综述：开放和腔内主动脉手术中的脊髓保护：当前策略、争议和未来方向

《Frontiers in Cardiovascular Medicine》：Spinal cord protection in open and endovascular aortic surgery: current strategies, controversies and future directions

本综述系统探讨了胸腹主动脉瘤修复术中脊髓损伤(SCI)的病理机制与防护策略，涵盖开放手术与腔内修复(TEVAR)两种术式。文章深入分析了脊髓灌注动力学、侧支循环网络概念，并评述了脑脊液引流(CSFD)、远端主动脉灌注(DAP)、阶段性修复等关键保护技术，同时指出个性化医疗和新型生物标志物在未来脊髓保护中的发展方向。

　　

脊髓损伤(SCI)仍是开放和腔内胸腹主动脉瘤修复中最严重的并发症，显著影响患者生存率和生活质量。尽管手术技术不断进步，但有效的围术期保护策略仍需持续优化。

2 胸主动脉和胸腹主动脉修复中的脊髓损伤：开放与腔内技术的平衡

脊髓损伤的发生率在两种术式间存在显著差异。开放手术中永久性SCI发生率为4%–15%，而胸腔主动脉腔内修复术(TEVAR)的风险相对较低，约为2%–8%，具体风险取决于主动脉覆盖长度、关键肋间动脉受累情况以及既往是否接受过肾下主动脉或髂动脉修复。不论采用何种术式，术前识别SCI风险并采取个体化保护策略对改善神经预后至关重要。

2.1 脊髓解剖结构与脊髓损伤的关系

脊髓作为中枢神经组织，从枕骨大孔延伸至圆锥末端(L1–L2水平)。其血供主要来源于脊髓前动脉(ASA)和成对的脊髓后动脉，其中Adamkiewicz动脉(通常起源于T8–L2之间)是胸腰段脊髓最重要的滋养血管。此外，肋间动脉、腰动脉和骶段动脉也通过复杂的纵向和横向血管网络参与脊髓供血。

2.2 侧支循环网络概念

近年的研究重塑了对脊髓血供的理解：脊髓不仅依赖节段性动脉供血，更通过椎管内、椎旁组织和脊柱旁肌肉内的大量小血管网络与内在滋养动脉相连。这个网络接受来自近端(如锁骨下动脉)和远端(如髂内动脉循环)的血流灌注，在某一通路受阻时提供代偿。但这种适应性也伴随着血管窃血风险：主动脉阻断期间，被排除的肋间动脉反向血流可能从脊髓分流血液。临床上，保护锁骨下动脉和髂内动脉等血流入路，并通过精细的术中管理最小化窃血现象，已成为预防截瘫的关键策略。

3 主动脉手术中脊髓损伤的病理生理学

主动脉手术后SCI是血管解剖、血流动力学和继发性细胞事件复杂相互作用的结果。开放手术中主要发生缺血再灌注损伤，而腔内修复则特征性地表现为持续性缺血性低灌注。此外，栓塞现象和静脉淤血也是重要影响因素。

3.1 开放手术：缺血再灌注损伤

在开放胸腹主动脉瘤修复术中，主动脉阻断中断了肋间动脉和腰动脉的血流灌注。再灌注阶段会产生大量活性氧(ROS)，导致氧化损伤，同时伴随谷氨酸兴奋性毒性、钙内流和线粒体功能障碍，最终引起进行性神经元和胶质细胞死亡。动物模型的组织病理学研究显示选择性前角坏死，这与运动神经元的高代谢需求和脆弱性一致。这种双相模式(缺血后继发再灌注损伤)解释了为何神经功能缺损可能在术后数小时延迟出现。

3.2 腔内修复：缺血性低灌注

TEVAR的机制截然不同，该术式通过覆盖多个节段动脉导致持续性低灌注。当侧支网络(椎旁、髂动脉、锁骨下、盆腔)未能充分重塑时，脊髓灌注压可能降至缺血阈值以下。动物结扎模型显示，当灌注能力低于临界阈值时会出现即时瘫痪。与氧化和炎症性质的再灌注损伤不同，低灌注损伤的特征是能量衰竭和因血流量不足导致的神经元死亡。

3.3 栓塞现象与静脉淤血

虽然缺血再灌注和缺血性低灌注是SCI的主要机制，但栓塞事件构成了另一种较少见的贡献途径。开放手术中广泛的主动脉操作、阻断和开放以及逆行冲洗都可能使附壁血栓或动脉粥样硬化碎片脱落。TEVAR中，栓塞物也可能包括血栓、动脉粥样硬化碎片、空气或甚至来自导丝、鞘管或覆膜支架涂层的异物。当其阻塞Adamkiewicz动脉或其他主要滋养血管时，影响尤为严重。

静脉淤血是另一个贡献机制。广泛TEVAR期间，肋间动脉的排除损害了节段动脉流入，并 predisposes 脊髓缺血。一旦发生缺血损伤，髓内水肿和微循环引流受损会提高脊髓内静脉压力，从而降低足够的灌注所需的动静脉梯度，进一步放大神经损伤。

4 SCI分类与危险因素

SCI可表现为截瘫(完全运动丧失)或轻瘫(部分保留)，发病时间可为即时(≤24小时)或延迟(>24小时)。开放手术可能因阻断和节段动脉牺牲导致即时瘫痪，通常因再灌注损伤而复杂化。延迟SCI通常由继发性损害如低血压、贫血或心律失常引起。TEVAR也可导致SCI，可能是延迟性的，因为广泛的节段动脉覆盖和内漏解决后侧支灌注进行性衰竭；也可能是早期性的，当大段主动脉被覆盖而没有足够的侧支储备时，导致关键脊髓区域的突然低灌注。

主动脉覆盖或置换的范围是SCI风险最一致的决定因素。开放修复中，风险随主动脉钳夹水平和关键肋间动脉(T8-L1)中断而增加。腔内修复中，较长的胸段覆盖与较高的SCI发生率相关，每额外覆盖20mm风险增加30%。其他危险因素包括手术时间和技术复杂性、围术期血流动力学不稳定、既存血管合并症以及既往主动脉手术史。

4.1 SCI的风险分层模型

识别SCI的预测性危险因素对于制定术前分层模型和指导预防性CSF引流至关重要。Mousa等人开发了一个包含13个人口统计学和手术变量的预测模型，能够将风险分层为定义的类别，支持脊髓保护的临床决策。

4.2 主动脉夹层中的SCI

在整个主动脉夹层谱系中，SCI不常见但具有临床破坏性。紧急或紧急 presentations 会增加风险，因为不稳定的生理状态、有限的术前计划和保护措施的实施受限会放大脆弱性。修复后的发生率取决于方法和主动脉覆盖范围。

4.3 TAA和TAAA修复后SCI的临床表现

SCI的临床谱系范围从轻度运动缺陷到完全瘫痪，发病时间可为即时或延迟。自主神经 involvement 可能发生，导致心血管、体温调节和膀胱肠道功能障碍。

4.4 继发性脊髓损伤(SSCI)

继发性脊髓损伤在初次缺血损伤后数小时至数天内演变，包括相互关联的细胞、生化、血管和炎症级联反应，加重组织损伤。它可能是局部的(对缺血的脊髓内代谢/炎症反应)，也可能是系统性的， due to 心肺功能受损伴脊髓灌注不足。

5 最小化SCI的策略

最小化TAA和TAAA修复患者SCI的策略可分为：1)术前规划和评估；2)围术期策略。

5.1 术前规划和术中策略

5.1.1 左锁骨下动脉在SCI中的作用

左锁骨下动脉(LSA)通过椎动脉、胸廓内动脉和肋间动脉对后循环、上肢和脊髓的灌注至关重要。在TEVAR中，LSA覆盖(通常涉及主动脉弓Ishimaru分区2–3)而不进行血运重建会增加上肢缺血、椎基底动脉供血不足和脊髓缺血的风险。血运重建策略包括左颈总动脉-LSA转位、LCCA-LSA搭桥和胸部分支内移植物。

5.1.2 髂内动脉在脊髓灌注中的作用

髂内动脉通过源自腰骶动脉的根髓分支对远端脊髓灌注起关键作用。在腔内动脉瘤修复中，单侧栓塞通常可以耐受，而双侧闭塞显著增加臀肌跛行、勃起功能障碍和偶尔SCI的风险。当存在髂分叉动脉瘤时，髂分支装置(IBDs)可以在保持髂内血流的同时进行隔绝。

5.1.3 肋间动脉再植术

广泛的胸腹主动脉覆盖会通过损害肋间和腰动脉流入而严重损害节段性脊髓灌注，从而增加SCI风险。Afifi等人显示，结扎T8和T12之间的肋间动脉显著提高了术后截瘫的发生率。

5.1.4 分期策略

对于需要延长主动脉覆盖的广泛TAA和TAAA，分期修复策略已成为降低SCI风险的关键方法。该技术将修复分为两个顺序程序，允许侧支灌注通路的发展和强化。Etz等人报告，尽管牺牲了更多节段动脉，分期开放TAAA修复的轻瘫和截瘫率显著降低。

5.1.5 微创节段动脉线圈栓塞术(MISACE)

MISACE是一种新兴的预处理技术，旨在降低接受TAA或TAAA修复患者的SCI风险。其基本原理是通过在索引手术前栓塞选定的节段动脉来诱导适应性血管新生，从而增强侧支脊髓灌注。Branzan等人在57例TAAA患者中验证了该技术，实现了77.7%的目标节段动脉栓塞，且未报告SCI事件。

5.1.6 临时动脉瘤囊灌注(TASP)

TASP技术是一种分期腔内方法，旨在降低TEVAR期间SCI的风险。初始阶段涉及通过部署一个分支内移植物有意创建II型内漏，该移植物有一个侧支灌注动脉瘤囊和一个主要内脏血管。经过1–3个月的潜伏期后，进行第二次手术，通过用支架将分支桥接到目标血管来完成内脏血运重建，从而完全排除动脉瘤囊。

5.1.7 分支/开窗支架植入顺序重排

在标准分支或开窗内移植物程序中，最后阶段涉及通过经股动脉或髂动脉引入的大口径鞘管部署分叉主体和髂肢。这些鞘管暂时阻碍盆腔和下肢灌注，从而损害侧支脊髓循环。为了减轻这种风险，一些中心采用了修改的植入顺序。

5.1.8 关键节段动脉测绘

关键节段动脉(CSA)的术前测绘，特别是Adamkiewicz动脉，涉及使用高级成像方式如高分辨率CT血管造影或MR血管造影，以识别脊髓的主要动脉馈线。这个过程旨在描绘对脊髓灌注有贡献的关键节段动脉的起源、轨迹和椎体进入点，特别是在胸腰段区域(通常T8到L2)。

5.2 围术期策略

5.2.1 神经监测

术中神经监测(IONM)在开放和腔内主动脉修复期间提供脊髓功能的实时评估。运动诱发电位(MEPs)反映前运动通路，而体感诱发电位(SSEPs)评估后柱完整性。MEPs对缺血特别敏感，在几分钟内迅速抑制，从而实现及时的纠正行动。

5.2.2 血压管理和脊髓灌注压

维持足够的脊髓灌注是预防腔内和开放主动脉修复中脊髓缺血的基石。这需要通过维持正常心脏指数和足够血红蛋白浓度(≥10g/dl)来确保足够的全身氧输送。脊髓灌注压(SCPP)由平均动脉压(MAP)与CSFP或CVP中较大者之间的梯度决定。

5.2.3 脑脊液引流：适应症、时机和争议

CSF引流是胸部和胸腹主动脉瘤开放和腔内修复中广泛使用的辅助措施，因为它能够提高脊髓灌注压(SCPP)。在缺血事件期间，CSF产生增加导致椎管内压力升高，从而降低SCPP，进而传播脊髓缺血损伤。通过降低CSFP，引流有效恢复SCPP，因此常规用于高风险患者的围术期。

5.2.4 药物和低温

神经保护策略如药物 agents 和低温旨在降低代谢需求、限制细胞凋亡和炎症，并增强缺血耐受性。糖皮质激素(甲基强的松龙)在动物模型中显示抗炎作用，但缺乏常规使用的临床证据，必须仔细权衡其风险。

5.2.5 远端主动脉灌注

远端主动脉灌注(DAP)是开放胸腹主动脉瘤修复期间保护脊髓和远端器官的基石策略。DAP的基本原理在于其能够在主动脉钳夹部位以下维持灌注，从而减轻对脊髓、内脏器官和下肢的缺血损伤。

5.3 TAA/TAAA手术中脊髓损伤的治疗策略

5.3.1 术中SCI发作

在TAA/TAAA修复期间，警惕性实时解读IONM数据对于早期检测脊髓缺血和指导旨在恢复足够脊髓灌注的及时纠正措施至关重要。MEPs或SSEPs下降应立即提示将MAP提高到90mmHg以上的策略。

5.3.2 术后SCI发作

在整个术后过程中， meticulous 血流动力学和神经监测在接受TAA/TAAA修复的患者中至关重要。对于表现出早期功能障碍迹象的患者，低阈值启动救援策略对于最小化不可逆SCI风险和促进神经恢复至关重要。

5.3.3 早期识别和康复

从神经康复的角度来看，早期识别围术期和术后SCI是绝对要求。应系统地进行神经系统检查和仔细的鉴别诊断，因为不完全性SCI可能未被检测到或被误归于危重病多发性神经病或既存合并症失代偿等状况，特别是在虚弱患者中。

6 讨论

脊髓损伤仍然是TAA和TAAA修复中最令人恐惧的并发症，无论是开放手术还是腔内方法。尽管手术技术、围术期管理和装置设计取得了显著进步，但其发生率仍然显著，反映了脊髓灌注的复杂性和该组织对缺血的脆弱性。

6.1 结论

胸部和胸腹主动脉手术中的脊髓保护依赖于 anticipatory 风险分层和一致实施基于 bundle 的护理，该护理整合了神经监测、 protocolized CSF管理、 pragmatical 血流动力学目标和中心特定的灌注策略。在开放修复中，远端灌注和选择性使用低温与体外循环仍然至关重要，而在腔内修复中，优先事项包括最小化不必要的覆盖、管理LSA和结构化术后监测。由于SCI可能以延迟方式发生，机构必须维护明确的救援途径，涉及MAP优化、CSF引流、血红蛋白和氧输送管理、紧急成像和指示时的血运重建。研究优先事项包括标准化 bundle 的前瞻性评估、结合生理学、成像和生物标志物数据的多模式预测模型的开发，以及无创监测技术的验证。推进这些策略对于从共识驱动的实践转向跨技术和中心的稳健、证据-based、个性化保护至关重要。