脊髓动脉构筑及临床意义

关键词： 脊髓动脉 构筑 临床意义 

　　对脊髓动脉最早的描述来自于Adamkiencz(1882)和Kadyi(1889)等，即脊髓的动脉是由多来源的节段动脉吻合成的动脉链[1]。随着研究手段的进步，人们对脊髓动脉有了进一步的了解。Corbin和Turnball等应用灌注和微血管造影术对脊髓的小动脉进行了形态观察和初步的定量研究[2]。金保纯、周怀伟等观察了国人的脊髓动脉来源、配布及分支、分布，并对脊髓横截面的毛细血管面积进行了定量分析[3，4]。由于人们对脊髓血供研究的不断深入，深化了对脊髓缺血性疾病的认识，脊髓血供的研究也逐渐引起了临床医生的关注。本文试就这一领域的研究资料作一综述，旨在阐明脊髓动脉构筑特点及与临床脊髓缺血性疾病的联系。
　　1 脊髓动脉的来源
　　脊髓动脉具有多来源的特点。多个节段性动脉发出的根髓动脉在脊髓表面相互吻合，形成3条纵行动脉链和软膜动脉网营养脊髓。这些节段性动脉分布范围大致如下：①上段颈髓由椎动脉颅内段分出的脊髓前、后动脉供血，下段颈髓由椎动脉颅外段、颈深动脉和颈升动脉等供应；②胸、腰段脊髓自上而下由肋间动脉、腰动脉和髂腰动脉供应；③骶尾段脊髓由骶外侧动脉供应，偶有骶正中动脉甚至闭孔动脉的分支加入。
　　上述节段性动脉的后分支发出脊髓支进入相应椎间孔，称为根动脉，左、右共31对。根动脉在椎间孔处分支，分支处被称为根动脉的“分支点”[5]。根据分布情况，可将根动脉的分支分为三种类型：①根固有动脉，终支营养神经根、硬脊膜、椎体及椎弓，后根固有动脉还发出神经节支；②根软膜动脉，终支加入软膜动脉丛；③根髓动脉，根动脉分支中少数管径较大的终支穿过脊膜到达脊髓[5]。有报道，只有外径在0.6mm左右的动脉才有可能穿过脊膜到达脊髓[6]。由此可见，根动脉与根髓动脉在概念上有所不同。值得注意的是，肋间动脉和腰动脉在肋横突关节内侧发出根动脉，根动脉再逐渐上升到椎间盘下缘水平进入椎间孔；每相邻两节段性动脉的平均距离为3.6±0.3cm[7]。这对脊柱、脊髓手术入路如何避免损伤根动脉有一定的价值。由前入路打开椎管，建议在椎间盘水平而非椎体中部；术中需结扎间动态时，应在肋横突关节外侧结扎，以免损伤根动脉。
　　在椎管外的这些脊髓营养动脉，于同侧及对侧均有广泛吻合。在颈部，椎动脉与颈升动脉、颈深动脉之间长成一个有多重吻合的“枕下十字吻合通路”[8]。单侧椎动脉中、近段梗塞时，梗塞部以远的椎动脉不仅可由同侧的枕动脉、颈深动脉和颈升动脉代偿灌流，而且还可由对侧椎动脉通过“枕下十字吻合通路”代偿灌流[8]。在胸、腰段、毗邻的肋间动脉、腰动脉之间及与对侧同名动脉之间有广泛吻合；骶尾段的骶外侧动脉在骶骨前面也有广泛吻合。因此，这些节段性动脉在单侧被阻断后，通过吻合可由对侧或同侧的节段性动脉进行代偿。这对在某些病理状态下保持脊髓血供有重要作用。
　　在椎管内，根动脉的分支在硬膜外腔的疏松结缔组织中形成广泛的吻合，这些吻合在颈、胸区相对丰富，这对脊髓血供在压力状态下的调节有代偿作用。
　　2 髓周动脉网
　　脊髓的营养动脉在脊髓表面共同构成髓周动态网，该网的组成是：①由脊髓前动脉及前根髓动脉的升、降支在前正中裂吻合成一条前纵行动脉链；②由脊髓后动脉及后根髓动脉的升、降支在脊髓后外侧吻合为成对的后纵行动脉链；③横行围绕脊髓并联系着3条纵行动脉链的软膜动脉网。
　　2.1 前纵行动脉链及前根髓动脉
　　前纵行动脉链位于脊髓前正中裂，纵贯脊髓全长脊髓前动脉以双支结合型最为常见，由椎动脉颅内段在橄榄体中部平面发出，沿延髓腹外侧及上段颈髓腹侧下降，在C2-C3节段（可低至C4）与位于前正中裂的脊髓前正中动脉吻合。前正中动脉由根髓动脉的升、降支吻合而成。在颈髓，该动脉可呈岛状、环状弯曲，管径较大；自胸髓以下较直。前正中动脉全程粗细不均，常有狭窄或中断。在前根髓动脉汇入部，管径增粗，特别在颈、腰膨大部尤其明显。腰膨大动脉汇入后，前正中动脉管径明显增粗，并持续到腰骶段。在圆锥处，前正中动脉变细，有时向脊髓后外侧发出与后纵行动脉链联系的圆锥吻合，再向下延续为终丝动脉。
　　前根髓动脉在不同节段加入脊髓前正中动脉。平均数目在颈区3支（1-6支）、胸区3-4支（1-5支）、腰骶区1支（0-4支）[9]。前根髓动脉左侧出现率（85%）高于右侧，可能是主动脉偏左之故[3]。在前根髓动脉中，有2支管径明显较粗，分别称为颈膨大动脉和腰膨大动脉。颈膨大动脉多出现在C5-T3节段左侧（C7、8最为常见），外径0.78(0.42-1.22)mm,分布至颈膨大区。腰膨大动脉多出现于T7-L4节段左侧（T9-T11最为常见），外径0.96(0.64-1.22)mm，最为粗大，且大多数情况下为下部胸髓和腰、骶髓唯一的前根髓动脉[10]。由于腰膨大动脉在下部脊髓供血中的的重要性，手术中应特别注意加以保护。
　　前根髓动脉注入脊髓前正中动脉的夹角，自上而下逐渐减少。在颈段近乎直角，在腰、骶段则呈锐角。值得注意的是，腰膨大动脉在硬膜下行程较长（3.6±1.6mm），与前正中动脉的夹角较小(20.1º±5.5º )，容易在脊柱骨折或椎间盘突出时两者同时受压，造成脊髓缺血[7]；而且腰膨大动脉硬膜外行程较短，并靠近肋横突关节，因而在肋椎关节离断术时应注意保住，以免造成医源性损伤[7]。
　　许多学者观察到前纵行动脉链在中段胸髓是行程中较恒定的狭窄或中断部位[2，3，9]。有人认为该部位是乏血区，易发生脊髓循环障碍[3]。而周怀伟综合形态学、组织计量和生物力学观测，认为脊髓任一平面内单位面积血流动量相等而否认脊髓供血薄弱区的存在[4]。人们也已认识到，脊髓的血流量与脊髓代谢功能相匹配，而且脊髓的血供储备仅能满足其最低的代谢需要。在细胞数目多、代谢率高的颈、腰膨大区，耗氧量大，对缺氧也越敏感。临床上脊髓动脉硬化性血管病病例中，软化灶也多在颈、腰膨大区而非中胸区[3]。因此，表面的乏血区有无实际临床意义，需用生理代谢、血管造影及解剖形态等综合性实验方法来进一步论证。
　　近年来，较多学者对腰膨大动脉与前正中动脉交汇点进行也研究[11-13]。在腰膨大动脉汇入点上、下的脊髓前正中动脉管径相差明显，约为1：4，应用相应的流体力学公式换算结果，汇入点上、下的前正中动脉血流阻力约为50：1，这较好地解释了在胸、腹主动脉瘤手术中使用无泵转流术时，仅能使腰、骶髓血流量增多，并与远端动脉压有关；而下胸髓汇入点以上血流量既无改变且与远端动脉压无关[11]。在下胸髓和腰、骶髓根动脉汇入前正中动脉及前正中动脉发出中央动脉处，血管壁内膜和内弹性膜之间存在着内膜肌系统，属平滑肌，相当于中膜厚度的1/5-1/2厚。内膜肌系统和内弹性膜共同调节血管交汇处口径，从而调节该处的血流阻力[13]。在胸、腹主动脉瘤手术中使用转流术时，内膜肌系统的作用有一定的临床意义。
　　2.2后纵行动脉链和后根髓动脉
　　后纵行动脉链由脊髓后动脉与后外侧动脉吻合而成，纵贯脊髓全长。脊髓后动脉起自椎动脉颅内段（少数起自小脑下后动脉），在延髓及上段颈髓后面下降，至颈髓脊神经后根附着处延续为脊髓后外侧动脉。脊髓后外侧动脉沿后根附着处前、后方下行，途中有后根髓动脉汇入，构成2条后纵行动脉链。后纵行动脉链在颈髓可有短距离的中断；在胸、腰髓常见重叠和扭曲。
　　后根髓动脉与前根髓动脉相比，管径较细（0.31±0.10mm），但数目更多，平均19-20（14-25）支[9]。分布在膨大区的后根髓动脉相对较粗，但未见有象颈、腰膨大动脉那样灌流区域广泛的大后根髓动脉。
　　周怀伟认为有部分后根髓动脉与前根髓动脉来自于一个共同的根动脉干，分布于相同的脊髓节段，形成一个半环形-脊髓前后动脉环，以左侧多见（62±8%）[14]。当发出动脉环的根动脉梗塞时，可使位于脊髓同一平面的前、后根髓动脉同时受累。这可能是脊髓前动脉综合征有时会出现深感觉障碍的原因。
　　2条后纵行动脉链间有较多吻合，形成脊髓背侧血管丛，在颈、腰膨大处吻合支多而且较粗。由于后纵行动脉链更多地保留了胚胎时期血管丛状分布的特点，吻合丰富，因此脊髓后动脉梗塞较前动脉梗塞少见。
　　2.3 软膜动脉网
　　软膜动脉网由根软膜动脉和3条纵行动脉链的横向侧支共同组成，横行围绕脊髓并连接着3条纵行动脉链。前纵行动脉链及其横向侧支供应脊髓横断前2/3，后纵行动脉链及横向侧支供应后1/3。软膜动脉网吻合后支较纤细，在前、后纵行动脉链之间只能发挥有限的侧副代偿作用。因此脊髓后动脉梗塞范围与前纵行动脉链供血区域有明确分界[15]。
　　3 脊髓内部的动脉
　　脊髓内部的动脉来自中央动脉系统和周围动脉系统。
　　3.1 中央动脉系统
　　从脊髓前正中动脉发出经过前正中裂进入脊髓的小动脉称中央动脉。一般在不同平面左右交替起自脊髓前动脉，但在腰、骶段可共干发出，再在矢状面上分成上、下2支分别进入左、右侧脊髓。中央动脉与脊髓前正中动脉颅侧的夹角，在颈、胸段呈锐角，而在腰、骶段呈直角。颈髓和腰、骶髓的中央动脉数量较多，分别为12.24±2.33支/cm、15.30±3.54支/cm，胸髓的较少，为10.78±2.80支/cm。
　　中央动脉进入灰质后，在矢状面上发出纵行的升、降支和水平支。胸髓中央动脉以纵向分支为主，而颈、腰髓中央动脉以水平分支为主。在颈、腰膨大区可见中央动脉纵向分支之间有重叠。此外，也有人观察到中央动脉之间的间距、口径、纵行分支长度与身高有关[2]。中央动脉的分支进入实质后主要供应中央管周围灰质、灰质前角、侧角、后角底部及皮质脊髓束等。
　　3.2周围动脉系统
　　周围动脉系统由脊髓后纵行动脉链分支及软膜动脉网的垂直穿支组成，后纵行动脉链的分支向尾侧以锐角发出，主要供应灰质后角；由软膜动脉网发出的垂直穿支围绕脊髓向心性排布，主要供应白质，亦可到达中央管周围灰质和灰质前角。
　　3.3脊髓内部的毛细血管
　　在灰质中，毛细血管密度较大的部位见于前角和外侧角，而后角中部及两大系统交界区（通常为后角底部及中央管周围）毛细血胞密度最低；白质毛细血管密度居中[9]。
　　在脊髓的两大供血系统之间，未见毛细血管前水平的吻合。灰质中功能相同的细胞柱由相同的动脉系统供应，不同系统之间有一纵向交界区。因此，引起全身血压降低的疾病如心肌梗塞或完全性房传导阻滞会造成交界区铅笔样的软化灶，主要在胸段。病人表现为上运动神经元瘫痪和痛、温觉障碍[16]。因中央动脉左右交替进入脊髓，铅笔样软化灶也可左、右交替出现，类似不完全性脊髓半侧损害综合征。
　　综上所述，脊髓的动脉构筑与脊髓缺血性疾病密切相关。人们虽已做了大量研究，但仍有许多争议和需要进一步研究的问题。例如：表面的乏血区定义、定位与临床表现不相符，实质内微血管定量指标缺乏等。随着生物力学、生物体视学技术在脊髓动脉研究中的进一步应用。人们能够更深入地认识脊髓动脉，为临床脊髓缺血性疾病诊治提供更精确、量化的形态学资料。4 
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