颅颈交界区疾病的椎动脉变异与个性化手术

王建华，夏 虹，尹庆水

椎-基底动脉系统是脑血液供应的重要组成部分，主要负责脑干、大脑半球后1/3、小脑以及脊髓前半部的血液供应。椎动脉作为锁骨下动脉的一个重要的颅内分支，与颈椎关系密切。在颅颈交界区，椎动脉的走行存在较多的解剖变异，这些变异将对上颈椎手术的显露及内固定置入造成一定的影响，一旦损伤椎动脉，后果将非常严重[1-3]。因此，对于伴有椎动脉变异的颅颈交界区疾病患者，需要制定个体化方案，在手术过程中加强对椎动脉的保护，尽量避免其损伤。本文就颅颈交界区疾病的椎动脉变异与个性化手术的研究进展作一综述。

1 正常椎动脉的解剖学特点

1.1 椎动脉的走行

一般而言，椎动脉的走行可分为4段：横突孔前段、横突孔段、寰椎后弓段和颅内段（图1）[4]。（1）横突孔前段：锁骨下动脉起始点至C6横突孔下缘；（2）横突孔段：C6横突孔下缘至C2横突孔上缘；（3）寰椎后弓段：C2横突孔上缘至寰枕后膜入口；（4）颅内段：寰枕后膜入口进入硬膜后与对侧椎动脉汇合，形成基底动脉。在颅颈交界区，椎动脉出C3横突孔后，向上进入枢椎的椎动脉孔，上行一定高度后水平向外拐出，继续上行进入寰椎的横突孔，然后绕寰椎侧块后缘向内，经寰椎后弓的椎动脉沟穿寰枕膜进入枕骨大孔[4]。

1.2 优势椎动脉

人类两侧椎动脉通常不对称、管腔大小不一，其中椎动脉直径明显大于对侧者一般被称为一侧椎动脉优势（vertebral artery dominance，VAD）[5-6]。有学者认为，如果一侧椎动脉与基底动脉的连接更为直接，即使两侧椎动脉直径相当，也可定义为VAD；其研究结果显示，超过50%的人存在VAD，一般左侧椎动脉直径大于右侧[7]。还一些人甚至可能出现单侧椎动脉发育不良或未发育[8]。目前，对于VAD的诊断尚无统一的标准，有学者认为两侧椎动脉直径相差2 mm可考虑为VAD ，但也有学者认为一侧椎动脉直径至少应比另一侧大30%才可诊断为VAD[9]。

2 颅颈交界区椎动脉的解剖学变异与手术的关系

无论颅颈交界区骨结构发育是否正常，都有可能出现椎动脉变异，尤其好发于寰椎后弓段。椎动脉变异还易引发椎动脉病变和脑血管病。颅颈交界区的手术方式以后路手术更为常用，寰椎后置钉方法主要包括经寰椎下关节突置钉[10]和经寰椎后弓的椎弓根螺钉技术[11]。因此，对于椎动脉变异患者行颅颈交界区手术时，若没有相关影像学检查辅助诊断，则容易导致医源性损伤；椎动脉的各种变异也对手术的显露及内固定的置入造成一定影响。

2.1 颅颈交界区骨结构正常时椎动脉变异与手术

2.1.1 横突孔段椎动脉走行和分支变异 这种变异是指椎动脉直接自寰椎后弓下方进入椎管，而不走行于横突孔等骨性管道。日本学者Tokuda等[12]详细研究了这类变异，并将其分为3种类型：（1）Ⅰ型（C2节段型），是指椎动脉出C2横突孔后未继续向上进入C1横突孔，而是转向内上方，经C1、C2椎板间进入椎管，发生率为0.7%。（2）Ⅱ型（窗口型），是指椎动脉出C2横突孔后分为2支，第一支正常走行，第二支经C1和C2椎板间进入椎管后上行并与第一支汇合，发生率为1.0%。（3）Ⅲ型（小脑后下动脉起点下移型），是指椎动脉出C2横突孔后立即分出1个分支，后经C1和C2椎板间进入椎管，形成小脑后下动脉，发生率为0.7%。在行经寰椎下关节突置钉术时，操作区域恰是上述3型变异血管经过的位置，若术前未能充分了解椎动脉变异情况，未能进行充分的判断和评估，术中则很容易损伤椎动脉[13]，使手术风险大大增加。

图1 颅颈交界区椎动脉走行解剖图[4]

2.1.2 椎动脉钩环畸形 是指寰椎后弓椎动脉沟形成围绕椎动脉的骨桥，可分为全环型和半环型，其中半环型更为常见。椎动脉钩环畸形占正常人的2%～3%，但由此引起椎动脉第三段受压并出现供血不全症状者仅占1/10。钩环的形成对椎动脉具有一定的保护作用，但在施行经寰椎后弓的椎弓根螺钉技术时，由于钩环在C1后弓椎动脉沟处形成宽厚的骨面，容易导致进钉点误判，引起椎动脉损伤[14]。

2.1.3 寰椎椎动脉沟压迹变异 何帆等[15-16]将这种变异分为3型：普通型（83%）、轻度变异型（13%）和重度变异型（4%），其中变异型因寰椎椎动脉沟压迹过深导致的后弓过薄，使得3.5 mm螺钉无法置入，此时推荐采用寰椎侧块螺钉或者椎板钩的方式进行固定。

2.1.4 下颈椎椎体环及枢椎椎动脉高跨 下颈椎椎体环是指横突孔明显内移、扩大至椎体内，在椎体内形成腔洞，椎动脉位于其中，发生率约为2%[17]。颅颈区手术若需要显露或切除该椎体，则容易损伤椎动脉。枢椎椎动脉高跨是指C2横突孔明显向内、上方偏移，在C2侧块骨质内形成空腔，椎动脉居于其中，发生率约为10%～20%[18-19]。这类变异是导致枢椎置钉风险增加的因素之一。王建华等[20]详细研究枢椎椎动脉孔的变异情况，根据解剖特征将其分为4型：Ⅰ型（松散低拐型，58.75%）、Ⅱ型（紧密高拐型，18.75%）、Ⅲ型（紧密低拐型，15.00%）和Ⅳ型（松散高拐型，7.50%），其中II型呈典型“内挤高拐”的高跨形态，严重挤压椎弓根，导致椎弓根菲薄。在实施Magerl螺钉或经枢椎椎弓根螺钉固定术时，如果遭遇高跨的枢椎椎动脉孔，则螺钉极有可能进入椎动脉孔，造成椎动脉损伤或压闭，引起严重后果。临床上也常有一些行椎弓根螺钉置钉术的患者术后主诉头晕不适等，经CT扫描钉道显示枢椎椎动脉孔部分受到椎弓根螺钉的挤压。这种现象常见于两侧椎动脉发育不对称的患者，尤其是因钉道位置不十分理想，优势椎动脉在枢椎椎动脉孔内受到挤压而变窄时，椎-基底动脉供血易出现不足，从而引起相应的临床症状：症状较轻者大部分表现为一过性头晕，经对侧代偿后很快缓解；但如果双侧同时受压、严重缺血时，可以引起小脑梗阻甚至死亡。

2.2 颅颈交界区骨结构畸形时椎动脉变异与手术

合并颅颈交界区发育畸形是手术的难点之一。颅颈交界区域常见的骨结构畸形包括：游离齿状突，齿状突缺如，寰椎后弓缺如，寰椎后弓不连，寰椎枕骨化，寰椎侧块不对称，C2/3先天融合以及枕骨髁和颅底发育畸形等。据报道，骨结构畸形者合并椎动脉变异的发生率明显高于正常人群[21]。Tokuda等[12]对21例颅颈交界区先天骨结构畸形患者进行研究，其中4例（19%）合并C2节段性椎动脉，变异发生率明显高于骨结构正常人群（2.3%）。Yamazaki等[22]报道的11例合并颅颈交界区先天骨结构畸形患者中，8例伴有椎动脉变异，发生率高达72.7%。由此可见，颅颈交界区骨结构畸形通常伴随椎动脉变异，值得临床医生重视。

3 个性化手术要点

3.1 熟练掌握局部解剖学知识

对于伴有椎动脉变异的颅颈交界区疾病患者，制定和实施颅颈交界区个性化手术的前提是术者对该部位解剖结构的研究和认识。对个体患者的椎动脉异常走行及其与周围软组织关系的明确，直接影响到颅颈交界区手术方案及手术入路的选择，是手术成败的最关键因素。

3.2 做好术前评估

术前评估内容包括风险评估和手术方案的确定。由于颅颈交界区骨结构发育畸形及其合并的椎动脉畸形均会增加手术风险，因此术前必须对每一例患者进行详细而全面的检查，包括：颈椎张口正侧位X线片、颈椎薄层CT扫描、CT血管造影及MRI检查等。可采用数层法判断枢椎椎动脉孔的类型，实施从颅底到全颈段的连续薄层CT扫描，并沿寰椎、枢椎椎弓根方向连续出图[23]，据此确定适合哪种固定方式。对合并寰椎枕骨化、C2/3融合等骨性变异的患者，术前应行CT血管造影检查明确椎动脉的走行变异及其与骨结构的相互解剖关系，判定其对手术显露及置钉方案的影响，以此确定手术入路，降低手术的风险，提高手术的成功率。

3.3 重视与数字骨科技术相结合

近年来，数字医学技术突飞猛进，其中计算机辅助设计和快速成型（computer assisted designrapid prototyping，CAD-RP）技术在临床得到广泛应用[24-25]。借助高速螺旋CT扫描，可以获取病变区域的精确断层信息，同时将这些信息保存为Dicom格式的数字化文件，然后导入Mimics、Freeform等软件进行三维重建与处理，最后导入激光快速成型打印设备，获得与患者颈椎等比例的精细实物模型。CAD-RP技术的发展为颅颈交界区的外科手术治疗提供了一种更为有效的辅助手段，可为各类复杂颅颈交界区个体化手术方案的制定、术前模拟、手术设计和实施等过程提供帮助。对于伴有椎动脉变异的颅颈交界区疾病患者，可将CT造影技术与CAD-RP技术相结合，复制出一个包括椎动脉在内的复合模型，术者可以在模型上避开椎动脉，寻找最佳置钉角度的方向；也可以设计特殊的内固定钢板，或者借助逆向工程技术为寰枢椎设计置钉导航模板，提高置钉成功率。

总之，颅颈交界区的椎动脉解剖变异较为常见，这些变异可能对后路手术的显露过程及内固定置入造成影响，甚至损伤椎动脉。如果实施经口咽前路手术则更有利于避开变异的椎动脉，以减少椎动脉变异带来的影响。因此，对合并椎动脉变异的颅颈交界区疾病，在诊断、评估、手术方案设计、数字化技术应用等方面应该始终贯穿个性化原则，以保证手术方式的安全、便捷、高效。

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