摘要

椎动脉作为颈部动脉超声检查的一部分，V1段特点和病变受到的关注较少，需引起重视。超声能客观评价椎动脉V1段解剖和变异，同时动态分析血流动力学变化，可以作为椎动脉V1段病变筛查的首选检查方式，并可评估狭窄进展和进行血运重建治疗后随访。本文对超声在椎动脉V1段的研究应用进行介绍与总结，期望能够加强对椎动脉V1段解剖特点及相关疾病的认识，提高诊断准确率。

2019年的全球疾病负担研究（Global Burden of Disease Study，GBD）数据显示，卒中是中国伤残调整生命年（disability-adjusted life years， DALYS）的第一大病因，高于心脏病、呼吸系统或消化系统肿瘤等其他疾病。约25%～40%的TIA或者脑卒中发生在后循环，而后循环卒中约20%是由颅外椎动脉狭窄或锁骨下动脉狭窄引起。后循环卒中患者预后差，死亡率高，临床上需要予以重视。有研究回顾性分析了2 490例门诊血管超声实验室的超声结果显示，存在至少一侧椎动脉起始段狭窄（vertebral artery origin stenosis，VAOS）或闭塞者的比例为8.2%，双侧椎动脉起始段均存在狭窄或闭塞者比例为1.4%。

椎动脉（vertebral artery，VA）作为颈部动脉超声检查的一部分，V1段特点和病变受到关注较少。随着椎动脉狭窄介入治疗发展和脑颈超声一体化评估的需求，超声在椎动脉检查中的应用价值逐步提升，现结合相关报道，对超声在椎动脉V1段的研究应用进行介绍与总结。

1 解剖结构

1.1  正常解剖和组织特点

椎动脉从锁骨下动脉发出后，沿前斜角肌内侧缘向后上方行一段距离，进入第6颈椎横突孔并上行，此段为V1（颈段）；V2段又称横突孔/椎间隙段，指椎动脉通过C6横突孔至枢椎横突孔部分；V3段又称寰枢/枕段，指椎动脉入枢椎横突孔后，经过寰椎横突孔，走行于寰椎动脉沟内，穿硬膜入颅前部分；V4段又称颅内段，指过枕骨大孔，在脑桥及延髓交界处合成基底动脉前部分。超声检查通过切换多种探头：线阵探头（3.0~11.0 MHz）、凸阵探头（1.0~5.0 MHz）或小凸阵探头（5.0~8.0 MHz）和相控阵探头（1.0~5.0 MHz）可对椎动脉全程进行连续性观察，检查时患者低枕（目的：保持颈部肌肉松弛，以获取最佳声窗），头适当转向对侧，从仰卧位开始，采用线阵探头检查V2段，此处最容易显示，先测量内径和频谱，然后在彩色血流模式下，逆行沿管腔向下显示V1段（包括起始段）。血管位置深在时，建议切换凸阵探头（见图1），尤其是起始段易受声窗的影响，小凸阵探头有显示优势。左侧检查时需注意探头的指向，一般来说，因检查习惯（V1段逆行显示）和手法方便，左侧椎动脉起始段及锁骨下动脉近段图像显示与解剖方位翻转，这样更方便操作者，小凸阵探头对椎动脉起始段的显示率明显高于高频线阵探头（96.25% vs 80.62%），联合使用线阵和凸阵探头与血管造影对椎动脉起始段狭窄的检测一致性较好（κ=0.77）。

椎动脉起始段的外膜有丰富的胶原组织，外弹力膜清晰，中层平滑肌和弹力纤维丰富，入颅后，其管壁发生显著的变化，外膜和中膜变薄，中膜和外弹力膜的弹性纤维减少。

1.2  解剖变异

椎动脉解剖变异包括椎动脉的起始部位、数目、进入横突孔位置、走行以及椎动脉管径变异（又称发育不良），还有分支、吻合等变异。

1.2.1  位置变异

位置变异包括起源异常和起点变异，起源异常是指椎动脉未从锁骨下动脉发出，起点变异是指椎动脉未从锁骨下动脉的前、上壁发出，而是从锁骨下动脉的腹侧、后外侧、背侧壁发出或与锁骨下动脉重叠。张峰等分析超声多中心数据发现：11 255例颈部动脉粥样硬化病变患者中椎动脉起源异常182 例，包括右侧3例（1例从右侧颈总动脉发出，2例从右侧颈总动脉与锁骨下动脉分支水平段发出），左侧179例（1例自左侧颈总动脉发出，其余178例自主动脉弓发出）（见图2）。Tschabitscher等报道了53％的椎动脉起始部存在起点变异，超声检测受空间方位和声窗影响，对于此类变异关注较少。张峰等研究走行变异人群时将椎动脉起源于锁骨下动脉且锁骨下动脉近段<14 mm定义为低位起点，认为较低的起点使其与锁骨下动脉远端的夹角变小，同时会影响颈动脉压迫试验的血流判断。

1.2.2  行走变异

椎动脉未经C6横突孔上行定义为走行变异。张峰等研究走行变异人群超声数据发现右侧走行变异较左侧常见，且多呈低位起源；入横突孔位置越高，则锁骨下动脉近段长度越短；左侧走行变异常合并管径变窄、起源异常及舒张末期流速（EDV）降低。孟秀峰等发现眩晕人群走行变异发生率更高，双侧变异比单侧变异更容易发生眩晕，走行变异者椎动脉颅内段流速低于椎间隙段。付静静等发现对于走行变异人群，转颈试验后椎动脉阻力指数明显增加，眩晕发生率增加。

1.2.3  形态变异

椎动脉V1段纡曲（tortuosity）：VA纡曲常见，约40%的V1段在进入横突孔之前走形纡曲。Ciurică等认为血管纡曲的潜在机制包括先天性血管发育冗长、血管与周围解剖结构发育不同步、其他因素刺激血管生长及骨骼衰老导致血管长度增加等。张峰等运用超声评估椎动脉起始段纡曲，发现纡曲成角≤90°组患者年龄及左侧 VA起始段活动度均大于>90°组。平静呼吸状态及深吸气末时，左侧VA纡曲角度均小于右侧，且平静呼吸状态时，左侧VAO纡曲角度小于深吸气末（即纡曲程度更明显），并推测左侧VA在相对缺乏缓冲下，长期受到呼吸运动造成的牵拉刺激，从而变得冗长、迂曲。

椎动脉不对称：椎动脉发育不良（vertebral artery hypoplasia，VAH）和椎动脉优势（vertebral artery dominance，VAD）均为由双侧椎动脉不对称衍生出的概念，其确切定义尚未形成共识，诊断标准尚不统一，临床意义讨论也存在明显的重叠。大多数情况下，VAH被定义为动脉直径低于2.0 mm，但一些研究使用了其他阈值，如2.5 mm。有学者将两侧椎动脉直径比例≥1.7∶1或管径小于对侧50%以上定义为VAH，但也有学者将双侧管径存在明显差异时定义为VAD，并提出内径差≥1.2 mm的标准。采用不同的诊断标准和研究人群，VAH的发生率从1.9％~26.5％不等。Mysior等运用超声研究表明，健康受试人群椎动脉内径不对称大于25%或0.5 mm时，可出现双侧血流动力学的差异，即双侧PSV、EDV和RI比值明显增大。当椎动脉管径小于2.5 mm时血流量会明显下降，且双侧椎动脉血流量之和也会下降。张峰等以椎动脉内径≤2.0 mm定义为VAH和双侧椎动脉内径差≥1.2 mm定义为VAD研究发现，VAD所导致的管径不对称是无心脑血管疾病危险因素人群发生VAOS的独立危险因素。

2 常见病变

椎动脉V1段以动脉粥样硬化性病变最为常见，其他包括椎动脉夹层、动脉炎、纤维肌发育不良、椎动脉动静脉瘘等。

2.1  动脉粥样硬化

动脉粥样硬化（atherosclerosis，AS）病变多发生于椎动脉起始部和入颅段，以前者更为多见。与颈动脉球部粥样硬化相比，椎动脉起始部动脉粥样斑块比例低，纤维成分比例高，溃疡发生率低，更倾向于向心性狭窄（见图3）。一项针对VAOS研究的荟萃分析表明，以数字减影血管造影（DSA）为参考标准，CT血管成像（CTA）、增强MR血管成像（MRA）和彩色多普勒超声用于诊断VAOS的特异度分别为95.2%、94.8%和97.7%，敏感度分别为100%、93.9%和70.2%。钟锐等发现高频小凸阵探头对VAOS诊断准确性与DSA相当，但其对椎动脉起始段斑块检出率高于DSA。关于椎动脉起始部狭窄的超声诊断标准不一。目前国内学者Hua等回顾性分析了653例后循环缺血性卒中的患者，纳入247例单侧VAOS患者，以DSA为参考标准，根据椎动脉血流动力学参数（PSV、EDV和PSV起始段/PSV椎间隙段）确定VAOS程度，即轻度（狭窄率<50%：狭窄段流速PSV起始段≥85 cm/s，PSV起始段/PSV椎间隙段≥1.3且EDV起始段≥27 cm/s）、中度（狭窄率50%～69%：PSV起始段≥140 cm/s，PSV起始段/PSV椎间隙段≥2.1且EDV起始段≥35 cm/s）、重度（狭窄率70%～99%：PSV起始段≥220 cm/s，PSV起始段/PSV椎间隙段≥4.0且EDV起始段≥50 cm/s；闭塞为无血流信号。其中，狭窄以远段（V2～V3段）血流速度（PSV椎间隙段）明显减低，且PSV起始段/PSV椎间隙段≥4.0，出现低阻力性血流频谱改变为重度狭窄与中度狭窄（50%～69%）鉴别的重要特征。该彩色多普勒超声评价诊断椎动脉起始段轻度、中度、重度狭窄的敏感度分别为94.5%、96.2%、88.7%，该标准被《中国脑卒中血管超声检查指导规范》引用。同期，Koch等研究结果表明与流速比值（VAo/V1和VAo/V2）相比，椎动脉起始段PSV截断值114 cm/s在诊断50%~99%的狭窄率方面具有更高的敏感度（71%）和特异度（90%）。而Yurdakul等研究发现，PSV比值（PSVr）>2.2是识别椎动脉近端狭窄≥50%的最佳标准，敏感度和特异度分别为96%和89%，其他多普勒参数鉴别椎动脉近端狭窄≥50%的最佳阈值为：PSV>108 cm/s，EDV>36 cm/s，EDV比值（EDVr）>1.7。

VAOS与多种疾病或因素相关，如吸烟史、高血压、糖尿病、冠心病、饮酒史以及肥胖等。张峰等对超声多中心数据库多因素Logistic回归分析发现：除了年龄、吸烟史、高血压病、高脂血症、糖尿病是颈部动脉粥样硬化性病变患者发生VAOS的独立危险因素外，而女性、走行变异为保护因素。同时，还对无心脑血管疾病危险因素人群研究发现：VAD是发生VAOS的独立危险因素，提示VAD人群椎动脉管径差异所导致的血流动力学的变化也可能是促进VAOS发生的重要因素，未来需要进一步明确VAD人群所致血流动力学改变并分析与后循环缺血事件的关系。

2.2  椎动脉夹层

椎动脉夹层（vertebral artery disp）可自发或继发于钝性挫伤，由于缺乏典型的临床表现，椎动脉夹层往往被漏误诊。随着血管成像技术的发展，椎动脉夹层的检出率逐渐增高。

超声评价椎动脉夹层主要涉及V1和V2段，根据病变累及的血管组织部位不同，椎动脉夹层的超声表现各异，若病变仅累及血管内膜，则内膜撕裂，血管呈双腔结构；若病变累及中层平滑肌层，则形成壁内血肿，从而使管腔变窄；若壁内血肿发生在中膜与外膜间，易形成动脉瘤。最常见的壁内血肿夹层，其特点是多发壁内血肿和壁增厚伴或不伴有管腔狭窄，增厚壁表现出低回声、等回声或高回声，与夹层发展过程有关（见图4）。双腔型夹层，膜样回声将管腔分为假腔和真腔，多伴有局部或全血管扩张。彩色多普勒显示两束血流信号，颜色相同或不同，取决于夹层模式（1个或2个血管壁破口）。夹层动脉瘤的超声表现为明显的血管扩张，至少是邻近管腔的1.5倍，管腔内有膜样回声，壁结构不完整。闭塞型可以是局限或全程闭塞，表现为在充满实性回声（均匀或不均质）的管腔中显示出膜样回声，腔内没有彩色多普勒血流信号。

DSA长期以来被认为是诊断夹层的金标准，但缺乏对动脉壁或壁血肿的可视化。颈部动脉超声检查具有无创、费用低、操作简便、易普及推广等优点。同时超声也可作为椎动脉夹层动态随访的重要检查方法，颜燕红等回顾性分析132例疑似夹层患者发现，超声检查颅外段椎动脉夹层的敏感度99.2%，特异度87.5%，准确率86.7%。超声与颈部高分辨率磁共振成像（HRMRI）两者评估双腔征、夹层动脉瘤、管腔不规则、病变部位及血管狭窄程度的一致性很强，κ值分别为1.00、0.85、0.88、0.94、0.89。刘玉梅等分析了15例椎动脉夹层患者血管结构及血流动力学变化特征发现：患侧真腔管径较健侧明显变细，原始管径明显增宽，血管搏动指数（pulsatility index，PI）值较健侧明显升高。杨志成等基于超声影像表现及临床指标构建了以性别、夹层类型及高同型半胱氨酸血症为预测因子构建的列线图模型AUC为0.802（95%CI 0.683~0.921），对颅外段椎动脉夹层不良结局有良好的预测价值。李兆强等通过超声比较66例颈内动脉夹层与70例椎动脉夹层患者狭窄程度、管腔再通的差异性发现，颈内动脉夹层组狭窄程度≥70%或闭塞血管较椎动脉夹层组明显增多，发病后3个月、6个月随访时，椎动脉夹层组病变血管管腔完全再通率明显高于颈内动脉夹层组。

2.3  动脉炎

Takayasu动脉炎（Takayasu arteritis，TAK），又称多发性大动脉炎，是一种主要影响主动脉及其分支的炎症过程，尤其倾向于亚洲年轻女性。其发病机制复杂，可能涉及免疫介导的动脉壁肉芽肿性炎症，且与遗传倾向有关。内膜增生和纤维化可导致阻塞性血管病变或动脉瘤形成。缺血可导致器官损害，引起间歇性跛行、心绞痛、视力改变、晕厥和卒中。TAK的典型超声影像学表现为“通心粉征”，定义为血管壁环状回声增厚（见图5）。超声造影是一种识别血管壁新生血管的附加技术，是活动性炎症的标志，已有效地用于鉴别活动性和非活动性TAK。Sinha等通过超声对血管狭窄程度、病变累及范围、血流动力学评估等指标，建立了超声对TAK病变程度与活动性的评分体系。华扬等运用超声分析84例TAK患者主动脉弓上动脉受累血管病发现：以CCA病变检出率最高94.0％（79例），其次为SA占82.1％（69例）、无名动脉占47．6％（40例）、VA占35.7％（30例）；ICA受累较少（15.5％）、ECA最少（2.4％），且ICA及ECA的病变仅累及起始处。

在诊断巨细胞动脉炎（giant cell arteritis，GCA）的准确性方面，以临床诊断作为参考标准，超声的敏感度为88%，特异度为96%。一项对68例GCA患者影像学研究显示，超声检查有6例患者出现椎动脉血管病变（4例右侧，5例左侧）。另一项对46例椎动脉GCA患者的研究中，8例超声检出V0~V2段（V0为椎动脉起始段）管壁低回声环状增厚。

2.4  纤维肌发育不良

纤维肌发育不良（fibromuscular dysplasia，FMD）是一种特发性、非炎症性、非动脉粥样硬化性疾病，可导致血管狭窄、血栓栓塞、夹层分离、瘘管、脑血流低灌注和动脉瘤。FMD主要分为3种类型：中膜、内膜和外膜周围纤维增生，这3种类型可以共存。美国心脏协会进一步将分类简化为局灶性和多灶性。美国纤维肌性发育异常登记处对动脉瘤和夹层的普遍程度和血管分布的调查显示，447例FMD患者中有76例存在动脉瘤，其中椎动脉受累2例（2.6%），88例合并夹层的患者中椎动脉受累15例（17%）。

DSA被认为是FMD的诊断金标准，超声表现包括椎动脉血流速度升高，并伴有湍流。

2.5  椎动脉蹼

椎动脉蹼（vertebral web）的报道少见，被认为是FMD的内膜变异类型，其附着在动脉壁上，呈现出新月形状，可产生湍流，也可导致血液瘀滞，从而导致局部血栓形成并引起下游颅内动脉栓塞，彩色多普勒超声表现为椎动脉病变处湍流，超声造影可显示薄膜样充盈缺损。

2.6  椎动脉动静脉瘘

椎动脉动静脉瘘（vertebral arteriovenous fistula，VAVF）临床较为少见，是椎动脉及其分支与椎静脉等临近静脉形成的异常沟通。Aljobeh等纳入的280例患者的综述中，仅有9例（3.2%）发生于V1段，可分为医源性（3例）、自发性（3例）或创伤性（3例）。超声对V1段病变免去了颈椎横突遮挡，可进行多切面扫查，直接显示动静脉瘘通路及是否合并假性动脉瘤，对于术后随访也有重要价值。

2.7  椎动脉残端综合征

椎动脉残端综合征（vertebral artery stump syndrome，VASS）见于椎动脉起始段闭塞后，侧支循环建立，形成湍流，导致动脉到动脉栓塞机制的后循环卒中发生。Suzuki等报道可以通过超声检测到闭塞的椎动脉起始段，侧支建立处的涡流和近段反向血流，以及远段正向血流，在排除其他原因后，确认为椎动脉残端综合征。

3 椎动脉介入术后应用

支架置入是椎动脉起始段病变的常用治疗策略，术后支架内再狭窄（in-stent restenosis，ISR）高发生率在很大程度上影响支架置入术的远期疗效。一篇系统综述报道，颅外椎动脉支架置入术后的再狭窄发生率在24个月内可高达30%。超声可作为评估椎动脉起始段支架疗效（见图6），及时发现ISR的工具。华扬等应用超声对椎动脉起始段支架术的随访研究发现，3个月、6个月、12个月的累积支架再狭窄率分别为7.9%、16.9%和25.0%。

宣武医院团队研究显示椎动脉支架内再狭窄50%~69%的血流动力学参数最佳截断值为PSV≥170 cm/s、EDV≥45 cm/s和PSV比值≥2.7；再狭窄70%~99%的血流动力学参数最佳截断值为PSV≥220 cm/s、EDV≥55 cm/s和PSV比值≥4.2。《中国脑卒中血管超声检查指导规范》将椎动脉支架检测评估分为术前、术后检测，强调了颅外和颅内超声联合评估的重要性，推荐支架术后3个月、6个月、12个月，以后每年复查1次超声。

针对超声评估椎动脉支架术后再狭窄的研究中，国内学者发现药物洗脱支架可减少ISR的发生，椎动脉走行纡曲、术后血管细小、残余狭窄、对侧椎动脉严重病变、置入支架的位置是支架置入术后 ISR 发生的独立危险因素。有学者认为左侧椎动脉支架断裂与起始段纡曲有关。

4 结论

超声客观评价椎动脉V1段解剖和变异，同时动态分析血流动力学变化，可以作为椎动脉V1段狭窄病变筛查的首选检查方式，并可评估狭窄进展和进行血运重建治疗后随访，其诊断结果的准确性较大程度依赖于操作者，加强对椎动脉V1段基础解剖及相关疾病的认识有助于提高诊断准确率。

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