Научно-практический журнал
«Клиническая физиология кровообращения»

Главный редактор

Лео Антонович Бокерия, доктор медицинских наук, профессор, академик РАН и РАМН, президент ФГБУ «НМИЦ ССХ им. А.Н. Бакулева» МЗ РФ


Анатомия и геометрия бифуркации общей сонной артерии

Авторы: Дербилова В.П., Виноградов Р.А., Капран Т.И., Захаров Ю.Н., Борисов В.Г., Виноградова Э.Р., Сухоручкин П.В., Барышев А.Г.

Организация:
1 ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет» Минздрава России, Краснодар, Российская Федерация
2 ГБУЗ «НИИ – Краевая клиническая больница № 1 им. проф. С.В. Очаповского», Краснодар, Российская Федерация
3 ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный университет», Кемерово, Российская Федерация
4 ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр информационных и вычислительных технологий», Новосибирск, Российская Федерация

Для корреспонденции: Сведения доступны для зарегистрированных пользователей.

Раздел: Обзоры

DOI: https://doi.org/10.24022/1814-6910-2022-19-1-25-32

УДК: 616.133-007.5

Библиографическая ссылка: Клиническая физиология кровообращения. 2022; 1 (19): 25-32

Цитировать как: Дербилова В.П., Виноградов Р.А., Капран Т.И., Захаров Ю.Н., Борисов В.Г., Виноградова Э.Р.,Сухоручкин П.В., Барышев А.Г. . Анатомия и геометрия бифуркации общей сонной артерии. Клиническая физиология кровообращения. 2022; 1 (19): 25-32. DOI: 10.24022/1814-6910-2022-19-1-25-32

Ключевые слова: анатомия бифуркации сонной артерии, геометрия брахиоцефальных артерий, атеросклероз, нормальная бифуркация сонной артерии

Поступила / Принята к печати:  24.12.2021 / 12.01.2022

Полнотекстовая версия:
Оформить подписку 🔒

Аннотация

Для анализа анатомических и геометрических характеристик бифуркации общей сонной артерии, способствующих риску развития атеросклероза, проведен электронный библиографический поиск по базам Pubmed, Cochrane Library, Wiley за период с 2011 по 2021 г. В соответствии с критериями включения и исключения отобраны 20 источников, в которых были изучены методы диагностики, анатомические и геометрические параметры 4432 пациентов. Хирургическая анатомия бифуркации общей сонной артерии уникальна. Несмотря на обширные и многочисленные исследования, отсутствуют понятия нормы высоты бифуркации, диаметров артерий, их длины и степени извитости. Кроме того, каротидная бифуркация участвует во многих патологических процессах, наиболее распространенным из которых является атеросклероз. Атеросклероз брахиоцефальных артерий служит важным предрасполагающим фактором развития ишемического инсульта и инвалидизации, при этом геометрия бифуркации общей сонной артерии является независимым фактором риска прогрессирования атеросклеротического процесса. Следовательно, глубокое знание различных анатомических параметров имеет первостепенное значение не только для понимания болезни, но и для разработки методов хирургического лечения.

Литература

  1. Pahwa R., Jialal I. Atherosclerosis. StatPearls Publishing; 2021.
  2. Phrommintikul A., Krittayaphong R., Wongcharoen W., Yamwong S., Boonyaratavej S., Kunjara-Na-Ayudhya R. et al. Management of atherosclerosis risk factors for patients at high cardiovascular risk in real-world practice: a multicentre study. Sing. Med. J. 2017; 58 (9): 535–42.
  3. Zaromytidou M., Siasos G., Coskun A., Lucier M., Antoniadis A., Papafaklis M. et al. Intravascular hemodynamics and coronary artery disease: new insights and clinical implications. Hellenic J. Cardiol. 2016; 57 (6): 389–400. DOI: 10.1016/j.hjc.2016.11.019
  4. Cibis M., Potters W., Selwaness M., Gijsen F., Franco O., Arias Lorza A. et al. Relation between wall shear stress and carotid artery wall thickening MRI versus CFD. J. Biomech. 2016; 49 (5): 735–41. DOI: 10.1016/j. jbiomech.2016.02.004
  5. Malek A., Alper S., Izumo S. Hemodynamic shear stress and its role in atherosclerosis. JAMA. 1999; 282 (21): 2035–42. DOI: 10.1001/jama.282.21.2035
  6. Dolan J., Kolega J., Meng H. High wall shear stress and spatial gradients in vascular pathology: a review. Ann. Biomed. Eng. 2013; 41 (7): 1411–27. DOI: 10.1007/s10439-012-0695-0
  7. Реброва О.Ю., Федяева В.К. Вопросник для оценки риска систематических ошибок в нерандомизированных сравнительных исследованиях: русскоязычная версия шкалы Ньюкасл-Оттава. Медицинские технологии. Оценка и выбор. 2016; 3 (25): 14–9.
  8. Gregg S., Li T., Hétu M., Pang S., Ewart P., Johri A. Relationship between carotid artery atherosclerosis and bulb geometry. Int. J. Cardiovasc. Imag. 2018; 34 (7): 1081–90. DOI: 10.1007/s10554-018-1319-z
  9. Strecker C., Krafft A., Kaufhold L., Hüllebrandt M., Weber S., Laudig U. et al. Carotid geometry is an independent predictor of wall thickness – a 3D cardiovascular magnetic resonance study in patients with high cardiovascular risk. J. Cardiovasc. Magn. Res. 2020; 22 (1). DOI: 10.1186/s12968-020-00657-5
  10. Yiyao C., Lv X., Wang F., Kong J., Zhaj H., Ye Z. et al. Geometry of the carotid artery and its association with pathologic changes in a Chinese population. Front. Physiol. 2020; 10. DOI: 10.3389/fphys.2019.01628
  11. Kamenskiy A., MacTaggart J., Pipinos I., Bikhchandani J., Dzenis Y. Three-dimensional geometry of the human carotid artery. J. Biomech. Engin. 2012; 134 (6). DOI: 10.1115/1.4006810
  12. Kamenskiy A., Pipinos I., Carson J., Mactaggart J., Baxter B. Age and disease-related geometric and structural remodeling of the carotid artery. J. Vasc. Surg. 2015; 62 (6): 1521. DOI: 10.1016/j.jvs.2014.10.041
  13. Phan T., Beare R., Jolley D., Das G., Ren M., Wong K. et al. Carotid artery anatomy and geometry as risk factors for carotid atherosclerotic disease. Stroke. 2012; 43 (6): 1596–601. DOI: 10.1161/STROKEAHA.111.645499
  14. Huang X., Yin X., Xu Y., Jia X., Li J., Niu P. et al. Morphometric and hemodynamic analysis of atherosclerotic progression in human carotid artery bifurcations. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2016; 310: 639–47. DOI: 10.1152/ajpheart.00464.2015
  15. Zajac H., Lachowski K., Lis A., Kr˛ecicki1 T., Garcarek J., Guzinski M. et al. The anatomical relation of the extracranial internal carotid artery in the parapharyngeal space. Adv. Clin. Exp. Med. 2019; 28 (5): 601–7. DOI: 10.17219/acem/78350
  16. Jitpun E., Wattanasen Y., Tirakotai W. Do asians have higher carotid bifurcation? A computed tomographic angiogram study of the common carotid artery bifurcation and external carotid artery branching patterns. Asian J. Neurosurg. 2019; 14 (4): 1082. DOI: 10.4103/ajns.AJNS_162_19
  17. Bijari P., Wasserman B., Steinman D. Carotid bifurcation geometry is an independent predictor of early wall thickening at the carotid bulb. Stroke. 2014; 45 (2): 473–8. DOI: 10.1161/STROKEAHA.113.003454
  18. Saho T., Onishi H. Evaluation of the impact of carotid artery bifurcation angle on hemodynamics by use of computational fluid dynamics: a simulation and volunteer study. Radiol. Phys. Technol. 2016; 9 (2): 277–85. DOI: 10.1007/s12194-016-0360-7
  19. Jiang P., Chen Z., Hippe D., Watase H., Sun B., Lin R. et al. Association between carotid bifurcation geometry and atherosclerotic plaque vulnerability: a chinese atherosclerosis risk evaluation study. Arterioscl. Thromb. Vasc. Biol. 2020; 40: 1383–91. DOI: 10.1161/ATVBAHA.119.313830
  20. Jeon S., Kwak H., Chung G. Widening and rotation of carotid artery with age: geometric approach. J. Stroke Cerebrovasc. Dis. 2018; 27 (4): 865–70. DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2017.10.026
  21. Ngo M., Kwak H., Ho C., Koh E. Longitudinal study of carotid artery bifurcation geometry using magnetic resonance angiography. Vascular. 2019. DOI: 10.1177/1708538118817666
  22. Yao X., Dai Z., Zhang X., Gao J., Xu G., Cai Y. et al. Carotid geometry as a predictor of in-stent neointimal hyperplasia: a computational fluid dynamics study. Circ. J. 2019; 83 (7): 1472–9. DOI: 10.1253/circj.CJ-18-1152
  23. Kurkcuoglu A., Aytekin C., Oktem H., Pelin C. Morphological variation of carotid artery bifurcation level in digital angiography. Folia Morphol. (Poland). 2015; 74 (2): 206–11. DOI: 10.5603/FM.2015.0032
  24. Arumugam S., Subbiah N. A cadaveric study on the course of the cervical segment of the internal carotid artery and its variations. Cureus. 2020; 12 (4): е7663. DOI: 10.7759/cureus.7663
  25. Cobiella R., Quinones S., Konschake M., Aragones P., Leon X., Vazquez Т. et al. The carotid axis revisited. Sci. Rep. 2021; 11 (1): 13847. DOI: 10.1038/s41598-021- 93397-0
  26. Uslu B., Cakmak Y., Sehirli Ü., Keskinoz E., Cosgun E., Arbak S. et al. Early onset of atherosclerosis of the carotid bifurcation in newborn cadavers. J. Clin. Diagn. Res. 2016; 10 (5): АС01–5.
  27. De Syo D., Franjic B., Lovricevic I., Vukelic M., Palenkic H. Carotid bifurcation position and branching angle in patients with atherosclerotic carotid disease. Coll. Antropol. 2005; 29 (2): 627–32.
  28. Шумилина М.В., Аракелян В.С., Дарвиш Н.А. Алгоритм ультразвукового обследования брахиоцефальных сосудов: Методические рекомендации. М.: НМИЦ ССХ им. А.Н. Бакулева; 2019.
  29. Tan Q., Qin C., Yang J., Wang T., Lin C., Lin C. et al. Inner diameters of the normal carotid arteries measured using three-dimensional digital subtraction catheter angiography: a retrospective analysis. BMC Neurol. 2021; 21 (1).
****
  1. Pahwa R., Jialal I. Atherosclerosis. StatPearls Publishing; 2021.
  2. Phrommintikul A., Krittayaphong R., Wongcharoen W., Yamwong S., Boonyaratavej S., Kunjara-Na-Ayudhya R. et al. Management of atherosclerosis risk factors for patients at high cardiovascular risk in real-world practice: a multicentre study. Sing. Med. J. 2017; 58 (9): 535–42.
  3. Zaromytidou M., Siasos G., Coskun A., Lucier M., Antoniadis A., Papafaklis M. et al. Intravascular hemodynamics and coronary artery disease: new insights and clinical implications. Hellenic J. Cardiol. 2016; 57 (6): 389–400. DOI: 10.1016/j.hjc.2016.11.019
  4. Cibis M., Potters W., Selwaness M., Gijsen F., Franco O., Arias Lorza A. et al. Relation between wall shear stress and carotid artery wall thickening MRI versus CFD. J. Biomech. 2016; 49 (5): 735–41. DOI: 10.1016/j. jbiomech.2016.02.004
  5. Malek A., Alper S., Izumo S. Hemodynamic shear stress and its role in atherosclerosis. JAMA. 1999; 282 (21): 2035–42. DOI: 10.1001/jama.282.21.2035
  6. Dolan J., Kolega J., Meng H. High wall shear stress and spatial gradients in vascular pathology: a review. Ann. Biomed. Eng. 2013; 41 (7): 1411–27. DOI: 10.1007/s10439-012-0695-0
  7. Rebrova О.Yu., Fedyaeva V.K. The questionnaire to assess the risk of systematic bias in non-randomized comparative studies: the Russian-language version of the Newcastle-Ottawa scale. Medical Technologies. Assessment and Choice. 2016; 3 (25): 14–9 (in Russ.).
  8. Gregg S., Li T., Hétu M., Pang S., Ewart P., Johri A. Relationship between carotid artery atherosclerosis and bulb geometry. Int. J. Cardiovasc. Imag. 2018; 34 (7): 1081–90. DOI: 10.1007/s10554-018-1319-z
  9. Strecker C., Krafft A., Kaufhold L., Hüllebrandt M., Weber S., Laudig U. et al. Carotid geometry is an independent predictor of wall thickness – a 3D cardiovascular magnetic resonance study in patients with high cardiovascular risk. J. Cardiovasc. Magn. Res. 2020; 22 (1). DOI: 10.1186/s12968-020-00657-5
  10. Yiyao C., Lv X., Wang F., Kong J., Zhaj H., Ye Z. et al. Geometry of the carotid artery and its association with pathologic changes in a Chinese population. Front. Physiol. 2020; 10. DOI: 10.3389/fphys.2019.01628
  11. Kamenskiy A., MacTaggart J., Pipinos I., Bikhchandani J., Dzenis Y. Three-dimensional geometry of the human carotid artery. J. Biomech. Engin. 2012; 134 (6). DOI: 10.1115/1.4006810
  12. Kamenskiy A., Pipinos I., Carson J., Mactaggart J., Baxter B. Age and disease-related geometric and structural remodeling of the carotid artery. J. Vasc. Surg. 2015; 62 (6): 1521. DOI: 10.1016/j.jvs.2014.10.041
  13. Phan T., Beare R., Jolley D., Das G., Ren M., Wong K. et al. Carotid artery anatomy and geometry as risk factors for carotid atherosclerotic disease. Stroke. 2012; 43 (6): 1596–601. DOI: 10.1161/STROKEAHA.111.645499
  14. Huang X., Yin X., Xu Y., Jia X., Li J., Niu P. et al. Morphometric and hemodynamic analysis of atherosclerotic progression in human carotid artery bifurcations. Am. J. Physiol. Heart Circ. Physiol. 2016; 310: 639–47. DOI: 10.1152/ajpheart.00464.2015
  15. Zajac H., Lachowski K., Lis A., Kr˛ecicki1 T., Garcarek J., Guzinski M. et al. The anatomical relation of the extracranial internal carotid artery in the parapharyngeal space. Adv. Clin. Exp. Med. 2019; 28 (5): 601–7. DOI: 10.17219/acem/78350
  16. Jitpun E., Wattanasen Y., Tirakotai W. Do asians have higher carotid bifurcation? A computed tomographic angiogram study of the common carotid artery bifurcation and external carotid artery branching patterns. Asian J. Neurosurg. 2019; 14 (4): 1082. DOI: 10.4103/ajns.AJNS_162_19
  17. Bijari P., Wasserman B., Steinman D. Carotid bifurcation geometry is an independent predictor of early wall thickening at the carotid bulb. Stroke. 2014; 45 (2): 473–8. DOI: 10.1161/STROKEAHA.113.003454
  18. Saho T., Onishi H. Evaluation of the impact of carotid artery bifurcation angle on hemodynamics by use of computational fluid dynamics: a simulation and volunteer study. Radiol. Phys. Technol. 2016; 9 (2): 277–85. DOI: 10.1007/s12194-016-0360-7
  19. Jiang P., Chen Z., Hippe D., Watase H., Sun B., Lin R. et al. Association between carotid bifurcation geometry and atherosclerotic plaque vulnerability: a chinese atherosclerosis risk evaluation study. Arterioscl. Thromb. Vasc. Biol. 2020; 40: 1383–91. DOI: 10.1161/ATVBAHA.119.313830
  20. Jeon S., Kwak H., Chung G. Widening and rotation of carotid artery with age: geometric approach. J. Stroke Cerebrovasc. Dis. 2018; 27 (4): 865–70. DOI: 10.1016/j.jstrokecerebrovasdis.2017.10.026
  21. Ngo M., Kwak H., Ho C., Koh E. Longitudinal study of carotid artery bifurcation geometry using magnetic resonance angiography. Vascular. 2019. DOI: 10.1177/1708538118817666
  22. Yao X., Dai Z., Zhang X., Gao J., Xu G., Cai Y. et al. Carotid geometry as a predictor of in-stent neointimal hyperplasia: a computational fluid dynamics study. Circ. J. 2019; 83 (7): 1472–9. DOI: 10.1253/circj.CJ-18-1152
  23. Kurkcuoglu A., Aytekin C., Oktem H., Pelin C. Morphological variation of carotid artery bifurcation level in digital angiography. Folia Morphol. (Poland). 2015; 74 (2): 206–11. DOI: 10.5603/FM.2015.0032
  24. Arumugam S., Subbiah N. A cadaveric study on the course of the cervical segment of the internal carotid artery and its variations. Cureus. 2020; 12 (4): е7663. DOI: 10.7759/cureus.7663
  25. Cobiella R., Quinones S., Konschake M., Aragones P., Leon X., Vazquez Т. et al. The carotid axis revisited. Sci. Rep. 2021; 11 (1): 13847. DOI: 10.1038/s41598-021- 93397-0
  26. Uslu B., Cakmak Y., Sehirli Ü., Keskinoz E., Cosgun E., Arbak S. et al. Early onset of atherosclerosis of the carotid bifurcation in newborn cadavers. J. Clin. Diagn. Res. 2016; 10 (5): АС01–5.
  27. De Syo D., Franjic B., Lovricevic I., Vukelic M., Palenkic H. Carotid bifurcation position and branching angle in patients with atherosclerotic carotid disease. Coll. Antropol. 2005; 29 (2): 627–32.
  28. Shumilina M.V., Arakelyan V.S., Darvish N.A. Algorithm of ultrasound examination of brachiocephalic vessels: Methodical recommendations. Moscow; 2019 (in Russ.).
  29. Tan Q., Qin C., Yang J., Wang T., Lin C., Lin C. et al. Inner diameters of the normal carotid arteries measured using three-dimensional digital subtraction catheter angiography: a retrospective analysis. BMC Neurol. 2021; 21 (1).

Об авторах

  • Дербилова Виктория Павловна, аспирант; ORCID
  • Виноградов Роман Александрович, д-р мед. наук, заведующий отделением сосудистой хирургии; ORCID
  • Капран Татьяна Игоревна, сердечно-сосудистый хирург; ORCID
  • Захаров Юрий Николаевич, д-р физ.-мат. наук, заведующий лабораторией; ORCID
  • Борисов Владимир Геральдович, канд. физ.-мат. наук, ст. науч. сотр.; ORCID
  • Виноградова Эльвира Романовна, студент; ORCID
  • Сухоручкин Павел Владимирович, сердечно-сосудистый хирург; ORCID
  • Барышев Александр Геннадьевич, д-р мед. наук, заместитель главного врача; ORCID

 Если вы заметили опечатку, выделите текст и нажмите Alt+A