探讨颅内小型动脉瘤的破裂与其影像解剖特征的关系，建立动脉瘤破裂风险评分的预测模型，为颅内小型动脉瘤破裂高危患者的早期识别干预提供参考。
回顾性分析2015年1月—2020年5月郑州大学附属郑州中心医院经头颈CT血管造影或全脑血管造影证实的182例颅内小型动脉瘤(最大径<5 mm)患者的临床资料，其中男62例、女120例，年龄31～83(56.85±11.51)岁，动脉瘤破裂组95例、未破裂组87例。两组患者动脉瘤的部位、形状、有无子囊、生长方向及相关解剖学参数等临床特征和影像解剖特征的比较采用单因素分析方法；动脉瘤破裂的独立危险因素分析采用多因素logistic分析方法，建立动脉瘤破裂的影像解剖特征的预测模型。
两组患者基线资料比较差异均无统计学意义(P值均>0.05)。单因素分析显示，两组间动脉瘤部位、瘤壁形状、子囊、入射夹角、瘤高与瘤颈的比值(AR)差异均有统计学意义(P值均<0.05)。多因素logistic回归分析显示，有子囊、入射夹角>117.75°、AR值>1.65是动脉瘤破裂的独立危险因素(P值均<0.01)。根据logistic预测模型，其动脉瘤破裂风险评分(R)，受试者操作特征曲线下面积为0.812(95%可信区间0.750～0.874，P<0.01)，R＝2为最佳截断值，灵敏度72.6%，特异度78.2%。
颅内小型未破裂动脉瘤患者符合以下两种及两种以上影像解剖特征者，即动脉瘤位于颈内动脉后交通段或前交通动脉、瘤壁不规则、有子囊、入射夹角>117.75°、AR值>1.65等，为动脉瘤破裂的高危人群。
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颅内动脉瘤(intracranial aneurysm，IA)是临床上常见的脑血管病之一，人群发病率2%～ 7%，年破裂发生率约1.2%，有较高的致死率和致残率[1,2,3]。甄别导致颅内动脉瘤破裂的危险因素，对动脉瘤破裂高危患者进行早期干预治疗，是降低动脉瘤危险性的有效方法。目前，颅内动脉瘤的大小是动脉瘤破裂公认的危险因素。临床上对于无症状、未破裂、直径≥5 mm的动脉瘤患者建议行手术治疗，但对于动脉瘤直径<5 mm的患者，需要根据动脉瘤的形态、位置和数量等综合评估[4]选择治疗方案，但目前尚无简便、可靠的破裂风险评估指标。本研究通过比较直径<5 mm的颅内破裂和未破裂动脉瘤患者影像解剖特征的差异，探讨颅内小型动脉瘤的破裂与其影像解剖特征的关系，建立动脉瘤破裂风险评分的预测模型，为小型颅内动脉瘤破裂高危患者的早期识别及防治管理提供依据。
纳入标准：(1)经头颈部CTA和/或全脑DSA确诊的单发性颅内动脉瘤；(2)动脉瘤最大直径<5 mm；(3)破裂动脉瘤患者经腰椎穿刺术或头颅CT证实有蛛网膜下腔出血，且于24 h内完成DSA检查；(4)头颅CT、DSA等影像学资料及临床资料完整。排除标准：(1)梭形、夹层、外伤性或霉菌性动脉瘤；(2)CTA图像质量不佳；(3)瘤颈及其与载瘤动脉的关系显示不清楚；(4)合并脑血管畸形或脑动脉瘘。
回顾性研究。纳入2015年1月—2020年5月郑州市中心医院182例小型颅内动脉瘤患者的临床和影像学资料，其中男62例、女120例，年龄31～83(56.85±11.51)岁。根据头颅CT平扫或腰椎穿刺结果判定动脉瘤是否破裂，将其分为动脉瘤破裂组(95例)和未破裂组(97例)。本研究符合《赫尔辛基宣言》的要求。患者或其家属检查前均签署知情同意书。
采用德国西门子SOMATOM Definition Flash 64排CT扫描机。患者取仰卧位，由足侧至头侧扫描。主动脉弓下缘至颅顶。扫描参数：管电压100 kV，自动管电流160 mA左右，准直器宽度128×0.6 mm。层厚0.75 mm，层间距0.5 mm，矩阵512×512。使用双筒高压注射器从患者肘正中静脉进行静脉注射，注入非离子型的造影剂(碘普罗胺或碘海醇)50～70 mL，注射速率为5 mL/s，同样速率追加0.9%氯化钠注射液40 mL进行冲管。
使用标准算法进行图像重建。将患者头颈CTA检查所获得的原始数据传至西门子Syngo.Via图像后处理工作站，采用MIP、VR和MPR技术进行后处理，并在工作站中进行动脉瘤相关解剖参数测量。由2位副高级及以上影像学医师采用盲法观察及测量图像。
(1)观察动脉瘤的部位、形状(形状规则：圆形、类圆形、椭圆形；形状不规则：多边形、分叶状)、有无子囊(无子囊：瘤壁光滑无突起；有子囊：瘤壁存在突起、泡样影)、生长方向(向上、向下)、与载瘤动脉之间关系(位于载瘤的侧壁、分叉部)。观察结果由2位医师经协商达成一致意见。(2)测量动脉瘤相关解剖参数，方法参考文献[5]：动脉瘤的瘤高(瘤顶到瘤颈平面的垂直距离)、直径(动脉瘤垂直于瘤高的最大直径)、瘤体最大直径(瘤颈中点到瘤顶的最大长度)、瘤颈直径、载瘤动脉直径及入射夹角(载瘤动脉的血流方向与瘤顶到瘤颈中心的轴线之间的夹角)。动脉瘤大小取瘤高、瘤宽和瘤体最大直径三者中的最大值。电子测量尺的测量精度保留1位小数(0.1 mm或0.1°)，重复测量3次后，取2位医师测量结果的平均值为最终测量参数。为保证测量数据具有较好的一致性，对于两人测量数据误差大于0.2 mm或0.2°者均重新测量。用最终测量参数计算几何参数：瘤高与瘤颈的比值(aspect ratio，AR)，瘤体最大直径与载瘤动脉直径的比值(size ratio，SR)。
将单因素分析中有统计学意义的影像特征指标纳入动脉瘤破裂风险的预测模型构建。
应用SPSS 23.0统计学软件进行数据分析。服从正态分布的计量资料用
±s表示，采用独立样本t检验；分类资料采用χ2检验。应用多变量logistic回归分析确定动脉瘤破裂的独立危险因素及回归系数。建立评分模型，对总取值作ROC曲线分析，并获取AUC和最佳截断值。以P<0.05为差异有统计学意义。
破裂组与未破裂组患者间基线资料比较，差异均无统计学意义(P值均>0.05)，见表1。
破裂动脉瘤组和未破裂动脉瘤组患者的基线资料比较
破裂动脉瘤组和未破裂动脉瘤组患者的基线资料比较
| 临床特征 | 破裂动脉瘤组 | 未破裂动脉瘤组 | 统计值 | P值 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 例数 | 95 | 87 | |||
年龄(岁， ±s) | 57.13±11.97 | 56.54±11.05 | t＝0.342 | >0.05 | |
| 性别(例) | |||||
| 男 | 34 | 28 | χ2＝0.263 | >0.05 | |
| 女 | 61 | 59 | |||
| 高血压病(例) | 63 | 56 | χ2＝0.076 | >0.05 | |
| 2型糖尿病(例) | 31 | 23 | χ2＝0.835 | >0.05 | |
| 冠心病(例) | 25 | 24 | χ2＝0.037 | >0.05 | |
| 脑血管病(例) | 27 | 21 | χ2＝0.429 | >0.05 | |
| 吸烟史(例) | 23 | 16 | χ2＝0.914 | >0.05 | |
| 饮酒史(例) | 19 | 15 | χ2＝0.227 | >0.05 | |
两组患者间动脉瘤的部位、形状、有子囊、入射角度、AR值的差异均有统计学意义(P值均<0.05)，动脉瘤生长方向、动脉瘤与载瘤动脉之间的关系、瘤体最大直径、SR值差异均无统计学意义(P值均>0.05)，见表2。动脉瘤部位的单变量分析显示，破裂的小型动脉瘤多位于前交通动脉及颈内动脉后交通段[比值比(95%可信区间)分别为0.409(0.188～0.888)、0.423(0.209～0.856)，P值均<0.05]，见表3。
破裂动脉瘤组和未破裂动脉瘤组患者的影像特征参数比较
破裂动脉瘤组和未破裂动脉瘤组患者的影像特征参数比较
| 影像特征 | 破裂动脉瘤组 | 未破裂动脉瘤组 | 统计值 | P值 | |
|---|---|---|---|---|---|
| 例数 | 95 | 87 | |||
| 动脉瘤部位(例) | |||||
| 颈内动脉后交通段 | 26 | 11 | |||
| 颈内动脉其他段 | 13 | 24 | |||
| 大脑中动脉 | 8 | 13 | |||
| 大脑前动脉 | 5 | 9 | χ2＝18.347 | <0.05 | |
| 前交通动脉 | 22 | 9 | |||
| 后交通动脉 | 12 | 8 | |||
| 后循环动脉 | 9 | 13 | |||
| 动脉瘤形状(例) | |||||
| 规则 | 66 | 77 | χ2＝ 9.770 | <0.05 | |
| 不规则 | 29 | 10 | |||
| 子囊(例) | |||||
| 有 | 51 | 19 | χ2＝19.457 | <0.05 | |
| 无 | 44 | 68 | |||
| 动脉瘤生长方向(例) | |||||
| 向上 | 49 | 47 | χ2＝ 0.109 | >0.05 | |
| 向下 | 46 | 40 | |||
| 动脉瘤与载瘤动脉关系(例) | |||||
| 侧壁 | 81 | 76 | χ2＝ 0.168 | >0.05 | |
| 分叉部 | 14 | 11 | |||
| 动脉瘤最大直径(例) | |||||
| <3 mm | 41 | 48 | χ2＝ 2.623 | >0.05 | |
| 3～5 mm | 54 | 39 | |||
入射夹角(°， ±s) | 117.75±13.00 | 106.54±11.86 | t＝6.085 | <0.05 | |
AR值( ±s) | 1.65± 0.46 | 1.25± 0.28 | t＝7.324 | <0.05 | |
SR值( ±s) | 1.85± 0.51 | 1.71± 0.42 | t＝1.932 | >0.05 | |
注：AR值为瘤高与瘤颈的比值；SR值为瘤体最大直径与载瘤动脉直径的比值
动脉瘤发生部位的单变量分析
动脉瘤发生部位的单变量分析
| 动脉瘤部位 | 比值比(95%可信区间) | P值 |
|---|---|---|
| 颈内动脉后交通段 | 0.423(0.209～0.856) | <0.05 |
| 颈内动脉其他段 | 1.846(0.940～3.626) | >0.05 |
| 大脑中动脉 | 1.625(0.674～3.921) | >0.05 |
| 大脑前动脉 | 1.800(0.603～5.371) | >0.05 |
| 前交通动脉 | 0.409(0.188～0.888) | <0.05 |
| 后交通动脉 | 0.667(0.273～1.631) | >0.05 |
| 后循环动脉 | 1.444(0.617～3.379) | >0.05 |
取单因素分析有统计学意义的因素做多因素回归分析，结果显示，有子囊、入射夹角>117.75°(中位数)、AR值>1.65(中位数)为颅内小型动脉瘤破裂的独立危险因素(P值均<0.01)。见表4。
动脉瘤破裂因素的多因素logistic回归分析
动脉瘤破裂因素的多因素logistic回归分析
| 影像特征 | b值 | Wald值 | 标准误 | 比值比(95%可信区间) | P值 |
|---|---|---|---|---|---|
| 动脉瘤部位 | -0.058 | 0.356 | 0.096 | 0.944(0.781～1.140) | >0.05 |
| 瘤壁形态 | -1.339 | 10.137 | 0.171 | 0.484(0.172～1.366) | >0.05 |
| 有子囊 | -0.724 | 1.876 | 0.421 | 0.262(0.115～0.598) | <0.01 |
| 入射夹角>117.75° | -0.072 | 21.205 | 21.205 | 0.930(0.902～0.959) | <0.01 |
| AR值>1.65 | -2.808 | 26.854 | 26.854 | 0.060(0.021～0.174) | <0.01 |
注：AR值为瘤高与瘤颈的比值
纳入动脉瘤部位、形状、有无子囊、入射夹角、AR值等因素构建动脉瘤破裂风险的预测模型，动脉瘤破裂风险评分总分：R＝部位+形态+有无子囊+ AR值+入射夹角(动脉瘤位于颈内动脉后交通段或前交通段为1分，其他部位为0分；形状不规则为1分，规则为0分；有子囊为1分，无子囊为0分；AR值>1.65为1分，≤1.65为0分；入射夹角>117.75°为1分，≤117.75°为0分)。
经ROC曲线分析，R的AUC为0.812(95%可信区间0.750～0.874，P<0.01)，见图1；R＝2为最佳截断值，R≥2提示动脉瘤破裂，R<2提示动脉瘤未破裂，灵敏度为72.6%，特异度为78.2%。
颅内动脉瘤破裂是引起蛛网膜下腔出血的主要原因之一[6]。目前，临床医生对于颅内动脉瘤的危险因素和未破裂动脉瘤的治疗时机见解不同。既往研究表明，患者年龄、性别、吸烟、血压等诸多因素用来评估动脉瘤的破裂风险有一定的指导意义和局限性；对于未破裂颅内动脉瘤，可以通过影像学检查分析动脉瘤的影像解剖学指标，更加直观地了解破裂风险，降低其危险性[7,8]。本研究目的是根据CTA影像特点，初步筛查出动脉瘤破裂的高危患者，为进一步行DSA检查评估动脉瘤的血流动力学特征以及是否需要手术治疗提供参考。
不同部位的动脉瘤破裂风险不同，研究结果也不尽相同。有学者研究发现，前交通动脉瘤破裂的发生率为89%，比其他部位都高[9,10]。而有研究显示破裂动脉瘤多位于后交通[11]；也有研究认为大脑前动脉、后交通动脉或后循环动脉瘤较其他部位破裂风险高[12]。本研究中对动脉瘤的部位分析显示，破裂组与未破裂组间差异有统计学意义，位于颈内动脉后交通段、前交通动脉的动脉瘤破裂风险更高，但logistic回归分析结果差异无统计学意义。动脉瘤的形态也是导致动脉瘤破裂的重要因素，有研究发现，动脉瘤形状不规则时破裂风险显著增加[13]。本研究结果显示，破裂组与未破裂组间动脉瘤壁形状差异有统计学意义。
子囊为动脉瘤瘤体表面的局灶性凸起，是判断破裂动脉瘤的重要依据之一。子囊囊壁较瘤壁、血管管壁更薄弱，通常是动脉瘤破裂的潜在出血点。有研究显示，有子囊的动脉瘤破裂的风险是无子囊的1.63倍[14]，且多项研究表明，子囊是颅内动脉瘤破裂的独立危险因素[5,15]，本研究结果与此一致。一项动脉瘤血流动力学研究显示，与瘤体相比，子囊的壁面切应力和振荡切变指数更低，该因素导致动脉瘤的破裂风险增加[16]。
入射夹角是预测动脉瘤破裂风险的重要指标。本研究结果显示，入射夹角>117.75°是动脉瘤破裂的独立危险因素。入射夹角主要影响的是动脉瘤瘤腔内的血流，一项血流动力学模型研究表明，入射夹角的大小可直接影响动脉瘤的瘤壁切应力，动脉瘤的入射夹角较大，越容易形成更高的血流动能传至瘤顶，增加动脉瘤破裂风险[17]。
动脉瘤的AR值决定囊腔内血流状态，进而影响动脉瘤内血流稳定性，是预测动脉瘤破裂的相对可靠的危险因素。AR值大小与动脉瘤破裂风险呈正相关[18]，当动脉瘤AR值>1.6时，动脉瘤破裂的风险明显增加[19]。我们的研究显示，破裂动脉瘤组与未破裂动脉瘤组的AR值分别为(1.65±0.46)与(1.25±0.28)，logistic回归分析显示P<0.01。AR值较大的动脉瘤瘤腔内血流缓慢，涡流时间较长，且有多发涡流，导致无法及时清除瘤腔内有害物质，加剧了血管内皮细胞的损害，促使动脉瘤的破裂[20]。
CTA检查简便、应用广泛，相对于DSA检查，其安全、无创、费用低，且不受凝血及心、肝、肾功能等因素影响，是临床上初步筛查颅内未破裂动脉瘤，以及明确蛛网膜下腔出血患者有无颅内动脉瘤的首选方法。陈运奎等[15]提出，CTA检查预测动脉瘤破裂出血具有较高的价值，有子囊、入射夹角、AR值和SR值可能是预测颅内动脉瘤的敏感指标。研究表明，有子囊、SR值较高及入射夹角较大是直径≤7 mm的颅内动脉瘤破裂的独立危险因素[5]。我们认为，对于小动脉瘤，仅凭单一参数不能很好地预测动脉瘤破裂风险。因此，本研究以多因素logistic逐步回归分析建立数学预测模型，将动脉瘤部位、形态、子囊、AR值、入射夹角纳入破裂风险评分模型(R)，该模型具有较高的预测价值。结果显示，以R＝2为最佳截断值，R≥2提示动脉瘤破裂，R<2提示动脉瘤未破裂。也就是说，具有动脉瘤位于颈内动脉后交通段或前交通段、形态不规则、有子囊、AR值>1.65、入射夹角>117.75°中两种及以上特征的颅内小型未破裂动脉瘤患者，是动脉瘤破裂的高危人群。
本研究的样本量较小，测量结果未做一致性检测，可能会对最终结果产生一定影响。后期将扩大样本量，多方位了解动脉瘤的特征，并实时监控未破裂动脉瘤的生长规律，评估动脉瘤的破裂风险，为外科手术或血管内介入治疗提供更加完善的术前评估参考。
利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突
