《Frontiers in Neurology》：A multicenter hemodynamics–based nomogram predicting incomplete occlusion of intracranial aneurysms treated with pipeline embolization device
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本篇研究通过术前血流动力学分析，开发并验证了首个用于预测Pipeline栓塞装置治疗后颅内动脉瘤不完全闭塞风险的预测模型。研究发现吸烟、血流复杂性、器械移位、支架贴壁不良、动脉瘤角度以及低壁剪切应力面积比为关键的独立预测因子，据此构建的列线图展现出优异的判别、校准及临床实用性，为个体化治疗决策提供了有力的辅助工具。
在脑血管介入治疗领域，Pipeline栓塞装置已成为治疗复杂或大型颅内动脉瘤的重要手段，其安全性和有效性已得到证实。然而，临床实践表明，仍有约20%的动脉瘤在治疗后超过12个月仍呈现不完全闭塞状态，这不仅维持了动脉瘤复发和破裂的风险，也对PED的广泛应用构成了挑战。因此，准确预测并促进PED治疗后动脉瘤的完全闭塞，对于预防不良事件至关重要。
背景
尽管已有研究指出年龄、吸烟及特定动脉瘤解剖参数等因素与PED治疗失败相关，但血流动力学在动脉瘤生长、破裂及治疗后转归中的核心作用及其对PED治疗后闭塞效果的影响尚不明确。为填补这一空白，这项多中心研究旨在结合术前数字减影血管造影的血流动力学分析，识别PED治疗后颅内动脉瘤不完全闭塞的独立预测因子，进而开发并验证首个用于预测此风险的列线图模型，以期为基础与临床转化提供新思路。
研究方法
本研究回顾性纳入了来自四家中心的362名患者的426个颅内动脉瘤，所有动脉瘤均接受了PED Flex的初始治疗。主要研究终点是首次随访DSA时动脉瘤的不完全闭塞率。研究团队利用AneuFlow Pro软件基于术前3D DSA数据，自动分割并生成动脉瘤及载瘤动脉的三维模型，进而计算形态学参数与血流动力学参数。形态学参数包括动脉瘤最大高度、中径、瘤颈直径、载瘤动脉直径、垂直高度、表面积、体积、流入角、动脉瘤角度、载瘤动脉角度、尺寸比、纵横比、波动指数、非球形指数、椭圆指数及体颈比等。血流动力学参数则包括平均壁剪切应力、归一化WSS、载瘤血管平均WSS、高低WSS面积比、振荡剪切指数、WSS梯度、梯度振荡数及相对停留时间等，其中低壁剪切应力面积比定义为动脉瘤壁上WSS低于载瘤血管平均WSS 10%的区域面积比例。此外，还定性评估了血流复杂性等血流模式相关变量。研究采用最小绝对收缩和选择算子回归结合多因素逻辑回归分析筛选独立预测因子，并据此构建列线图。模型的性能通过受试者工作特征曲线下面积、校准曲线及决策曲线分析进行评估。
研究结果
整个队列的中位随访DSA时间为199天，动脉瘤完全闭塞率为79.8%。通过分析，研究确定了六个PED治疗后不完全闭塞的独立预测因子：吸烟、血流复杂性、器械移位、支架贴壁不良、动脉瘤角度以及低壁剪切应力面积比。吸烟状态与不完全闭塞风险降低相关。而血流复杂、发生器械移位、存在支架贴壁不良、动脉瘤角度较大以及LSAR较高，则会显著增加不完全闭塞的风险。基于这些因子构建的预测列线图在训练集中展现出0.785的AUC值，在验证集中为0.809，显示出良好的判别能力。校准曲线表明预测与实际观察结果具有高度一致性，决策曲线分析则显示，在0%至65%的阈值概率范围内，使用该模型相较于“全部治疗”或“全部不治疗”的策略能带来更高的临床净获益，证明了其优秀的临床实用性。
讨论
本研究首次开发了基于血流动力学的PED治疗后不完全闭塞预测列线图。其中，吸烟可能通过其促血栓状态及对脑血管血流和血管重塑的长期影响来促进动脉瘤内血栓形成。器械移位和支架贴壁不良会导致动脉瘤区域的内漏，改变局部血流动力学，是导致不完全闭塞的重要机械性因素。动脉瘤内的复杂血流模式会破坏正常的层流，形成湍流环境，可能阻碍血栓形成。动脉瘤角度主要通过影响动脉瘤内血流及PED植入后瘤颈区域流速的变化来影响闭塞效果。而低壁剪切应力面积比则反映了血流缓慢或停滞区域，这些区域易引发血管壁炎症反应及动脉粥样硬化样改变，影响内皮细胞功能与血管重塑，从而阻碍动脉瘤的完全闭塞。该列线图整合了临床、手术操作及血流动力学等多维度信息，其性能优于既往仅基于临床和形态学因素的评分系统，为临床医生在术前进行个体化风险评估、制定或调整治疗方案提供了量化工具。
研究局限性
本研究为回顾性设计，存在选择偏倚。样本均来自中国人群，结论的普适性需更多人群验证。辅助弹簧圈栓塞在分析中未显示独立影响，可能与操作者选择偏倚及本研究采用的疏松填塞策略有关。计算流体动力学模拟中的简化假设存在局限，未来需更先进的仿真技术以更真实地反映体内血流情况。因此，更大规模的前瞻性研究、更长的随访期和更全面的评估至关重要。
结论
这项多中心研究通过整合术前DSA血流动力学分析，确定了吸烟、器械移位、支架贴壁不良、血流复杂性、动脉瘤角度和低壁剪切应力面积比是PED治疗后颅内动脉瘤发生不完全闭塞的独立预测因子。基于这些因子构建的列线图在内部和外部验证中均表现出强大的预测性能，表明其有潜力成为临床医生制定个体化治疗策略的有价值的辅助工具。
