要約
Aim. 健康な中国の男性の大人のWillis（牛）の円の形態そして変化を調査するため。 材料および方法。 我々は、典型的な磁気共鳴イメージング（MRI）とMRAを使用して2,246健常者の脳磁気共鳴血管造影（MRA）画像を分析しました。 3D-飛行時間（TOF）MRA法は、すべての被験者に適用され、したがって、牛の完全性レベルと血管の発達状況に応じて分類が達成された。 結果。 牛の完全性の全体的な発生率は12.24％であり、7.57％の非変量積分牛であった。 部分的な完全性および非統合性の発生率は、それぞれ70.17％および17.59％であった。 前方循環の完全性率は78.58％であり、前大脳動脈（ACA-A1）発達状態のA1セグメントと密接な相関があった。 ACA-A1の発達変動率は28.23％であり、右側の変動は左側の変動よりも高かった。 後方循環の非統合率は83であった。後大脳動脈（PCA-P1）のP1セグメントの形成不全として93％、PCA-P1変動の発生率は15.85％である。 結論。 牛の変異は健常者の間で共通の現象である。 MRAは牛の生理学的形態を包括的に反映することを可能にすることができる。
1. はじめに
ウィリス（牛）の円は重要な頭蓋内側副血行システムです。 Cerebrovascular病気の患者では、牛は潜在的な血の再分配機能によって十分な血の流れを維持し、損害区域の損傷を減らすことができます。 この補償は、牛の解剖学的形態に依存する。 牛の変化は、様々な脳血管疾患の結果、脳血行動態を警告することができます。 特に、脳動脈瘤の形成は、牛の形態と相関している。 さらに、正常な集団上の牛の大きな変動のために、臨床的疾患予後の多様な結果が得られる。 牛の以前の研究は、主に正常な生理学的状態を反映していない剖検に基づいていた。 医用画像の開発に伴い、磁気共鳴血管造影（MRA）のような方法が臨床研究に広く使用されており、牛の形態および変異の研究において大きな進歩を可能 しかし、健常者に関する以前の牛研究におけるサンプルサイズは限られている（約200人の被験者）。 電離放射線を用いない非侵襲的な方法として，ＭＲＡは大規模な健康人口に関する可能な調査を提供する。 正常な脳MRIを有する健常者（例えば、本研究では2246人の被験者）の大集団からの牛の形態および変化のMRA画像に関するレトロスペクティブ分析を行う
2. 材料および方法
2.1. 参加者
2246人の中国人健康な男性成人（31-60歳、平均49.55±3.91歳）を募集した。 彼らは正常または正常な視力に矯正し、精神医学的または神経学的障害の病歴はなく、正常な脳実質を有し、動脈狭窄はなかった。 すべての参加者から得られたＭＲＡ画像に基づいて，牛の形態と血管の発達状況の両方についてレトロスペクティブ分析を行った。
2.2. 検査方法
すべての参加者は、8NVHEADコイルを備えた1.5T HDX MRマシン（GE社、米国）を用いて、ルーチンMRIおよび3D-TOF MRAテストを受けました。 MRIに適用されたスキャンシリーズは、FSE/T1WI、FSE/T2WI、FLAIR FSE/T2WI、DWI、およびGR/T2*WIであった。 MRAは、TR24m/s、TE3.1ms、FA20°、帯域幅20.83、FOV17.6cm×20cm、マトリックス192×320、スライス厚0.6mmの3D-TOF MRA、asset、拡張ダイナミックレンジ、フロー補償、磁化転送技術を使用して採用され、156枚の画像が得られ、ADW4.4磁気共鳴ワークステーション上の最大強度投影（MIP）とボリュームレンダリング（VR）を使用してすべての画像が再構築された。 これらの測定は、選択された血管セグメント（ＦＯＶ）について６ｃｍの末端位置の直径を有する多次元分析によって実施された。
2.3. 画像解析
すべての画像（オリジナル、MIP、VR画像を含む）で示されている牛の形態を、神経学的放射線診断に従事していた経験豊富な神経学的放射線科医 意見の相違があったときはいつでも議論の後に合意に達しました。
2.3.1. ACA-A1血管の発達状況の決定
健康な人口のために、ACA-A1の両側の血管の直径は1.5mmより大きく、左右の差は0.5mmより低く、血管の軽度の変動の場合には、ACA-A1の左右の血管の直径の差は0.5-1.0mmの範囲であるが、形成不全の場合には、血管の直径は正常な側方よりも半分以下である。 MRAのイメージは容器の不在がある時はいつでも一方の側面のACA-A1のイメージかnonconsecutiveイメージを示さない。 前循環の分類基準は、ACA-A1の存在と発達状況とACoAの存在に基づいています（図1、表意文字1）。
2.3.2. PCA
成人タイプの分類基準は、PCA-P1が両側対称であり、血管直径がPCoAのそれよりも大きいという事実を指す。 FTPタイプには、血管直径がPCoAのそれよりも小さい状況の4つのサブタイプが含まれます：（a）タイプI：よく発達したPCA-P1がありますが、血管直径は同側PCoAのそれよりも小さい。（b）タイプII: 血管径は対側のそれよりも半分の時間であり、PCoAのそれよりもはるかに小さい;(c)タイプIIIはPCA-P1が存在せず、PCoA拡張によって形成される状況を指し、(d)タイプIVは後大脳動脈型を指し、基底動脈と内頸動脈から二重PCAが拡張されている。 後部循環の分類基準は、PCA-P1とPCoAの存在と発達状況、およびそれらの間の血管直径に基づいています（図1、表意文字2）。
2.4. 統計分析
検定、傾向検定、順位和検定をSPSSバージョン19で実施し、統計的有意性を0.05アルファレベルで評価した。
3. 結果
3.1. 牛の形態学的変異
牛の形態学的変異をMRA画像で示した。 前方循環形態および後方循環形態の多様性のために、形態学的変化の10以上のタイプがある。 詳細な形態学的変異分布は、ACA-A1およびPCA-P1の発達状況と同様に、前方および後方循環の無傷の程度に基づいて表1に記載されていた。 これは、積分牛が275例（約12.24％）を占めていることを示した。 これらの275例のうち、105例は、発達の変化（後部循環の形成不全またはaca-a1前方循環の形成不全）で明らかであった;他の170（約7.57％）例は、正常、発達、および一体 1576件（約70件）17％）は部分積分で観察され、積分前円と非integral後円を有する1489例があった。 他の395人（約17.59％）の症例は非integral型であった。 現在の参加者の主な変動は、後部循環のタイプdおよびタイプeによるものであった（1578例;70.26％）。 880例（約55.77％）は前循環型であった（図2）。
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3.2. 前循環の形態学的変化
表2に示すように、インテグリティタイプは全参加者の78.58％を評価し、タイプIIおよびIIIはインテグリティ前循環の29.92％（528/1765）を占めていたが、タイプIが最も頻繁に発生した。 前循環の非整合性比は21であった。42％、あいまいなACoAを持つ29のサンプルを含む。 不均衡なACA-A1を持つ参加者は、積分前方循環（=11.578、=0.001）の高度を持っていながら、ACA-A1のバランスは、積分前方循環と統計的な違いです。
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| Note: = , . | ||||||||||||||||||
ＡＣＡ−Ａ１の表示についての表３に示されるように、正常な発達、軽度の変動、形成不全、およびＡＣＡ−Ａ１の不在の割合は、ａｃａ−Ａ１の発現、およびＡＣＡ−Ａ１の非存在の90.87% (2041/2246), 6.01% (135/2246), 2.49% (56/2246), そして左側の0.62%(14/2246)80.90% (1817/2246), 8.82% (198/2246), 6.68% (150/2246), それぞれ右側に3.61％（81/2246）。 ほとんどの参加者のACA-A1はバランスがよく、開発され、634例（全症例の28.18％）のみがACA-A1変動を有していた。 ACA-A1のバリエーションは、左右に異なって分布していた（=9。944,=0.000),右側に明らかに高い程度で.
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| 注：、。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
また、ACA-A2のバリエーションは、主に茎の変化と組み合わせた単一のACA-A2を形成するACA-A1融合の27例として顕在化、いくつかの被験者で発見された。 他の156例は、脳梁動脈の異常な直径の発達が第三のA2セグメントを形成することを示した。 ACA-A1発達の変化とのそれらのために、623のケースのACoAはacoaを通ってACA-A2に血の分路を処理するために対側ACA-A1を引き起こしたはっきりした直径よ ACA-A2の血管直径は、ACA-A1のそれよりも明らかであった。 ACoAの不在は11例でのみ発見された;とcallosomarginal動脈はACA-A2に形成され、同側脳梁領域の一部に血液を供給した。 対側ACA-A1は二重ACA-A2枝を送り、そのうちの一つは前頭回および帯状のような他の領域に血液を供給した。
ACoAの形態も多様であり、単一枝、二重枝、多枝、および不在に分けることができる。 形状は、主に”管状パターン”または”大臼歯パターン”、”Yパターン”および”窓パターン”として提示された（図3）。 表4に示すように、ACoAの検出率は81.66％（1834/2246）であり、383例が不在型であり、1631例が単根管状形状であった。 他のタイプの変動はほとんど観察されなかった。 29例のACoAプレゼンテーションがあるため、両側ACA-A2だけでなく、MRAの解像度比に近接しているの不明瞭でした。 ACoAの開存性はACA-A1開発といくつかの関係を持っていたし、ACA-a1開発変動634参加者のAca-a1の開存率は98.26％（623/634）であり、ACA-a1のバランスのとれた開発（=148.174、=0.000）の76.74％（1237/1612）よりも高かった。
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| 27例のA2セグメントを含む茎を組み合わせた。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.3. 脳後循環の形態学的変化
後循環複合体の変化は、PCA-P1とPCoAの存在と発達状況、およびそれらの間の直径によって分類された（図1、表意グラフ2）。 最も後部循環は非統合的であった（1885例評価83.93％）d型およびe型によって提示され、積分後部循環は16.07％しか占めていなかった（361/2246;表5）。
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後部循環変動は、主にPCoA変動によって表され、PCA-P1が形成不全または不在であった両側/片側PCoA、不在、またはFTP形成として現れた。 PCoAの一方的な検出率は29.92％（672/2246）であり、13.85％（311/2246）が左側にあり、16.07％（361/2246）が右側にあり、21.86％（491/2246）が両側であった。 1083件(評価48.22％）は、両側PCoA不在で観察された。 すべての参加者（2246人）のうち、438例がFTPsを形成し、そのうち92例が両側FTPsを形成し、28例がIV型であった.表6に示すように、異なるタイプのFTPs分布については、左のFTPsの提示確率は10.28%、右の13.27%（=16.200、=0.003）であった。
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| 注:=,;線形バイ線形,. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
基本的に、健康な参加者のPCAは成人タイプであった。 PCA-p1は394例で356例で不良または不在であったが、FTPsが形成され、そのうち157例は片側PCA-P1形成不全、161例は片側PCA-P1、10例は両側形成不全、28例は両側PCA-P1であった。 正常な発達、形成不全、およびPCA-P1の不在の提示は次のとおりでした92.28% (2073/2246), 3.16% (71 2246のうち）、および4.54％（102/2246）左のために、彼らがいたのに対し90.16% (2025/2246), 4.72% (106/2246), と5.それぞれ、右のための12％（115/2246）。 PCA-P1変動の左右の分布は、右に高い変動度（=2.576、=0.01）で、同一ではなかった。
3.4. ACA-A1
のFTP形成、前循環タイプ、発達状況の関係は、すべての参加者の間で、バランスのとれた前循環がFTPsを形成する295例、不均衡なACA-A1がFTPsを形成する143例があった。 333例は、ACA-A1 70FTPsを形成すると軽度の変動を示した、206例は、形成不全ACA-A1 41FTPsを持っていた、と95例は、ACA-A1 32FTPsが存在していなかった。 ACA-a1発達型の前部循環とPCA型の分布の違いは統計的に有意であった（=14.165、=0.003）。 一方、ACA-A1の不均衡な程度が増加するにつれて、FTP変動は上昇した（線形×線形=9.188、=0.002）。
ACA-A1変動横方向とFTPの関係を表6に示した。 9.15%（58/634）、17%であった。03%(108/634)常態および変化の側面ACA-A1のため、それぞれ(=51.117、=0.000)。 軽度の変動側ACA-A1と15.62％（52/333）、形成不全側ACA-A1と16.50％（34/206）、および不在側ACA-A1と23.16％（22/95）があった。 ACA-A1の変動度が増加するにつれて、FTP変動側の比率が上昇した（線形×線形=13.340、=0.000）。
3.5. 内頸動脈と脳底動脈の間の変動
内頸動脈と脳底動脈の間の持続的な三叉神経動脈はまれであった。 我々の研究では、持続的な三叉動脈を有する3例のみが観察された（図2）。
4. ディスカッション
4.1. MRAによる牛の変動評価の意義
牛は最も重要な側副循環システムであり、その形態と機能は広く研究されています。 しかし，これまでの研究は主に剖検の研究に基づいており，牛の形態と血行力学系の生理学的変化との関係を反映することに限界があった。 さらに、サンプルの数は以前の研究では限られていたため、その結果は牛の集団を表すことができませんでした。 現代の技術の発展に伴い、経頭蓋ドップラー（TCD）、DSA、CTAなどのいくつかの新しい技術により、研究者は生理学的または病理学的状態で脳モジュールにアクセ ＴＣＤやＣＴＡとは異なり，ＭＲＡ（磁気共鳴血管造影）は非侵襲的で放射性のない損傷検査技術であり，牛の変異の評価に関する健康な人々に関する大規模な研究に使用することができる。 MRAは機能方法の牛のそれ以上の評価のための一度だけのコレクションによって異なった復元方法によって必要な牛を表示する。
MRAのイメージング原理は、血管の直径に影響される血流を検出することです。 3D-TOF MRAのMTおよびZIP技術は、血流の飽和効果を大規模に減少させ、流れる血液と静止組織との間のコントラストを改善し、小さな血管を明確に得るこ 3D-TOF MRAは、直径が0.7mmを超える小さな血管を表示できるという証拠がありました。 本研究では、MRA分解能比は約0.6mmであり、0.6mmを超える直径を有する動脈血管は、MIPおよびVR再建によって表示することができた。 これまでの研究では、ACoAまたはPCoAの直径が0.7mm未満、ACA-A1またはPCA-P1が1.0mm未満の場合、閉塞した疾患が発生し、閉塞した血管の血液供給領域に有効な血液灌流が提供されなかった場合、側副循環機能が完全に達成されないことが示されていた。 有効な側副灌流を提供するための牛の病理学的機能に関しては、牛を構成する血管の直径が0.5mm未満であった場合、血管は存在しないとみなすこ したがって，牛のＭＲＡ形態は生理学的脳潅流を効果的に反映することができる。
4.2. 牛の形態分類
牛の分類は、その豊富なバリエーションのために容易ではありません。 複雑な前方および後部の循環の変化が原因で、牛形態は前方および後部の循環の結合されたタイプを除いてたくさんのタイプに、分けることがで 一部の研究者は、進化の観点から牛を原型、現代型、移行型、および複合型に分けた。 しかし、この分類方法は、臨床的要件を満たすことができない牛の積分形態を無視する。 Krabbe-Hartkamp et al. 牛のＭＲＡ画像に基づいて，牛を完全性，部分的完全性，非統合性のカテゴリーに分類した。 完全性は牛のすべての容器が絶えず表示され、直径が0.8mm以上あるとき状態を示します。 しかし、Ｋｒａｂｂｅ−Ｈａｒｔｋａｍｐ ｅ ｔ ａ ｌ．’sの規準は牛および対応する血行力学の生理学的なか病理学変更の変化を反映できません。
上記の方法を組み合わせて、本研究では四つの基準を提案した。: (1)血管の発達状況、(2)左右の血管直径の違い、(3)ACoAとPCoAの存在、(4)PCoA直径とPCA-P1との関係。 船舶の開発状況を決定するために、これまでの研究によれば、ACA-A1を四つのタイプに分けた。 軽度の変動型のACA-A1では、左右のACA-A1の直径の差は0.5mmから1.0mmの間であり、この研究では、左右の直径の差が0を超えると観察された。5ミリメートル、前方循環の左右の間の血流の再分布が発生する可能性があり、変動側ACA-a1のそれよりも大きかった変動側のACA-A2の開始直径とし これまでの研究では、血行動態の変化が脳動脈瘤、同側脳梗塞、動脈硬化の形成に重要な役割を果たすことが示されていました。 軽度の変動、形成不全、およびACA-A1の不在の比率は、それぞれ8.82％、6.68％、および右側の3.61％と6.01％、2.49％、および左側の0.60％であった。 すべての参加者の中で、ACA-A1の先天性発達変異を示す634例があった。 ACA-A1の先天性変動は、右側のACA-A1の変動がより明白であった（<0.01）、左の開発の支配的な位置を示す、左右の差を表示しました。 このような状況は、左大脳半球に支配的で優れた位置を持つ右手に関連している可能性があります。 ウシの分類は複雑であったが，この分類は脳血管の形態と血行動態との真の関係を反映している。
2246人の参加者の牛のうち、前循環の完全性比は78.58％であり、タイプIIおよびIIIの変動比は23.51％に達した。 後部循環を有する83.93％（1885）の症例評価は、主に非統合的であり、完全性率はFTPsを有する16.07％を含む131例であった。 別の28例は、文献ではほとんど報告されていなかったK型後大脳動脈を有しており、おそらく、この変化は中国の人々にのみ起こる。
牛の完全性、部分的な完全性、および非完全性の割合は12.24％、70であった。17％、17.59％となっている。 対称的な血液発達を示す積分型の170例があったが、積分前円が非integral後円を有する部分積分型で優勢な1490例があった。 積分牛の低い比率は、PCoAの片側/両側の不在（タイプdおよびタイプeのPCoAの不在：70.26％）として、積分後部循環の低い比率によって引き起こされた。 インテグラルカウの比率は以前の文献で報告されたものよりも低かった。 Riggsらは、肉眼で観察された解剖学的サンプルの積分牛の比率が21％であったことを報告したが、Alpersらは、直径が1mmを超える非対称ルーメンを含む積分牛の比率が52％であったことを報告した。Krabbe-Hartkampらと比較して。ＭＲＡを有する牛に関連する研究では、本研究では、積分後部循環と牛との間の低い比率を示した。 その理由は、空間分解能の制限であり、実際に剖検の小さな血管はMRAによって表示することができません。 生理学的状態では，前方循環と後方循環の血圧差が小さい場合，前方から後方への分布は明らかではなく，ＭＲＡでは提示できない。 Ｋｒａｂｂｅ-Ｈａｒｔｋａｍｐの研究と現在の知見との間のこの不一致は，選択された配列とパラメータに関連している可能性がある。 さらに、Krabbe-Hartkampの研究では、サンプルの数は少なかった（150例）。
4.3. ACA-a1とACoAの開存性の変動とFTP
ACoAの形成との関係は、ACA-a1が変異したときに通常特許であり、aca-a1変異を有する634人の患者で98.26％の開存率であり、ACA-A1のバランスのとれた発達を有する患者の76.74％よりも高かった（<0.01）。 ACA-A1の変化は、脳組織灌流の要件を満たすために失敗したACA-A2支配領域の遠端への血液供給の減少をもたらした。 我々は、脳組織灌流の要件を満たすために、対側ACA-A1およびACoA開存性の直径が胚発生期に促進されると推定する。 本研究における血管直径の測定は、両側間のACA-A1発達の大きな差がACoAのより大きな直径をもたらすことを示した。 ACA-A1の変動を有する634例のうち、唯一の11例は、同時に不正発達ACA-A2と組み合わせて、ACoAの不在を示した。 このような状況では、二重枝ACA-A2血管は、短い距離のための縦セグメンテーションに沿って実行した後、両側の対側ACA-A1からACA-A2支配領域に拡張され
また、左側よりも右側に多くのFTPsが観察され、興味深いことに、形成されたFTPsのうち、217人の被験者が横方向の純粋なFTPsを形成し、28人の被験者が両側の純粋なFTPsを形成していたことが分かった。 純粋なＦｔｐは前後循環と側副循環間動脈との間の通信を妨げ、その結果頚動脈と脳底動脈の側副循環が減少すると考えられた。 ＦＴＰ患者では，動脈血栓症が発生した場合，側副動脈の血液供給機能が不十分であり，頚動脈血栓症の梗塞領域がはるかに大きいように見えた。 脳ヘルニア患者では，大規模な脳梗塞のリスクが高かった。 我々の研究は、FTPsが密接にACA-A1の発達状況に相関していたことがわかった。 大脳動脈はい発生の過程によれば、大脳動脈の頸動脈系の発達は脳底動脈系の発達よりも早く、発達したPCoAは必然的に脳底動脈の対応する側方のPCA-P1の発達に影響を及ぼすと考えられた。 Ａｃｏａの一方の側方が発達不良であるか、または不在である場合、同外側内頸動脈からのＰｃｏａへの血液供給は、この発達した側方のＰｃｏａを駆り立てる可能性がある。 したがって、PCoAの直径は、脳底動脈からPCA-P1よりも大きく成長したり、PCA-P1不在を引き起こしたりして、準FTPまたは純粋なFTPを形成することができる。
結論の前に、我々は、本知見の解釈を制約する2つの手続き上の決定を繰り返すべきである。 まず、男性参加者のみが募集され、将来的にジェンダー効果を調査する必要があります。 第二に、MRIのより高い空間分解能に基づいて、小血管の表示を改善する必要があります。
これらの制限にもかかわらず、小さなサンプルを用いた以前の研究とは異なり、本研究では2246人の参加者を募集し、結果の信頼性と代表性を高め、健康な男性中国人における牛の基本的な状況と変化を提示した。 健常者における予備脳動脈形成モジュールの確立は，脳血管疾患の臨床予後に重要な役割を果たすことができる。
利益相反
著者らは、この論文の出版に関して利益相反はないと宣言している。