脑静脉窦狭窄是颅内高压(IH)发病的重要因素。横窦狭窄,特别是远端横窦狭窄,与特发性颅内高压(IIH)有关,这是一种在没有脑脊液或影像学异常的情况下以颅内压升高(ICP)的体征和症状为特征的综合征。先前的研究已经在超过90%的IIH患者和不到10%的对照组中发现了静脉窦狭窄,无论是影像学上、还是静脉压力测量。
对于伴有静脉窦狭窄的IH患者,血管内支架置入术是一种相对较新的有效治疗方法。在治疗IH时,一些作者认为,具有大压力梯度的局灶性狭窄最适合支架植入术,而没有大压力下降的弥漫性狭窄则更适合脑脊液分流治疗。建议对所有IH患者进行直接逆行脑静脉造影和血压测量以进行区分。这包括静脉造影术和通过股静脉导管测量静脉压力,这是目前表征静脉窦病理的金标准。
非侵入性研究,包括磁共振静脉造影(MRV),在评估ih相关静脉窦狭窄方面有不同的结果。(TOF) MRV受湍流、平面内血流(包括远端横窦)部位的人为信号丢失的限制,在诊断ih相关静脉狭窄时既不敏感也不特异性。钆增强(Gd) MRV可以在原生窦中提供更好的解剖成像,但容易受到支架相关伪影的影响,因此对评估支架术后通畅性没有帮助。与静脉造影不同,TOF和Gd-MRV都不能提供静脉狭窄血流动力学特征所需的静脉压力测量。定量磁共振成像(qMRA)是一种新型的无创脑血流成像技术。在动脉系统中,qMRA已在许多应用中得到验证,包括椎基底动脉功能不全的风险分层,动脉支架置入术中评估,以及支架通畅的术后确认。然而,qMRV在静脉中的应用研究较少。除了我们一名患者的病例报告外,我们的论文是第一个使用qMRV来评估静脉窦狭窄和支架置入的。
在本文中,我们使用qMRV检测经静脉造影和压力测量证实的脑静脉窦狭窄患者接受支架置入的血流速率。我们假设支架植入后,静脉压力的降低将与相应的qMRV静脉流出量的增加和临床改善相匹配。
方法
2009年6月至2013年11月,我们连续收治了5例有症状的IH患者,每位患者均表现为横窦或乙状窦狭窄。回顾性分析临床检查、血管造影和磁共振成像。本研究的批准是由我们机构的机构审查委员会(IRB)获得的。在静脉支架术之前,所有患者都进行了临床病史,详细的体格检查,包括由神经眼科医生评估视力,以及数字减影血管造影,以确定大脑静脉窦狭窄的位置和严重程度。适当的手术候选者表现为头痛和视觉症状难以治疗,腰椎穿刺改善了颅内压升高,静脉窦狭窄,静脉造影显示静脉压力升高。符合条件的患者首先在支架植入前1周内接受基线qMRV测量静脉流量。在脑静脉窦支架置入前后分别进行静脉造影和静脉压力测量。然后在支架置入后1周内获得重复qMRV。出院后,所有患者接受神经外科和神经眼科随访,包括6周复查视力。
静脉造影和静脉支架植入术
所有手术均在全身麻醉下进行。患者均备好左右腹股沟,取右股总动脉和左股总静脉。通过动脉系统获得6支血管造影,并从静脉期重建三维静脉图。然后给予患者全体性肝素治疗,使用穿梭导管和微导管连接压力计测量静脉循环中多个点的静脉压力,包括上矢状窦、横窦、乙状窦、同侧和对侧颈静脉以及静脉系统狭窄段。狭窄段远端压力从近端压力中减去,计算跨狭窄段压力梯度。接下来,患者接受球囊血管成形术,并在狭窄段置入支架。在血管成形术和支架植入后,再次测量相同位置的静脉压。
定量MRV
静脉支架置入前后1周内进行MR成像。该研究是在1.5特斯拉或3特斯拉MRI扫描仪上进行的(GE Healthcare, Milwaukee, WI)。1.5T研究包括三维飞行时间MR血管造影和二维冠状飞行时间MR血管造影,分别对颅内大动脉和硬脑膜静脉窦进行最大强度投影重建。T研究采用三维飞行时间MR血管造影和静脉造影。通过颅内大动脉和硬脑膜静脉窦进行定量血流测量,采用心脏门控相对比MR血管造影和专用软件静脉造影(无创优化血管分析;NOVA, VasSol Inc,芝加哥,伊利诺伊州)。沿着动脉和静脉窦系统的标准点和狭窄段测量血流。
在这项研究中,我们回顾了四个位置的静脉流动:狭窄段近端的上矢状窦、狭窄区域、同侧和狭窄区域下游的颈静脉以及对侧颈静脉。将两条颈静脉的流量加在一起计算总颈静脉流出量。在术前和术后成像中,在各静脉段的同一位置进行流量测量。
采用单尾Wilcoxon符号秩检验比较治疗前后静脉压力和qMRV流量。差异有统计学意义,P< 0.05。采用Pearson相关系数(r)评估治疗前后静脉压力变化与qMRV流量的关系。所有统计数据均采用SPSS (IBM Corporation, Armonk, NY)进行统计。
2009 - 2013年间,5例患者接受了脑静脉窦支架置入术(表)。男性3例,女性2例。平均年龄51岁(46-66岁)。3例患者在支架置入时出现硬脑膜动静脉瘘,并在后期进行治疗。在支架植入后,但在额外治疗之前,测量压力和流量(图1)。
左横窦支架置入术前(左)和后(右)静脉造影、测压和定量血流。A-数字减影左横窦静脉造影显示严重狭窄。B-血管成形术和支架置入术后的数字减影静脉造影术,显示横窦狭窄消退。C-说明性图显示支架置入前上矢状窦和狭窄段静脉内压力升高。D- Map显示支架置入后上矢状窦和狭窄段静脉内压力降低。同侧颈内压相似。E- qMRV横断乙状窦血流图显示横断窦狭窄继发的血流不良。F- qMRV血流图显示支架置入后血流显著增加。
术前,狭窄区域近端平均静脉压为45.2 mmHg(范围31-55 mmHg),狭窄区域远端平均静脉压为20mmHg (15-24 mmHg),平均压力梯度为25.2mmHg (11-40mmHg)。支架置入术后,5例患者中有4例出现改善;平均狭窄前压显著下降至27.4mmHg (16 ~ 34 mmHg;Wilcoxon符号秩检验Z= - 1.753, P=.04)(图2)。平均压力梯度也以相同的显著水平下降至4.8mmHg (- 1-12mmHg;Wilcoxon符号秩检验Z= - 1.753, P= 0.04)。
术前采用qMRV测量狭窄段近端的上矢状窦、狭窄区、同侧及狭窄区下游的颈静脉、对侧颈静脉四个位置的静脉流量。术前,上矢状窦平均流量为200ml/min,狭窄区平均流量为358ml/min,同侧颈静脉平均流量为313ml/min,对侧颈静脉平均流量为129ml/min(图3)。颈静脉总流出量为两条颈静脉之和,为442ml/min。支架置入术后,重复qMRV,上矢状窦、狭窄区域和同侧颈静脉的平均流量分别增加到354ml/min、660ml/min和618ml/min。支架术后对侧颈静脉流量虽下降至85ml/min,但颈静脉总流出量增加至702ml/min,但仅呈显著性趋势(Wilcoxon符号秩检验Z=−1.363,P= 0.087;图3)
静脉压力和qMRV的流量相互对照,以确定是否存在关系。观察到狭窄区域近端静脉压力(平均= 17.8mmHg)的改善与总颈静脉流出量(平均= 260.2 ml/min)的增加之间存在很强的线性关系(图4;皮尔森相关r=.926)。静脉压力梯度的改善(平均值= 20.4mmHg)与总颈静脉流出量的增加之间也存在类似的线性关系(Pearson相关r= 0.934)。
静脉支架置入前后分别通过眼科检查测量视力(表)。支架植入前的视力由眼科医生在手术后2周内测量;支架置入术后6周复查视力。每位患者至少有一只眼睛的视力得到改善。
讨论
脑静脉窦狭窄和特发性颅内高压
特发性颅内高压(Idiopathic intracranial hypertension, IIH),或称假性脑瘤,是一种以进行性头痛、视力丧失和其他颅内压升高的体征和症状为特征的综合征,但没有脑脊液异常或异常影像学发现。症状有一个复发和缓解的过程,尽管60%的患者接受了最大限度的药物治疗,但仍经常复发。虽然发作是自限性的,但视力缺陷通常是进行性的,高达57%的患者在3年后出现从视野缺损到完全失明的永久性视力缺陷。传统的IIH治疗包括对难治性症状患者使用乙酰唑胺治疗,然后再进行脑脊液分流。脑脊液分流可通过脑室或腰腹膜分流获得,但其并发症为2年失败率为20-50%,大多数分流患者一生中至少需要一次导流管修补。
脑静脉窦狭窄是最近才发现的,在90%的IIH患者中发现。提出的IIH的病理生理机制是由于狭窄段静脉流出阻塞,导致静脉窦高压,阻碍脑脊液通过蛛网膜绒毛的再吸收。脑脊液压力的增加压迫脑实质和顺应性静脉窦系统,引起IIH的体征和症状,并进一步阻碍静脉流出。结果是颅内压升高,脑脊液重吸收恶化,静脉窦狭窄恶化的正反馈循环。
静脉窦狭窄是颅内压升高的原因还是结果,King等人早期的一篇论文表明,在几乎所有病例中,通过脑脊液引流,IIH患者远端横窦测得的陡峭压力梯度是可逆的。作者得出结论,这些患者的窦狭窄不是原因,而是颅内高压的结果,继发于窦壁腔外压迫。双侧横窦狭窄的形态学发现进一步支持了这一结论。后来,Owler等人进行了一项与之矛盾的研究,证明单纯静脉窦支架置入术对明显狭窄的患者有显著改善。值得注意的是,这些作者根据形态和压力梯度的陡峭程度对窦性狭窄进行了分层。根据这些标准,他们建议将IIH分为两种病因类型:由可识别的原发性窦病理引起的“静脉源性”IIH,以及单纯颅内压升高继发压迫或静脉窦正常的“非静脉源性”IIH。
静脉窦狭窄形态、压力梯度和病因的差异对治疗具有重要意义。静脉支架植入术对非静脉源性IIH患者不太可能有效,因为部署的支架不能覆盖整个窦系统,并且支架植入术后腔外压缩力可能仍然存在。这些非静脉源性患者表现出全身、腔外压迫,切除脑脊液后可逆转,脑脊液改道治疗可能更好。然而,有局灶性狭窄的静脉性IIH患者从血管内支架置入中获益良多。
压力-流量关系
本研究结果表明,在脑窦狭窄支架置入后,qMRV血流测量与侵入性静脉压力测量密切相关。窦内支架植入术后,狭窄区近端静脉压力和狭窄区跨侧压力梯度明显降低(图2),数值与文献相似。通过狭窄区域、同侧颈静脉和总颈静脉流出量的定量流量测量在支架置入后增加(图3)。这些测量接近,但没有达到显著性,我们将其归因于我们的样本量小。可以预见,支架术后对侧颈静脉流量减少,提示分流至阻力较低的一侧。在我们的讨论中,我们使用总颈静脉流出量,而不是单个窦,作为我们的因变量,因为我们认为这种双侧测量更接近于脑静脉流出量及其与静脉和颅内压的关系。研究发现,颈静脉总流出量的改善与静脉压力和压力梯度相关(图4),表明存在强烈的线性关系。正如我们稍后讨论的那样,这将引入qMRV流量作为脑静脉窦狭窄诊断和术后管理中静脉压力测量的潜在替代品。
支架置入前后静脉压力测量。所有患者均采用狭窄区近端测压法测量静脉压力,平均为45mmHg。静脉窦支架植入术后,再次测量相同位置的血压,血压明显下降至27 mmHg (Wilcoxon符号秩检验Z= - 1.753, P= 0.04)
在我们的患者队列中观察到一个显著的异常值。该患者在支架植入前,狭窄近端压力最低(31 mmHg),跨狭窄压力梯度最低(11mmHg),颈静脉总流出量最高(707ml/min)。支架植入后,该患者静脉压力适度增加,颈静脉总流出量减少(- 216ml/min)。虽然这一观察结果仅代表一个患者,但它表明该患者的狭窄不是血流受限的,可能不适合支架置入。值得注意的是,自支架植入术以来,患者的症状多次复发。尽管如此,该患者的压力和流量变化与我们队列中的其他患者一致,即使在意想不到的临床结果中,也支持这两个变量之间的线性关系。
静脉窦支架置入术前后颅内血流图。通过qMRV测量,上矢状窦、窦狭窄段和同侧颈静脉在支架置入后血流增加。虽然颈静脉总流出量增加,但对侧颈内静脉在支架术后表现出中度下降。
总流量与静脉压力的关系。比较各组患者支架术后颈静脉总流量(两条颈静脉总流量)的变化和狭窄区近端静脉压力的下降。观察到强烈的线性关系(Pearson相关r=.926)
定量MRV成像的作用
血管内静脉窦支架置入术正在成为iih相关窦狭窄患者的一种强有力的治疗选择。在Puffer等人最近的一项分析中,143名接受支架植入的IIH患者中,88%的患者头痛缓解,97%的患者乳头水肿改善,87%的患者视力恢复,平均22.3个月。
然而,尽管有这些令人鼓舞的结果,仍有相当一部分患者经历了IIH症状的复发。即使在有明显临床改善的患者中,IIH人群中头痛复发或视觉症状的可能性也非常高。这种临床现实,加上支架内再狭窄的风险,需要一种准确的工具来评估支架的长期通畅性。在我们的机构,我们传统上对明显的症状复发和支架置入术后的常规间隔进行重复静脉造影。虽然并发症发生率相对较低,但重复静脉造影仍然是侵入性的、不方便的和潜在的危险。由于这项研究的结果,我们已经改变了我们的做法,将qMRV作为一种无创监测支架通畅的手段。如果植入血管内支架的IIH患者复发时症状复发,但眼科检查稳定,我们接下来重复qMRV研究。如果qMRV流量从先前的成像来看是稳定的,这表明稳定的静脉压力和对症治疗是合适的。只有当临床怀疑仍然很高时,我们才重复静脉造影。由于我们的研究结果表明窦血流和静脉压力之间存在很强的线性关系,在这方面,qMRV上的血流可以作为静脉造影压力测量的替代品。我们认为,这一选择引入了qMRV作为一个强大的监测工具的作用,在管理要求高的IIH患者。
qMRV也可能作为一种潜在的筛选工具来预测可能从血管内支架置入中获益的患者。如早期研究所述,有局灶性窦狭窄和明显压力梯度的患者通常对血管内支架反应良好。作为IIH患者筛查过程的一部分,qMRV可能会发挥作用;如果检测到明显的血流受限,可以进行常规静脉造影和静脉测压。确认鼻窦狭窄和高压力梯度的患者将成为支架置入的绝佳候选者。我们已经开始对新的IIH患者实施这一策略;我们希望能够发现更多适合支架术的患者,避免支架术的风险和长期管理。
这项研究确实有一些局限性。我们的患者样本仅包括5名患者;虽然足以提供概念证明,但该样本量不足以证明支架植入术后静脉流量的显著变化。研究随访也各不相同,从12个月到5个月不等。在这段时间内,没有一例患者出现支架失效。虽然我们认为qMRV流量减少可以检测到再狭窄或梗阻,但这在实践中尚未发生。最后,我们的患者也作为自己的对照,比较支架植入前和之后的qMRV流量。虽然可靠,但这限制了qMRV对最初成像然后随访的患者的使用。如果没有标准的静脉窦流量“正常”值,很难确定新患者的qMRV流量是否异常。虽然与健康对照和血管造影结果相比,动脉疾病的研究已经证实了qMRV血流异常,但之前使用qMRV的研究仅在病理学背景下进行,特别是在avm中。对健康志愿者进行静脉流量测量的进一步验证可能有助于指导未来的管理决策。
结论
这项研究首次证明了qMRV测量的静脉流量与静脉窦压力之间存在强烈的线性关系。测量是在IH患者的背景下进行的,临床上明显的脑静脉窦狭窄在支架置入后得到改善。通过证明qMRV流量作为静脉造影和压力测量的潜在替代品,这些发现介绍了qMRV在其他具有挑战性的IH患者的选择、治疗和术后管理方面的潜在价值。
脑静脉窦支架置入术前后静脉压力、血流和视力
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