主動脈術后脊髓缺血相關截癱的治療與預防

武 碩，王文君，史澤鵬，何學志

(1.大連醫科大學 研究生院, 遼寧 大連 116000; 2.大連市中心醫院 心臟大血管外科, 遼寧 大連 116000)

手術治療是主動脈夾層、主動脈瘤等主動脈疾病的主要治療方式[1]。截癱是主動脈外科手術的嚴重并發癥之一，對患者的預后造成了諸多不良影響。因此如何降低主動脈術后截癱的發生率一直是大血管外科醫師研究的重點之一。歷經多年的發展，主動脈術后截癱發生率顯著降低，然而仍有2.5%～10%的患者面臨術后截癱的風險[2-5]。脊髓缺血是其主要原因。目前，隨著對脊髓的血液供應機制及截癱發生機制的了解，臨床上采用了多模式干預治療，很大程度降低了術后截癱的發生。本綜述通過檢索國內外相關文獻，對大血管外科術后脊髓缺血相關截癱的機制、治療及預防作一綜述，為臨床醫師提供參考。

1 主動脈術后截癱的表現

主動脈術后截癱常因脊髓血流灌注不足所導致。主要表現為受傷平面以下雙側肢體感覺、運動、反射等消失，以及膀胱、肛門括約肌功能喪失。臨床上，根據脊髓損傷發生的時間分類，分為急性脊髓損傷和遲發性脊髓損傷。

2 脊髓的動脈血供

脊髓的供血十分復雜，脊髓前動脈負責脊髓前2/3血供，與脊髓的運動傳導有關，是脊髓灌注的主要動脈，缺血時可發生下肢的運動障礙。脊髓后動脈負責脊髓后1/3血供，與脊髓的感覺傳導有關，缺血時可發生感覺異常。脊髓前、后動脈起源于椎動脈分支，向下走形，有許多前、后根動脈的加入，這些根動脈屬于節段動脈，包括椎動脈、頸深動脈、頸升動脈、肋間動脈、腰動脈、骶動脈的脊髓支。

頸段脊髓的節段動脈起自椎動脈，向下走行，直至胸段，上頸節段動脈源于椎動脈，下頸節段動脈源于椎動脈、頸深動脈、頸升動脈分支。

胸段脊髓的前動脈又名大前髓動脈，其血供主要由節段動脈供血，其中最重要的一條節段動脈稱為根最大動脈(adamkievicz動脈)。該動脈在75%～80%人群中走行于T9-T12之間[6]，胸段脊髓1-4節段尤其是胸4節段與腰段脊髓1節段相鄰的動脈側支循環比較薄弱，容易導致脊髓缺血性損害，因此稱這些節段為危險區[7]，其血管損傷的話，有截癱的可能。

腰動脈是腰段脊髓的主要供血動脈，胸段脊髓前、后動脈的分支較頸、腰段少。因此，胸段脊髓前動脈的損害引起的癥狀比其他部位嚴重，見圖1。

圖1 脊髓的動脈血液供應

3 缺血相關脊髓損傷原因

缺血相關損傷是脊髓損傷的主要原因。其損傷原因是多因素的，Borghese等[8]認為在主動脈術后7～10 d是截癱發生的高發期。Svensson等[9]將缺血相關脊髓損傷的原因大致分為三類：(1)脊髓缺血的時間和程度；(2)脊髓的缺血-再灌注損傷；(3)脊髓血供無法恢復, 見圖2。

圖2 脊髓缺血原因

3.1脊髓缺血的時間和程度 主動脈人工血管置換術中需要降溫并阻斷主動脈，主動脈阻斷后不僅會使脊髓前動脈的灌注壓降低，而且還會使阻斷近端以上的壓力增大，造成顱內壓增高、腦脊液分泌過多，使脊髓前動脈的灌注壓降低，造成脊髓損傷[10]。據報道，主動脈阻斷時間與主動脈術后截癱的發生率息息相關，當阻斷時間小于15 min，截癱發生的概率為0%，當阻斷時間超過1 h，截癱發生的概率為25%～100%[11]。而主動脈腔內修復術在釋放覆膜支架過程中僅需阻斷主動脈極短的時間，其脊髓損傷的發生概率顯著降低[12]。

3.2缺血-再灌注損傷 氧自由基的產生是缺血-再灌注損傷最主要的因素。在阻斷主動脈后，脊髓缺血缺氧，神經細胞內的ATP被消耗，產生ADP、AMP和次黃嘌呤。在血流恢復后，次黃嘌呤代謝產生大量的氧自由基。過多的氧自由基可導致脂質過氧化，生成大量的丙二醛，脊髓細胞膜中有豐富的脂質，氧自由基可以攻擊脂質，破壞膜結構的完整性，引起神經細胞凋亡。

興奮性氨基酸的毒性作用也是缺血-再灌注損傷中一個重要的因素。谷氨酸是重要的興奮性氨基酸，當脊髓發生缺血，ATP合成下降，Na+-K+-ATP酶功能衰竭，導致Na+依賴的谷氨酸轉運受體逆向運轉，引起細胞間隙中谷氨酸含量上升，影響了胱氨酸釋放及攝取，導致谷胱甘肽合成減少，造成氧自由基堆積，谷氨酸還可以與細胞膜上N-甲基-D-天冬氨酸(NMDA)受體和非NMDA受體結合，導致Ca2+開放，大量Ca2+內流，引起神經細胞損傷。

炎性反應也是缺血-再灌注損傷的重要環節，損傷部位釋放出炎性細胞因子和趨化因子，這些因子會與外周炎性細胞表面受體結合，介導炎性細胞進入，導致神經元細胞損傷。

3.3脊髓血供無法恢復 主動脈手術中對脊髓供血血管封閉、未行肋間動脈重建、未行動脈遠端灌注，也是導致脊髓缺血性損傷的原因之一[2]。主動脈術中多需覆膜支架置入，患者主動脈基礎病變情況決定了覆膜支架的長度和位置[12]。主動脈術中覆膜支架的放入，會封閉相應節段的肋間動脈，造成相應節段脊髓缺血。Zoli等[13]做了一項調查研究，將封閉肋間動脈節段數量作為預測截癱風險的危險因素。通過統計609名患者的數據發現，封閉肋間動脈少于8個節段，脊髓損傷概率為1%～2%；封閉上胸段肋間動脈8～12個節段，脊髓損傷概率為3.7%；封閉下胸段8～12個肋間動脈節段，脊髓損傷概率為15.4%；犧牲13個以上節段，脊髓損傷概率為12.5%。因此，封閉肋間動脈節段數量可以作為預測截癱風險的危險因素。Adamkievicz動脈對脊髓血供有著重要作用。許冉冉等[14]認為當覆膜支架長度超過T8及以下時也是截癱危險因素之一，這是因為Adamkievicz動脈大多走行在T9-T12之間。許多學者也提出支架長度超過200 mm也是截癱危險因素之一，同樣也是因為根最大動脈及肋間動脈是脊髓供血的主要動脈[12]。

3.4其他脊髓缺血損傷因素 除了上述脊髓損傷的原因，還有很多危險因素不可忽視，例如：術前急性貧血，全身性低血壓等都會造成脊髓缺血缺氧，導致脊髓損傷事件發生[15]。并且既往曾接受過脊柱手術患者也更容易出現脊髓損傷事件[16]。

4 截癱的治療

4.1腦脊液引流 腦脊液引流被認為是預防和治療主動脈術后截癱最有效的方法[17]。早期發現、早期處理是治療脊髓損傷的重點。通過早期腦脊液引流可以降低腦脊液壓力，增加脊髓灌注壓，并可將脊髓損傷后釋放出的負性因子排出。

余惠等[18]報道了6例術后截癱行腦脊液引流的治療情況，其中5例在行腦脊液引流3天后均有不同程度的恢復，3個月后5名患者均恢復正常。許冉冉等[14]統計了223名接受腔內修復術的患者，其中3例發生術后截癱，10例存在并發截癱的高危因素，經過腦脊液引流等積極處理，3例截癱患者恢復正常，10例高危患者未發生截癱，1～6個月的隨訪期間未見新發截癱發生。余云等[19]記錄282例患者，6例術后發生截癱，經腦脊液引流，4例恢復正常。尹存平等[17]記錄32例腔內修復術患者情況，4例術后發生截癱，經腦脊液引流，4例恢復正常。

眾多依據證明，腦脊液引流是治療主動脈術后脊髓損傷的有效方法。但也有文獻報道，術前預防性腦脊液引流可能會增加并發癥發生風險[20]。

4.2低溫治療 低溫治療可減少神經細胞的氧需要量、降低新陳代謝、增加脊髓對缺血的耐受程度，還可阻止天冬氨酸和谷氨酸等毒性氨基酸的釋放，并能維持氨基酸在細胞外處于一個較低濃度，間接起到保護脊髓的作用，防止遲發型截癱發生[11]。

低溫治療包括全身低溫治療和局部低溫治療，全身治療因其操作難度較大，并發癥多等因素并未全面推廣，局部低溫治療應用較多，主要途徑有：脊髓供血動脈 、蛛網膜下腔和硬膜外腔[21]。虞建剛[21]、俞永林等[22]通過動物模型發現，低溫治療對于脊髓功能的恢復有著積極地作用。

低溫治療的溫度把控對于治療效果有著很大的影響。一些神經保護機制隨著溫度的降低而效益增加，有的機制不受影響。但是，隨著體溫過度降低，反而會出現相反效果，加劇損傷[23]。因此，低溫治療應針對不同的病人情況，選擇適當的治療溫度。

4.3減輕缺血-再灌注損傷 對抗氧自由基損傷是減輕缺血-再灌注損傷的重要方式。甲潑尼龍是一種合成的糖皮質激素，可以抑制脂質氧化過程，降低炎性因子釋放，保護細胞膜，減少細胞炎性壞死[24]。張子峰等[25]在大鼠缺血再灌注實驗中發現，甲基強的松龍和鈣蛋白酶抑制劑都對脊髓再灌注損傷有保護作用。彭衛等[26]在大鼠模型中應用甲潑尼龍治療缺血-再灌注損傷，通過檢測血清S-100β水平來評估效果。結果發現甲潑尼龍組效果明顯好于對照組，甲潑尼龍對缺血-再灌注損傷有干預保護作用。

神經節苷脂可以抑制脂質氧化、保護細胞膜、抑制脊髓損傷后應激介導的神經元凋亡[27]。張杰等[28]在大鼠模型中應用神經節苷脂治療缺血-再灌注損傷，結果表明，神經節苷脂能夠逆轉脊髓損傷變化。Li等[29]認為神經節苷脂可抑制脂質氧化作用，降低丙二醛水平，具有神經保護作用。

硫酸鎂是一種非競爭性NMDA受體拮抗劑。Jellish[30]等將硫酸鎂用于脊髓缺血兔模型的脊髓保護。他們發現，缺血前15 min給予硫酸鎂可降低腦脊液中谷氨酸釋放。此外，硫酸鎂治療后動物神經功能更好，細胞死亡和凋亡更少。

朱曉峰等[31]認為三甲氧芐嗪能夠通過增加ATP 合成和對抗氧自由基損傷來保護脊髓。文立紅等[32]認為丙泊酚通過抑制脂質過氧化反應，減少氧自由基生成，起到保護脊髓作用。此外，促進神經再生的神經營養因子可減少細胞炎性壞死，促進軸突再生。

減輕氧自由基損傷是減輕缺血-再灌注損傷的重要環節，臨床醫師應根據患者情況合理使用相關措施，改善缺血-再灌注損傷。

5 截癱的預防

截癱作為主動脈術后最嚴重的并發癥，患者生存和生活質量明顯降低，其治療主要依賴于早期發現和即刻多模式干預治療，Acher等[33]認為通過積極的術中術后神經干預保護，可最大限度恢復脊髓血液供應和提高脊髓對缺血的耐受程度，改善患者遠期生存情況和生活質量。

5.1遠端動脈灌注 在主動脈手術中，常會應用選擇性腦灌注進行腦保護，選擇性腦灌注通常以上半身灌注為主，而下半身無灌注，因此下半身缺血損傷風險很高[34]。因此，臨床上應用多種技術來維持主動脈遠端的脊髓灌注，常用方法有左心部分旁路或體外循環主動脈遠端灌注。這些技術不僅可以保證主動脈遠端脊髓血流灌注，還可使主動脈近端壓力下降，減少心臟后負荷，間接起到保護心臟的作用。有研究結果提示，當遠端灌注壓在60 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，轉流量達到70%就可有效預防脊髓發生缺血[2]。

5.2肋間動脈重建 部分研究表示，肋間動脈重建可有效減少術中脊髓缺血發生[35]。但是在傳統手術中雖然可進行肋間動脈重建，但是由于肋間動脈數量繁多，術中難以對所有肋間動脈進行重建。且會增加手術時間、手術風險。因此肋間動脈重建技術是否對脊髓損傷有預防作用一直存在爭議。并且，明確Adamkievicz動脈位置，對于肋間動脈重建有著重要意義[36]。而目前對于Adamkievicz動脈缺乏完善的顯影技術，雖然選擇性肋間動脈造影可對Adamkievicz動脈進行評估[7]。但是該技術敏感度較低[36-37]。因此，這項技術的臨床可行性還需要進一步商榷。

5.3神經電生理監測 目前臨床上用于監測主動脈術中脊髓缺血情況的技術有軀體感覺誘發電位和運動誘發電位。運動誘發電位用于評估下行脊髓通路，而軀體感覺誘發電位用于評估上行脊髓通路[2]。

軀體感覺誘發電位有4種類型[11]：(1)正常的軀體感覺誘發電位在30～50分鐘內逐漸消失。提示遠端血管出現血液灌注不足。此時，醫生需要即刻進行主動脈遠端灌注。(2)在阻斷主動脈3～5 min軀體感覺誘發電位減弱，提示阻斷遠端壓力<60 mmHg。(3)主動脈阻斷后，感覺傳導突然中斷。提示該階段存在脊髓重要供血動脈。(4)主動脈阻斷后，軀體感覺誘發電位沒有任何變化，表示主動脈遠端灌注壓滿意，該節段上沒有重要的脊髓供血血管。

Tozzi等[38]認為軀體感覺誘發電位和運動誘發電位雖然可以監測脊髓情況，但是無法區分中央截癱和周圍截癱，因為在體外循環術中由于股動脈插管造成下肢缺血，會出現假陽性結果。因此，Tozzi等[38]運用一種新技術，將復合肌肉動作電位和運動誘發電位結合，可以辨別出運動反應中的中央和外周異常。據報道，在傳統主動脈開胸手術中，運動誘發電位監測術中和術后截癱的敏感性為89.1%，特異性為99.3%[2]。

目前，人們將神經電生理監測更多轉向了經皮近紅外光譜技術，作為在手術期間和術后監測脊髓灌注充分性的一種手段。雖然這項技術早期由于結果復現性受到質疑，但最近研究報告證明了該技術檢測脊髓缺血的有效性[39]。

5.4缺血預處理 為了預防主動脈術后截癱，Petroff等[40]采用了一種名為“微創分期段段性動脈圈栓塞”術的技術。通過分期主動結扎節段動脈，使機體適應產生新的側支旁路給脊髓供血，從而來穩定脊髓血供，并可以預防術中術后脊髓缺血。但是這種方法在臨床應用尚不多見。目前對于脊髓缺血預處理的評價指標較少，目前比較公認的是熱休克蛋白。Sakurai等[41]研究顯示缺血預處理明顯延長了熱休克蛋白70在mRNA及蛋白水平表達的時限，提示缺血預處理可以在脊髓缺血后，對脊髓起到保護作用。

5.5血管管理 脊髓灌注壓=平均動脈壓-脊髓腔內壓，適當提高術中和術后平均動脈壓，可以提高脊髓血流灌注，減少脊髓損傷風險[42]。Emanuel等[43]認為術中和術后72 h維持平均動脈壓在80 mmHg以上，可以減少截癱風險，如果術中神經檢測出現變化，可將平均動脈壓提高到100 mmHg。Lovkesh等[2]建議把患者平均動脈血壓升高，高于術前，至少高于80 mmHg。我國Wang等[44-45]對接受深低溫停循環的主動脈手術患者進行統計發現，在深低溫停循環時間較少，可顯著減少術后截癱發生。

6 總結與展望

隨著對大血管術后缺血相關脊髓損傷機制研究的深入，術后脊髓損傷治療及多種干預預防措施的實施，臨床上截癱發生概率顯著降低。圍術期預防及術后早發現、早診斷、早治療異常重要。如何預防圍術期脊髓缺血相關事件的發生及脊髓缺血的治療依舊尚待更進一步的研究。