Геометрия бифуркации средней мозговой артерии с аневризмой и без аневризмы

Самарская областная клиническая больница им. М. И. Калинина

Введение. Разрыв аневризм головного с развитием геморрагического инсульта наиболее неблагоприятный вариант течения аневризматической болезни головного мозга. В результате кровоизлияния от 32% до 67% пациентов погибает уже при первом случае острого нарушения мозгового кровообращения, в 30% случаев развивается выраженный неврологический дефицит и лишь 35% пациентов восстанавливаются после инсульта [12]. Аневризмы средней мозговой артерии составляют 40% всех локализаций аневризм головного мозга, аневризмы бифуркации средней мозговой артерии составляют 81% и 87% в группе разорвавшихся аневризм данной локализации [11]. Прогнозирование риска формирования и разрыва аневризм головного мозга имеет важное значение. В литературе представлены данные о прогностической значимости популяционных, морфометрических, гемодинамических показателей, анатомии окружающих патологическое образование структур [2,6,10,15].

Цель. В данном исследовании проведен анализ геометрических характеристик бифуркации средней мозговой артерии у пациентов с аневризмой и без аневризмы.

Материалы и методы. В исследование включены 67 человек с аневризмами бифуркации средней мозговой артерии и без аневризм данной анатомической области, которым с 2011 по 2014 г. выполнялась дигитальная субтракционная ангиография. Ангиографические исследования производились на ангиографaх INNOVA 3100 и INNOVA 4100. Все измерения морфологических параметров выполнены на моделях, созданных в результате 3D реконструкции изображения, полученного при ангиографическом исследовании в ротационном режиме с частотой кадров 30 в секунду при скорости вращения 40º в секунду.

Для исследование использовалось контрастное вещество Ксенитикс-300 с болюсным введением 21 мл. при скорости 4 мл/сек. с задержкой от момента введения контрастного вещества 2 секунды. Все пациенты были стратифицированы на две группы: группа №1 – пациенты с аневризмами бифуркации средней мозговой артерии и группа №2 – пациенты без аневризм. В исследовании учитывались следующие показатели: диаметр средней мозговой артерии, средний диаметр ветвей бифуркации средней мозговой артерии. С целью оценки вероятной ошибки в анализе диаметра артерий в условиях субарахноидального кровоизлияния данные измерения проводились также после исключения пациентов с разрывом аневризмы.

В исследовании учитывались значения отношение диаметра большей ветви бифуркации средней мозговой артерии к диаметру артерии меньшего размера, диаметры артерий измерялись на уровне выше и ниже бифуркации на 1,5 диаметра от устья, учитывался угол ветвления средней мозговой артерии, максимальным значением угла считалось значение 180°, также определяли коэффициент ветвления, определяемый по формуле Z=S1+S2/S, где Z – коэффициент ветвления, S1 и S2 площади сечения ветвей средней мозговой артерии, S – площадь сечения средней мозговой артерии (рис.1) [1]. Также определялось отношение большего угла между осью средней мозговой артерии и осью одной из ветвей к аналогичному углу противоположенной артерии.

Рис. 1. Измерение угла ветвления и коэффициента ветвления сосудов.

Рис. 1. Измерение угла ветвления и коэффициента ветвления сосудов.

С целью выявления различия по уровню выраженности исследуемого признака применялся критерий Манна-Уитни (U). Результаты считались достоверными при вероятности ошибки p≤0,05. Статистические расчеты проводились с помощью программы SPSS 15.0.

Результаты. В исследование включены 67 человек (41 пациент с бифуркационной аневризмой средней мозговой артерии, 26 пациентов без аневризмы). Разрыв аневризмы подтвержден в 27 случаях, у 14 пациентов разрыв не выявлен. Из 41 пациента с аневризмами мужчин 26 человек, женщин 15 человек. Из 26 человек без аневризм мужчин 16 человек, женщин 10 человек. Средний возраст пациентов первой группы составил 50,4±11,7 лет, второй группы 46±10,8 лет.

В группе пациентов с аневризмой при анализе диаметра средней мозговой артерии артерии получены следующие значения: медиана 2 мм., 25% - 1,8 мм., 75% - 2,2 мм., разброс от 1,2 мм. до 3,1 мм., в группе пациентов без аневризмы – медиана 2,2 мм., 25% - 2 мм., 75% - 2,4 мм., разброс от 2 мм. до 2,4мм., различие между группами по данному признаку было статистически значимым: критерий Манна-Уитни U (41;26)= 351,5, р=0,04. При исключении из выборки аневризм с разрывом получены следующие значения: в группе № 1 - медиана 2,0 мм., 25% - 1,8 мм., 75% - 2,3 мм., разброс от 1,2 мм. до 2,9 мм., в группе № 2 – медиана 2,2 мм., 25% - 2 мм., 75% - 2,4 мм., разброс от 1,7 мм. до 2,8 мм., различие между группами статистически незначимое: критерий Манна-Уитни U (14;26)=138, р=0,2.

Значения среднего диаметра ветвей бифуркации средней мозговой артерии были представлены следующим образом: в группе № 1 - медиана 1,8 мм., 25% - 1,6 мм., 75% - 2,1 мм., разброс от 1,1 мм. до 2,7 мм. в группе № 2 – медиана 2 мм., 25% - 1,7 мм., 75% - 2,4 мм., разброс от 1,7 мм. до 2,4 мм., различие между группами по признаку среднего диаметра ветвей средней мозговой артерии статистически значимое: критерий Манна-Уитни U (41;26)=361,5, р=0,05. При исключении из выборки аневризм с разрывом получены следующие значения: в группе № 1 - медиана 1,9 мм., 25% - 1,6 мм., 75% - 2 мм., разброс от 1,1 мм. до 2,6 мм., в группе № 2 – медиана 2 мм., 25% - 1,7 мм., 75% - 2,4 мм., разброс от 1,5 мм. до 2,6 мм., различие между группами статистически незначимое: критерий Манна-Уитни U (14;26)=126,5, р=0,1.

При анализе различия по признаку отношения диаметров ветвей бифуркации средних мозговых артерий: получены следующие значения в группе № 1 – медиана 1,2 , 25% - 1,1 , 75% - 1,6 , разброс от 1 до 4, в группе № 2 - медиана 1,2, 25% - 1,1 , 75% - 1,5, разброс от 1 до 2,3, различие между группами по данному признаку статистически незначимое: критерий Манна-Уитни U (41;26)=482, р=0,7.

Угол между ветвями бифуркации средней мозговой артерии в группе №1 составил: медиана – 166,5°, 25% - 137,8°, 75% - 180°, разброс от 23,9° до 180°, группа № 2 – медиана – 94,3°, 25% - 87°, 75% - 111,7°, разброс от 73,2° до 147,7°, различие между группами по данному признаку статистически значимое: критерий Манна-Уитни U (41;26)=7, р<0,001.

Коэффициент ветвления в группах составил: в группе №1 медиана - 1,4, 25% - 1,1 , 75% - 1,6 , разброс от 0,4 до 3,8, в группе №2 медиана - 1,3, 25% - 1,1 , 75% - 1,6 разброс от 0,8 до 2, различие между группами по данному признаку статистически незначимое: критерий Манна-Уитни U (41;26)=459,5, р=0,6.

При анализе отношений углов в области бифуркации между средней мозговой артерией и ветвями получены следующие значения: в группе № 1 – медиана 1,5 , 25% - 1,2 , 75% - 2,4 , разброс от 1,1 до 15,7, в группе № 2 - медиана 1,2, 25% - 1,1 , 75% - 1,4, разброс от 1 до 2, различие между группами по данному признаку статистически значимое: критерий Манна-Уитни U (41;26)=280, р=0,001.

Обсуждение. По данным Baharoglu с соавт. (2014) при анализе геометрии бифуркации средней мозговой артерии с аневризмой и без аневризмы отношение радиуса основного ствола к суммарному радиусу ветвей было достоверно выше в группе без аневризм [4]. Mehinovic с соавт. (2014) сделали вывод о том, что диаметр основной артерии в группе пациентов с аневризмами вертебробазилярной локализации статистически значимо превышали значения диаметра в группе пациентов без аневризм, аналогичные данные получены для диаметра задних мозговых артерий [13]. В настоящем исследовании при изучении общей выборки пациентов без учета факта разрыва аневризмы средней мозговой артерии получены данные, свидетельствующие о меньшем диаметре артерий, формирующих бифуркацию, в группе с наличием аневризмы. В случае исключения из исследования разорвавшихся аневризм достоверного различия не выявлено, что вероятно связано с вазоспазмом на фоне кровоизлияния. Sadatomo с соавт. (2008) при сопоставлении разорвавшихся и неразорвавшихся аневризм средней мозговой артерии сделал вывод о низком значении отношения диаметров ветвей несущей артерии в области бифуркации в случае разорвавшихся аневризм [14]. Ambekar с соавт. (2013) не выявили подобной закономерности при изучении аневризм бифуркации основной артерии [3]. Формирование аневризм в области бифуркации связывают с высоким значением касательного напряжения, что наиболее выражено в условиях асимметрии диаметра ветвей несущей артерии [8]. При анализе отношения диаметров ветвей средней мозговой артерии в области бифуркации в настоящем исследовании значимого различия в группах не выявлено.

По данным Baharoglu с соавт. (2014) угол между ветвями несущей артерии статистически значимо имел большее значение в группе пациентов с аневризмой бифуркации средней мозговой артерии по сравнению с группой пациентов без аневризмы [5]. Результаты проведенного исследования подтверждают данный факт, угол бифуркации статистически значимо был больше в группе пациентов с аневризмой.

В представленном исследовании проведен анализ коэффициента ветвления средней мозговой артерии в группе пациентов с аневризмой и без аневризмы. Значимого различия по данному признаку не выявлено. Однако в литературе представлены данные о более выраженном отклонении от оптимальной структуры бифуркации средней мозговой артерии в случае наличия аневризмы [4]. Авторы приводят результаты анализа значений отношения Ro/ Ra + Rb, где Ro – радиус несущей артерии, а Ra и Rb – радиусы ветвей, и делают вывод о значимом отличии между группами.

Farnoush с соавт. (2013) с помощью моделирования бифуркационных аневризм сделали вывод о том, что отношение углов отхождения артерий от основного ствола не оказывает существенного влияния на риск разрыва [8]. Ingebrigtsen с соавт. (2004) отмечают влияние величины угла между преобладающей по диаметру ветвью и несущей артерией на формирование бифуркационных аневризм [9].

В настоящем исследовании проведен анализ асимметрии бифуркации у больных с аневризмой и без аневризмы. Пациенты с аневризмой характеризовались большими значениями отношения углов между основным и дочерними сосудами по сравнению с пациентами без аневризмы.

Заключение. Пациенты с аневризмами бифуркации средней мозговой артерии характеризовались большими значениями угла бифуркации, более выраженной асимметрией углов отхождения ветвей от основного ствола бифуркации. Статистически значимого различия между пациентами с аневризмой бифуркации средней мозговой артерии и без аневризмы по признакам диаметра средней мозговой артерии, среднего диаметра и отношения диаметров ветвей бифуркации, коэффициенту ветвления не выявлено.

Список использованных источников:

1. Каро К., Педли Т., Шротер Р., Сид У. Механика кровообращения.-М.: Мир, 1981.- 624 с.

2. Рогозин А.Л., Кривощеков Е.П. Факторы риска разрыва аневризм средней мозговой артерии // Врач-аспирант, 2014, №1.3(62), с.440-446.

3. Ambekar S., Madhugiri V., Bollam P., Nanda A. Morphological differences between ruptured and unruptured basilar bifurcation aneurysms// J Neurol Surg B Skull Base. 2013 ;74(2):91-6.

4. Baharoglu M.I., Lauric A., Wu C., Hippelheuser J., Malek A.M. Deviation from optimal vascular caliber control at middle cerebral artery bifurcations harboring aneurysms// J Biomech. 2014 ;47(13):3318-24.

5. Baharoglu M.I., Lauric A., Safain M.G., Hippelheuser J., Wu C., Malek A.M. Widening and high inclination of the middle cerebral artery bifurcation are associated with presence of aneurysms// Stroke.2014;45(9):2649-55.

6. Beck J., Rohde S, el Beltagy M., Zimmermann M., Berkefeld J., Seifert V., Raabe A. Difference in configuration of ruptured and unruptured intracranial aneurysms determined by biplanar digital subtraction angiography// Acta Neurochir (Wien). 2003;145:861–865.

7. Dãnãilã L. Microsurgery for the aneurysms of the basilar artery apex// Chirurgia (Bucur). 2012 ; 107(5):631-9.

8. Farnoush A., Avolio A., Qian Y. Effect of Bifurcation Angle Configuration and Ratio of Daughter Diameters on Hemodynamics of Bifurcation Aneurysms// Am J Neuroradiol. 2013;34(2):391-6.

9. Ingebrigtsen T., Morgan M.K., Faulder K., Ingebrigtsen L., Sparr T., Schirmer H. Bifurcation geometry and the presence of cerebral artery aneurysms// J Neurosurg. 2004 ;101(1):108-13.

10. Xiang J., Natarajan S.K., Tremmel M., Ma D., Mocco J., Hopkins L.N., Siddiqui A.H., Levy E.I., Meng H. Hemodynamic-Morphologic Discriminants for Intracranial Aneurysm Rupture// Stroke. 2011;42:144-152.

11. Lehecka M., Dashti R., Rinne J. et al. Surgical management of aneurysms of the middle cerebral artery// In: Quinones-Hinojosa A, ed. Schmidek and Sweet: Operative Neurosurgical Techniques: Indications, Methods and Results. Elsevier Health Sciences; 2012. pp. 897–913.

12. Linn F.H., Rinkel G.J., Algra A., van Gijn J. Incidence of subarachnoid hemorrhage: role of region, year, and rate of computed tomography: a meta-analysis// Stroke 1996; 27:625-9.

13. Mehinovic A., Isakovic E., Delic J. Variations in diameters of vertebro-basilar tree in patients with or with no aneurysm// Med Arch. 2014;68(1):27-9.

14. Sadatomo T., Yuki K., Migita K., Taniguchi E., Kodama Y., Kurisu K. Morphological differences between ruptured and unruptured cases in middle cerebral artery aneurysms// Neurosurgery 2008. 74602–609.609, discussion 602–609.

15. San Millán R.D., Yilmaz H., Dehdashti A.R., Alimenti A., de Tribolet N., Rüfenacht D.A. The perianeurysmal environment: influence on saccular aneurysm shape and rupture// Am J Neuroradiol. 2006;27(3):504-12.