Venous Drainage Patterns of the Cavernous Sinus: A Retrospective Angiographic Analysis [ORIGINAL RESEARCH]

Matur, A. V., Johnson, M. D., Palmisciano, P., Na, J., Hoz, S. S., Smith, M. S., Keller, J. T., Forbes, J. A., Andaluz, N., Shirani, P., Grossman, A. W., Zuccarello, M., Prestigiacomo, C. J.

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42% 海綿竇由翼狀叢引流!血管攝影破解 IPSS 假陰性與瘻管栓塞難題。

  • 岩下竇平均管徑達 1.5mm,是多數海綿竇最主要的靜脈引流通道。
  • 42.6% 左側海綿竇優先流向翼狀叢,為 IPSS 取樣假陰性主因。
  • 大型靜脈竇的優勢側無法預測局部血流,與海綿竇引流方向無關聯。

高達 42.6% 的左側海綿竇主要透過翼狀靜脈叢引流,而非我們熟知的岩下竇。這項解剖變異直接衝擊了經岩下竇取樣在庫欣氏症診斷上的準確度。若不熟悉這些非典型路徑,神經介入醫師不僅容易在內分泌抽血取樣時遭遇假陰性,在栓塞頸動脈海綿竇瘻管時,也極可能錯失最佳的靜脈入路選擇。

經岩下竇取樣的潛在陷阱與海綿竇解剖

神經放射科醫師與介入醫師對於海綿竇(CS,位於顱底中線兩側、包覆內頸動脈與多對腦神經的靜脈匯集池)的解剖結構並不陌生。然而,當我們在執行 IPSS(經岩下竇取樣,透過微導管進入岩下竇以測量促腎上腺皮質素濃度的技術)時,往往預設了一個理想化的血流模型:腦下垂體的靜脈血會對稱且穩定地經由海綿竇,流入兩側的岩下竇(IPS,連接海綿竇與頸靜脈球的主要靜脈通道)。這個假設是 IPSS 能夠準確區分腦下垂體來源與異位性 ACTH(促腎上腺皮質素,由腦下垂體分泌以刺激腎上腺的荷爾蒙)分泌的基礎。

然而,臨床實務上,我們卻時常面臨取樣結果與手術發現不符,甚至出現無法解釋的假陰性。這些異常結果的背後,往往隱藏著海綿竇靜脈引流路徑的變異。過去的文獻對於海綿竇的靜脈輸出途徑,多半仰賴大體解剖學的描述,缺乏活體血管攝影在血行動力學上的即時佐證。為了釐清這個難題,研究團隊回顧性分析了常規腦血管攝影中的靜脈相,試圖建立一套基於真實血流狀態的海綿竇引流模式分類。

這項研究的價值在於,它不僅僅是解剖學上的探討,更是為了解釋為何有些病患在進行 IPSS 時,導管明明已經放到正確的位置,抽出來的血液卻無法反映腦下垂體的真實內分泌狀態。因為如果該側的海綿竇根本不是以岩下竇為主要引流出口,我們在岩下竇抽到的血,可能只是被周邊靜脈血稀釋過後的無效樣本。此外,對於需要進行 CCF(頸動脈海綿竇瘻管,頸動脈血液異常流入海綿竇引發靜脈高壓的疾病)經靜脈栓塞的神經介入醫師而言,這份研究同樣提供了極具價值的地圖。當岩下竇無法作為微導管的入路時,了解其他替代路徑的盛行率與管徑大小,將能顯著提升手術的成功率。

61 例常規血管攝影與無靜脈異常流場篩選

要精確評估正常狀態下的海綿竇靜脈引流,最大的挑戰在於如何取得不受病理狀態干擾的活體影像。從 Methods 來看,研究團隊採用了明確的納入與排除條件,回顧了該醫學中心的 DSA(常規腦部血管攝影,利用導管注射顯影劑以動態觀察腦血管的技術)影像。為了確保觀察到的靜脈流場是病患天生的解剖狀態,所有曾經接受過顱內手術、患有破裂動脈瘤、AVM(腦動靜脈畸形,一種動靜脈直接短路引發血流異常的先天病灶)、曾接受動脈內血栓移除術、患有 IIH(自發性顱內壓增高症,一種無明顯結構異常但顱內壓升高的疾病),以及曾患有 CCF 的病患,全數被排除在外。

這些疾病都會引起靜脈血流動力學的劇烈改變、靜脈高壓或流向逆轉,進而干擾對正常引流模式的判定。最終,共有 61 例符合條件的常規腦血管攝影被納入分析。若進一步檢視這群病患的受檢適應症,最大宗為未破裂腦動脈瘤的術前評估(63.9%),其次為 MRI(核磁共振造影)發現異常而需進一步確認者(16.4%),以及不明原因癲癇或術前 Wada 測試(16.4%)。

值得注意的是,有 3.3% 的病患是因為腦下垂體依賴型庫欣氏症而接受血管攝影與取樣。這個 cohort 的組成特性,最大限度地保留了顱內靜脈系統的原始風貌,因為未破裂動脈瘤或癲癇通常不會對顱底的靜脈竇產生顯著的壓迫或血流分流效應。在測量方法上,研究者聚焦於血管攝影的靜脈相,並特別選擇在側位(lateral views)影像中尋找血管直徑最大的位置進行精確測量。側位影像能夠清晰地拉開顱底多個複雜靜脈網路的重疊,使得測量結果更具臨床再現性。

影像篩選與受試者組成
納入與排除條件特徵與佔比
總分析影像數61 例腦部靜脈相
主要排除條件顱內手術史、AVM、IIH、CCF 等
未破裂動脈瘤63.9%
MRI 異常發現16.4%
癲癇 / Wada 術前16.4%
庫欣氏症取樣3.3%

資料來源:61 例無異常靜脈流場的常規血管攝影

Table 1 呈現的岩竇管徑與 3 種引流模式

把焦點拉到 Results,這項研究最精華的發現,在於它將海綿竇的靜脈引流具體量化並分類。根據原文 Table 1 呈現的測量結果,兩側岩下竇的平均管徑皆明顯大於岩上竇。具體而言,右側 SPS(岩上竇,沿著顳骨岩部上緣引流至橫竇的細小靜脈)的平均直徑為 1.08 mm(SD ±0.44),左側為 1.03 mm(SD ±0.37);而右側岩下竇的平均直徑來到 1.4 mm(SD ±0.51),左側更達到 1.57 mm(SD ±0.56)。這樣的管徑分佈符合我們的臨床直覺,因為岩下竇作為海綿竇後下方的主要出口,通常需要承載較大的血流量。

然而,真正改變我們臨床認知的是血流模式的分類。研究團隊根據靜脈相的顯影優先順序,將海綿竇的引流歸納為 3 種主要模式。最常見的,確實是我們熟知的「海綿竇引流至岩下竇(CS to IPS)」,這種模式在右側佔了 50.8%(31 例),在左側佔了 47.5%(29 例)。但令人驚訝的是,第二常見的模式竟是「海綿竇引流至翼狀靜脈叢(CS to PP)」。

PP(翼狀靜脈叢,位於下頷骨髁突與翼突之間、負責顏面深部引流的靜脈網)作為主要引流路徑的比例,在右側高達 34.4%(21 例),在左側更達到了 42.6%(26 例)。這意味著,超過三分之一的病患,其海綿竇的主要血液並不是往下流進岩下竇,而是往前下方洩洪進了翼狀靜脈叢。第三種模式「海綿竇引流至岩上竇(CS to SPS)」則相對罕見,在右側僅佔 11.5%(7 例),左側僅佔 9.8%(6 例)。此外,右側海綿竇在 2 例(3.3%)的血管攝影中完全無法被視覺化顯影,而左側則全數順利顯影。

海綿竇 3 種靜脈引流模式分佈

翼狀靜脈叢在左側的比例高達 42.6%

Figure 2 側大靜脈優勢與翼狀叢的獨立性

若細看原文 Figure 2 及其次群組分析,研究者提出了一個非常有意思的臨床提問:顱內大型側靜脈竇(如橫竇、乙狀竇)的引流優勢,是否會影響海綿竇這種顱底微小靜脈的引流方向?在日常判讀中,我們經常看到病患的靜脈竇具有明顯的左右側優勢。在這 61 例 cohort 中,研究觀察到側靜脈竇呈現右側優勢的病患佔了 57.4%(35 例),左側優勢佔 22.9%(14 例),而兩側共同優勢(codominant)則佔了 19.7%(12 例)。這個分佈比例與既有文獻中右側大靜脈通常較粗大的認知高度吻合。

那麼,一個擁有強勢右側橫竇與乙狀竇的病患,其左側的血流是否會因為壓力梯度,而更傾向透過非傳統的翼狀靜脈叢來引流呢?為了解答這個問題,研究團隊進行了多變數統計分析,試圖尋找對側大靜脈竇優勢與翼狀靜脈叢主導海綿竇引流之間的關聯性。統計結果給出了一個非常明確的答案:兩者之間完全沒有顯著相關。具體數字顯示,對側靜脈竇優勢與右側海綿竇經翼狀靜脈叢引流的關聯性 p 值為 0.35;而與左側海綿竇的關聯性 p 值更是高達 0.94。

這個高於 0.05 的 p 值意義非凡。它告訴我們,海綿竇的靜脈引流模式具有高度的局部獨立性,完全不受後方大型靜脈竇壓力差的擺布。神經介入醫師不能看著 MRV(核磁共振靜脈造影,無創評估顱內靜脈系統的影像技術)上粗大的右側橫竇,就理所當然地推測左側的海綿竇一定會透過翼狀靜脈叢代償引流。這種顱底靜脈的發育與流場,在胚胎發育早期就已經定型,並不會隨著大腦皮質靜脈系統的優勢側發生連動。

大靜脈優勢與海綿竇引流的關聯性
變數與檢定項目右側數據左側數據
側靜脈竇 (橫/乙狀竇) 優勢佔比57.4% (35例)22.9% (14例)
對側大靜脈優勢 vs 翼狀叢引流 (p 值)p = 0.35p = 0.94

大範圍靜脈的優勢無法預測局部小靜脈走向

假陰性的解剖根源與介入栓塞的實務應用

從 Discussion 來看,這項研究雖然受限於回顧性設計以及受試者多為動脈瘤病患,但它對實務的衝擊卻極為深遠。作者坦承,以側位 2D 血管攝影來測量血管直徑可能存在一定程度的重疊干擾,但這已經是目前能在活體狀態下動態觀察血流方向的絕佳方式。基於這些發現,我們必須重新審視兩項核心的臨床操作。

首先是 IPSS 在診斷庫欣氏症的應用。如果病患的海綿竇主要引流路徑是翼狀靜脈叢,那麼插在岩下竇的導管抽出來的血液,將無法真實反映腦下垂體分泌的 ACTH 濃度。這完美解釋了為何有些病患在 IPSS 中會出現假陰性,或者產生錯誤的側化(lateralization)結果。介入醫師在放置導管後,必須進行微量的靜脈造影,確認該側的岩下竇是否真的是主要的引流出口;若發現大量血液流向翼狀靜脈叢,可能需要將微導管推進至更靠近海綿竇的位置,以減少被周邊靜脈血稀釋的風險。

其次,對於 CCF 的經靜脈栓塞治療,這份解剖地圖提供了極其寶貴的備案策略。當我們面對一個岩下竇完全閉塞或發育不良的 CCF 病患時,許多醫師會感到棘手,甚至考慮放棄經靜脈途徑改走高風險的眼靜脈入路。然而,這項研究清楚指出,有超過三分之一的正常人,其海綿竇的主要出口本來就是翼狀靜脈叢。這意味著,透過顏面深部靜脈一路逆行經由翼狀靜脈叢進入海綿竇,不僅在解剖上是完全可行的,而且在很多病患身上,這是一條比岩下竇還要寬敞的康莊大道。相對地,岩上竇由於管徑細小(平均僅約 1 mm)且作為主要引流的比例不到 12%,將其作為常規入路的失敗率勢必極高。

下次遇到 IPSS 假陰性,先看靜脈相:高達 42% 左側海綿竇是向翼狀靜脈叢引流的。

Abstract

Background & Purpose:Cavernous sinus (CS) venous drainage patterns may affect the accuracy of inferior petrosal sinus sampling, but descriptions of the normal venographic CS outflow patterns are scarce. We investigated CS drainage patterns using the venous phases of normal cerebral angiograms.Materials & Methods:A retrospective review of elective cerebral angiograms was performed. Patients were included if they had no cerebrovascular abnormalities that could influence the cerebral venous flow. Patients with prior intracranial surgery, ruptured aneurysms, arteriovenous malformations, thrombectomy, idiopathic intracranial hypertension, and carotid-cavernous fistulas were excluded. Measurements of the venous sinuses were performed in the lateral views at the largest vessel diameter.Results:A total of 61 elective cerebral angiograms were reviewed, performed for work-up on unruptured aneurysms (63.9%), abnormal MRI findings (16.4%), unspecified epilepsy/Wada test (16.4%), and pituitary-dependent Cushing’s (3.3%). The right and left superior petrosal sinus (SPS) had mean diameters of 1.08mm (SD±0.44) and 1.03mm (SD±0.37). The right and left inferior petrosal sinus (IPS) had mean diameters of 1.4mm (SD±0.51) and 1.57mm (SD±0.56). A total of 3 CS venous drainage patterns were identified: 1) CS to pterygoid plexus (PP), preferential on the right in 21 cases (34.4%) and on the left in cases 26 (42.6%) 2) CS to inferior petrosal sinus, preferential on the right in 31 cases (50.8%) and on the left in 29 cases (47.5%) 3) CS to superior petrosal sinus, preferential on the right in 7 cases (11.5%) and on the left in 6 cases (9.8%). The right CS could not be visualized in 2 studies (3.3%), this did not occur on the left. The lateral sinuses were right-dominant in 35 cases (57.4%), left-dominant in 14 (22.9%) and codominant in 12 patients (19.7%). No significant associations were found between dominant contralateral lateral sinus and dominant CS drainage through the pterygoid plexus on the right (p=0.35) or left (p=0.94).Conclusion:This is the first study to delineate CS drainage patterns, with IPS drainage being most common followed by PP drainage. Based on our observations and prior studies of cavernous sinus venous anatomy we present a classification system intended to delineate the different drainage patterns.ABBREVIATIONS: CS= cavernous sinus; IPS= inferior petrosal sinus; SPS = superior petrosal sinus; PP = pterygoid plexus