背景各种原因(尤其是动脉粥样硬化)引起的颈动脉和椎基底动脉系统的狭窄和闭塞与缺血性脑卒中的发生密切相关,其临床干预主要包括内科治疗、外科手术和血管内介入治疗等。近年来,动脉狭窄的支架成形术已被越来越多地用于头颈部动脉狭窄的治疗,但目前尚缺乏老年患者的专题研究。同时,也需要建立适合于介入研究的理想头颈部动脉粥样硬化性狭窄动物模型以进行相关研究。在临床实践中,我们还发现了许多患者有严重的动脉迂曲,但是,颈部动脉的迂曲是否与脑缺血和缺血性脑卒中有相关性一直存在争议。目的(1)探讨症状性头颈部动脉狭窄老年患者的支架成形术或/和内科治疗的可行性、安全性及短期疗效。(2)探讨建立适合神经介入研究的、稳定可靠的动脉粥样硬化性颈动脉狭窄动物模型。(3)建立颈部动脉伸长扭曲的血流动力学理论分析模型,总结伸长扭曲动脉中血液流动的血流动力学变化规律,探讨动脉伸长扭曲和脑缺血的关系。方法(1)选择近5年我院诊治的经血管造影证实有颈动脉或椎-基底动脉狭窄(狭窄≥50%)且有相关临床症状的老年患者(年龄≥60岁),均行内科治疗,部分还行狭窄动脉支架成形术。分颈动脉组和椎-基底动脉组,分析两组患者的临床、影像学、治疗和随访资料。(2)以15头小型猪为对象,随机取3头猪作为预实验或意外死亡的备用动物;另外12头动物随机分为高脂饲养组和普通饲养组,分别予高脂配方饲料和普通饲料饲养。选取每头猪的一侧颈动脉进行球囊扩张致内、中膜损伤。该12头猪的24条颈动脉被分为4个亚组,即高脂饲养加动脉损伤组(HF&I),高脂饲养动脉未损伤组(HF&NI),普通饲养加动脉损伤组(N&I)和普通饲养动脉未损伤组(N&NI)。运用体外超声、数字减影血管造影(DSA)和血管内超声(IVUS)进行颈动脉狭窄形成的监测与评价,最后制作标本并行病理检查。(3)以颈内动脉的生理解剖参数为原型,建立了动脉扭曲的几何模型;给出血液流动的边界条件以及计算条件,对扭曲动脉的血液流动进行了有限元数值模拟,测量在流量一定情况下不同角度的压降,分析验证数值模拟与实验模拟的结果。测量15例动脉扭曲组患者和15例对照组被检查者的颈内动脉和椎动脉的血流动力学参数,用血管造影机计算扭曲动脉的直径和长度。比较数值模拟、模拟试验和临床实测结果,分析不同角度动脉扭曲的伸长长度、压降的变化,解释动脉扭曲引起血流动力学改变的可能内在规律。结果(1)124例颈动脉狭窄患者入选,其中男107例;年龄60-89岁,平均69.8岁。随访1-57月(平均27.3月),102例(82.3%)临床症状改善或消失;住院和随访期间总卒中发生率为4.8%(6/124),无卒中相关性死亡。此124例患者中83例(66.9%)共93例次接受颈动脉支架成形术,技术成功率为100%,动脉狭窄率由(88.3±10.4)%降至(10.3±6.7)%,t=23.4,P=0.000。术中和术后30天内2例(2.4%,2/83)发生手术相关性卒中,手术相关性死亡率为0。平均随访28.3月,73例(88.0%)患者临床症状缓解或消失,2例(2.4%,2/83)发生同侧颈内动脉供血区域脑卒中;56例复查颈部血管超声,3例(3.6%,3/83)显示支架内再狭窄(狭窄≥50%)。117例椎-基底动脉狭窄患者入选,其中男100例;年龄60-87岁,平均68.1岁;随访1-55月,平均28.4月。94例(80.3%)患者的临床症状改善或消失;住院及随访期间总卒中发生率为5.1%(6/117),卒中相关死亡率为1.7%(2/117)。此117例患者中70例(59.8%)共78例次行椎-基底动脉狭窄支架成形术,技术成功率为98.7%(77/78),动脉狭窄率由术前(81.7±14.3)%降至(8.3±4.2)%,t=21.3,P=0.000。术中和术后30天内4例(5.7%,4/70)发生手术相关性卒中,其中2例死亡(2.9%,2/70);68例支架成形术患者平均随访27.7月,60例(85.7%)症状改善或消失,1例(1.4%,1/70)发生后循环卒中。34例复查颈部血管超声,10例(29.4%,9/34)发现支架内再狭窄。(2)动物实验中DSA显示:16周时HF&I组平均狭窄率为(33.32±12.84)%,HF&NI组为(6.07±4.92)%;N&I组平均狭窄率为(3.65±6.83)%,N&NI组为0%。病理检查证实:16周时高脂饲养组动物球囊损伤后的颈动脉有明显动脉粥样硬化斑块形成。(3)数值模拟的结果显示在不同的扭曲情况下,压降和流场等流体动力学指标有着很大的变化。随着动脉扭曲角度的减小,血流的压降增大;在血管扭曲约20°与30°之间时,血流压降变化明显,在约30°扭曲时,血管压降最大。模拟实验结果显示了相同的变化曲线,二者吻合性较好。临床实测结果显示出相同的变化趋势,在动脉扭曲角度小于30°后压降明显增加。结论(1)症状性头颈部动脉狭窄老年患者的支架成形术或(和)内科药物治疗的短期疗效良好,狭窄的支架成形术方法可行,相对安全。(2)采用高脂饲养和颈动脉球囊损伤的方法,16周可以初步建立小型猪颈动脉粥样硬化性狭窄模型。(3)建立了颈部动脉扭曲的数学理论模型和动脉扭曲的体外模拟系统,二者经临床验证,具有可用性。动脉扭曲可以造成血压下降,扭曲角度小于30°后血压下降明显。在一定情况下,严重的动脉扭曲可能是脑缺血发作相关因素之一。