佟小光 南開(kāi)大學(xué)附屬環(huán)湖醫(yī)院神經(jīng)外科 天津市神經(jīng)外科研究所 顯微神經(jīng)外科實(shí)驗(yàn)室 腦血管的基本生理和病理基礎(chǔ) Chapters1 腦血管是人體最復(fù)雜、最堅(jiān)韌、最大的器官,其總面積超越皮膚;其病理生理學(xué)變化遠(yuǎn)沒(méi)有研究清楚。 1.腦?管的結(jié)構(gòu)特點(diǎn): 以往人們對(duì)血管壁的研究少于對(duì)血液本身的研究,因?yàn)檠罕旧砼c血管壁是相互作用的。其中淋巴細(xì)胞和體液免疫對(duì)血管壁的維護(hù)非常重要; 根據(jù)2015年年Gray’s Anatomy的論述,血管整體上分為三部分:外膜、內(nèi)外彈力層之間的基質(zhì)結(jié)構(gòu)、內(nèi)皮及內(nèi)皮下結(jié)構(gòu);所以,過(guò)去講的血管分幾層的概念已經(jīng)過(guò)時(shí),現(xiàn)在更強(qiáng)調(diào)根據(jù)功能去研究結(jié)構(gòu)。 外膜和中層已經(jīng)明確的存在:神經(jīng)纖維、滋養(yǎng)動(dòng)脈、滋養(yǎng)靜脈和淋巴管;存在這些結(jié)構(gòu)意味著外膜和中層已經(jīng)是獨(dú)立新陳代謝的結(jié)構(gòu);外膜和中膜主要是維持血管的彈力和滋養(yǎng)內(nèi)層,所以整個(gè)血管是一體的,外膜和中膜的硬化和斷裂,直接影響內(nèi)層的結(jié)構(gòu)。 顱內(nèi)血管由于顱骨的保護(hù)和獨(dú)特的腦脊液和蛛?網(wǎng)膜下腔結(jié)構(gòu),外膜和中膜都比較薄弱, 但可以保證高流量供血,而且不容易受外界影響;與全身其它部位血管比較,容易受損后出血和發(fā)生顱內(nèi)動(dòng)脈瘤。高血壓容易損傷血管的中層,一旦中層出現(xiàn)斷裂、變薄,直接影響整個(gè)血管的營(yíng)養(yǎng)和堅(jiān)固程度,所以高血壓一直被認(rèn)為是腦卒中的首要因素之一。 外膜和中層內(nèi)存在微小的動(dòng)脈、靜脈和淋巴,說(shuō)明顱內(nèi)微循環(huán)和神經(jīng)調(diào)控的作用,微循環(huán)的代謝變化直接影響著血管質(zhì)地。淋巴系統(tǒng)的存在說(shuō)明了免疫的作用;免疫系統(tǒng)出問(wèn)題一定會(huì)波及到腦血管的論述是有道理的。所以,對(duì)于年輕患者,尤其要注意免疫系統(tǒng)疾患對(duì)于腦血管的影響,有時(shí)即使各項(xiàng)免疫檢驗(yàn)指標(biāo)正常,但仍難以完全排除免疫系統(tǒng)損傷引起的腦血管變化。低齡患者的顱內(nèi)支架植入后閉塞率很高的原因,可能與免疫因素有關(guān)。血管的中層和外層存在神經(jīng)纖維,說(shuō)明血管的神經(jīng)調(diào)控問(wèn)題非常重要,交感和副交感神經(jīng)系統(tǒng),即所謂內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定的標(biāo)志就是血壓和呼吸的平穩(wěn)。 所以,對(duì)于所有的血管能夠根據(jù)功能分成三部分,但具體的結(jié)構(gòu)差異很大。顳淺動(dòng)脈就是外周的肌性動(dòng)脈,存在明確的三層關(guān)系和滋養(yǎng)血管,在手術(shù)中經(jīng)常發(fā)現(xiàn):顳淺動(dòng)脈分層, 內(nèi)膜粗糙,在處理這樣的吻合時(shí)已定要保持全層的對(duì)位縫合,否則,遠(yuǎn)期會(huì)出現(xiàn)吻合口的動(dòng)脈瘤;如果動(dòng)脈的滋養(yǎng)血管消失,顳淺動(dòng)脈的分層消失,動(dòng)脈變薄,此時(shí)內(nèi)皮已經(jīng)明顯損傷, 吻合前一定檢查該動(dòng)脈是否有足夠的血流,同時(shí)術(shù)中注意內(nèi)層的對(duì)位縫合,因?yàn)閮?nèi)皮消失后,非常容易形成吻合口血栓,即使術(shù)前的抗血小板準(zhǔn)備足夠,也很難避免術(shù)后閉塞;如果動(dòng)脈硬化變薄嚴(yán)重,血流量減少,建議放棄。 2.微循環(huán)的重要性: 微循環(huán)是整個(gè)全身代謝的整體表現(xiàn),微循環(huán)的好壞關(guān)系到血管壁的滋養(yǎng)和維護(hù)。 2015版Gray’s Anatomy對(duì)于腦血管的描述(翻譯無(wú)刪改): 腦動(dòng)脈的主要分支位于蛛網(wǎng)膜下腔,分布于腦的表面最外層薄層腦膜細(xì)(meningeal cell); 通常是一層,相鄰的腦膜細(xì)胞通過(guò)橋粒(desmosome)或腔隙(gapjunction)連接;這些動(dòng)脈有平滑肌層和明顯的彈力層;腦表面的靜脈壁很??;表面的平滑肌層經(jīng)常不不連續(xù)。其表面也有單層的腦膜細(xì)胞(meningeal cell)。隨著動(dòng)脈進(jìn)入軟腦膜下,進(jìn)入腦組織,失去彈力層,腦皮層和白質(zhì)只含有小動(dòng)脈、小靜脈和毛細(xì)血管。唯一的例外是基底節(jié)的粗大的穿通動(dòng)脈,許多小動(dòng)脈保留了彈力層和后的平滑肌間質(zhì)。隨著年齡的增?,血管旁間隙逐漸擴(kuò)展;皮層和白質(zhì)內(nèi)的小動(dòng)脈、小靜脈很容易分清,因?yàn)樾?dòng)脈包繞平滑肌,而靜脈腔大?壁薄。 腦的毛細(xì)血管就是血腦屏障的所在,內(nèi)皮細(xì)胞靠緊密聯(lián)結(jié)(tight junction)致密排列;內(nèi)皮細(xì)胞漿內(nèi)含有胞飲小囊(pinocytotic vesicles); 細(xì)胞被基底膜包繞,基底膜(basallamina)由內(nèi)皮細(xì)胞和膠質(zhì)細(xì)胞融合而成。周細(xì)胞(pericyte)被基底膜完全包繞,出現(xiàn)在毛細(xì)血管的全層。 血管周?chē)奘杉?xì)胞(Macrophage)附著在毛細(xì)血管外壁和其它血管的間隙。這些細(xì)胞在外形上與皮層小膠質(zhì)細(xì)胞(parenchymal microglia)有明顯的區(qū)別,但這些巨噬細(xì)胞仍然是單核細(xì)胞起源的。一薄層腦膜細(xì)胞(meningeal cell)來(lái)源于軟腦膜圍繞著小動(dòng)脈,到在毛細(xì)血管水平消失; 由上所述,腦動(dòng)脈的中層很薄,小動(dòng)脈和毛細(xì)?血管有腦膜來(lái)源的外膜和基底膜,與巨噬細(xì)胞與其關(guān)系密切。 3.Willis環(huán)- 腦血流獨(dú)特的供血方式: 腦血流由雙側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈和椎動(dòng)脈輸送進(jìn)入顱內(nèi),第一步就是減輕血流的沖擊力量,為此在頸動(dòng)脈分叉部位專(zhuān)門(mén)設(shè)有壓力感受器,反饋調(diào)節(jié)血壓和心率;海綿竇就像三峽一樣,降低血流壓力,靠層流和搏動(dòng)將血流內(nèi)的障礙物貼壁、沉淀;海綿竇是個(gè)三維的螺旋結(jié)構(gòu),將搏動(dòng)、壓力很高的血流,變成平緩、穩(wěn)定的腦血流;所以海綿竇段頸內(nèi)動(dòng)脈經(jīng)常出現(xiàn)巨大的動(dòng)脈瘤,長(zhǎng)期的搏動(dòng)性沖擊,使動(dòng)脈瘤不斷變大;隨著海綿竇動(dòng)脈瘤體積的變大,供給顱內(nèi)的血流壓力逐漸減低,有利于側(cè)枝代償?shù)陌l(fā)展;所以,Sekhar曾經(jīng)說(shuō)過(guò):“體積超過(guò)3厘米的巨大海綿竇段動(dòng)脈瘤,只要患者沒(méi)有缺血癥狀,都可以直接閉塞”;還有部分人群,海綿竇內(nèi)頸內(nèi)動(dòng)脈很短、而且曲度很低,減壓的作用不不明顯,大量搏動(dòng)性的血流直接進(jìn)入顱內(nèi),造成頸內(nèi)動(dòng)脈眼動(dòng)脈段附近的各種動(dòng)脈瘤;大家在做DSA腦?血管造影時(shí),稍加留意,就可以發(fā)現(xiàn)這些解剖特點(diǎn),可以通過(guò)密網(wǎng)支架等在薄弱處(膨出部位)減少血流的沖擊。 椎動(dòng)脈也是一樣需要經(jīng)過(guò)彎曲的V3段進(jìn)入顱內(nèi),最原始的椎基底動(dòng)脈在非直立行走的其它哺乳動(dòng)物體內(nèi),壓力很低;由于人直立行走,需要更高壓力和流量的供血,所以,椎基底的夾層動(dòng)脈瘤發(fā)生率很高。 Willis 環(huán)是進(jìn)化的奇跡,從頸動(dòng)脈系統(tǒng)、椎基底動(dòng)脈系統(tǒng)進(jìn)入的血流,圍繞海綿竇形成了一個(gè)類(lèi)似的環(huán)路,這個(gè)環(huán)路的解剖差異是判斷患者預(yù)后的重要指標(biāo)??梢韵胂瘢捍罅康难哼M(jìn)?willis環(huán)后,血流通過(guò)細(xì)小的穿通動(dòng)脈向深部供血,部分血流通過(guò)大腦前、中、后動(dòng)脈 向皮層供血。這是一套垂直的壓力體系,深部的灰質(zhì)核團(tuán)需要大量的供血,在大腦的進(jìn)化過(guò)程中,這些灰質(zhì)核團(tuán)與內(nèi)囊等重要結(jié)構(gòu)保留了類(lèi)似于體動(dòng)脈的血管壁結(jié)構(gòu),優(yōu)勢(shì)在于肌性動(dòng)脈高壓力供血;缺點(diǎn)在于容易受高血壓影響出現(xiàn)管壁的硬化、出現(xiàn)狹窄閉塞(腔隙性梗死) 和出血。這些深穿支維持著自己獨(dú)特的走行方式,一旦改變血管走形或逆向血流時(shí),經(jīng)常出現(xiàn)血流不暢。所以大腦中動(dòng)脈M1的動(dòng)脈瘤、頸內(nèi)動(dòng)脈分叉部位的動(dòng)脈瘤塑形時(shí),可能容易保持遠(yuǎn)端供血,但常出現(xiàn)基底節(jié)梗死;如果大腦中動(dòng)脈M1巨大動(dòng)脈瘤,阻斷M1起始部,即使遠(yuǎn)端逆向搭橋血流足夠,也容易出現(xiàn)基底節(jié)梗死;深部核團(tuán)的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)重要于大腦皮層,一旦出現(xiàn)血流不足,壓力減低,腦?血流優(yōu)先保證深部核團(tuán)供血;出現(xiàn)皮層分水嶺梗死;一旦分水嶺梗死伴發(fā)深部的局限的梗死,說(shuō)明該側(cè)的整個(gè)大腦中動(dòng)脈血流嚴(yán)重不足。 最好的bypass方式是在willis環(huán)層次上調(diào)整血流:把整個(gè)腦血流分為深部供血和皮層供血;如果willis發(fā)育好,側(cè)枝發(fā)達(dá),完全可以閉塞動(dòng)脈,不用bypass;如果深部供血可以代償,但皮層血流不足,可以選擇低流量bypass,目的只是補(bǔ)充些皮層血流;如果willis環(huán)發(fā)育很差,深部供血沒(méi)有保證,皮層缺血很?chē)?yán)重,必須采取高流量bypass,高流量不僅是供血范圍,更重要的是壓力,這個(gè)壓力是壓力差,首先是缺?血嚴(yán)重,壓力很低,其次才是高流bypass;很多高流量bypass只是片狀的皮層支顯影,而未見(jiàn)向willis環(huán)的延伸,這樣的高流量通??梢员浑p顳淺動(dòng)脈動(dòng)脈bypass取代;現(xiàn)在的MRA與CTA可以觀察整個(gè)willis環(huán)的全貌,與DSA相互補(bǔ)充,可以更合理地選擇bypass方式;腦?血管bypass的目的不是冒險(xiǎn)追求所謂的“治愈”,而是保證安全和血供。 在復(fù)合手術(shù)時(shí)代,bypass?方式更加微創(chuàng)和精確,而不是千篇一律追求難度;近年來(lái), 我們逐漸地減少了很多高流量bypass,越來(lái)越充分地利用willis環(huán)代償,減少了手術(shù)并發(fā)癥,加深了對(duì)缺血性腦血管病外科治療的理解。 在腦血管bypass技術(shù)發(fā)展過(guò)程中,對(duì)willis環(huán)理解和研究的越仔細(xì),對(duì)深淺部血流分析的越準(zhǔn)確,bypass的方式和效果才能越理想。我們不能過(guò)分迷信所謂的腦灌注檢測(cè)結(jié)果, ?而是充分結(jié)合患者的癥狀、MRI影像、MRA及CTA腦?血流全貌、DSA分導(dǎo)造影(時(shí)相)、最后結(jié)合一些腦灌注檢查,做出合理的決定。 小結(jié): 1. 對(duì)于血管來(lái)說(shuō),顱內(nèi)外搭橋的血管斷層有明顯的不同,但在內(nèi)皮水平是一致的;如果二者的厚薄不同,盡量保持內(nèi)皮的對(duì)位;因?yàn)闆](méi)有滋養(yǎng)血管,盡量全層縫合緊密,不留下缺口和薄弱點(diǎn)。 2. 由于顱內(nèi)的動(dòng)脈的獨(dú)特結(jié)構(gòu),中層薄弱,受神經(jīng)調(diào)控作用?,術(shù)后血壓控制非常重要?;坠?jié)區(qū)動(dòng)脈動(dòng)脈硬化后,彈力層變薄,缺乏滋養(yǎng),容易出血和閉塞。 3. 抗血小板藥物作用有限;阿司匹林不但抗血小板,而且維護(hù)免疫系統(tǒng); 4. 在做各種bypass手術(shù)之前,必須仔細(xì)分析腦血流的現(xiàn)狀、深部與皮層供血的差異、明確代償血流的來(lái)源,根據(jù)需要決定手術(shù)方式。 |
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