脊髓供血系統(tǒng)影像評(píng)估及在預(yù)防EVAR術(shù)后脊髓缺血中的研究進(jìn)展

李麗麗 張計(jì)旺 范麗娟

脊髓供血系統(tǒng)由縱橫兩套供血系統(tǒng)及復(fù)雜的側(cè)支網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，多層螺旋CT血管成像（CTA）及MR血管成像（MRA）技術(shù)的發(fā)展，可以很好地實(shí)現(xiàn)脊髓供血系統(tǒng)的可視化。由于主動(dòng)脈腔內(nèi)修復(fù)（endovascular aortic repair，EVAR）術(shù)中存在支架覆蓋脊髓的重要供血?jiǎng)用}、低灌注、栓塞等危險(xiǎn)因素，脊髓缺血仍然是EVAR術(shù)最嚴(yán)重的并發(fā)癥之一。隨著用于EVAR術(shù)的一些新設(shè)備出現(xiàn)，已開展了一些更廣泛、更復(fù)雜的手術(shù)操作，但這可能會(huì)使術(shù)后脊髓缺血的發(fā)生率更高。影像檢查對(duì)術(shù)前脊髓供血系統(tǒng)的評(píng)估及術(shù)后脊髓缺血的預(yù)防具有重要價(jià)值,同時(shí)對(duì)術(shù)后脊髓缺血的定位、定性診斷及EVAR術(shù)后并發(fā)癥隨訪也有重要作用。

1 脊髓供血系統(tǒng)特點(diǎn)

1.1 組織胚胎學(xué) 脊髓主要由直徑＞1 mm的中動(dòng)脈（如肋間動(dòng)脈或腰動(dòng)脈等）和直徑0.3～1 mm的小動(dòng)脈（如前、后根髓動(dòng)脈等）供血。當(dāng)術(shù)中出現(xiàn)脊髓低壓、低灌注時(shí)，中動(dòng)脈受神經(jīng)支配能調(diào)整脊髓血流量，小動(dòng)脈受神經(jīng)及各種體液影響來(lái)調(diào)整外周血管阻力和局部血流量并維持脊髓正常灌注壓[1]。脊髓供血系統(tǒng)在胚胎6個(gè)月時(shí)已完全形成，胚胎期從背主動(dòng)脈發(fā)出一系列小血管按一定間隔進(jìn)入到體節(jié)間疏松結(jié)締組織中形成背節(jié)間動(dòng)脈，背節(jié)間動(dòng)脈在頸部?jī)蓚?cè)縱向吻合形成2條椎動(dòng)脈，在尾側(cè)發(fā)育成肋間動(dòng)脈或腰動(dòng)脈，并發(fā)出根動(dòng)脈。胚胎期有30～31對(duì)根動(dòng)脈，位置與椎間孔一致，隨后由于神經(jīng)管與近腹側(cè)的消化管等其他結(jié)構(gòu)在生長(zhǎng)發(fā)育速度上的差別，使得神經(jīng)管逐漸向頭側(cè)偏移，引起脊髓神經(jīng)根與根動(dòng)脈向上斜行，于脊髓前、后動(dòng)脈匯合處形成“發(fā)夾”樣外形，發(fā)育過程中有許多根動(dòng)脈變細(xì)、消失而不能到達(dá)脊髓[2]。

1.2 解剖及變異

1.2.1 脊髓供血系統(tǒng) 縱行供血系統(tǒng)由1條脊髓前動(dòng)脈和2條脊髓后動(dòng)脈構(gòu)成，并通過動(dòng)脈冠吻合。脊髓前動(dòng)脈的起源、數(shù)量及直徑變異較大，多數(shù)由2條椎動(dòng)脈末端發(fā)出的左右支匯合而成，沿脊髓前正中裂下行，頸胸段較細(xì)，根最大動(dòng)脈匯入后變粗。2條脊髓后動(dòng)脈起自椎動(dòng)脈或小腦下后動(dòng)脈沿左、右脊神經(jīng)后根基部下行，并相互有分支吻合。橫行供血系統(tǒng)由節(jié)段性分布的根動(dòng)脈構(gòu)成，來(lái)源分為三大組：①鎖骨下動(dòng)脈分支，包括椎動(dòng)脈，頸升、頸深動(dòng)脈及上肋間動(dòng)脈；②主動(dòng)脈分支，包括肋間及腰動(dòng)脈；③髂內(nèi)動(dòng)脈分支，包括髂腰、骶外側(cè)動(dòng)脈。根動(dòng)脈的數(shù)量與粗細(xì)變異較大，有2～7條前根動(dòng)脈穿過硬脊膜到達(dá)脊髓，成為前根髓動(dòng)脈；后根髓動(dòng)脈數(shù)量較多且細(xì)小，為10～23條。脊髓前、后動(dòng)脈沿途分別匯入前、后根髓動(dòng)脈，并與后者發(fā)出的上行支及下行支相吻合，其縱向血流是雙向的，由于血流方向相反，可能會(huì)出現(xiàn)分水嶺區(qū)域，這些區(qū)域正是脊髓缺血好發(fā)的區(qū)域[3]。

1.2.2 根最大動(dòng)脈 根最大動(dòng)脈是較粗大的前根髓動(dòng)脈，由波蘭病理學(xué)家Adamkiewicz的名字命名，又稱為Adamkiewicz動(dòng)脈，簡(jiǎn)稱AKA動(dòng)脈。其是脊髓前動(dòng)脈水平以下脊髓腹側(cè)的重要或唯一的供血?jiǎng)用}，在縱向長(zhǎng)度上維持脊髓血供。AKA動(dòng)脈的起源高度及起始側(cè)是可變的，起源高度在T6-L2，T8-T12占80%～90%，其中T9、T10最多見，起始側(cè)都是單側(cè)且以左側(cè)多見，占70%～80%；AKA進(jìn)入椎間孔的水平常常高于相應(yīng)肋間或腰動(dòng)脈發(fā)自主動(dòng)脈的水平，這兩者不一致的概率大約為18%[4]。AKA動(dòng)脈的遠(yuǎn)端與脊髓前動(dòng)脈形成特征性的“發(fā)夾”樣彎曲連接，N’da等[5]詳細(xì)描述了AKA動(dòng)脈-脊髓前動(dòng)脈連接的顯微解剖特點(diǎn)，并根據(jù)其造成術(shù)后脊髓缺血風(fēng)險(xiǎn)分類：Ⅰ類，脊髓前動(dòng)脈在AKA動(dòng)脈連接點(diǎn)以上水平較細(xì)，AKA動(dòng)脈匯入后明顯增粗，稱為優(yōu)勢(shì)型AKA動(dòng)脈，EVAR術(shù)中覆蓋AKA動(dòng)脈將增加脊髓缺血的風(fēng)險(xiǎn)；Ⅱ類，脊髓前動(dòng)脈與AKA動(dòng)脈的上升支直徑基本相同，又稱非優(yōu)勢(shì)型AKA動(dòng)脈，發(fā)生脊髓缺血的風(fēng)險(xiǎn)較低。

1.2.3 脊髓側(cè)支網(wǎng)絡(luò) 近年來(lái)大量的實(shí)驗(yàn)研究及臨床實(shí)踐證明了脊髓側(cè)支網(wǎng)絡(luò)的存在，包括以下3部分：①椎旁側(cè)支，存在于椎管內(nèi)、硬膜外間隙和椎旁肌肉，它們相互聯(lián)通并與脊髓的營(yíng)養(yǎng)動(dòng)脈相交通。②AKA動(dòng)脈的側(cè)支供血?jiǎng)用}，指AKA動(dòng)脈的供血節(jié)段動(dòng)脈中斷后有肋間動(dòng)脈的肌支、左側(cè)胸廓內(nèi)動(dòng)脈及胸背后動(dòng)脈、鄰近的肋間或腰動(dòng)脈可進(jìn)行側(cè)支供血。③盆腔內(nèi)側(cè)支網(wǎng)絡(luò)，指通過髂內(nèi)動(dòng)脈維持遠(yuǎn)端脊髓供血的側(cè)支動(dòng)脈網(wǎng)絡(luò)[6-7]。

2 影像學(xué)評(píng)估

2.1 數(shù)字減影血管造影（DSA） 選擇性插管的DSA可以提供空間分辨力極佳的高質(zhì)量的脊髓血管影像，是識(shí)別直徑為亞毫米至毫米的AKA動(dòng)脈及其他細(xì)小的脊髓供血?jiǎng)用}的金標(biāo)準(zhǔn)。但該方法有創(chuàng)、耗時(shí)、操作過程復(fù)雜、輻射劑量高，特別是在主動(dòng)脈疾病病人中有嚴(yán)重并發(fā)癥，因而很少在臨床中應(yīng)用。

2.2 CTA CTA具有很高的時(shí)間和空間分辨力，通過掃描參數(shù)的調(diào)整，對(duì)AKA動(dòng)脈的顯示率高達(dá)95%～100%。國(guó)內(nèi)外研究中一般采用120 kV常規(guī)管電壓，管電流為自動(dòng)毫安調(diào)節(jié)，使用高濃度（含碘350或370 mg/mL）、大劑量（1.5或2.0 mL/kg體質(zhì)量）對(duì)比劑，采用高壓注射器以高流率（4～5.5 mL/s）經(jīng)肘靜脈團(tuán)注，興趣區(qū)設(shè)置在T7-9椎體水平降主動(dòng)脈，使用對(duì)比劑追蹤技術(shù)，觸發(fā)閾值設(shè)定為200或250 HU，達(dá)閾值后10 s左右開始掃描。AKA是被骨性結(jié)構(gòu)包圍的小血管，這一解剖學(xué)特征使其在CTA影像中極易受到骨性偽影的影響而降低影像質(zhì)量及顯示率。為克服這一局限性，有研究[8-10]通過采取低管電壓（如70、80、100 kV）聯(lián)合迭代重建或采用銳化濾波核心的濾過反投影技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了提高AKA動(dòng)脈的顯示率及影像質(zhì)量，同時(shí)降低了輻射劑量。因?yàn)?0 kV掃描獲得的有效光子能量在碘的最大吸收范圍內(nèi)，能顯著提高血管碘強(qiáng)化，而且銳化的濾波核心能提高血管邊緣強(qiáng)化及空間分辨力，因此明顯提高了位于骨性結(jié)構(gòu)周圍的小動(dòng)脈的顯示率。另有研究[11-12]顯示，采用1 024 mm×1 024 mm矩陣和0.25 mm層厚的超高分辨力CT較常規(guī)CT能提高AKA動(dòng)脈的顯示率。在圖像后處理方面，應(yīng)用血管后處理軟件對(duì)圖像進(jìn)行容積再現(xiàn)、最大密度投影及多平面重組，可顯示AKA動(dòng)脈解剖細(xì)節(jié)及走行，并觀察AKA動(dòng)脈-主動(dòng)脈的連續(xù)性。脊髓前靜脈和大前神經(jīng)根延髓靜脈與脊髓前動(dòng)脈和AKA動(dòng)脈平行，且脊髓前靜脈-大前神經(jīng)根延髓靜脈的連接與脊髓前動(dòng)脈-AKA動(dòng)脈的連接有相似的“發(fā)夾”樣外觀，由于CTA掃描延遲時(shí)間不夠精確，使得動(dòng)、靜脈鑒別困難。研究[13]發(fā)現(xiàn)CTA對(duì)主動(dòng)脈夾層病人AKA動(dòng)脈的檢出率及影像質(zhì)量低于主動(dòng)脈瘤病人，正是因?yàn)镃TA掃描延遲時(shí)間不夠精確，無(wú)法鑒別動(dòng)、靜脈。也有研究[14]評(píng)估了CTA無(wú)法檢測(cè)到的AKA動(dòng)脈風(fēng)險(xiǎn)因素，包括肥胖、動(dòng)脈疾病的風(fēng)險(xiǎn)因素（如代謝綜合征、高血壓、吸煙等）以及降主動(dòng)脈動(dòng)脈瘤、附壁血栓和一般的主動(dòng)脈疾病，其中肥胖被認(rèn)為是最重要的風(fēng)險(xiǎn)因素。Yoshioka等[15]對(duì)AKA動(dòng)脈起源的節(jié)段動(dòng)脈閉塞的胸和胸腹主動(dòng)脈瘤病人進(jìn)行了64層或320層CT掃描，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在83%的病人中顯示出AKA動(dòng)脈在脊柱周圍和胸壁的側(cè)支通路。由此可知，CTA能較好地評(píng)估AKA動(dòng)脈的側(cè)支通路。

另外，CTA作為診斷方法的金標(biāo)準(zhǔn)可用于EVAR術(shù)前計(jì)劃制定和術(shù)后監(jiān)護(hù)。術(shù)前CTA可以確定動(dòng)脈瘤的大小和形態(tài)、近端和遠(yuǎn)端附著區(qū)。Gozzo等[16]研究顯示，EVAR術(shù)并發(fā)癥發(fā)生率為16%～30%，并發(fā)癥包括系統(tǒng)性并發(fā)癥（如脊髓缺血）及支架相關(guān)并發(fā)癥（如內(nèi)漏、移位、變形、血栓及感染等），因此需要長(zhǎng)期隨訪，建議隨訪的時(shí)間間隔為1、6和12個(gè)月或懷疑有并發(fā)癥時(shí)進(jìn)行CTA檢查。目前隨訪時(shí)可采用區(qū)分鈣化和對(duì)比劑滲漏的非對(duì)比采集以及檢測(cè)大多數(shù)內(nèi)漏的動(dòng)脈期早期(閾值后12 s)和低流量?jī)?nèi)漏的延遲期(閾值后120～300 s)影像，而新一代雙能量CT掃描技術(shù)可以通過從對(duì)比增強(qiáng)采集中去除碘成分來(lái)獲得虛擬平掃影像，從而減少輻射劑量[16]?？梢姡g(shù)后監(jiān)測(cè)可以對(duì)早期和晚期并發(fā)癥進(jìn)行可靠的評(píng)估。

2.3 MRI MRA通過使用快速采集結(jié)合對(duì)比劑團(tuán)注技術(shù)、專用脊柱線圈、高場(chǎng)強(qiáng)（3.0 T）和相對(duì)較高劑量及高弛豫對(duì)比劑（如釓貝葡胺）進(jìn)行成像，并使用硝酸甘油擴(kuò)張血管，再加上良好的圖像后處理技術(shù)，大大提高了血管成像的信噪比。有研究[13]顯示，相比CTA，MRA對(duì)脊髓血管的顯示不受血管周圍骨性結(jié)構(gòu)及病人肥胖的影響，3.0 T高時(shí)間分辨對(duì)比增強(qiáng)MRA可以鑒別脊髓動(dòng)、靜脈，對(duì)AKA動(dòng)脈的顯示率可達(dá)88%，對(duì)主動(dòng)脈夾層病人與主動(dòng)脈瘤病人的AKA動(dòng)脈檢出率無(wú)明顯差異。此外，MRA無(wú)電離輻射，使用的含釓MR對(duì)比劑具有更好的安全性。但MRA掃描時(shí)間長(zhǎng)，且從病人的安全性及醫(yī)療資源和成本方面來(lái)看，除了常規(guī)的CTA之外，MRA是不必要的，僅適用于CTA上沒有明確識(shí)別AKA動(dòng)脈或有碘對(duì)比劑禁忌證的病人。

另外，MRI是急性脊髓缺血癥狀病人急診成像的首選方法，可以對(duì)EVAR術(shù)后脊髓缺血損傷做出準(zhǔn)確的定性、定位診斷，并且可以隨訪恢復(fù)情況[17]。國(guó)外一項(xiàng)關(guān)于脊髓缺血的病因、臨床癥狀和影像特征的研究[18]顯示，11%的病因?yàn)橥饪浦鲃?dòng)脈手術(shù)或EVAR，MRI影像特征主要包括矢狀面T2WI典型的“鉛筆狀”高信號(hào)、橫斷面“蛇眼征”或“貓頭鷹眼征”。此外，MR擴(kuò)散成像及磁敏感加權(quán)成像在脊髓缺血性損傷的早期診斷、治療和預(yù)后中均具有重要價(jià)值[19]。

3 脊髓供血系統(tǒng)解剖特點(diǎn)及影像評(píng)估預(yù)防EVAR術(shù)后脊髓缺血的意義

3.1 AKA動(dòng)脈AKA動(dòng)脈是脊髓胸腰段的主要供血?jiǎng)用}，保留接受EVAR病人的AKA動(dòng)脈是非常重要的。若EVAR術(shù)中AKA動(dòng)脈被覆蓋，那么無(wú)論術(shù)前是否行腦脊液引流，脊髓缺血的風(fēng)險(xiǎn)都很高[20]。EVAR術(shù)前識(shí)別AKA動(dòng)脈及主動(dòng)脈-節(jié)段動(dòng)脈-AKA動(dòng)脈-脊髓前動(dòng)脈整條連接鏈的連續(xù)性，謹(jǐn)慎選擇支架覆蓋范圍，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹亟ɑ虮Ａ?，已被證明可以降低脊髓缺血的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)縮短手術(shù)時(shí)間[4]。隨著開窗和分支EVAR等復(fù)雜的血管內(nèi)修復(fù)技術(shù)不斷發(fā)展[21-22]，Plotkin等[23]研究證實(shí)在術(shù)前影像評(píng)估存在有大的優(yōu)勢(shì)肋間動(dòng)脈的病人中保留肋間動(dòng)脈是可能的,并可以有效預(yù)防脊髓缺血。

3.2 側(cè)支網(wǎng)絡(luò)

3.2.1 椎旁側(cè)支 術(shù)中脊髓主要供血?jiǎng)用}血流中斷時(shí)，椎旁側(cè)支由于灌注壓的改變而適應(yīng)性地生成更多的側(cè)支小動(dòng)脈，包括已有小動(dòng)脈的增粗及微動(dòng)脈的形成[6]。由此保證了在血壓足夠高的情況下，血液再分布，以維持脊髓灌注壓的穩(wěn)定。特別是在嚴(yán)重動(dòng)脈粥樣硬化的病人中，側(cè)支可能已經(jīng)形成，EAVR術(shù)中覆蓋脊髓主要供血?jiǎng)用}，但并不會(huì)發(fā)生脊髓缺血。分階段EVAR術(shù)使脊髓缺血發(fā)生率下降，正是因?yàn)榈谝浑A段中節(jié)段動(dòng)脈的損傷激發(fā)了椎旁側(cè)支網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，保證了第二階段手術(shù)中脊髓的灌注。EVAR術(shù)前選擇性栓塞節(jié)段動(dòng)脈也起到同樣的作用[24]。術(shù)后低體溫及使用肌肉松弛劑可以同時(shí)減少脊髓和椎旁肌肉的代謝需求，從而減少由于椎旁肌肉中側(cè)支小動(dòng)脈竊血而導(dǎo)致的脊髓缺血[25]。

3.2.2 AKA動(dòng)脈的側(cè)支供血?jiǎng)用} 有文獻(xiàn)[26]報(bào)道，冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)后發(fā)生脊髓缺血時(shí)，在排除了其他術(shù)中的危險(xiǎn)因素后得出胸廓內(nèi)動(dòng)脈是AKA動(dòng)脈的側(cè)支供應(yīng)者。國(guó)外有研究[27]對(duì)223例接受胸主動(dòng)脈EVAR的病人術(shù)前不放置腦脊液引流管，并允許高血壓，專注于保留左鎖骨下動(dòng)脈血流，術(shù)后脊髓缺血發(fā)生率為0。該研究表明了鎖骨下動(dòng)脈、胸廓內(nèi)動(dòng)脈作為脊髓供血重要側(cè)支及術(shù)前影像評(píng)估的重要性。一些研究[28-29]報(bào)道，如果在EVAR術(shù)中必須封堵AKA動(dòng)脈的供血節(jié)段動(dòng)脈，保留遠(yuǎn)端一級(jí)的節(jié)段動(dòng)脈，可能會(huì)增加AKA動(dòng)脈的側(cè)支形成可能，降低術(shù)后脊髓缺血的風(fēng)險(xiǎn)。節(jié)段動(dòng)脈閉塞的數(shù)量比單一某支動(dòng)脈閉塞更能預(yù)測(cè)脊髓缺血的風(fēng)險(xiǎn)[30]。另有研究[31]發(fā)現(xiàn)支架數(shù)量是脊髓缺血的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，推測(cè)原因是支架數(shù)量越多覆蓋的節(jié)段動(dòng)脈越多，會(huì)增加脊髓缺血的風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)于胸腹主動(dòng)脈瘤病人采取分期的EVAR方案，發(fā)現(xiàn)術(shù)后脊髓缺血的發(fā)生率減低，在一期發(fā)生脊髓損傷的病例，術(shù)后隨訪表明大多完全恢復(fù)，這也是由于一期能保留足夠多的節(jié)段動(dòng)脈，并在二期術(shù)前形成足夠的側(cè)支[32]。Gallis等[33]研究發(fā)現(xiàn)EVAR術(shù)中覆蓋15個(gè)以上的節(jié)段動(dòng)脈與脊髓缺血風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。

3.2.3 盆腔內(nèi)側(cè)支網(wǎng)絡(luò) 對(duì)于AKA動(dòng)脈高位起源或長(zhǎng)期受損的病人，盆腔內(nèi)側(cè)支動(dòng)脈對(duì)終末脊髓的血液供應(yīng)有重要貢獻(xiàn)[34]。Morisaki等[35]對(duì)1例雙側(cè)髂內(nèi)動(dòng)脈嚴(yán)重粥樣硬化且左側(cè)髂內(nèi)動(dòng)脈閉塞的病人進(jìn)行CT檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)髂腰動(dòng)脈增粗，并推測(cè)髂腰動(dòng)脈是脊髓供血的重要盆腔側(cè)支來(lái)源。EVAR術(shù)后由于單側(cè)或雙側(cè)髂內(nèi)動(dòng)脈閉塞導(dǎo)致脊髓缺血的發(fā)生率達(dá)2%～4%[36]。Maier等[34]在EVAR術(shù)中通過檢測(cè)軀體運(yùn)動(dòng)及感覺電位發(fā)現(xiàn)，功能性閉塞雙側(cè)或單側(cè)髂內(nèi)動(dòng)脈可以導(dǎo)致間歇性電位減弱或消失，提示有脊髓缺血的發(fā)生。有研究[37]發(fā)現(xiàn)伴有腔內(nèi)血栓及髂內(nèi)動(dòng)脈嚴(yán)重粥樣硬化會(huì)增加EVAR術(shù)后脊髓缺血的風(fēng)險(xiǎn)，推測(cè)原因是EVAR術(shù)中血栓或粥樣硬化斑塊在操作過程中脫落，導(dǎo)致髂內(nèi)動(dòng)脈或其他可能的脊髓側(cè)支動(dòng)脈栓塞。綜上，髂內(nèi)動(dòng)脈作為脊髓重要供血側(cè)支動(dòng)脈來(lái)源具有一定的重要性。

4 挑戰(zhàn)與展望

無(wú)創(chuàng)性的脊髓血管成像可以術(shù)前明確定位主要的供血?jiǎng)用}，對(duì)EVAR術(shù)前手術(shù)策略的制定及術(shù)后脊髓缺血的預(yù)防是有益的，但對(duì)側(cè)支血管的評(píng)估及復(fù)雜主動(dòng)脈疾病病人脊髓血管的評(píng)估仍存在很大困難。將來(lái)需要更加先進(jìn)及完善的個(gè)體化圖像采集和后處理技術(shù)以提高脊髓供血系統(tǒng)的成像質(zhì)量及顯示率，以及更多的研究來(lái)了解和掌握健康和疾病人群中脊髓供血系統(tǒng)的個(gè)體間差異。