Adamkiewicz动脉的解剖与影像

廉维帅 符伟国 王玉琦 综述 谭德炎 审校

1 脊髓的动脉及Adamkiewicz动脉的解剖

供应颈部脊髓的动脉起源于锁骨下动脉、椎动脉、颈深动脉和颈升动脉的分支。胸腰段脊髓是由胸主动脉肋间动脉和腹主动脉腰动脉的分支供应, 偶尔也由髂内动脉供应。脊髓有两套几乎独立的动脉系统或者叫纵行吻合链: 1根前动脉和2条后动脉。

脊髓的血供主要有2个来源, 分别是椎动脉发出的脊髓前、后动脉和起源于其他动脉的节段性动脉的分支根动脉, 后者一般在C4或C5节段水平开始加入脊髓前、后动脉。脊髓前、后动脉均发自椎动脉的颅内段, 前者由左右支于椎体前面汇合而成, 沿脊髓前正中裂下降, 陆续发出沟（连合）动脉（arterial sulcocommisuralis）深入脊髓实质并以左、右支形式交替供应脊髓前角、侧角、中央灰质、及脊髓的前索和侧索等。沟（连合）动脉是脊髓前动脉的主要分支, 其数量以颈、腰段脊髓为多。两根脊髓后动脉分别沿左、右脊神经后根基部下行, 沿途供应脊髓后角和后索。左、右脊髓后动脉相互有分支吻合, 少数在中段颈髓处合成一条下行。节段性动脉分别来自颈深动脉、肋间动脉、腰动脉和骶外侧动脉等, 其发出的根动脉（radiculomedulary artery）经椎间孔入椎管, 主干分为前、后根动脉。根动脉的数量与粗细变异较大,通常前根动脉只有7～8支, 后根动脉也仅为7～15支。一些细小的根动脉仅分布于神经根或（和）被膜, 较粗大的前根动脉称作Adamkiewicz动脉(AKA), 又称根最大动脉, 内径0.8～1.3 mm,发出的位置多在T8～L3之间。研究发现根动脉主要存在于C6、T9和L2节段水平, 且两条根动脉的吻合薄弱点多出现在T4和L1节段附近,因此, 尽管动脉分支间有吻合存在, 仍不足以在缺血时建立有效的侧支循环。通常AKA是下胸段和腰骶段脊髓腹侧的唯一供给动脉,该动脉的远端与脊髓前动脉形成特征性的“发卡”样弯曲连接[1](图1[2]、2[3]), 其分支与其他髄支吻合成动脉网。其中环绕连接脊髓前、后动脉的血管, 称为动脉冠（arterial vasocorona）, 主要供应脊髓前、侧索的周围区域。由于脊髓受两个不同来源的血液供应, 特别在两者移行衔接之间出现乏血管区, 被临床视为危险区域。相反, 脊髓后动脉因分布区域小, 侧支循环好, 因此, 很少见到缺血症状。

国内、外文献中有关Adamkiewicz动脉解剖的报道尚欠详细,特别对有关的显微解剖资料较少[4-5]。笔者将降主动脉起始段、双髂内动脉、肋间动脉及腰动脉前支分别结扎, 从髂总动脉向主动脉灌注红色乳胶,解剖观察Adamkiewicz动脉（图3）。

2 AKA的DSA、CTA、MRA

2.1 数字减影血管造影（digital subtraction angiography, DSA）

以seldinger技术行右股动脉插管, 先用5-6F辫尾导管行胸腹主动脉DSA了解整个主动脉及分支动脉情况, 再引入4F或5F脊髓造影导管分别行双侧选择性肋间动脉和腰动脉造影, 使用非离子型对比剂3～5 mL/次,速率1～2 mL/s。

选择性脊髓动脉DSA检查由于能实时、连续成像、对比性能好、清晰度高, 可清楚显示动脉的部位、范围, 而且部分病人能直观显示脊髓的血管分布情况及Adamkiewicz动脉的开口位置等, 曾被认为是诊断和评价脊髓Adamkiewicz动脉最可靠的方法（图2）,也是手术前必须进行的检查方法。但由于DSA属有创性检查, 操作复杂且技术要求高, 并发症（包括腹膜后出血、一过性的脑缺血和由于脊髓缺血所致的短暂低位轻瘫等）的发生率约4.6%[6], 使其常规应用受到限制, 再加之近年发展和完善的无创性CTA和MRA技术广泛应用, 现已不主张将DSA作为胸腹主动脉瘤术前影像学评价的常规方法。

2.1 螺旋CT血管成像（spiral CT angiography,SCTA）与磁共振血管造影（magnetic resonance angiography, MRA）

2.1.1 SCTA 常用的方法有: 表面阴影成像（shaded surface display, SSD）、最大密度投影（maximum intensitive projection, MIP）、多层面重建（multiplayer reconstruction, MPR）和容积重建（volume rendering,VR）。CT血管成像技术可在甚短的时间内, 采用大范围的头-足方向薄层扫描, 完成从升主动脉至髂动脉的全程显示, 再通过各种精细的影像后处理技术显示Adamkiewicz动脉及其与周围血管结构的细微解剖关系, 因此只需进行一次扫描即能获得主动脉本身和从主动脉、肋间动脉或腰动脉到AKA和脊髓前动脉的全部信息。

有研究者[7]报道, 使用4层采集螺旋CT设备, 扫描参数为:扫描速度0.5 s/圈、准直器宽度2 mm、螺距3.5,对比剂注射速率3～5 mL、注射总量100～150 mL。扫描范围包括T6～L5平面, 均采用自动触发系统控制螺旋扫描的启动。获得的原始数据采用1～2 mm层厚、1 mm层距进行横断面影像重建（其范围主要在主动脉及脊柱周围）, 此后的影像后处理（二维和三维重组）通过工作站完成（图1）。

图1 AKA(3D VR CTA)解剖图 肋间动脉或腰动脉⑴从腹主动脉发出后, 分为后支⑵和前支⑶。后支又分为脊神经根动脉⑷和肌支⑸, 最大的前根动脉为AKA⑹, 后者与脊髓前动脉⑺形成特征性的“发卡”样弯曲连接 图2 AKA的DSA成像图 白色箭头为脊髓前动脉, 黑色箭头为AKA

图3 AKA的血管铸型标本 AKA⑴从T11神经根进入脊髓与脊髓前动脉⑵构成“发卡”样结构, 交汇后脊髓前动脉⑶明显变粗

2.1.2 MRA 近年来无创性的技术的临床应用日趋广泛, 特别是在主动脉和大的分支动脉成像方面已应用较多, 而应用于显示脊髓动脉的报道不多。

对比增强MRA多采用1.5T超导型MRI设备, 使用相控阵列脊柱线圈, 首先获得一个较大扫描野的定位像包括冠状、矢状和横断位影像, FOV480 mm×480 mm; 其次使用高压注射器从肘静脉给予顺磁性细胞外间隙对比剂（如Dd-DTPA）, 总量0.2 mmol/kg体重, 注射速率0.2 mL/s。采用三维快速扰相梯度回波（GRE）序列, 并选择化学位移法脂肪抑制技术, 成像参数为: 翻转角40°, 像素0.47 mm×（0.44～0.9）mm×0.5 mm、层厚1～1.2 mm, 利用零填充内插技术以0.5～0.6 mm的间距重建, 包括T7～L2水平, 所需采集时间5～6 min[8]。

作为无创性检查手段, CTA与MRA以其简单方便、安全准确为特点, 不但能全面显示主动脉瘤的类型、大小、范围、腔内血栓情况及主动脉大分支动脉受累情况, 而且还能清楚显示Adamkiewicz动脉及其与主动脉、肋间动脉或腰动脉、根动脉以及脊髓前动脉之间的详细解剖关系, 为胸腹主动脉瘤的患者提供充分、详尽的术前脊髓供血情况, 帮助手术计划的制订, 以减少术中脊髓的缺血性损害和降低术后脊髓截瘫等并发症的发生。因此, 胸腹主动脉瘤患者术前常规行MSCTA与MRA检查以充分评价脊髓AKA是非常重要的。

Yoshioka等[9]的报道, 脊髓AKA的成功显示率在MRA为66.7%、4层螺旋CTA为80%。在清楚展示Adamkiewicz动脉与主动脉、肋间动脉或腰动脉、根动脉以及脊髓前动脉之间解剖联系方面, MRA为85%、CTA为62%。Yamada等[10]报道MRA对Adamkiewicz动脉显示率为69%。由于空间分辨力较高, CTA在显示Adamkiewicz 动脉细微的解剖细节方面较MRA更具优势。国外文献报道CTA/MRA显示的AKA 起源水平的分布情况见表1。

表1 文献报道CTA/MRA显示AKA起源水平的分布情况

3 Adamkiewicz动脉的影像诊断及临床意义

在传统的降主动脉重建手术中, 由于术中动脉夹闭、动脉瘤的长度、既往动脉手术史、年龄、性别、术前肾功能情况、动脉瘤术前是否破裂及术前休克状态等, 尽管采用了各种脊髓保护措施, 仍然有接近10%的截瘫发生率[21]。随着腔内血管外科的发展, 截瘫的发生率大大降低, 但仍有发生。一般认为腹膜支架阻断了来自降主动脉的根最大动脉AKA, 而造成脊髓的缺血性损伤是发生术后截瘫的主要原因。

胸腹主动脉瘤及Stanford B型胸主动脉夹层动脉瘤等完全可以在血管腔内完成腔内隔绝术,与传统的胸主动脉夹层动脉瘤人工血管置换术相比, 腔内隔绝术中无法重建肋间动脉; 因而, 腔内手术将一段主动脉发出的肋间动脉被完全封闭, 若AKA被封闭,则有可能造成脊髓的严重缺血致术后截瘫。由于AKA的起源不固定,如果手术需要覆盖T8-L1段的主动脉时, 则术前明确判断AKA是否起源该段血管是避免术后发生截瘫的关键所在。

手术需要覆盖T8-L1段的主动脉时, 常规行AKA的CTA或MRA。根据影像学结果, 国内有学者[22]采用以下原则决定AKA能否覆盖: ⑴影像学显示主动脉-肋间动脉/腰动脉-AKA-脊髓前动脉（ASA）-连续性完整、通畅, 则说明AKA对脊髓前、侧索的供血影响较大, 如果覆盖则很有可能造成灾难性的后果, 故应尽量保留AKA动脉或选择行传统开放手术加肋间动脉重建术; ⑵主动脉-肋间动脉/腰动脉-AKA-ASA-连续性中断或不显影, 则可以覆盖AKA, 发生截瘫的几率很小;⑶若存在2条AKA, 可覆盖其中一条。

部分学者报道, 在胸腹主动脉瘤腔内修复术中大部分患者起于肋间动脉的AKA将不可避免被支架覆盖, 但其截瘫的发生率要低于开放性手术[23-26]; 这可能由于腔内修复术避免了主动脉阻断, 减少了脊髓缺血时间, 且减少了对脊髓供血的侧支的破坏[27], 而部分新开发的覆膜支架释放时更不需要控制性低血压[28], 也避免了低血压性脊髓缺血。脊髓的血供主要来自于一些节段性动脉, 这些动脉起源于降主动脉, 包括胸部起源于T3或T4～T12的肋间动脉和腹部起源于L1～L4的腰动脉。因此肋间动脉、腰动脉、骶正中动脉、髂内动脉等都是脊髓血供的重要来源。主动脉的开放或腔内修复术均需注意保护这些动脉, 特别在近来较热点的主动脉瘤或夹层的杂交手术, 在行血管重建阶段更需注意侧支血管的保护, 增加AKA起源肋间/腰动脉被覆盖后脊髓缺血的代偿。

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