李麗麗 張計旺 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，可以很好地實現(xiàn)脊髓供血系統(tǒng)的可視化。由于主動脈腔內(nèi)修復(fù)（endovascular aortic repair，EVAR）術(shù)中存在支架覆蓋脊髓的重要供血動脈、低灌注、栓塞等危險因素，脊髓缺血仍然是EVAR術(shù)最嚴重的并發(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，但這可能會使術(shù)后脊髓缺血的發(fā)生率更高。影像檢查對術(shù)前脊髓供血系統(tǒng)的評估及術(shù)后脊髓缺血的預(yù)防具有重要價值,同時對術(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

1.1 組織胚胎學(xué) 脊髓主要由直徑＞1 mm的中動脈（如肋間動脈或腰動脈等）和直徑0.3～1 mm的小動脈（如前、后根髓動脈等）供血。當術(shù)中出現(xiàn)脊髓低壓、低灌注時，中動脈受神經(jīng)支配能調(diào)整脊髓血流量，小動脈受神經(jīng)及各種體液影響來調(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個月時已完全形成，胚胎期從背主動脈發(fā)出一系列小血管按一定間隔進入到體節(jié)間疏松結(jié)締組織中形成背節(jié)間動脈，背節(jié)間動脈在頸部兩側(cè)縱向吻合形成2條椎動脈，在尾側(cè)發(fā)育成肋間動脈或腰動脈，并發(fā)出根動脈。胚胎期有30～31對根動脈，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)根與根動脈向上斜行，于脊髓前、后動脈匯合處形成“發(fā)夾”樣外形，發(fā)育過程中有許多根動脈變細、消失而不能到達脊髓[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條脊髓前動脈和2條脊髓后動脈構(gòu)成，并通過動脈冠吻合。脊髓前動脈的起源、數(shù)量及直徑變異較大，多數(shù)由2條椎動脈末端發(fā)出的左右支匯合而成，沿脊髓前正中裂下行，頸胸段較細，根最大動脈匯入后變粗。2條脊髓后動脈起自椎動脈或小腦下后動脈沿左、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)段性分布的根動脈構(gòu)成，來源分為三大組：①鎖骨下動脈分支，包括椎動脈，頸升、頸深動脈及上肋間動脈；②主動脈分支，包括肋間及腰動脈；③髂內(nèi)動脈分支，包括髂腰、骶外側(cè)動脈。根動脈的數(shù)量與粗細變異較大，有2～7條前根動脈穿過硬脊膜到達脊髓，成為前根髓動脈；后根髓動脈數(shù)量較多且細小，為10～23條。脊髓前、后動脈沿途分別匯入前、后根髓動脈，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 根最大動脈 根最大動脈是較粗大的前根髓動脈，由波蘭病理學(xué)家Adamkiewicz的名字命名，又稱為Adamkiewicz動脈，簡稱AKA動脈。其是脊髓前動脈水平以下脊髓腹側(cè)的重要或唯一的供血動脈，在縱向長度上維持脊髓血供。AKA動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進入椎間孔的水平常常高于相應(yīng)肋間或腰動脈發(fā)自主動脈的水平，這兩者不一致的概率大約為18%[4]。AKA動脈的遠端與脊髓前動脈形成特征性的“發(fā)夾”樣彎曲連接，N’da等[5]詳細描述了AKA動脈-脊髓前動脈連接的顯微解剖特點，并根據(jù)其造成術(shù)后脊髓缺血風(fēng)險分類：Ⅰ類，脊髓前動脈在AKA動脈連接點以上水平較細，AKA動脈匯入后明顯增粗，稱為優(yōu)勢型AKA動脈，EVAR術(shù)中覆蓋AKA動脈將增加脊髓缺血的風(fēng)險；Ⅱ類，脊髓前動脈與AKA動脈的上升支直徑基本相同，又稱非優(yōu)勢型AKA動脈，發(fā)生脊髓缺血的風(fēng)險較低。

1.2.3 脊髓側(cè)支網(wǎng)絡(luò) 近年來大量的實驗研究及臨床實踐證明了脊髓側(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)通并與脊髓的營養(yǎng)動脈相交通。②AKA動脈的側(cè)支供血動脈，指AKA動脈的供血節(jié)段動脈中斷后有肋間動脈的肌支、左側(cè)胸廓內(nèi)動脈及胸背后動脈、鄰近的肋間或腰動脈可進行側(cè)支供血。③盆腔內(nèi)側(cè)支網(wǎng)絡(luò)，指通過髂內(nèi)動脈維持遠端脊髓供血的側(cè)支動脈網(wǎng)絡(luò)[6-7]。

2 影像學(xué)評估

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，是識別直徑為亞毫米至毫米的AKA動脈及其他細小的脊髓供血動脈的金標準。但該方法有創(chuàng)、耗時、操作過程復(fù)雜、輻射劑量高，特別是在主動脈疾病病人中有嚴重并發(fā)癥，因而很少在臨床中應(yīng)用。

2.2 CTA CTA具有很高的時間和空間分辨力，通過掃描參數(shù)的調(diào)整，對AKA動脈的顯示率高達95%～100%。國內(nèi)外研究中一般采用120 kV常規(guī)管電壓，管電流為自動毫安調(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）對比劑，采用高壓注射器以高流率（4～5.5 mL/s）經(jīng)肘靜脈團注，興趣區(qū)設(shè)置在T7-9椎體水平降主動脈，使用對比劑追蹤技術(shù)，觸發(fā)閾值設(shè)定為200或250 HU，達閾值后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)，實現(xiàn)了提高AKA動脈的顯示率及影像質(zhì)量，同時降低了輻射劑量。因為70 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化，而且銳化的濾波核心能提高血管邊緣強化及空間分辨力，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動脈的顯示率。在圖像后處理方面，應(yīng)用血管后處理軟件對圖像進行容積再現(xiàn)、最大密度投影及多平面重組，可顯示AKA動脈解剖細節(jié)及走行，并觀察AKA動脈-主動脈的連續(xù)性。脊髓前靜脈和大前神經(jīng)根延髓靜脈與脊髓前動脈和AKA動脈平行，且脊髓前靜脈-大前神經(jīng)根延髓靜脈的連接與脊髓前動脈-AKA動脈的連接有相似的“發(fā)夾”樣外觀，由于CTA掃描延遲時間不夠精確，使得動、靜脈鑒別困難。研究[13]發(fā)現(xiàn)CTA對主動脈夾層病人AKA動脈的檢出率及影像質(zhì)量低于主動脈瘤病人，正是因為CTA掃描延遲時間不夠精確，無法鑒別動、靜脈。也有研究[14]評估了CTA無法檢測到的AKA動脈風(fēng)險因素，包括肥胖、動脈疾病的風(fēng)險因素（如代謝綜合征、高血壓、吸煙等）以及降主動脈動脈瘤、附壁血栓和一般的主動脈疾病，其中肥胖被認為是最重要的風(fēng)險因素。Yoshioka等[15]對AKA動脈起源的節(jié)段動脈閉塞的胸和胸腹主動脈瘤病人進行了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能較好地評估AKA動脈的側(cè)支通路。

另外，CTA作為診斷方法的金標準可用于EVAR術(shù)前計劃制定和術(shù)后監(jiān)護。術(shù)前CTA可以確定動脈瘤的大小和形態(tài)、近端和遠端附著區(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），因此需要長期隨訪，建議隨訪的時間間隔為1、6和12個月或懷疑有并發(fā)癥時進行CTA檢查。目前隨訪時可采用區(qū)分鈣化和對比劑滲漏的非對比采集以及檢測大多數(shù)內(nèi)漏的動脈期早期(閾值后12 s)和低流量內(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)可以通過從對比增強采集中去除碘成分來獲得虛擬平掃影像，從而減少輻射劑量[16]?？梢?，術(shù)后監(jiān)測可以對早期和晚期并發(fā)癥進行可靠的評估。

2.3 MRI MRA通過使用快速采集結(jié)合對比劑團注技術(shù)、專用脊柱線圈、高場強（3.0 T）和相對較高劑量及高弛豫對比劑（如釓貝葡胺）進行成像，并使用硝酸甘油擴張血管，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高時間分辨對比增強MRA可以鑒別脊髓動、靜脈，對AKA動脈的顯示率可達88%，對主動脈夾層病人與主動脈瘤病人的AKA動脈檢出率無明顯差異。此外，MRA無電離輻射，使用的含釓MR對比劑具有更好的安全性。但MRA掃描時間長，且從病人的安全性及醫(yī)療資源和成本方面來看，除了常規(guī)的CTA之外，MRA是不必要的，僅適用于CTA上沒有明確識別AKA動脈或有碘對比劑禁忌證的病人。

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EVAR術(shù)后脊髓缺血損傷做出準確的定性、定位診斷，并且可以隨訪恢復(fù)情況[17]。國外一項關(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%的病因為外科主動脈手術(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、橫斷面“蛇眼征”或“貓頭鷹眼征”。此外，MR擴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)后中均具有重要價值[19]。

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

3.1 AKA動脈AKA動脈是脊髓胸腰段的主要供血動脈，保留接受EVAR病人的AKA動脈是非常重要的。若EVAR術(shù)中AKA動脈被覆蓋，那么無論術(shù)前是否行腦脊液引流，脊髓缺血的風(fēng)險都很高[20]。EVAR術(shù)前識別AKA動脈及主動脈-節(jié)段動脈-AKA動脈-脊髓前動脈整條連接鏈的連續(xù)性，謹慎選擇支架覆蓋范圍，并進行適當?shù)闹亟ɑ虮Ａ?，已被證明可以降低脊髓缺血的風(fēng)險，同時縮短手術(shù)時間[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]研究證實在術(shù)前影像評估存在有大的優(yōu)勢肋間動脈的病人中保留肋間動脈是可能的,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)中脊髓主要供血動脈血流中斷時，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)支小動脈，包括已有小動脈的增粗及微動脈的形成[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。特別是在嚴重動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動脈，但并不會發(fā)生脊髓缺血。分階段EVAR術(shù)使脊髓缺血發(fā)生率下降，正是因為第一階段中節(jié)段動脈的損傷激發(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)支小動脈竊血而導(dǎo)致的脊髓缺血[25]。

3.2.2 AKA動脈的側(cè)支供血動脈 有文獻[26]報道，冠狀動脈搭橋術(shù)后發(fā)生脊髓缺血時，在排除了其他術(shù)中的危險因素后得出胸廓內(nèi)動脈是AKA動脈的側(cè)支供應(yīng)者。國外有研究[27]對223例接受胸主動脈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脈、胸廓內(nèi)動脈作為脊髓供血重要側(cè)支及術(shù)前影像評估的重要性。一些研究[28-29]報道，如果在EVAR術(shù)中必須封堵AKA動脈的供血節(jié)段動脈，保留遠端一級的節(jié)段動脈，可能會增加AKA動脈的側(cè)支形成可能，降低術(shù)后脊髓缺血的風(fēng)險。節(jié)段動脈閉塞的數(shù)量比單一某支動脈閉塞更能預(yù)測脊髓缺血的風(fēng)險[30]。另有研究[31]發(fā)現(xiàn)支架數(shù)量是脊髓缺血的獨立危險因素，推測原因是支架數(shù)量越多覆蓋的節(jié)段動脈越多，會增加脊髓缺血的風(fēng)險。對于胸腹主動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個以上的節(jié)段動脈與脊髓缺血風(fēng)險增加有關(guān)。

3.2.3 盆腔內(nèi)側(cè)支網(wǎng)絡(luò) 對于AKA動脈高位起源或長期受損的病人，盆腔內(nèi)側(cè)支動脈對終末脊髓的血液供應(yīng)有重要貢獻[34]。Morisaki等[35]對1例雙側(cè)髂內(nèi)動脈嚴重粥樣硬化且左側(cè)髂內(nèi)動脈閉塞的病人進行CT檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)髂腰動脈增粗，并推測髂腰動脈是脊髓供血的重要盆腔側(cè)支來源。EVAR術(shù)后由于單側(cè)或雙側(cè)髂內(nèi)動脈閉塞導(dǎo)致脊髓缺血的發(fā)生率達2%～4%[36]。Maier等[34]在EVAR術(shù)中通過檢測軀體運動及感覺電位發(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)動脈嚴重粥樣硬化會增加EVAR術(shù)后脊髓缺血的風(fēng)險，推測原因是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)動脈或其他可能的脊髓側(cè)支動脈栓塞。綜上，髂內(nèi)動脈作為脊髓重要供血側(cè)支動脈來源具有一定的重要性。

4 挑戰(zhàn)與展望

無創(chuàng)性的脊髓血管成像可以術(shù)前明確定位主要的供血動脈，對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，但對側(cè)支血管的評估及復(fù)雜主動脈疾病病人脊髓血管的評估仍存在很大困難。將來需要更加先進及完善的個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，以及更多的研究來了解和掌握健康和疾病人群中脊髓供血系統(tǒng)的個體間差異。