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郑念东 三甲
郑念东 主任医师
乐山市人民医院 神经外科

颅内外血管搭桥

自从Yasargil完成了第一例颞浅动脉—大脑中动脉搭桥术起,脑血管重建术取得了飞速发展。颅内外血管搭桥术在复杂动脉瘤,颅底肿瘤,及烟雾病中的治疗作用已得到肯定;在慢性缺血性脑血管病中的治疗作用正在重新评估。本文就颅内外血管搭桥术在颅底肿瘤、动脉瘤及缺血性脑血管病的应用作一综述。乐山市人民医院神经外科郑念东
1. 理论依据(即为什么要施行血管搭桥术)
1.1增加脑血流量
颅外一颅内(extracranial—intracranial,EC—IC)旁路移植术,是将颅外动脉系统的血液直接引向缺血脑组织,提高局部脑血流量(regional cerebral blood flow, rCBF),恢复其正常功能,同时也增加了侧支循环不良区域的脑组织供血,提高脑血管储备能力(cerebrovascular reserve capacity,CRC)和对再次脑梗死的耐受力。[1]
1.2延长血管临时阻断时间
为了降低脑动脉瘤和某些颅底肿瘤手术中破裂出血的可能性以及方便手术操作,通常需要施行临时阻断术。通过旁路血管代偿脑组织血供,可明显延长临时阻断时间,降低术后脑缺血等并发症。[2]
1.3 减轻原负荷血管的血流压力
出血型烟雾病被认为是豆纹动脉和丘脑穿支动脉异常扩张和扭曲,导致血管壁纤维化和脆性增加,并诱发形成微小动脉瘤破裂所致。直接血运重建能减少脉络膜前动脉(anterior choroidal artery,AChA)和后交通动脉(posterior communicating artery, PCoA)的血流量,从而减轻负荷血管的血流压力。[3]
2.手术适应征和禁忌症
2.1适应症:
(1)间歇性缺血性脑卒中(TIA和RIND);(2)轻型或中型完全型缺血性脑卒中;(3)脑血管造影发现下列病变:①颈部手术(颈内动脉剥脱术)不可及的颈内动脉狭窄或闭塞,并侧支循环供血不良;②大脑中动脉,大脑前动脉或椎动脉狭窄或闭塞,并侧支循环供血不良;③脑底异常血管网病(烟雾病);(4)颅内复杂性动脉瘤或复杂性颅底肿瘤,手术需阻断脑部主要供血动脉。
2.2禁忌症:
(1)合并严重心、肝、肾、肺疾病或糖尿病;(2)重度完全型脑卒中;(3)脑血流量测定正常或广泛重度或中度缺血;(4)脑栓塞患者。
3.手术方式
根据重建血运方式的不同,分为直接搭桥术和间接搭桥术。
3.1直接搭桥术
3.1.1低流量搭桥
低流量旁路移植术是指将颈外动脉分支与颅内血管直接行端侧吻合,或在供血与受血动脉之间移植一段自体血管(大隐静脉、桡动脉等),血流量在20-40ml/min左右;如颞浅动脉-大脑中动脉搭桥(STA-MCA)、颞浅动脉-大脑后动脉(STA-PCA)吻合术、颞浅动脉-小脑上动脉(STA-SCA)吻合术、枕动脉-小脑后下动脉(OA-PICA)吻合术、枕动脉-小脑前下动脉(OA-AICA)吻合术、颞浅动脉-移植静脉-大脑中动脉(STA-V-MCA)吻合术、枕动脉-移植静脉-大脑中动脉(OA-V-MCA)吻合术、颞浅动脉-移植静脉-小脑上动脉(STA-V-SCA)吻合术。
3.1.2高流量搭桥
高流量搭桥是指通过选择增加供血动脉或受血动脉血管直径以增加脑血供,其间经移植血管吻合,血流量在80-90ml/min左右或以上。搭桥方式有:颈外动脉-桡动脉-大脑中动脉搭桥(ECA-RA-MCA)、锁骨下动脉-移植静脉-大脑中动脉搭桥术(SA-V-MCA)、颈总动脉-移植静脉-大脑中动脉吻合术(CCA-V-MCA)、锁骨下动脉-移植静脉-大脑中动脉(SA-V-MCA)吻合术、锁骨下动脉-移植静脉-颈内动脉吻合术(SA-V-ICA)、椎动脉-移植动脉-大脑中动脉吻合术(VA一A-MCA)、颈外动脉-移植静脉-大脑中动脉或大脑后动脉(ECA一V-MCA或PCA)吻合术等。
3.1.3 原位搭桥
Lawton首先报道了对动脉瘤治疗进行原位吻合的技术。原位搭桥[4]是指通过侧-侧吻合,将颅内2条动脉连接在一起(其中一支作为供血动脉,另一支作为受血动脉)或通过端-端吻合,将切除动脉瘤后的载瘤动脉吻合在一起而实现脑血管重建。原位搭桥完全位于颅内,不需要颅外血管作为受体血管,也不需移植物,只需一次吻合即可完成;但对术者的显微操作技术要求较高。常用的吻合方式有:大脑前动脉第3段-大脑前动脉第3段(ACA-ACA)吻合术、小脑后下动脉-小脑后下动脉(PICA-PICA)吻合术、小脑前下动脉-小脑前下动脉(AICA-AICA)吻合术等。
3.2间接搭桥术
间接搭桥术是利用大网膜、头皮动脉、硬脑膜动脉或颞肌与大脑皮层粘连形成血管。主要术式有:脑-硬脑膜-动脉融合术(EDAS)、脑-硬脑膜-动脉-颞肌融合术(EDAMS)、脑-颞肌-血管融合术(EMS)、带蒂和带血管游离大网膜颅内移植术及颅骨多处钻孔术。
4.移植血管的选择
移植血管的选择取决于以下4个因素:1、受血血管的大小是主要决定性因素,2、可利用的供体血管,3、移植血管材料的可利用性,4、所需血流量的大小。
4.1自体动脉
Ausman等首先提出利用桡动脉作为搭桥移植血管。主要优点:1.内膜完整,管壁厚,易于缝合;2.流量为70-100ml/min,适合脑代谢;3.与颅内受血血管管径匹配好;4.通畅率高,取材方便。缺点:易发生血管痉挛和吻合口狭窄。
4.2自体静脉
1971年,加拿大多伦多市William Lougheed首先使用大隐静脉进行颅内外血管搭桥术(颈总动脉—颈内动脉)。随后,许多人对这项技术进行了改进和应用。主要优点:1.管径大,流量高,最高可达250ml/min;2.移植血管长,取材方便。缺点:1.易受局部组织压迫;2.管径大,与受血血管匹配性差;因静脉瓣的存在而具有方向性,闭塞率高。
4.3低温储藏的尸源性大隐静脉
对于在没有可利用的或没有合适的自体大隐静脉或桡动脉的情况下,低温储藏的尸源性大隐静脉可能是一个选择。Francisco J. Mery等[5]报道了10例病人使用低温储藏的尸源性大隐静脉脑血管重建,7例巨大动脉瘤病人(4例前循环,3例后循环),难治性缺血性脑血管病2例,颅底肿瘤1例,术后脑血管造影证实所有病人移植通畅;但长期随访和长期通畅率还需要观察评估。
4.4人工血管
随着生物组织工程技术的发展,人工血管作为移植物应用于临床已成为现实,但在颅内外血管搭桥术中的应用尚未见报道。
5.手术时机
由于搭桥手术可能加重脑水肿或诱发脑出血,故在脑卒中急性期一般不主张手术。对间歇性缺血发作者,在无症状期进行手术;对完全性脑卒中者应在发病7周后,病情稳定时再考虑手术。颅内复杂性动脉瘤或复杂性颅底肿瘤手术,需要阻断主要动脉血供,采取颅内外血管吻合替代供血者,手术可分期或同期进行。
6.术前评估
根据术前常规检查及特殊检查结果,综合考虑是否进行外科手术干预。
6.1缺血性脑血管病
对于缺血性脑血管病人(包括烟雾病),需要分析至少颅内3条血管(双侧颈内动脉和优势椎动脉)和双侧颈外动脉的脑血管造影数据。在使用和不用乙酰唑胺增减脑血流量的情况下进行SPECT扫描,使用和不用CO2的状态下应用经颅多普勒血流测速仪监测血流量;如果情况许可,可行氙CT血流动力学检查或PET扫描。这些检查可以确定颅内血流量,侧支循环状态,侧支血流储备等情况。直接增加血流量仅仅在侧支循环储备遭到损害和标准内科治疗治疗无效的情况下应用。
6.2颅内动脉瘤
术前的头颅CTA及DSA检查对搭桥术是必要的检查。DSA检查可了解侧支循环状态,CTA检查可了解骨质及动脉瘤的钙化情况。与动脉瘤有关的因素也需要考虑:瘤颈钙化或粥样硬化,瘤内大量血栓形成,主要分支起源于瘤颈或瘤顶,动脉瘤顶颈比超过1.5,水泡样动脉瘤,梭型动脉瘤。侧支循环匮乏表明:在分离和夹闭动脉瘤时有必要使用桡动脉建立一个临时旁路血供,帮助延长临时阻断血供的时间。身体的一般情况也非常重要,身体状况比较差的患者建议行支架辅助的介入栓塞治疗或者干脆放弃治疗。
6.3颅底肿瘤:
是否需要搭桥,取决于肿瘤是否能从颅内主要动脉安全分离。术前MRI可以显示颈内动脉局部或完全包裹,或包裹狭窄;后者更有进行供血血管改道的必要。术前做过放射治疗或有过颅内手术史的患者有严重的瘢痕粘连,也有必要将供血血管改道。肿瘤的病理学特点也非常重要;几乎所有的神经鞘瘤均可以从血管上剥离;大多数脊索瘤和软骨肉瘤也可以从血管上剥离,但部分需要搭桥;脑膜瘤则存在着较多的变数;假如海绵窦段颈内动脉被肿瘤包裹并有狭窄时,通常并不能从海绵窦段颈内动脉上剥离(III级海绵窦脑膜瘤)。对于海绵窦以外的脑膜瘤,通常有一个蛛网膜面,可以将肿瘤从血管上分离对;于其他恶性肿瘤譬如腺样囊性癌或成骨性肉瘤,当颈内动脉被包裹时,由于肿瘤学上的原因,需要切除血管。
6.4侧支循环的评估:
如果要考虑用移植血管搭桥术代替颈内动脉供血,那么应该做同侧颈内动脉压迫和对侧颈内动脉及椎动脉灌注试验。这有助于评估临时阻断血流时侧支循环血流量。对于椎动脉血管重建术,需通过脑血管造影评估两侧椎动脉的大小;对于基底动脉的血管重建术,需通过脑血管造影验证后交通动脉的存在及其血管口径的大小;必要情况下,需利用Allcock’s试验进行分析。
6.5受血血管、移植血管和供血血管的评估
6.5.1受血血管:
合适的受血血管,它必须和所需要的血流量及移植血管相匹配。通常是大脑中动脉的分支(M2或M3段),颈内动脉床突上段(A2或A3段),大脑后动脉(P2段),小脑上动脉(SCA),或小脑后下动脉(PICA);应在脑血管造影或CTA片上谨慎评估。尽可能使用较大的动脉,但这又限制来了临时阻断血流的时间。
6.5.2移植血管:
移植动脉或静脉的大小和健康状态必须评估且须与受血动脉相匹配;颞浅动脉口径至少需要1mm以上,桡动脉至少2.4mm,大隐静脉近端口径至少3mm。颞浅动脉可以通过脑血管造影测量;对于桡动脉,可通过超声波评估前臂桡动脉和尺动脉的大小。采用大隐静脉时,静脉的大小和它的位置可以通过多普勒超声成像评估;假如打算采用桡动脉,术前要做Allen试验。
6.5.3 供血血管:
供血动脉可以是颅内动脉如大脑中动脉M2段,或者颅外动脉如颈外动脉,颈内动脉,或椎动脉。颈部的颈内动脉和颈外动脉和它们的位置涉及颈椎,应该评估。选择供血血管的决定性因素是血管段无病变,能迅速的接近和到达受血血管,距离最近,缺少临界性的穿支。
6.5.4全身状况的评价
患者全身状况综合性的评价也非常重要;特别是患者有否高血压糖尿病,高胆固醇血症,及心肺功能状态,所有这些对术后病人的转归和麻醉都有重要影响。
7.并发症
7.1移植血管闭塞
移植血管闭塞是颅内外血管搭桥术最常见的并发症;常常发生于手术后早期。多为移植血管内皮受损、血液高凝状态、搭桥血管流量低、移植血管与受体血管不匹配吻合后形成涡流、移植路径不当导致移植血管受压扭曲、血管吻合狭窄成角等引起。一些学者认为,术中及术后抗凝、抗血小板聚集治疗、保持术中血压稳定及娴熟的显微外科吻合技术,是预防或减少移植血管闭塞的关键。对已发生的移植血管闭塞,Sen等认为唯一的处理方法是重新搭桥,任何药物溶栓或外科方法取栓均是徒劳。因此,高流量搭桥术后要严密观察患者病情变化,及时发现新出现的神经功能障碍,并做血管超声或DSA检查。一旦发现搭桥血管闭塞,应立即再次手术,重新搭桥。
7.2其他并发症
颅内出血、脑缺血和脑梗死、动脉瘤破裂、吻合口狭窄等屡见报道。颅内出血多见于患者术前就有高血压动脉硬化或抗凝、抗血小板聚集治疗及术后灌注过度;发生脑缺血和脑梗死多为吻合时受血动脉夹闭时间过长或BOT血管阻断时间过长所致。动脉瘤破裂的原因可能是闭塞载瘤动脉后,尽管动脉瘤内压力降低,但由于血液返流,动脉瘤仍有增大甚至出血的危险;吻合口狭窄多由于技术操作原因或移植血管痉挛等引起。再灌注损伤症状可能在病人进行颈动脉搭桥术后,而未出现新的缺血性梗死或者典型的高灌注症状时伴随着短暂的精神系统缺陷而出现。
8.疗效的评价
1985年国际颅内外搭桥协作组《新英格兰医学杂志》上发表颅内外血管搭桥并不能减少缺血性脑卒中发作的危险的结论;然而,不少著名神经外科专家却对这项研究的合理性、严密性、和统计方法提出质疑。随后,相关研究显示搭桥手术对距造型脑血流降低病人是有效的;St Louis 颈内动脉闭塞研究协会[6]认为整个颈动脉闭塞的大脑半球远端Ⅱ期血流动力学障碍(增加OEF)的有症状的病人,脑卒中和同侧缺血性卒中的风险比正常人氧摄取分数(OEF)要显著增高(P = 0.005 and P =0.004,)。Yamauchi H等[7]也证实了OEF是预测后续卒中的唯一的有效独立预测因子。北美颈动脉闭塞外科研究试验[8]认为STA—MCA搭桥术结合最好的内科治疗能减少40%有症状颈动脉闭塞病人和发生在120天内的Ⅱ期血流动力学障碍病人2年内的后续同侧缺血性脑卒中。日本颅内外搭桥术试验[9, 10]认为对显著脑缺血病人、匮乏的脑血管储备病人和标准化治疗无效的病人提供脑血管重建术是可行的。日本成人烟雾病试验[11]认为颅内外血管搭桥术改变了危险因素,改善预后,减少脑出血的发生率。Starke 等[12]对43例北美烟雾病人实施EDAS并随访(时间4-126个月,平均41个月)后发现,术后大部分病人神经功能状态得到保护或提高,且术侧大脑半球脑缺血事件比对侧下降89%。一般来说,儿童首选间接脑血管成形术,成人首选STA-MCA搭桥术,建议在对脑血管造影和明显的脑血流研究上明显的缺血性改变的基础上治疗。
9.搭桥技术的改进
随着科学技术的进步,神经外科医师对搭桥技术也进行了改进和创新。Spetzler等发展了包括从头颅的一侧到另一侧的阀门式搭桥,对复杂的大脑中动脉瘤进行多重吻合搭桥,对血管进行临时阻断时使用巴比妥类药物进行脑代谢保护,血管阻断期间使用肝素化等技术。Lawton报道了对动脉瘤治疗进行原位吻合的技术[4]。Sekhar报道了多样创新和发展[13, 14]。包括将大隐静脉与M1或M2分叉的吻合技术;使用颈内动脉或颈外动脉在侧支循环的基础上进行近端吻合;术中载瘤动脉阻断的监测和造影;使用术中脑血管造影来观察移植血管通畅情况;颈外端颈外动脉—岩骨部颈内动脉的搭桥术;颈外动脉—大脑中动脉搭桥术;颈外动脉—颈内动脉搭桥术;巨大基底动脉动脉瘤低温循环状态搭桥术[15]。Sekher[13, 14]介绍了桡动脉扩张压力的技术,在大多数病例中明显的防止了脑血管痉挛,现在已经被许多杰出的脑血管外科医师所采纳。还有其他作者报道使用颞下窝内上颌动脉作为供血血管,应有内镜取大隐静脉[16],机器人辅助脑血管重建术[17]和准分子激光吻合(ELANA)[18]等技术,通过使用非侵入性的最佳血管分析(NOVA);术中定量血流监测[19],术中使用吲哚菁绿[20]等监测技术。
10.展望
脑血管重建术在复杂动脉瘤,颅底肿瘤,及烟雾病中的治疗作用已得到肯定;脑血管重建术在慢性缺血性脑血管病中的治疗作用正在重新评估。评估血管内血流量和移植血管血流量的定量检测方法可能对病人和移植搭桥的选择及术中决策有益。类似于ELANA技术的非封闭移植搭桥技术有待于进一步发展和应用;机器人辅助脑血管重建术可能减少了移植搭桥手术时间,增加了精确度,容许我们在一个相对狭小的手术空间进行血管吻合术。但这些技术仍需进一步提高和通过远期随访研究进行评估。

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