作者：高山山，马跃，郭春蕾，罗屹，陈庆燕，方继良，李亮，中国中医科学院广安门医院

椎动脉发育不良（vertebral artery hypoplasia，VAH）是指椎动脉在发育过程中出现至少一侧狭窄，多发于右侧，一般无症状，目前尚无明确定义，普遍将椎动脉直径小于2 ～ 3 mm 或双侧椎动脉直径比＞ 1∶1.7或血流量≤ 30 ～ 50 ml/min作为诊断标准，发病率为1.9% ～ 51.8%，平均11%。

双侧椎动脉会合成基底动脉，是大脑20% 的血供来源，为脑干、小脑以及部分枕叶和颞叶供血。既往不认为VAH 为病理因素，且患者多无症状，但近年来发现VAH 可引起小脑后下动脉综合征、基底动脉综合征、小脑发育异常、椎动脉夹层、高血压、偏头痛、眩晕等多种症状或疾病，并被证实是后循环梗死的独立危险因素。

诊断VAH 的重要意义在于可确定后循环缺血事件的潜在危险因素，特别是在年轻人群中。经颅多普勒超声检查作为一种无创、简便、安全、可定量的检查方法，在VAH 的诊断和卒中的一级预防中具有一定优势。本文对VAH 的临床意义进行综述并阐述了超声诊断在VAH 中的重要性。

1. 椎动脉发育不良的临床研究进展

1.1 VAH 对整体脑血管反应性的影响

VAH 因双侧椎动脉不对称，纤细侧动脉血流减少，造成一系列血流动力学改变，可导致成年人整体的全脑血流量较低。Barnes 等对VAH 患者造成高碳酸血症后使用4D 血流MRI 观察其脑血流量及动脉搏动，结果显示双侧颈内动脉反应性、基底动脉反应性均低于对照组，提示其整体脑血管反应性降低。Sato 等使用同样的方法发现单侧椎动脉狭窄即可损害大脑的动态血流调节能力，双侧狭窄则更甚。另一项年龄相关的同类研究发现，VAH 患者颈内动脉血流量明显下降，且随着年龄增加逐渐发展至基底动脉血流量下降，可能会增加后循环卒中和认知障碍的发生风险。

1.2 VAH 与胚胎型大脑后动脉的关系

大脑的前后循环系统发育并不同步，颈内动脉系统的发育先于椎- 基底动脉系统。在后循环发育过程中，原始的颈动脉- 基底吻合支逐渐消退，而VAH 的存在使得前循环发生代偿以保证供血，故而消退不完全或停滞，形成胚胎型大脑后动脉（fetal-type posterior cerebral artery，f-PCA），更易发生后循环梗死。

一项单中心横断面研究发现，后循环梗死患者中VAH 与f-PCA 相关（P ＜ 0.05）， 且基底动脉系统发育不全与VAH 之间存在显著关联（P ＜0.001）；另一项针对健康人的研究同样发现，随着VAH 严重程度增加，f-PCA 的比例增高。张道培等的研究发现，存在VAH 的后循环梗死患者f-PCA 的比例明显高于对照组（2∶1）。

1.3 VAH 与脑缺血的关系

1.3.1 VAH 可引起后循环动脉粥样硬化斑块

VAH患者发生后循环动脉粥样硬化性狭窄可能是由于分叉区压差增大、发育不良的椎动脉血流速率降低、血液黏度增高等血流动力学改变造成细胞成分积聚以及管腔表面与发育不良的血管中的低密度脂蛋白接触，伸长、发育不良的血管的内皮剪切应力增加，优势血管和基底动脉的内皮剪切应力降低，损害了内皮细胞，进而易形成斑块。Dinç 等的研究表明，VAH 是后循环动脉粥样硬化性狭窄的前发因素，受影响最大的血管节段是椎动脉的V1 和V4 段以及基底动脉的中段，而Feng 等的研究表明VAH 可促进基底动脉弥漫性斑块的发展。

与大脑前动脉相比，大脑后动脉弹性蛋白丢失、膜壁向心性增厚的发生率更高，故VAH 的存在更易造成f-PCA 以及Willis 环异常，使其失去保护脑动脉和血脑屏障免受血流动力学应激影响的作用，导致后循环更易形成粥样硬化斑块。一项纳入750 例首次急性缺血性卒中患者的回顾性研究同样发现，VAH 合并后循环缺血的患者基底动脉狭窄发生率显著高于VAH 合并前循环和其他动脉变异者。

1.3.2 VAH 易致后循环缺血

单侧VAH 不仅会引起同侧组织灌注不良。Zarrintan 等的研究表明，VAH 患者的另一侧椎动脉也存在一定程度的生理异常，从而使这些患者更易发生椎基底动脉系统功能障碍和发育不全，导致后循环缺血。Mitsumura等对急性缺血性卒中患者进行研究发现，VAH 是动脉闭塞的独立影响因素。此外，VAH 也是后循环血流速度降低的独立影响因素，在血管闭塞的情况下，VAH 的存在限制了代偿性建立侧支循环的能力。VAH 易导致椎基底动脉发育不全，可能使成人易发生后循环缺血。

一项应用MRI 半定量灌注进行的研究表明，VAH 可能是后循环缺血的独立危险因素。在发生后循环缺血的患者中，存在VAH 者与无VAH 者在血流重组、栓塞血管侧支循环建立方面存在显著差异，而其他基础危险因素如高血压等并无明显不同。Gaigalaite 等的研究表明，后循环缺血与VAH 的严重程度相关，随着VAH 严重程度增加，远端椎动脉部分狭窄/ 闭塞的发生风险明显增高，且其闭塞部位与椎动脉的直径相关。

Zhang 等的研究表明，VAH 是卒中引起的孤立性眩晕患者后循环缺血的独立危险因素。有研究发现，性别和VAH 是年轻患者后循环缺血性卒中的独立危险因素，但VAH 对年轻的后循环缺血性卒中患者临床结局的影响很小。此外，在房颤导致的心源性后循环缺血中，合并左侧VAH 的患者卒中后3 个月获得良好功能结局的概率较低。

1.4 VAH 与动脉夹层、动脉瘤和脑出血的关系

单侧VAH 引起的血管狭窄更易导致血液流变学改变，引起自发性椎动脉夹层。Bao 等的研究表明，与无VAH 的卒中患者相比，同时存在VAH 和自发性椎动脉夹层的卒中患者夹层局部扩大的速度明显增高，增加了夹层进展和椎动脉撕裂的可能。一项队列研究表明，VAH 与同侧自发性椎动脉夹层相关。

Park 等的研究进一步发现，VAH 的存在可能与自发性椎动脉夹层的形态亚型有关，且椎动脉的直径可动态变化，在自发性椎动脉夹层事件后诱导VAH 样外观。除引起自发性动脉夹层外，一项应用计算机体层摄影血管造影（computed tomography angiography，CTA） 开展的病例对照研究发现，VAH 是椎动脉小脑后下动脉（vertebral artery posterior inferiorcerebellar artery，VA-PICA）动脉瘤形成的强独立危险因素，VA-PICA 动脉瘤在VAH 对侧的椎动脉中更常见，VAH 引起的血流动力学改变可能导致颅内动脉瘤形成。

另一项应用CTA 的回顾性研究通过多元回归分析发现，以VAH 为主的后交通动脉发育不全可能与椎动脉夹层引起的蛛网膜下腔出血有关，是导致蛛网膜下腔出血的危险因素。

1.5 VAH 对小脑生理和病理改变的影响

VAH 因其对血流动力学和脑组织灌注的影响，可导致小脑的发育异常及病理改变。Ozen 等进行基于体素的体积分析发现，小脑小叶Ⅲ、Ⅳ、Ⅷ A、Ⅹ总体积和小脑小叶Ⅰ-Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅷ A、Ⅹ灰质体积以及小叶Ⅳ、Ⅴ皮质厚度在单侧VAH 患者中较低。病理学研究证实，即使没有发生后循环缺血，VAH 的存在也可导致小脑后下动脉相对灌注不足。

在VAH 导致的小脑异常中，最常见的仍然是因椎动脉血流紊乱导致的小脑后下动脉综合征和基底动脉综合征，主要表现为眩晕、平衡障碍、呕吐，也可能发生共济失调，严重病例可能表现为Wallenberg 综合征，其特征包括Horner 综合征、上颚和咽后壁麻痹、三叉神经功能障碍和同侧偏瘫，以及对侧躯干和肢体的疼痛及温度觉障碍。

1.6 VAH 与青年高血压、前庭神经病变、偏头痛等疾病的关系

VAH 引起的血压改变近年来也逐渐受到重视。一项纳入＜ 40 岁的年轻高血压患者的回顾性研究发现，VAH 合并Willis 环不完全可独立预测年轻人的高血压，与年龄无关，且这种变异组合与较低的脑灌注有关，可能对患有高血压的年轻成人脑血管健康产生长期影响。双侧椎动脉会合为基底动脉，其分支包括小脑上动脉、小脑前下动脉、小脑后下动脉及脑桥动脉，为广泛的小脑和脑干区域供血，基底动脉发生缺血或梗死常出现眩晕、平衡障碍等异常，严重者影响呼吸和觉醒中枢则会危及患者的生命安全。其中小脑前下动脉缺血首先会使没有侧支代偿的迷路动脉发生缺血，造成供血远端的周围性前庭和耳蜗功能障碍。

一项回顾性病例对照研究表明，在前庭性偏头痛患者中存在VAH 的比例与非前庭性偏头痛患者并无明显差异，但在前庭性偏头痛患者中，VAH 组和非VAH 组前庭病变的4 个亚区存在显著差异，提示VAH 与中枢性前庭病变密切相关。另一项针对前庭神经病变患者的研究发现，单侧VAH 和单侧前庭神经病变之间具有很高的一致性，且与健康人相比，VAH 可能因其对区域血流动力学及同侧前庭迷路血液供应的不良影响而导致前庭神经病变的发生。

在偏头痛的发生中，VAH 也有一定作用。Kara等研究发现，无先兆偏头痛患者左侧椎动脉的搏动指数和阻力指数在偏头痛发作和不发作期间均显著低于对照组，而与不发作期间相比，发作期间患者左侧椎动脉的收缩峰值和舒张末期速度增加。Lovrencić-Huzjan 等研究发现，与无先兆偏头痛患者相比，有先兆偏头痛患者中存在VAH 的比例较高；Chuang 等随后发现有先兆偏头痛患者发作期间，发育不良的椎动脉阻力指数降低，有先兆偏头痛患者中存在VAH 的比例（28.26%）是正常对照组（2.09%）的14 倍，推测VAH 在偏头痛发作中有更为复杂的神经血管反应机制，而非单纯是由于低血流量而导致偏头痛的发生。此外，VAH 亦可能导致睡眠障碍。Sabet 等报道，椎基底动脉系统异常可能造成脑桥和延髓呼吸中枢的动脉压迫，导致中枢性睡眠呼吸暂停。

1.7 VAH 导致的特殊疾病和风险

除因双侧椎动脉在颅内或颅外段不对称导致的血流动力学或神经血管反应异常外，VAH 本身作为一种血管发育异常，也可能造成其他血管异常疾病的发生率增高，且不同节段的VAH 可能导致不同疾病的发生风险增高。Aksoy 等的回顾性研究表明，VAH 的存在可使颈静脉球高位的发生率增加3倍。少数案例报道提示不同节段VAH 可能引起一些罕见疾病或导致手术风险增高。

Tanaka 等报道了1 例由左侧椎动脉的寰枢处狭窄导致的Bow Hunter综合征；Chi 等的研究表明VAH 与椎基底动脉延长扩张症相互影响，颅外椎动脉慢性不对称的血流动力学剪切力可导致椎基底动脉系统畸形；Kutty等报道了1 例VAH 引起的椎动脉扩张导致的髓质压迫。Xia 等报道了VAH 的对侧优势椎动脉与基底动脉走行异常之间的关系，提示椎动脉V2和V3 段的变异率较高，手术前需要对双侧椎动脉进行全面评估，手术过程中亦须格外小心。

Arslan等的研究进一步发现，对于存在V3 段和左侧椎动脉优势的患者，应从右侧施术，且当计划在第一、第二颈椎之间进行器械操作时，术前必须常规进行3D-CTA 评估，以防止术中发生椎动脉损伤。

2. 经颅多普勒超声检查应用于椎动脉发育不良的价值

经颅多普勒超声检查具有实时动态检查、可便携床旁操作、无需造影剂/ 对比剂、可重复快速操作、无创无辐射等优势，对于一级预防、术前检查、常规复查、术后监测病情变化均有巨大的临床价值。对于椎动脉疾病而言，经颅多普勒超声检查可以实时准确地观察椎动脉的内径、形态变化、走行路径、斑块性质、开口位置、血流速度、血管搏动指数和血流量等。

2.1 经颅多普勒超声与其他方法在椎动脉检查中的应用价值

与数字减影血管造影（digital subtraction angiography，DSA）、CTA、磁共振血管成像（magnetic resonance angiography，MRA）等有创血管检查相比，经颅多普勒超声检查具有无创、便捷、可重复等优势。对于VAH 患者，裴思蝶等比较了经颅多普勒超声和CTA 对椎动脉起源部的检查结果，发现二者具有较好的一致性，但超声检查易受患者肥胖程度、颈部长短等因素的影响；朱思来等比较了经颅多普勒超声联合颈部血管彩超与DSA 对椎基底动脉斑块的检出率，结果显示二者无明显差异；周盼妍等和朱晓旭研究发现，DSA 和经颅多普勒超声对VAH 的检出率并无明显差异。

杨静等和刘天友等比较了DSA 与超声检查对椎动脉狭窄的检出率，结果均显示二者并无明显差异。倪晓丹报道MRA 与超声检查对重度颈动脉狭窄或闭塞的检出率相近。张晗等则报道DSA 联合超声检查对椎动脉起始段重度狭窄的诊断准确率高于二者单独应用。

2.2 经颅多普勒超声检查特有参数在VAH 相关疾病中的应用

张峰等使用经颅多普勒超声评估发现，椎动脉不对称（内径差＞ 1.2 mm）是无心脑血管疾病危险因素人群发生椎动脉狭窄的独立危险因素，对于健康人群的脑血管病风险筛查具有一定应用价值。吴婷等的研究显示椎动脉彩色多普勒超声（测量椎动脉内径、收缩期峰值流速、舒张期峰值流速、平均峰值流速）对后循环缺血具有显著的诊断价值；鹿桂凤等应用经颅多普勒超声发现VAH 患者发育不良侧椎动脉及基底动脉血流速度、平均血管壁面剪切力均减低，其卒中风险高于无VAH 者。对于需及时监测和评估风险者，超声检查不同指标之间的比值也可用于风险评估，如超声检查颅外血管狭窄程度和流速的比值可评估卒中复发风险。

高冰心等研究发现，在后循环缺血患者中，存在VAH者梗死发生率更高，且椎动脉阻力指数具有较高的诊断效能。张峰等的研究显示，经颅多普勒超声可测量不同呼吸状态下的椎动脉迂曲角度。此外，超声明显的优势还在于可对椎动脉狭窄的病因进行鉴别，如发育不良、动脉硬化等，尤其可对动脉硬化斑块的性质进行分析，还可鉴别VAH 与单纯椎动脉狭窄；另外，与DSA、CTA、MRA 相比，经颅多普勒超声可准确判断椎动脉起源的锁骨下动脉狭窄引起的盗血综合征的类型，从而提高诊断和处置的准确性。

综上，VAH 的存在本身即提示多种发育及血流动力学相关疾病的风险，而经颅多普勒超声检查在VAH 的诊断和监测过程中具有诸多不可替代的临床价值。

来源：高山山,马跃,郭春蕾,等.经颅多普勒超声检查在椎动脉发育不良中的应用[J].中国医刊,2024,59(11):1189-1193.

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