胸主动脉瘤手术治疗中的脊髓保护措施

作者：王桤,张宏鹏,郭伟

作者单位：太原市中心医院 普通外科，山西 太原 030000；解放军总医院 血管外科，北京 100853

    【摘要】  　　目前胸主动脉瘤手术所致截瘫这一并发症，还无法完全解决。但充分了解脊髓血供系统以及缺血后的病理生理变化，选择一些脊髓保护措施将有助于降低截瘫发生率。脊髓缺血保护措施大致可分为两类：一类通过主动干预措施增加脊髓的血供，另一类被动地通过各种辅助措施增加脊髓缺血的耐受性以及减轻损伤程度。

【关键词】  胸主动脉瘤 手术治疗 脊髓保护措施

　　胸主动脉瘤(Thoracic aortic aneurysm, TAA)的手术治疗方式主要包括传统外科术式和腔内修复术(Endovascular aneurysm repair，EVAR)。传统外科手术治疗胸主动脉瘤已有半个多世纪的历史，EVAR应用10余年来发展迅猛，已经历几代产品的变革。虽然EVAR技术以其微创、疗效确切的特点正逐步替代传统外科技术成为TAA治疗的首选措施。但迄今为止无论何种术式，因脊髓缺血而造成截瘫这一灾难性的并发症仍无法完全解决。EVAR技术一般截瘫发生率为0～5%[1～2]，而传统外科技术由于各中心技术应用方式和熟练程度不同，所以目前报道的截瘫发生率差异较大，一般为8%～20%[3～5]。     　　胸主动脉瘤术后脊髓功能障碍的发生是多因素的，但最重要的是动脉瘤的长度，动脉瘤范围越广手术破坏的肋间动脉越多，所以TAA术后截瘫发生率较高。毫无疑问，尽量保留肋间和腰动脉，特别是根大动脉，是减少截瘫发生的最直接和最有效措施，但无论何种技术均无法避免破坏一定数量的肋间和腰动脉，必然影响脊髓的血供。如果侧支循环能够代偿丢失的脊髓供血动脉，那么就可能不出现并发症。充分了解脊髓血供系统以及缺血后的病理生理变化，根据这些原理选择一些脊髓保护措施将有助于降低截瘫发生率。     　　脊髓缺血保护措施大致可以分为两类：一类是外科手术方法，另一类是辅助方法。前者通过主动干预措施增加脊髓的血供，主要包括主动脉阻断后行旁路转流，肋间动脉重建，脑脊液引流等；后者被动地通过各种辅助措施增加脊髓缺血的耐受性以及减轻损伤程度，主要包括各种措施的局部或全身低温，应用药物如激素、内啡肽受体阻滞剂（纳洛酮）等。毫无疑问的是结合这些保护措施可以在一定程度上减少脊髓缺血损伤的发生率，如1993年和2000年发表的论著中脊髓缺血损伤的发生率由16%降到5%～8%[3，6]。

　　1  肋间动脉的重建     　　传统外科手术过程中具备进行肋间动脉重建的条件，选择重要的血管进行定位及再接可以最大限度地保留脊髓的主要供血动脉。但由于血管重建期间需要进行主动脉的阻断，所以不可能对每一条肋间及腰动脉都进行重建，毕竟这会大大延长手术时间和增加并发症发生率，故如何选择性地重建主要的供血动脉意义重大。术前、术中寻找和定位重要的肋间或腰动脉便成为决定手术效果的主要措施。鉴于Admakiewicz动脉对于脊髓血供的重要意义，所以术前通过选择性造影或CTA或MRA定位根大动脉有助于手术过程中进行重建。但是由于寻找此动脉的造影方法都是间接的手段，其敏感性波动在43%～86%，一般仅有55%～65%的患者能够找到，而且有可能在选择性造影寻找过程中引起医源性的截瘫。另外由于通常瘤体较大会导致解剖结构的改变，使术前定位的价值大打折扣。由于Admakiewicz动脉多数位于T8～L1，所以Plestis等在手术过程中将在此范围内的肋间动脉均进行重建，术后复查仅有50%的重建动脉保持通畅，但没有截瘫发生，所以目前很难估计重建此动脉的重要性和意义[7]。     　　TAA患者的肋间或腰动脉由于动脉硬化以及瘤体的牵拉会发生移位、闭塞和变异，所以判断其血供范围有一定的困难。借助脊髓体表诱发电位监测脊髓功能有一定的假阴性，由于其主要监测脊髓后角的功能，但是运动神经原多位于脊髓前角。而脊髓运动诱发电位是一种敏感的监测脊髓血供的措施，有报道基于此技术可将神经损伤的发生率降为<3%[8]。

　2  脑脊液引流     　　利用引流脑脊液（Cerebrospinal fluid, CSF）进行保护脊髓的原理是：脊髓灌注压=平均动脉压-脑脊液压力，通过引流脑脊液以减轻脑脊液压力，从而增加脊髓灌注压。Cina等[9]总结公开发表的53篇论著中372名进行CSF引流的胸主动脉瘤外科手术患者，认为CSF引流能够有效地减轻脊髓的缺血损伤。也有很多文献报道应用CSF引流还可以改善延迟性神经损伤[9～10]。但目前尚有一些问题没有解决：CSF引流的作用程度仍不明确，CSF理想的临界压力值不明确，CSF压力与机体外周动脉压力的关系不明确，引流CFS的持续时间，在延迟性神经损伤中的作用等。另外引流CSF的并发症有可能是非常严重甚至致命的。Acikbas等[11]报道63名患者进行CSF引流，其中脑脊液漏的发生率是8%，相关死亡率是1%。另外可能发生硬膜下血肿，有时需要切开减压，甚至由于血肿压迫发生截瘫。也有报道由于发生脑脊膜炎而死亡[12]。大量文献报道支持采用CSF引流用于胸腹主动脉瘤的治疗中。另外术后72 h 内当患者出现血流动力学不稳定，再灌注损伤，侧支循环发生改变，脊髓水肿等导致血供减少和缺血损伤时进行CSF引流也有一定的作用。引流脑脊液以减轻脑脊液压力，从而增加动脉灌注量已经取得随机临床试验的证实能保护脊髓功能。

　　3  临时性转流旁路     　　主动脉的阻断部位一般位于左锁骨下动脉的远端，阻断后造成脑部血管扩张以及血流量增加，从而促进脑脊液的分泌，另外麻醉诱导等使患者中心静脉压升高导致脑脊液回流减少，最终导致脊髓动脉与其滋养动脉压差减小，脊髓灌注量减少。同时主动脉阻断处的远端脊髓前动脉压力减小，进一步加重了脊髓缺血的程度。     　　为了满足在血管阻断时下肢及内脏的血供常常要进行血液转流，有效的转流术不仅可以减轻阻断近端的动脉压力，还可以保证阻断远端脊髓的血供。转流途径最常见的为左心房左股动脉转流（Left atrial to left femoral artery bypass，LAFA）。80年代以后，常用离心泵结合肝素涂层的管道进行左心转流，并使用人工氧合器作为贮血器，既可回收术中失血，又可调节温度。近年来，由于BioMedicus离心泵同传统的分流器相比具有能够精确调节血流量的大小，能够控制远近端的血压，而且血液损伤小和肝素用量少的优点，已有研究证实能降低术后截瘫和其他脏器功能障碍发生率。一般如果能保证尿量维持在0.5 ml/(kg·min)时，通常意味着远端动脉灌注压维持在合适范围[7]。转流术的优点除了可以增加远端血供，还可以降低心脏的负荷，减少术后心衰的发生，并且可以维持、调整主动脉远端的血压。其缺点主要是需要肝素化血管，增加术中出血危险，而术后仍会出现血栓及栓子脱落。Coselli等在10例手术中用了离心泵技术，使远端动脉压维持于70 mmHg(1 mmHg=0.133kPa)，术后未出现截瘫并发症，同时术者认为40 ml/(kg·min)的血液灌注量是较合理的方案[13]。当然主动脉转流术仅仅是主动脉阻断时的一种保护措施，术中可以结合其他措施进行应用。Plestis等[7]报道结合使用脑脊液引流和主动脉转流术治疗21名胸降主动脉瘤和胸腹主动脉瘤患者，术后无脊髓损伤和截瘫并发症发生。

　　4  低体温保护脊髓     　　传统外科手术过程中，必然要对主动脉进行一定时间的阻断，如果能延长脊髓缺血时限，减轻脊髓缺血后损伤，那么无疑降低了手术的危险性。已有实验研究报道，系统或局部低温可以增加脊髓耐受性和减轻脊髓缺血的再灌注损伤[14]。其机制可能包括：(1)主动脉阻断后，低温可减少神经组织需氧量、降低新陈代谢率，从而增加其对缺血的耐受性；(2)低温还可以阻止神经递质的合成释放来间接保护脊髓。在术中低温能阻止神经递质谷氨酸和天冬氨酸的释放，并能维持氨基酸在细胞外的浓度并且保证谷氨酸处于较低的水平，从而尽可能保护神经组织，防止迟发性脊髓损伤。但术中低温的程度仍无定论，但一般认为当患者有动脉瘤破裂、术前休克、大而复杂的动脉瘤等高危因素时，宜采用通过体外循环，心肺循环断流术来控制获得深低温(24～26 ℃ 甚至更低)，而对于相对平稳的病例可采用适当低温(31～33 ℃)。

　5  缺血预处理     　　缺血预处理即长时间的缺血前，给予短暂的缺血及一定时间的再灌注，可以提高组织对缺血损伤的耐受能力。实验研究已经报道[15]，术前反复对实验动物的脊髓血供进行缺血再灌注处理，可以明显减少术后脊髓损伤并发症的出现。腺苷ATP的降解产物，通过复杂的机制可以发挥保护作用，包括：降低中性粒细胞的黏附及其对内皮细胞的细胞毒性，减少脂解作用和增加细胞膜的稳定性，通过ATP依赖K离子通道减少Ca2+的内流和肌细胞的超极化等。同时还有儿茶酚胺、缓激肽和一氧化氮等信使的作用，热休克蛋白70（Heat shock protein 70）可能为保护作用的递质。

　　6  药物     　　目前已有很多文献报道当阻断主动脉后，使用扩血管药物降低主动脉近端压力，降低左心负荷，有利于防止左心衰、心梗及脑血管意外，但硝普钠或硝酸甘油可能增加脑脊液的压力，从而加重脊髓缺血的程度[16]，所以尽量使用乌拉地尔等药物进行血压控制。     　　兴奋性氨基酸抗体拮抗剂如氯胺酮、苯环己呱啶能防止Ca2+进入细胞，可作为治疗脑缺血以及脊髓缺血的靶器。在鞘内注射能有效地减轻神经功能和组织的伤害，拮抗Na+、Ca2+内流，既可减轻神经细胞的损伤，又可争取时间进行其他治疗。但由于上述药物的毒副作用，迄今大部分研究仍停留于动物实验阶段，尚未应用于临床中。阿片肽受体拮抗剂如纳洛酮，可升高血压，改善脊髓血流，并能抑制内啡肽的释放，恢复细胞外Ca2+的含量。另外，还可增加cAMP，并增加内源性前列环素抗血小板聚集作用[17]。     　　总之，目前临床上最常用、效果最肯定的辅助技术就是脊髓诱发电位的监测，无论是主动脉传统外科手术还是其他脊柱外科手术，在一定程度上解决了长期以来手术过程中无法判断脊髓即时状态的问题，而且大量的实验研究的结果都是基于诱发电位的监测。脑脊液引流的效果较明确，术中及术后3 d 置导管于硬膜腔内，维持脑脊液压力为10～15 mmHg，无论是理论或实践中，都已取得令人满意的结果。术中低温的使用是一个发展方向，一般体外循环使用较少，而硬膜外低温法安全、简便、降温效果明确，目前临床使用较多。药物使用迄今并无显著进展，尽管文献报道多种药物有一定的治疗效果。脊髓缺血截瘫是一个多因素过程，大量的未知领域有待于我们去研究。

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