、蝶鞍上方,環(huán)繞視交叉、灰結(jié)節(jié)、乳頭體。

因?yàn)?664年Thomas Willis對(duì)顱底動(dòng)脈環(huán)進(jìn)行了詳細(xì)的解剖和功能研究,因此顱底動(dòng)脈環(huán)又被稱為Willis環(huán)。
Willis環(huán)是由雙側(cè)大腦前動(dòng)脈第1段(A1段)、雙側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈末端、前交通動(dòng)脈(ACoA)、雙側(cè)后交通動(dòng)脈(PCoA)和雙側(cè)大腦后動(dòng)脈第1段(P1段)組成的一個(gè)環(huán)形結(jié)構(gòu),兩側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈系統(tǒng)通過ACoA相通,并且借PCoA與椎基底動(dòng)脈系統(tǒng)相通。

 Willis環(huán)是溝通雙側(cè)大腦半球及前后循環(huán)的最重要的顱內(nèi)側(cè)支循環(huán),其通過調(diào)節(jié)腦血管的循環(huán)儲(chǔ)備從而維持腦組織的供血和功能活動(dòng)。而當(dāng)這一結(jié)構(gòu)發(fā)生變異時(shí),可能會(huì)影響甚至破壞其代償調(diào)節(jié)功能,導(dǎo)致腦血流穩(wěn)態(tài)破壞。

 Willis環(huán)的解剖變異分類

目前對(duì)Willis環(huán)解剖變異的分類方法有很多,主要是根據(jù)臨床需要,從解剖、形態(tài)、功能和個(gè)體發(fā)育角度進(jìn)行分類,中國(guó)數(shù)字減影血管造影(DSA)的Wiliis環(huán)變異分類方法。

(1)A1優(yōu)勢(shì)型:一側(cè)頸動(dòng)脈造影時(shí),該側(cè)大腦前動(dòng)脈水平段增粗,雙側(cè)大腦前動(dòng)脈縱裂段同時(shí)顯示。

(2)以大腦后動(dòng)脈供血型:①基底動(dòng)脈供血型,基底動(dòng)脈造影時(shí)大腦后動(dòng)脈顯示,而頸內(nèi)動(dòng)脈造影時(shí)大腦后動(dòng)脈不顯示;②頸動(dòng)脈供血型,基底動(dòng)脈造影時(shí)大腦后動(dòng)脈不顯示,而頸內(nèi)動(dòng)脈造影時(shí)大腦后動(dòng)脈顯示;③混合供血型,基底動(dòng)脈、頸內(nèi)動(dòng)脈造影時(shí)大腦后動(dòng)脈均顯示。頸動(dòng)脈供血型提示W(wǎng)illis環(huán)不完整,混合供血型表示W(wǎng)illis后環(huán)有血流動(dòng)力學(xué)改變。

國(guó)際上則主要采用deRooij等在2009年提出的分類方法。

Ⅰ型:Willis環(huán)各組成血管均存在,且直徑均>0.8mm,即Willis環(huán)完整型;

Ⅱ型:一側(cè)A1直徑小于對(duì)側(cè)33%,即A1發(fā)育不對(duì)稱型;

Ⅲ型:一側(cè)或雙側(cè)PCoA直徑<0.8mm,即PCoA發(fā)育不全型;

Ⅳ型:后交通動(dòng)脈管徑大于同側(cè)大腦后動(dòng)脈的P1段,或同側(cè)大腦后動(dòng)脈P1段纖細(xì)、缺如,稱為胚胎型大腦后動(dòng)脈。該種分型從整體出發(fā),將前后循環(huán)是否完整體現(xiàn)出來,還體現(xiàn)了個(gè)體變異和發(fā)育方面的信息。

Willis環(huán)的解剖變異與顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的關(guān)系

研究結(jié)果表明,Willis環(huán)解剖結(jié)構(gòu)的變異是顱內(nèi)動(dòng)脈瘤發(fā)生的危險(xiǎn)因素之一。從顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的好發(fā)部位來看,其多發(fā)生在腦動(dòng)脈分支、分叉或急劇轉(zhuǎn)彎處及其臨近區(qū)域,其中以Willis環(huán)區(qū)域最為常見。

由于人腦Willis環(huán)解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其變異發(fā)生率也相對(duì)較高,而前、后交通動(dòng)脈是Willis環(huán)中最常發(fā)生解剖變異的區(qū)域,這兩個(gè)部位同時(shí)也是顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的最高發(fā)區(qū)域。雖然異常解剖結(jié)構(gòu)的Willis環(huán)具有較高的動(dòng)脈瘤發(fā)生率,但并非所有Willis環(huán)動(dòng)脈瘤都伴隨著其解剖結(jié)構(gòu)的變異。

Willis環(huán)解剖變異與血流動(dòng)力學(xué)改變

從大體來看,Willis環(huán)解剖變異主要可以分為前循環(huán)和后循環(huán)變異兩大類。

 (1)前循環(huán)變異對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的影響:若單側(cè)A1段動(dòng)脈發(fā)育纖細(xì)或缺如,同側(cè)的頸內(nèi)動(dòng)脈只供應(yīng)同側(cè)大腦中動(dòng)脈,而對(duì)側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈則需供應(yīng)該側(cè)大腦中動(dòng)脈和雙側(cè)大腦前動(dòng)脈,進(jìn)而導(dǎo)致另一側(cè)A1段動(dòng)脈的血流代償性增加,血管內(nèi)血流豐富,血管內(nèi)血液流速和管壁切應(yīng)力增加,較易形成渦流。此外,血液會(huì)通過前交通動(dòng)脈流向?qū)?cè),血流在轉(zhuǎn)角處形成高血管壁剪切力。

 (2)后循環(huán)變異對(duì)血流動(dòng)力學(xué)的影響:在胚胎發(fā)育階段大腦后動(dòng)脈是頸內(nèi)動(dòng)脈的分支,若成年后大腦后動(dòng)脈P1段發(fā)育不良或缺如,則其血液供應(yīng)來自于頸內(nèi)動(dòng)脈,稱為胚胎型大腦后動(dòng)脈。

當(dāng)大腦后動(dòng)脈由頸內(nèi)動(dòng)脈通過后交通動(dòng)脈供血時(shí),來自于頸內(nèi)動(dòng)脈的巨大血流沖擊力使同一側(cè)的后交通動(dòng)脈起始處的血流加快,血管壁血管壁剪切力顯著增加,壓力增高導(dǎo)致血管分叉處出現(xiàn)湍流,長(zhǎng)時(shí)間的過度牽拉和摩擦使血管壁變薄而發(fā)生損傷,這也許可以解釋臨床上胚胎型大腦后動(dòng)脈常常伴隨后交通動(dòng)脈瘤的現(xiàn)象。

 除了Willis環(huán)血管數(shù)量和粗細(xì)等解剖形態(tài)變異之外,血管的分叉部夾角也會(huì)通過改變血管內(nèi)血流動(dòng)力學(xué)穩(wěn)定性,從而在顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的發(fā)生中發(fā)揮重要作用。血管平直部位血流順行呈層流狀態(tài),然而在血管彎曲成角處,會(huì)出現(xiàn)血流紊亂,常出現(xiàn)漩渦、再循環(huán)、逆流及擾動(dòng)流等血流動(dòng)力學(xué)變化。而在血液流經(jīng)顱內(nèi)血管分叉處時(shí),血流會(huì)對(duì)管壁產(chǎn)生剪切力的作用,而這種血液流動(dòng)所產(chǎn)生剪切力大小會(huì)隨原動(dòng)脈與分支動(dòng)脈的夾角而發(fā)生變化。

參考文獻(xiàn)

尚瑋,周航,許友松, 等.顱內(nèi)動(dòng)脈瘤發(fā)生機(jī)制的研究進(jìn)展[J].中國(guó)醫(yī)師進(jìn)修雜志,2019,42(9):846-850. 

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