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【Frontiers in Physiology】吉林大学第一医院:侧枝循环的变异对脑血流自动调节...

发布日期【2018-08-24】 已浏览【】次

摘要

前交通动脉和后交通动脉(ACoA和PCoA)对动态脑自动调节(dCA)的影响在很大程度上是未知的。在这项研究中,我们的目标是在根据DSA确定的两种常见类型的狭窄中,测试其侧枝解剖学的实质差异是否与dCA的差异相关:孤立性基底动脉和/或双侧椎动脉严重狭窄/闭塞(第1组;第1A组:双侧PCoAs;第1B组:无双侧PCoAs),或孤立性单侧颈内动脉严重狭窄/闭塞(第2组;第2A组:不含ACoA且含有PCoA;第2B组:含ACoA且不含PCoA;和第2C组:不含ACoA和PCoA)。通过传递函数分析(数学模型)计算dCA,并在大脑中动脉(MCA)和/或大脑后动脉(PCA)中进行评估。在2014年至2017年期间,我们实验室共接收了231例非急性期缺血性卒中患者,他们都接受了dCA评估和DSA的检查。根据ACoA或PCoA的存在与否,其中51例患者符合纳入标准,包括有21例患者划分在第一组,有30名患者划分在第2组中。第1A组和第1B组之间,以及第2A组,第2B组和第2C组之间在性别,年龄和平均血压方面没有显着差异。在第1组中,具有PCoAs的亚组的PCA相位差值(自动调节参数)显着高于没有PCOA的亚组。在第2组中,与没有ACoA的患者相比,具有ACoA的亚组的MCA相位差值更高。该初步研究发现,ACoA / PCoA向受影响区域的侧枝循环代偿弥补了受影响区域中受损的dCA,这表明ACoA / PCoA在稳定脑血流中起重要作用。

实验使用设备

使用经颅多普勒在45至60 mm监测双侧大脑中动脉血流,在60 到70毫米监测双侧大脑后动脉血流。 使用伺服控制的体积描记器(Finometer PRO,荷兰)在一个中指上记录自发性的无创连续动脉血压。 记录连续数据5-10分钟,然后储存用于进一步的dCA分析。

讨论

  在本研究中,将dCA和DSA联合应用于非急性卒中患者后循环动脉/单侧颈内动脉严重狭窄/闭塞,我们发现ACoA / PCoA通过侧枝循环代偿向受影响区域提供血液似乎可以弥补受损dCA。 这些发现表明ACoA / PCoA在dCA调节中的重要作用。



 

dCA分析揭示了关于脑血管系统维持足够血液供应的内在能力的信息,这可能是评估脑血流动力学损伤的更合适的方法(Reinhard等,2003a)。

    病理生理学上,侧支血供不足导致狭窄/闭塞部位下游区域的灌注压降低,引起下游脑小动脉扩张,导致dCA受损(Reinhard等,2003a)。在本研究中,我们发现在基底动脉和/或双侧椎动脉严重狭窄/闭塞的情况下,PCoA患者的大脑后动脉(PCA)的dCA高于没有PCoA的患者。这可能是因为通过PCoA,前循环向后循环流过了足够的血液以补偿受损的后循环。然而,这可能导致前循环内的血液供应相对不足,如在PCoA存在下大脑中动脉表现出较低dCA能力。当大脑中动脉及其分支响应dCA而扩张时,此时大脑中动脉中剩余的dCA能力较低。

    对于单侧颈内动脉严重狭窄/闭塞的患者,我们发现ACoA患者的大脑中动脉dCA明显好于没有ACoA的患者。这与通过前交通动脉从未受影响侧到受影响侧的侧枝循环理论一致。 Kluytmans等(1999)发现,在单侧颈内动脉闭塞的患者中,通过ACoA的侧支血流是良好的血液动力学状态的标志(Kluytmans等,1999)。我们的研究结果支持他们的结果,以及Reinhard等人的研究结果。 (2003年a,C)。他们的研究发现,在患有严重单侧颈动脉狭窄/闭塞ACoA的患者中,患侧的dCA与对侧的dCA没有显着差异。所有这些研究都证明了ACoA在调节dCA中的重要作用。此外,在第2组患者中,我们发现PCoA患者的dCA倾向高于没有PCoA的患者,尽管差异无法达到统计学意义,可能是由于患者数量较少。我们认为这种现象可能是由于后循环的血液代偿性通过PCoA补充前循环所致。值得一提的是,随着3D计算建模的发展,其他研究小组也发现了wills环对脑自动调节的潜在重要作用(Moore等,2005; Long等,2008)。

    虽然不是每个患者都具有完整的侧支循环,但是已经表明,交通动脉在缺血需求期间维持足够的灌注状态中起重要作用(van Seeters等,2015; Goksu等,2017)。

    我们的研究表明,交通动脉对dCA具有调节作用,进一步可能影响缺血性卒中的发生和结局。此外,我们的研究结果增加了对卒中患者脑血流动力学特征的理解。

    该研究有一些局限性,可能会影响内部和外部的有效性。首先,这项研究是一项回顾性非前瞻性研究。虽然我们试图排除急性期卒中患者,但卒中后时间范围相对较宽,从15天到2个月不等。因此,我们不能完全排除疾病的时间过程效应。其次,我们研究结果的统计效力受到我们研究样本量相对较小的限制,这也可能导致几个亚组的差异没有达到统计学意义。第三,我们的研究是基于我们在中国一个省的一个大型三级医疗中心的经验。因此,我们的结果可以推广到其他不同或更广泛的患者群体的程度是未知的。

结论

本研究表明,ACoA / PCoA向受严重狭窄和/或闭塞影响的区域的血液补偿可以弥补该区域中受损的dCA,这与ACOA  / PCoA对dCA补偿的重要功能一致。


【来源】杨弋 郭珍妮 刘嘉等  《The Impact of Variational Primary Collaterals on Cerebral Autoregulation》 Front. Physiol., 19 June2018