点击显示 收起
【摘要】 医源性椎动脉损伤是颈椎手术中一种罕见的并发症，一旦发生，后果严重。随着颈椎手术的广泛开展以及多种新的颈椎内固定方式的应用，出现医源性椎动脉损伤的潜在可能性会增加，应引起临床上的重视。本文就目前对医源性椎动脉损伤的发生率、原因及处理等作一综述。
【关键词】 医源性椎动脉损伤 综述
Research progress of iatrogenic vertebral artery injury
PAN Jie,ZOU Le，TAN Jun.
Department of Orthopedics & Traumatology,Shanghai East Hospital,Tongji University,Shanghai 200120,China
Abstract：Iatrogenic vertebral artery injury is a rare complication in cervical spine surgeries,the consequences of which may be catastrophic.With the extensive development of cervical spine surgeries and application of diverse new internal fixations of cervical spine,there is a potential increase of risk of iatrogenic vertebral artery injury,which should be paid attention to.This article reviews the rate,cause and management etc.of iarogenic vertebral artery injury.
Key words：iatrogenic vertebral artery injury； review
医源性椎动脉损伤(vertebral artery injury,VAI)是颈椎手术中一种罕见的并发症。发生后,处理不当即可导致诸多灾难性的后果，例如动静脉瘘、假性动脉瘤、迟发性出血、血栓形成、栓塞、脑缺血、中风，甚至死亡等［1，2］。颈椎前路减压术(anterior cervical decompression，ACD)和后路寰枢椎经关节螺钉固定术(Magerl固定术)是引起医源性VAI的主要原因［3］。国内目前仅见任先军等［4］报道了3例和韩伟、宋沛松等［5］报道了2例行颈椎前路减压术时的医源性椎动脉损伤。但随着颈椎手术的广泛开展以及多种新的颈椎内固定方式的应用，出现医源性椎动脉损伤的潜在可能性会增加，应引起临床上的重视。本文就目前对医源性椎动脉损伤研究现状作一综述，并在处理方法上作一探讨。
1 医源性椎动脉损伤的发生率
临床上颈椎前路手术时发生医源性椎动脉损伤的病例首次报道于1973年。据目前统计，其发生率为0.3％～0.5%［1，6～8］。2008年Neo，Fujibayashi等人［9］回顾性调查了超过5 600例颈椎手术，其中颈椎前路减压术中VAI的发生率为0.18％，比以往文献中的报道稍低，也许一定程度上反映了现在手术医师手术技巧和手术规范化程度的提高，以及对医源性椎动脉损伤认识的提高。
颈椎后方的骨性标志比较明显，所以在颈椎后路减压以及内固定术中较少发生医源性椎动脉的损伤。据目前对颈椎后路手术椎动脉损伤的报道，后路寰枢椎经关节螺钉固定术VAI的发生率为4.1％～8.2％，尚未见行下颈椎侧块螺钉内固定时出现医源性椎动脉损伤的病例报道［10～14］。而国内这方面的报道零星，无法统计。
2 椎动脉的解剖学研究及损伤原因
椎动脉按其解剖行程可分为4段(图1)：V1段起自锁骨下动脉，经C7横突前方，至进入C6横突孔前；V2段穿过C6～C1横突孔内纵向走位于钩椎关节的前外方，此段常由于颈椎的退行性病变，钩椎关节增生直接压迫，而使椎动脉移位、扭曲或压迫管壁造成狭窄；V3段为穿寰椎横突孔并在其侧块部拐弯走向后方，沿寰椎后弓上缘椎动脉沟至枕骨大孔入口段；V4段为颅内段，经枕骨大孔入颅与对侧椎动脉合并为基底动脉，参与构成颅底Willis环(图2)。C7横突前侧，C3～7外侧以及C1、C2的后侧为椎动脉最脆弱的部位［2］。在解剖学上椎动脉存在个体差异，约15％的人单侧椎动脉存在着发育不良，两侧所占的比例分别为右侧5.7％，左侧9.7％。
椎动脉管腔狭窄，其外径平均为4 mm，左侧较右侧略粗，距离心脏又很近，因此压力比较高，一旦椎动脉损伤，加之有颅底Willis环双向供血，其出血之汹涌可见一斑。又由于椎动脉处于骨与软组织包绕的管道中，所以压迫困难，止血难度之大不言而喻。
椎动脉损伤的常见部位为V2、V3段，颈椎前路手术中最易损伤V2段［15］，一般认为主要原因包括［4，6，7］：（1）椎动脉行程迂曲、向内侧变异；（2)术中磨钻滑向了侧方，减压偏离中线；（3)过度切除外侧椎体和椎间盘；（4)因炎症或肿瘤所致椎管侧壁骨质病理性软化等。其中操作偏离方向被认为是椎动脉损伤的主要原因。
椎动脉走行异常、扭曲的发生率很低，但是若不能认识到扭曲变异的椎动脉则会在减压过程中导致致命性的医源性损伤。Golfinos等［16］回顾分析的1 215例颈椎前路减压手术，4例术中出现椎动脉损伤，1例系减压明显偏离中线，1例系螺钉穿破，1例是软组织牵拉，另1例系用磨钻行常规减压时造成，该例患者术后行椎动脉血管造影，发现伤侧椎动脉扭曲偏向中线。Smith等［6］报道的1 195例颈椎前路手术中，10例并发椎动脉损伤，均系术中行椎体或椎间盘切除时所致，经术后血管造影检查，证实3例伤侧椎动脉有扭曲和移位。Curylo等人［17］对222具尸体进行了解剖研究，测量了横突孔与钩椎关节的距离，报道椎动脉扭曲的发生率为2.7％。
在颈椎前路手术的各种手术器械中，高速磨钻是造成椎动脉损伤最常见的工具。Smith等报道的10例医源性椎动脉损伤，全部由磨钻引起。Golfinos等报道的4例椎动脉损伤中1例系磨钻所致。任先军等报道的3例椎动脉损伤，也均系电动磨钻所致，由于术中沿椎间隙向一侧过多地切除骨和椎间盘组织，造成椎动脉撕裂。
3 医源性椎动脉损伤的识别与处理原则
椎动脉损伤常常表现为突发的，非搏动性大量鲜红色涌血，偶尔由于损伤了周围椎体静脉丛而表现为暗红色［18］。椎动脉损伤后出血量较大，任先军等报道的3例椎动脉损伤平均出血850 ml(640～1 350 ml)。目前对于椎动脉损伤的处理意见尚未一致。但应注意以下处理原则：(1)局部控制出血;(2)预防椎基底动脉急性缺血；(3)必须避免脑血管栓塞并发症［2］。同时须告知麻醉师大量补液来维持灌注压以降低发生后循环缺血事件的危险性。
术中一旦发生椎动脉损伤，应立即采用局部填塞、压迫等暂时控制出血。待患者全身情况稳定后视损伤情况及现实条件进行加压填塞、直接修复或椎动脉结扎等处理。扩创暴露是处理的重要条件。
3.1 加压填塞
目前文献中提到的加压填塞止血材料包括明胶海绵、止血纱布、骨蜡、游离胸锁乳突肌片等，但已有多例报道经此处理后发生了迟发性出血和动静脉瘘形成。张英泽等人［15］通过解剖学研究提出，颈长肌外缘在钩椎关节与横突孔内侧连线中点处，可以通过切取颈长肌外缘带蒂肌瓣填塞椎动脉出血处，不仅可以压迫止血，而且有利于术后局部纤维化，避免术后迟发性出血。任先军等报道的椎动脉损伤，在术中均采用明胶海绵加游离肌片局部压迫填塞，达到彻底止血，随后完成了减压和植骨，并指出其要点在于每次充填的止血材料量要大，且应压缩后再充填至出血处，以免被血流冲散或被迅速吸收。任先军认为局部应用止血材料加游离肌片填塞，能有效地控制椎动脉出血，是椎动脉出血首选的急救措施。
3.2 直接拧入螺钉止血
如果在置入寰枢椎经关节螺钉过程中损伤椎动脉，虽然有些骨科医生提倡直接修复或结扎损伤动脉，但许多骨科医生认为直接将螺钉拧入钉孔或用骨蜡堵塞钉孔即可止血［12］。
3.3 直接修复
直接修复损伤的椎动脉是最为理想的方法，能够恢复正常的椎-基底动脉血供，最大程度地降低即刻出血或迟发性出血并发症的危险性。但是直接修复的技术要求和难度极高，要在良好术野暴露的前提下进行。采用尖端为钻石状的高速气钻切除至少两个邻近横突孔的前壁，直接显露出椎动脉，直视下辨清动脉损伤部位，游离一段椎动脉后，在损伤部位的上下各上一个临时“止血带”，再用7-0或8-0丝线缝合，手术难度大，费时，且会增加出血量。
3.4 椎动脉重建
对于局部椎动脉损伤非常严重，尤其是双侧椎动脉损伤，难以采用直接修复方法直接缝合者，可考虑椎动脉重建手术。视损伤部位，可采用的椎动脉重建方法有：（1）损伤血管部分切除后，以人造或自体血管移植，但需暴露的范围应较为广泛；（2）将椎动脉移位开口于颈动脉，或两者之间人造或自体血管搭桥；(3)采用枕动脉等与椎动脉吻合，从颈动脉系提供血流供应。孙永明、郑祖根等人［19］通过实验研究指出椎动脉重建术后具有良好的近期及远期疗效。
但椎动脉重建术较为复杂，对技术条件及人员要求较高，并应有相应的硬件设备。否则，企图修复重建椎动脉是不可能的。如果条件不具备，应放弃血管重建，改为单纯远近段结扎椎动脉。
3.5 椎动脉结扎
据文献报道，椎动脉结扎后有12％的死亡率。如果术中发生椎动脉损伤后无法直接修复而不得不进行结扎时，最好能进行血管造影［2］。一侧椎动脉损伤后，如果对侧椎动脉也存在血流不足的患者就极为危险。文献报道，大约15％的人有椎动脉发育不全，有18％的小脑后下动脉在颅外起于椎动脉。椎动脉亦可直接止于小脑后下动脉，在此情况下一般对侧难以代偿，结扎椎动脉就极为危险，就会导致侧髓梗死，临床上称之为Wallenberg综合征。在老年人群，因Willis环和后脑循环的动脉粥样硬化，侧支循环的能力进一步下降，代偿能力较差。但是，临床上发生医源性椎动脉损伤时，一般侧支循环的情况很少能知道，而且由于损伤是医源性的，医生应从病人角度充分考虑到动脉结扎的危险性。如果须结扎椎动脉时，应同时结扎损伤处的远近端，单纯近端椎动脉结扎较易出现迟发性栓塞或出血以及动静脉瘘形成，假性动脉瘤等［12,16］。Smith等报告了2种结扎方法，一种是将丝线穿过椎体侧壁骨质，盲视缝扎椎动脉。另一种是显露出椎动脉，再行结扎术，前一种方法简单，但容易损伤神经根，后者需切除椎体侧壁或打开横突孔，操作较为困难、费时。
3.6 血管内栓塞治疗
尽管文献认为可以在急性创伤期采用血管内栓塞治疗椎动脉医源性损伤，但多数人认为，此方法主要用于椎动脉损伤后期并发症，如椎动脉损伤性动静脉瘘的处理，效果更为可靠。
4 医源性椎动脉损伤的预防
4.1 做好充分术前准备
手术前仔细阅读研究所有影像学资料，包括CT、MRI扫描，注意是否存在椎动脉走行位置变异，以及与骨质和其他周围结构的解剖关系，须尽量详细了解椎动脉的状态和功能情况，判断椎动脉的变异、扭曲、发育异常等，以及明确它是否与肿瘤或感染有关。必要时可以考虑椎动脉造影，MRA、CTA等特殊检查以进一步了解情况，这些对颈椎前路手术时解剖和减压程度具有重要的帮助，也有助于颈椎后路手术时钉道和椎弓根钉或侧块螺钉规格的选择。MRA椎动脉磁共振血管成像是首选检查手段，其敏感性高，特异性强，具有良好的分辨率，成像清晰，与传统血管造影相比，具有无创伤的优点，可与颈椎常规MRI检查同时进行，很容易为病人接受。所以若条件许可时，应常规行MRA检查，以明确是否存在椎动脉扭曲或环襻形成。
如果术前发现椎动脉变异，即可考虑一些预防性措施，或更改手术方案以避免医源性损伤椎动脉。Oga等人［20］报道了1例患者准备颈椎前路手术术前检查时发现椎动脉畸形后，成功地实行了后路减压椎板成形术。如果行经寰枢椎关节螺钉固定，需行枢椎的薄层扫描，其中有一层面应通过枢椎椎弓根，这样可明确两者的关系，有椎动脉孔扩张者应放弃此手术。有资料表明，若术侧椎动脉较对侧管径小，术中则可以安全结扎。这是应以全面了解椎动脉的状态为前提的。
4.2 术中避免损伤椎动脉
绝大多数医源性椎动脉损伤系手术医生在术中失去正确的解剖定位，操作偏离方向所致。所以手术时，熟悉椎动脉及周围结构解剖关系和术中反复辨别解剖中线和其他解剖标志对于安全减压和器械植入是至关重要的。
颈椎前路手术的主要目的之一是充分减压，完全去除前方的致压因素，但由于操作偏离方向后导致过度的向外减压则易造成椎动脉损伤。有很多学者对颈椎前路手术减压范围和安全边界的确定进行了相关研究。有研究报道，减压范围至颈长肌内缘外3 mm时，在C3水平减压边缘和椎动脉间至少还保留有5 mm骨质，而在C6水平仍然有9 mm骨质，在C3水平减压开槽宽度15 mm，在C6水平扩展到19 mm是安全的。刘世敬等［22］通过对尸体术中X线造影，并进行CT扫描，研究发现，双侧横突孔间CT测定距离C4为24～26 mm，C5为25～28 mm，C6则为26～29 mm，和X线测得的钩椎关节间距结果相比，平均大2 mm，因此行椎体次全切除减压宽度控制在15 mm时，如果不出现极度偏心，不可能损伤椎动脉。
目前最常用的安全定位解剖标志是两侧颈长肌内侧缘，手术在此区间进行较安全，不会发生椎动脉误伤。不过颈长肌间距比较狭窄，尽管与横突孔之间有7～9 mm的安全距离，但是其与椎管横径相差较大，单纯在此区域内可能难以满足充分减压的要求，而且在安放颈椎前路钢板时必须将此肌向外推开，所以很难保证原先的位置［17］。
另一种方法是采用钩突内侧缘作为减压的内界，钩突内侧缘到横突孔之间有至少5 mm的距离，在此范围内手术可以保证不损伤到椎动脉，但是在减压到椎体中间部分，尤其采用环锯时，就很难确定钩突的内侧缘，而且术中难以反复核对解剖标志。
蒋富贵等［21］提出了采用钩突前脚作为前路减压术中安全边界的定位标志。钩突前脚是椎体前外侧钩突于椎体前缘延续处的折曲点，为颈长肌内侧部所覆盖，术中可推开颈长肌，切开椎间盘时即可确定。其位置表浅，易于定位。钩突前脚与横突孔之间有约4 mm的距离，可以保证安全的空间，且钩突前脚间距与椎管横径相近，可以满足颈椎管充分减压的要求，且在减压过程中骨性标志不容易破坏，可以术中经常核对骨性标志，防止手术偏心减压损伤椎动脉。
刘世敬等人［22］的研究提出采用术中X线造影技术，在减压区域内注入显影剂，拍摄前后位X线片，测定减压区域边缘显影柱和构椎关节连线的距离来估计减压边缘和横突孔间的安全距离，用来估计减压边缘和椎动脉内缘的距离，帮助医生对前正中线的确定，同时保证两侧足够的减压范围。
对于后路寰枢椎经关节螺钉固定术，有报道建议首先根据术前影像分析于最安全的一侧植入螺钉，这样至少有一侧可以获得充分的固定和稳定。如果该侧不幸发生椎动脉损伤，强烈建议不要试图于另一侧植入第2枚螺钉，因为在Wright、Lauryssen的调查中，有1例患者因双侧椎动脉损伤而死亡［12］。Wright［23］介绍了一种后路枢椎椎板双侧交叉螺钉固定技术，能够提供良好的轴向固定，被认为是较经关节螺钉和椎弓根钉更安全的选择。
术中透视或CT扫描有助于预防医源性椎动脉损伤，尤其对于有严重颈椎退变，椎体前缘骨赘形成或一些翻修手术等使解剖标志不明确的病例。近几年计算机辅助手术已日益普及，并取得了不同程度的成功。
5 总 结
颈椎手术难度大，技术要求高，术前应准备精细的手术方案，并作为常规备足够的血源。虽然颈椎手术中医源性椎动脉损伤的发生率很低，但是发生后可导致诸多灾难性的后果。术前的充分准备，手术医生扎实的局部外科解剖知识和对异常椎动脉的认识，以及术中操作仔细，反复核对解剖标志对于预防医源性椎动脉损伤至关重要。术中一旦发生椎动脉损伤，应立即采用局部填塞、压迫等暂时控制出血。待患者全身情况稳定后视损伤情况及现实条件进行相应处理，或请上级医师，紧急咨询专家及向其他相关科室寻求帮助。
【参考文献】
［1］Burke JP,Gerszten PC,Welch WC.Iatrogenic vertebral artery injury during anterior cervical spine surgery［J］.Spine J,2005,5:508-514.
［2］Peng CW,Chou BT,Bendo JA.Vertebral artery injury in cervical spine surgery:anatomical considerations,management,and preventive measures［J］.Spine J,2009,9:70-76.
［3］Inamasu J,Guiot BH.Iatrogenic vertebral artery injury［J］.Acta Neurol Scand,2005,112:349-357.
［4］任先军，Caspar W，Fuchs GA．颈椎前路减压术合并椎动脉损伤［J］．中华骨科杂志，2000，8：461-463．
［5］韩 伟，宋沛松，齐伟力，等．颈椎手术椎动脉误伤的预防及对策［J］.中国矫形外科杂志，2005，11：807-810．
［6］Smith M,Emery S,Dudley A,et al.Vertebral artery injury during anterior decompression of the cervical spine:a retrospective review of ten patients［J］.J Bone Joint Surg,1993,75:410-415.
［7］Heary R,Todd AJ,Ludwig SC.Surgical anatomy of the vertebral arteries［J］.Spine,1996,21:2074-2080.
［8］Daentzer D,Deinsberger W,Boker D.Vertebral artery complications in anterior approaches to the cervical spine:report of two cases and review of literature［J］.Surg Neurol,2003,59:300-309.
［9］Neo M,Fujibayashi S,Miyata M,et al.Vertebral artery injury during cervical spine surgery:a survey of more than 5600 operations［J］.Spine,2008,33:779-785.
［10］Abumi K,Shono Y,Ito M,et al.Complications of pedicle screw fixation in reconstructive surgery of the cervical spine［J］.Spine,2000,25:962-969.
［11］Haid R,Subach B,McLaughlin M,et al.C1-C2 transarticular screw fixation for atlantoaxial instability:a 6year experience［J］.Neurosurgery,2001,49:65-69.
［12］Wright N,Lauryssen C.Vertebral artery injury in C1-2 transarticular screw fixation:results of a survey of the AANS/CNS section on disorders of the spine and peripheral nerves［J］.J Neurosurg,1998,88:634-640.
［13］Deen H,Birch B,Wharen R,et al.Lateral mass screwrod fixation of the cervical spine:a prospective clinical series with 1year followup［J］.Spine J,2003,3:489-495.
［14］Pateder DB,Carbone JJ.Lateral mass screw fixation for cervical spine trauma:associated complications and efficacy in maintaining alignment［J］.Spine J,2006,6:40-43.
［15］张英泽，王庆贤，潘进社，等．颈前路减压植骨术预防椎动脉损伤的基础与临床研究［J］．中华创伤骨科杂志，2004，8：874-876．
［16］Golfinos J,Dickman C,Zabramski J,et al.Repair of vertebral artery injury during anterior cervical decompression［J］.Spine,1994,19:2552-2556.
［17］Curylo L,Mason H,Bohlman H,et al.Tortuous course of the vertebral artery and anterior cervical decompression:a cadaveric and clinical case study［J］.Spine,2000,25:2860-2864.
［18］Prabhu V,France J,Voelker J,et al.Vertebral artery pseudoaneurysm complicating posterior C1-2 transarticular screw fixation:case report［J］.Surg Neurol,2001,55:29-34.
［19］郑祖根，孙永明，沈忆新，等.颈总动脉椎动脉端侧吻合的椎动脉重建实验研究［J］．中华胸心血管外科杂志，1999，5：311-312．
［20］Oga M,Yuge I,Terada K,et al.Tortuosity of the vertebral artery in patients with cervical spondylotic myelopathy:risk factor for the vertebral artery injury during anterior cervical decompression.Case report［J］.Spine,1996,21:1085-1089.
［21］蒋富贵，瞿东兵，朱志刚，等.颈椎前路减压及内固定的解剖学问题［J］．中国临床解剖学杂志，2000，4：310-311．
［22］刘世敬，袁国栋，张景僚，等．颈椎前路减压术中椎体切除安全边界确定的研究［J］．中国矫形外科杂志，2009，3：210-212．
［23］Wright N.Posterior C2 fixation using bilateral,crossing C2 laminar screws:case series and technical note［J］.J Spinal Disord Tech,2004,17:158-162.
作者单位：同济大学附属东方医院骨科，上海 200120