Sukupuolen vaikutus aivoverisuonien halkaisijoihin, jotka havaittiin Willis Circlen magneettikuvauksessa

ihmisten ja eläinten terveys

sukupuolen vaikutus aivoverisuonien halkaisijoihin, jotka havaittiin Willis Circlen magneettikuvauksessa

Marco Antonio Stefani*; Felipe Luis Schneider; Antonio Carlos Huf Marrone; Antonio Generoso Severino

Departamento de Ciência morfologica; Universidade Federal do Rio Grande do Sul; rua Sarmento leite 500, 90050-170; Porto Alegre – RS-Brasil

Abstrakti

tässä tutkimuksessa arvioitiin kaliipereita ja anatomisia konfiguraatioita Magneettiresonanssianalyysin (Mra) perusteella, määritettiin aivoverisuonialueet ja sukupuoleen liittyvät vaihtelut. Satunnaistettu 30 angiografisen tutkimuksen näyte otettiin molempia sukupuolia edustavilla aikuispotilailla ja Willis-kehän komponentit tunnistettiin. Haaran halkaisijat mitattiin poikittaisella viillolla 5 mm: n päässä astiasta tyypillisessä angiografisessa frontaaliepidemiassa. Vertailevaa tilastollista analyysia varten testit jaettiin ryhmiin, joissa otettiin huomioon potilaan sukupuoli ja ikä. Willis-kokoonpanon klassinen ympyrä säilyi vain 15 otoksessa (50%). Posteriorisen verenkierron valtimoissa havaittiin suurempia kaliipereita, ja moninkertaisessa lineaarisessa regressioanalyysissä todettiin, että posteriorisen verenkierron kaliiperiin vaikutti sukupuoleen liittyvä riippumaton muuttuja. Muita variaatioita olivat toispuoliset ja molemminpuoliset sikiön ja hypoplastiset posterioriset viestivät valtimot. Anteriorisessa aivovaltimossa (ACA) havaittiin lisälaitteen esiintyminen, Aca, joka antoi haaroja kahden pallonpuoliskon distaaliseen osaan ja kolmas mediaani ACA variantteja havaittiin. Sukupuoli vaikutti posterioristen kiertoalusten sisähalkaisijavaihteluihin, ja miehillä mittaustulokset olivat suurempia.

avainsanat: angiografia, magneettiresonanssi, anatomiset vaihtelut

johdanto

uusien ei-invasiivisten ihmisruumiin tutkimistekniikoiden ilmaantuminen on mahdollistanut aivoverenkierron tunnistamisen ja tutkimisen elävillä yksilöillä. Tähän tietoon on vaikuttanut erityisesti ydinmagneettinen resonanssi (Mr), jossa tutkimuksia arvioitaessa on paljastunut anatomian klassisten löydösten ulkopuolista tietoa, kuten eri sukupuolilla ja eri ikäisillä esiintyviä verisuonikuvioita. Tässä tutkimuksessa analysoitiin kaliipereita ja anatomisia variaatioita niiden henkilöiden MR-tulosten perusteella, joilla ei ollut verisuonitautia, ja vertailtiin samalla erilaisia verisuonialueita ja anatomisia variaatioita.

materiaalit ja menetelmät

otettiin satunnaisotanta 30 magneettiresonanssiangiografiatutkimuksesta sekä aikuisilta miehiltä että naisilta. Testien suorittamiseksi 1.5 t MR-laitteet ja kuvat käsiteltiin 3D Advantage Windows software® (GE Medical Systems) – laitteella SUN ULTRA 1® – työasemalla. Vaikka testit valittiin mielivaltaisesti Mr Service-tietokannasta, tutkimukseen otettiin mukaan vain ne, joilla oli normaalit radiologiset raportit ja asianmukaiset tekniset standardit. Seuraavat Willis-monikulmion haarat ja komponentit tunnistettiin: sisäinen kaulavaltimo (ICA), anteriorinen aivovaltimo (ACA), posteriorinen aivovaltimo (PCA), basilaarinen Valtimo, anteriorinen viestijävaltimo (ACommA), keskimmäinen aivovaltimo (MCA) ja posteriorinen viestijävaltimo (PCommA).

ACA: n (proksimaalinen A1-segmentti), MCA: n (proksimaalinen M1-segmentti), PCA: n (P1-segmentti, Pre-communicating-segmentti) ja basilaarivaltimon halkaisijat mitattiin poikittaisella viillolla, joka oli 5 mm: n päässä verisuonesta tyypillisessä angiografisessa frontaaliepidemiassa. Tämä valittiin standardisoimaan saadut mittaukset ja mahdollistamaan jatkotutkimusten jäljentäminen. Jotta voitaisiin paremmin visualisoida posterior communicant Valtimo (PCommA), ohut aksiaalinen leikkaukset tehtiin (1 mm) posterior alueella kaulavaltimon sifoni (Kuva. 1).

vertailevaa tilastoanalyysiä varten testit jaettiin ryhmiin ottaen samalla huomioon potilaiden sukupuoli ja ikä. Kaksi asiantuntijaa sokaisi ja suoritti verisuonten jakaumien ja kalibrointien arvioinnin, ja monimuuttuja-analyysissä tutkittiin eri muuttujia, jotka saattoivat häiritä tuloksia.

tulokset

ryhmään kuului yhtä monta miestä ja naista, joiden keski-ikä oli 45+/-3 vuotta. Sukupuoleen liittyviä ikäeroja ei otettu huomioon. Willis-ympyrästä (CW) johtuvat haarakaliberit on esitetty taulukossa 1.

analysoidut kaliberit esittivät normaalijakauman. MCA -, PCA-ja ACA-haarojen välillä ei ollut merkittäviä eroja pallonpuoliskon sivun suhteen (p> 0,05). Kahden sikiökuviotapauksen rekonstruktiossa CW-jakaumalla segmenttejä ei visualisoitu. Oli kuitenkin vielä mahdollista hahmotella ne yksilöllisiksi astioiksi ohuilla aksiaalisilla leikkauksilla (1 mm) kaulavaltimon takaosassa (Kuva. 1).

kuten taulukosta 2 käy ilmi, posteriorisen verenkierron miesvaltimoissa (Basilaarinen valtimo ja PCA) oli suurempia kaliipereita, joiden p< 0, 001. Toinen analyysi osoitti, että myös posteriorisen verenkierron haarat olivat läpimitaltaan suurempia yli 40-vuotiailla yksilöillä (p< 0, 05). Moninkertaisessa lineaarisessa regressiotutkimuksessa todettiin kuitenkin, että posteriorisen verenkierron kaliiperiin vaikutti sukupuoleen liittyvä itsenäinen muuttuja (p= 0, 05).

löydettiin viisi Willis-polygonikonfiguraation verisuonikuviota, kuten kuvassa 2 osoitetaan. Monikulmion klassinen astianjakautumisstandardi oli johdonmukaisin, kuten havaittiin 15 testissä (50 %). Tässä ryhmässä anteriorinen viestivaltimo oli selvemmin eristettynä suonena seitsemässä tapauksessa. Lisäksi Aca-segmenttien epäsymmetriaa havaittiin 15 tapauksessa ja hypoplasiaa havaittiin kahdessa käyttäen kriteerejä (Zurada and Gielecki 2007).

muita variaatioita olivat yhden (neljä tapausta) tai molempien Pcommien hypoplasia (kaksi tapausta) sekä yksipuolinen (yksi tapaus) ja molemminpuolinen (kolme tapausta) sikiön PCommA, joka liittyi PCA: n proksimaalisen segmentin selkeään hypoplasiaan. Jakelu, yleisesti löytyy anterior aivovaltimon, osoitti läsnä kaksi ACAs käynnissä rinnakkain genu corpus callosum (20 tapausta), joista jokainen antaa oksat ipsilateral pallonpuoliskolla (klassinen tyyppi).

distaalisten ACA-haarojen anatominen jakautumistutkimus oli hyvin monimutkainen, eivätkä löydökset olleet yhdenmukaisia kaikissa tapauksissa. Kuitenkin, oli olemassa joitakin muunnelmia ACA haarautuminen malleja löydön jälkeen anterior viestintä Valtimo, kuten läsnäolo lisälaitteen kehitetty ACA (kaksi tapausta), ACA antaa oksat distaalinen osa kahden pallonpuoliskon (kaksi tapausta) ja kolmas mediaani ACA, kastelujärjestelmä kaksi pallonpuoliskon yhdessä tapauksessa (kuva. 3).

yhdeksässä tapauksessa callosomarginalis-valtimoa havaittiin vain yhdellä aivopuoliskolla, ja kolmessa tapauksessa sitä oli molemmissa aivopuoliskoissa. Kaikissa näissä tilanteissa distaalista aivokuoren Akaa-haaraa ei voitu yksilöidä selvästi, mikä vaikutti näiden alusten tutkimiseen.

keskimmäisen aivovaltimon tiheämpi ramifikaatiomalli oli bifurkaatio (16 oikealla ja 15 vasemmalla), jota seurasi trifurkaatio (seitsemän oikealla ja kolme vasemmalla) ja yhden MCA: n esiintyminen ilman terminaalisia haaroja (viisi oikealla ja kolme vasemmalla). Yhdessä tapauksessa havaittiin neljä haaraa, jotka syntyivät MCA: sta (Kuva. 4).

yleisin konfiguraatio löytyy nikama järjestelmä oli yksi, jossa PCA peräisin basilaarinen Valtimo symmetrisessä muodossa (klassinen tyyppi – 18 tapauksissa). Kuten edellä mainittiin, proksimaalinen PCA hypoplasia oli yksipuolinen yhdessä tapauksessa ja kahdenvälisiä kolmessa (Kuva. 5).

ylemmässä pikkuaivovaltimossa oli erilaisia konfiguraatioita, klassisen anatomisen kuvion ollessa läsnä 70%: ssa (21/30) tapauksista (Kuva.5). Yksipuolisia kaksoiskappaleita oli viidessä ja kahdenvälisiä aluksia yhdessä. Kolmessa tapauksessa yksi ylemmistä pikkuaivovaltimoista (SCA) sai alkunsa proksimaalisesta PCA: sta.

keskustelu

on raportteja, joissa kuvataan täydellisen Willis-monikulmion esiintymistä Herra-tutkimuksissa 34-42 prosentissa tapauksista (Milisavljevic et al. 1986; Macchi et al. 1996; krabbe-Hartkamp ym. 1998; hän et al. 2007). Yleisimmät havaitut anatomiset vaihtelut olivat sikiön posteriorisen viestivän valtimon esiintyminen ja ACA: n proksimaalisen segmentin hypoplasia. Nämä muutokset eivät näytä eroavan eri populaatioissa, vaikka ne voisivat olla säännöllisemmin yhteydessä aivojen aneurysmien esiintymiseen (Horikoshi et al. 2002). Kaiken kaikkiaan angiografia suorittaa luotettavan lisääntymisen aivoaluksen kalibereista ja Willis-monikulmiohaaroista. Nämä tiedot olivat verrattavissa tietokonetomografian varjoainekuvauksessa (Katz et al. 1995).

kuten edellä mainittiin, Willisin piirin kokoonpano vaikuttaa kumppanuus-ja yhteistyösopimuksen alkuperäisen segmentin aspektiin. Sikiön posterioristen viestiväylien korkean taajuuden vuoksi PCA-segmentin ensimmäisten halkaisijoiden mittaukset voidaan tulkita väärin. Pcomman yhtymäkohdan standardoitu mittaus antoi PCA: n distaalisen osan todelliset halkaisijat, eivätkä nämä arvot poikenneet kirjallisuudessa ilmoitetuista. Olisi myös syytä mainita tässä eroja halkaisija suhteessa sukupuoleen, kuten myös huomautti edellisessä tutkimuksessa (Horikoshi et al. 2002).

MCA-haara kulkee koko lateraaliuran jatkeena jakaen vakuudet, jotka antavat syötön kunkin pallonpuoliskon lateraalipinnan suureen laajennukseen. Se kulkee rinnakkain sphenoid luun siipi, kuten M1 segmentti; kun taas sivusuunnassa osa Sylvian halkeama, se kaartaa taka ja superiorly päästäkseen insula, kuten m2 segmentti. Tämä osio voi olla peräisin yhdestä rungosta tai enintään neljästä haarasta. Tässä tutkimuksessa havaitut MCA-mallit olivat samanlaisia kuin kirjallisuudessa raportoidut, sillä bifurkaatio oli läsnä noin kahdessa kolmasosassa tapauksista, minkä jälkeen bifurkaatio oli lähes 30 prosentissa astioista(Gibo et al. 1981; Umansky et al. 1984). Myös muita variaatioita voi esiintyä, kuten MCA: n yhden rungon esiintyminen ilman kärkihaaroja, lisälaitteen MCA esiintyminen, varhaiskypsän haaran alkuperä tai puun kaltainen ramifikaatio useammassa kuin neljässä terminaalihaarassa M1-M2-liitoksessa (Gibo et al. 1981; Umansky et al. 1984; Umansky et al. 1988).

keskikokoisen aivovaltimon klassisesti havaitut kaliiperit vaihtelivat välillä 2, 4-4, 6 mm (ilmoitettu keskiarvo 3, 0-3, 9 mm), ja ne saatiin aiemmin hartsilla tai lateksilla ruiskutettujen astioiden ulkohalkaisijoiden mittausten perusteella (Gibo et al. 1981; Gomes ym. 1984). Mr angiografiatutkimuksissa havaitut verisuonikaliberit olivat kuitenkin hieman lyhyempiä (keskiarvo 2,7 mm) verrattuna anatomisissa tutkimuksissa (krabbe-Hartkamp et al. 1998). Tämä pienin ero oli todennäköisesti olemassa siksi, että Mr angiografiassa mitattiin astian sisähalkaisija, mutta valtimoseinämää ei otettu huomioon. Kuoleman jälkeisen verisuoniruiskutuksen valmisteluun liittyvät esineet on myös otettava huomioon, kuten verisuonten lihasjännityksen menetys, ruiskutetun materiaalin tyyppi, ruiskutetun aineen käyttäytyminen, kun se on kiinteytynyt, ja verisuonten täydennyksen aikana esiintyvän täytön ja paineen määrä.

ICA: n Aca – terminaalinen mediaalinen haara-on peräisin Sylvian halkeaman mediaalialueelta, lateraalisesta optisesta Kiasmasta, jolla on useita anatomisia dispositioita (Jackowski et al. 1999; Stefani et al. 2000). On keskusteltu siitä, onko AC pitäisi kutsua pericallosal Valtimo distaalinen segmentti ACommA (Lin et al. 1974; Perlmutter ja Rothon 1978), tai vasta callosomarginal Branchin (CMA) hätätilan jälkeen(Snickers and Drake 1973).

lähes 80% tapauksista, oli kaksi post-communicant oksat yhtä kaliiperi, jälkeen anterior communicing Valtimo, useita kuvattu anatominen muunnelmia distaalinen segmentti ACA (Ozaki et al. 1977; Perlmutter and Rothon 1978; Jackowski et al. 1999; Stefani et al. 2000). Nämä muunnokset on tunnistettu hyvin anatomisesti (Stefani et al. 2000), joskaan ei aina hyvin osoituksena Mr angiografiassa johtuen kahden anteriorisen lähekkäisestä rinnakkaiskurssista keskiviivalla.

MCA: n tavoin havaittiin vain vähän eroa anatomisten valmisteiden ICA – bifurkaation jälkeen ACA: n ulkohalkaisijoista saatujen tietojen ja MRA: n (krabbe – Hartkamp et al. 1998). Anatomiset löydökset paljastivat tällä segmentillä hieman suurempia 2,4-2,6 mm: n keskihalkaisijoita (Perlmutter and Rothon 1978; Gomes et al. 1986; Stefani et al. 2000), vastaan 2,2 millimetrin keskiarvo kuvanlöydöissä.

hypoplasian ja verisuonten epäsymmetrian määritelmää koskevat keskustelut perustuvat usein leikkausten tai angiografisten tutkimusten aikana havaittuun näkökykyyn. Näiden termien luokittelemiseksi on ehdotettu matemaattista yhtälöä käyttämällä näiden kahden haaran prosenttisuhdetta kertoimena (Zurada ja Gielecki 2007). Näiden tekijöiden mukaan kertoimet 10-40% määriteltäisiin epäsymmetrisyydeksi, kun taas >40% määriteltäisiin verisuonihypoplasiaksi. Tälle nimenomaiselle paikalle muut kirjoittajat ovat ehdottaneet läpimitaksi 0,3 – 1.0 mm hypoplasian parametrina (Perlmutter and Rothon 1978; Milenkovic 1981). Tämä viimeinen määritelmä tuntui hyödyllisempi kannalta kliinisen ja neurokirurgisen käytännön, koska se liittyi kliinisesti merkityksellisiä olosuhteita, kuten yhteyttä läsnäolo acomma aneurysmat. Tässä tutkimuksessa olemme havainneet kertoimia yli 40% 2 tapauksessa; kuitenkin pienempi aluksen halkaisija oli välillä 1,5 ja 2,0 mm näissä tapauksissa. Pienimmän löydetyn halkaisijan (yhdessä tapauksessa 1,1 mm) astiakerroin oli 27%, koska myös kontra-sivusuoni oli pieni. Näiden lukujen perusteella tämä yhtälö vaikutti soveltumattomalta kliinisiin tai radiologisiin käytäntöihin.

tässä tutkimuksessa havaittiin yleisesti monikulmion konformaation klassinen standardi, mikä vahvisti kirjallisuudessa kuvatut anatomiset löydökset. Willis-monikulmion haarat ja niiden anatomiset vaihtelut voitiin tunnistaa Mr angiografian avulla, mutta samaa ei voitu soveltaa aivokuoren distaalihaaroihin. Vaikka joidenkin anatomisten variaatioiden tunnistaminen oli mahdollista tämän tekniikan avulla, distaalisesta akasta löytynyt rinnastus ja tortuoosisuus estivät yksityiskohtaisen kuvan tästä astiasta. MRA: ssa voitiin nähdä myös AC: n ristikkäisten haarojen esiintyminen (suunnattuna vastakkaiselle pallonpuoliskolle).

verrattaessa tätä tutkimusta anatomisista näytteistä saatuihin havaintoihin kirjallisuudessa ei havaittu eroa monikulmioastioiden sisähalkaisijamittojen ja haarojen standardivaihtelun välillä, mikä vahvisti MRA-mittojen toistettavuuden. Anatomisen vaihtelun esiintymistiheys oli myös niiden kirjallisuudessa kuvattujen mukainen, joissa on käytetty anatomisia valmisteita. Lisäksi sukupuoli vaikutti sekä PCA: n että BA: n sisähalkaisijavaihteluihin, ja uroksilla mitattiin enemmän. Tästä syystä pääteltiin, että MR angiografia voisi olla hyvä vaihtoehto aivoverenkiertohäiriön anatomiselle tutkimukselle in vivo. Muut angiografiset tutkimukset poikkeavuuksiin liittyvissä tapauksissa saattavat tarjota kliinisemmän ja merkityksellisemmän määritelmän termille hypoplasia.

kiitokset

kirjoittajat haluavat kiittää Alessandro Mazzolaa, tohtori Flávio Aessea ja tohtori Claudio Pitta Pinheiroa heidän avustaan kuvien hankkimisessa.

Gibo H, Carver CC, Rhoton AL, Jr., Lenkey C ja Mitchell RJ. Keskimmäisen aivovaltimon mikrokirurginen anatomia. Neurokirurgian päiväkirja. 1981; 54(2): 151-69.

Gomes F, Dujovny M, Umansky F, Ausman JI, Diaz FG, Ray WJ, et al. Heubnerin toistuvan valtimon mikrokirurginen anatomia. Neurokirurgian päiväkirja. 1984; 60(1): 130-39.

Gomes FB, Dujovny M, Umansky F, Berman SK, Diaz FG, Ausman JI, et al. Aivovaltimon mikroanatomia. Surg Neurol. 1986; 26(2): 129-41.

He J, Liu H, Huang B ja Chi C. Circle of Willisin morfologian ja anatomisten muutosten tutkimus ja aivovaltimoiden halkaisijan mittaaminen 3D-TOF-angiografialla. Sheng Wu Yi.Xue.Gong.Cheng Xue.Za Zhi. 2007; 24(1): 39-44.

Horikoshi T, Akiyama I, Yamagata Z, Sugita M ja Nukui H. Magneettiresonanssiangiografiset todisteet sukupuolisidonnaisista vaihteluista Willisin kehässä ja aivovaltimon pullistumien esiintymisestä. J. Neurokirurgi. 2002; 96(4): 697-703.

Jackowski AP, Meneses MS, Ramina R, Marrone AC, Stefani MA, Aquini MG, et al. Perforating ja leptomeningeal oksat anterior viestintä Valtimo: anatominen tarkastelu. Neurokirurgin Arvostelija. 1999; 9(5): 287-94.

Katz DA, Marks MP, Napel SA, Bracci PM ja Roberts SL. Circle of Willis: evaluation with spiral CT angiografia, MR angiografia, ja tavanomainen angiografia. Radiologia. 1995; 195(2): 445-49.

Kabbe-Hartkamp MJ, van der GJ, de Leeuw FE, de Groot JC, Algra A, Hillen B, et al. Circle of Willis: morphological variation on three-dimensional time-of-flight MR angiogrammes. Radiologia. 1998; 207(1): 103-11.

Kabbe-Hartkamp MJ, van der Grond J, Leeuw F, Groot JC, Algra A, Hillen B, et al. Circle of Willis: Morphological variation on three-dimensional time-of-flight MR angiogrammes. Radiologia. 1998; 207: 103-11.

Lin J, Kircheff I, Newton TH and Potts DG (1974). Normaali aivovaltimokompleksi. Kallon ja aivojen radiologia. St. Louis, CV Mosby. 1: 1319-410.

Macchi C, Catini C, Federico C, Gulisano M, Pacini P, Cecchi F, et al. Magneettikuvaus angiografinen arviointi circulus arteriosus cerebri (circle of Willis): morfologinen tutkimus 100 terveellä ihmisellä. Ital. J. Anat Embryol. 1996; 101(2): 115-23.

Milenkovic Z. sisäisen kaulavaltimon ja anteriorisen aivovaltimon välinen anastomoosi, johon liittyy muita epämuodostumia Willis-kehässä sikiön aivoissa. J Neurokirurgi. 1981; 55: 701-03.

Milisavljevic M, Marinkovic S ja Djordjevic L. anastomoosit posterioristen aivovaltimoiden alueella. Acta Anat. 1986; 127: 221-25.

Ozaki T, Handa H, Tomitoto K ja Hazama F. aivojen pohjan valtimojärjestelmän anatomiset vaihtelut. Arch Japs Chir. 1977; 46: 3-17.

Perlmutter D ja Rothon AL, Jr.distaalisen anteriorisen aivovaltimon mikrokirurginen anatomia. J. Neurokirurgi. 1978; 49: 204-28.

Snickers FD ja Drake CG. Aivovaltimon distaalisen valtimon aneurysmat. Raportti 24 todennetusta tapauksesta. Etelä-Afrikan Med. 1973; 47: 1787-91.

Stefani MA, Schneider FL, Marrone AC, Severino AG, Jackowski AP ja Wallace MC. Anatominen vaihtelut anterior aivovaltimon aivokuoren oksat. Clin. Anat. 2000; 13(4): 231-36.

Umansky F, Dujovny M, Ausman JI, Diaz FG ja Mirchandani HG. Keskimmäisen aivovaltimon poikkeavuudet ja vaihtelut:mikroanatominen tutkimus. Neurokirurgia. 1988; 22(6): 1023-27.

Umansky F, Juarez SM, Dujovny M,Ausman JI, Diaz FG, Gomes F, et al. Keskimmäisen aivovaltimon proksimaalisten segmenttien mikrokirurginen anatomia. J. Neurokirurgia. 1984; 61(3): 458-67.

Zurada A ja Gielecki JS. Uusi kaava verisuonten luokitteluun symmetrian, epäsymmetrian ja hypoplasian mukaan. Folia Morphol.(Warsz.). 2007; 66(4): 339-45.