功能性腘动脉陷迫综合征的CTA解剖特点初探
2012-08-20董国祥
张 龙 李 选 董国祥 赵 军
(北京大学第三医院介入血管外科,北京 100191)
腘动脉陷迫综合征(popliteal artery entrapment syndrome,PAES)是因先天性腘窝发育畸形,造成腘动脉在运动时反复受周围起止点异常的肌肉、肌腱挤压,导致远端肢体缺血的疾病。其中有一型,有相同的临床表现、造影诱发试验阳性,但手术探查时,无法证实“解剖畸形”,被称为“功能性腘动脉陷迫综合征”(functionalpoplitealarteryentrapment syndrome,fPAES)。fPAES常被认为是腓肠肌内侧头过度肥大[1],或运动员腘窝肌肉异常发达等原因,造成腘窝相对空间狭小引起的。fPAES是否真的不存在“解剖畸形”尚有争议。双下肢CTA检查能同时提供腘动脉及周围软组织毗邻关系信息,清晰的影像使分析先天性腘窝“解剖畸形”成为可能[2,3]。近年来,多篇文献报道利用CTA发现PAES并在术中证实[3~6]。本研究希望通过对比fPAES患肢与对照肢体的CTA表现,了解fPAES是否存在“解剖畸形”及其特点。
由于年龄≥60岁者已过了PAES的高发年龄,双侧腘动脉仍然血流通畅的,说明既往60余年腘窝结构未对腘动脉造成损害,发生PAES的可能性小,在本研究中被视为“阴性”对照。
1 临床资料与方法
1.1 一般资料
fPAES组:回顾2007~2011年我科经手术确诊的fPAES术前CTA,共9例(14条患肢)。男6例,女3例。年龄15~48岁,(27.4±8.6)岁。无症状肢体3条;有症状肢体11条,均为间歇性跛行,其中3条跛行距离<200 m。2条肢体术前腘动脉已闭塞,经球囊扩张成形后恢复血流(才可进行诱发试验检查)。此14条患肢造影诱发试验均阳性。11条有症状肢体术后症状均完全缓解,余3条无症状肢体是因对侧肢体症状就诊,也同期接受了治疗。手术均采用腘窝后方入路,探查畸形,松解腘动脉。术中均证实腓肠肌内侧头不同程度外移,起自髁间窝,未发现其他解剖畸形。术中背伸患者踝关节时,可证实腘动脉受外移的内侧头挤压。
对照组:回顾2010~2011年我院因动脉硬化闭塞症(87例)或肾动脉狭窄(3例)行双下肢CTA检查,年龄≥60岁且双腘动脉血流通畅的入组,共90例(180条肢体)。男58例,女32例。年龄(71.5±5.4)岁。
1.2 试验方法
采用“CTA标线法”比较 fPAES组与对照组CTA轴位图像的解剖位置关系。
1.2.1 CTA标线的设定原则 见图1。
基准线BL:股骨内外侧髁的后缘的连线。用于纠正因行CTA检查时,下肢体位不同造成的内、外旋差异,使所有肢体的CTA轴位片有可比性。
VLa:经外侧髁内缘与后缘拐点作基准线的垂线,是髁间窝的最外侧界,作为评价内侧头及腘动脉外移的界限;
VLb:经腓肠肌内侧头肌腹最外缘作基准线的垂线,作为评价内侧头外移程度的标志。
图1CTA标线示意图(正常解剖)
1.2.2 判读方法及观察指标 先自头侧至脚侧连贯观察CTA轴位片,确认腘窝有无明显畸形或肌腱起止点异常,以及腘动脉通畅情况,再在股骨内外侧髁水平按照上述方法取标线,进行观察,并选取最严重平面记录。观察指标共分7类,每类均按照从正常到异常分为2~4个级别,每一项观察指标用数字代表相应的级别。见表1。
表1 CTA标线法的观察指标及记录方法
1.2.3 对“解剖畸形”的分类 “异位”与“移位”。我们将“解剖畸形”分为两类:“异位”指动脉与肌腱的相对位置关系颠倒,如原应在腘动脉内侧的腓肠肌内侧头经腘动脉外侧走行。另一类称“移位”,指动脉与肌腱的相对位置关系保持生理状态,但动脉或肌腱相对标准解剖位置发生偏移,如腓肠肌内侧头仍在腘动脉内侧,但两者整体向外偏移。
图2 异常肌腱穿过右腘动、静脉之间,并最终汇入腓肠肌内侧头(属于解剖性PAES)。记录Y2图3 双侧腓肠肌内侧头均与腘动脉完全异位,并起自髁间窝(属于解剖性PAES)。记录Y3/MS3/MF3 图4 右腘动脉外移,右腘动脉前移,腓肠肌内侧头起自髁间窝。记录:AW1/AQ1/MF1 图5 右腘动脉外移,腓肠肌内侧头外移,腓肠肌内侧头起自髁间窝。记录:AW2/MW2/MF2 图6 右腘动脉前移,腓肠肌内侧头外移,腓肠肌内侧头向外超过腘动脉。记录:AQ2/MW2/MS2 图7 左腓肠肌内侧头外移,向外超过腘动脉,起自髁间窝。记录:MW2/MS1/MF2
2 结果
用“标线法”记录两组各项观察指标不同级别的肢体条数,结果见表2。fPAES组中,所有肢体均存在腘动脉前移AQ1或AQ2及腓肠肌内侧头起自髁间窝MF2的情况,且腓肠肌内侧头向外超过腘动脉MS1或MS2有13条(93%)。而对照组中,腘动脉深浅位置正常的AQ0有112条(62%),腓肠肌内侧头与腘动脉相对外移关系正常的MS0有142条(79%),没有外移完全超过腘动脉MS2的情况。
在对照组中,腓肠肌内侧头起自髁间窝的MF2有97条(54%),完全起自“股骨内侧髁后上方”(MF0)(解剖学所描述的标准位置)的仅有21条(12%)。我们将对照组180条肢体中,解剖学所描述的如图1那样的标准正常解剖归为“标准组”;根据腘动脉与周围肌腱是否存在解剖关系“移位”(如腘动脉外移)、“异位”(如腓肠肌内侧头起自腘动脉外侧),分别归入移位组、异位组。只要有一项观察指标异常,就不能纳入“标准组”。见表3。
表2 对照组及fPAES组各项观察指标不同级别的肢体数(条)
表3 对照组各亚组观察指标不同级别的肢体数(条)
对照组中标准组仅13条(7%)。有8条(4%)存在异位情况,其年龄(78±6)岁,此8条肢体腘动脉血流通畅,无解剖性PAES导致腘动脉损害的表现,追溯病史,也均无PAES相关症状。而对照组中最常见的是存在不同程度及方式的“移位”的肢体159条(88%)(移位组),其中最主要的移位现象是腓肠肌内侧头起点外移,MF1和 MF2共152条(84%)肢体的腓肠肌内侧头起自髁间窝。
3 讨论
3.1 对腘窝正常解剖及fPAES的新认识
人们对PAES的认识是从1879年尸体解剖中发现“腘动脉走行于腓肠肌内侧头内侧”开始的。经典的PAES,腘动脉或肌腱或两者同时走行异常,异常的肌腱主要是腓肠肌内侧头,也可以是腓肠肌外侧头、跖肌、腘肌等其他肌腱,关键是上述组织全部或部分与动脉位置关系发生颠倒。
fPAES 是 Rignault[1]于 1985 年首次提出,一位术前诊断PAES的运动员,手术探查仅看到腓肠肌内侧头肥大,腘动脉走行正常,“未发现解剖畸形”,认为fPAES是由肌肉异常肥大造成的。1999年,Levien等[7]报道fPAES伴腘动脉血栓形成3例,认为即使“没有解剖性畸形”,也可发生腘动脉损害。2000年Sperryn等[8]又报道1例,并在Rich提出的PAES分型基础上增加第六型:F型,定义为:“患肢腘动脉在诱发运动(如踝跖屈)时受压狭窄或闭合,而无解剖畸形”。此时,才把以前定义的PAES前五型归为“解剖性 PAES”。既然 fPAES“无解剖畸形”,又如何造成腘动脉陷迫,学术上存在着争议。除认为腓肠肌的异常肥大外,有学者认为,在肌肉收缩时,其横截面在特定部位的增大,造成骨筋膜室的相对局限而压迫血管引起[9],还有学者认为是因神经受压迫造成[10]。
传统的“解剖畸形”是指肌腱与动脉的解剖位置关系发生颠倒,如腓肠肌内侧头走行于腘动脉外侧,我们称之为“异位”。解剖性PAES的“解剖畸形”是“异位”,而本研究描述的“移位”却并不包括在传统的“解剖畸形”内。因此,传统观点是:无“异位”就“无解剖畸形”。
解剖学描述:腓肠肌内、外侧头分别起自股骨内、外侧髁后上方,腘动脉走行于其内、外侧头之间。但代表着这种理想正常解剖的标准组仅占对照组7%(13/180),而移位组却占88%(159/180),其中最主要的移位现象就是腓肠肌内侧头起点外移,完全起自“股骨内侧髁后上方”的仅占12%(21/180)。我们不能简单地认为,腓肠肌内侧头外移起自髁间窝的都不是正常人,不能仅把“标准组”当作正常人。在对照组中,年龄均在60岁以上,均不伴有腘动脉损害,都应是非PAES肢体。因此,即使存在相对于标准解剖的轻度移位,也应视为正常。
然而,在fPAES组中,全部患肢的腓肠肌内侧头向外移位,起自髁间窝且93%(13/14)超过了腘动脉,所有腘动脉均向深方移位,说明fPAES虽没有“异位”,却存在明显严重于对照组的“移位”。正是由于正常人与fPAES患者都存在腓肠肌内侧头的外移,又缺乏“正常人”的判断标准,难以在移位程度上加以区分,才使fPAES的严重“移位”现象被人们忽视。2008年就有学者用MRI描述了腓肠肌内侧头外移的普遍性[11],提出移位与PAES可能有关。但fPAES的移位严重程度重于正常人且何种移位可能有意义,尚未被揭示。
“移位”现象的普遍存在有其特殊的胚胎学基础。胚胎发育过程中,腓肠肌内侧头自外向内迁移,腘动脉自深方向浅方迁移,最终达到理想解剖的位置。如迁移不完全,提前停止在某个位置,就会出现CTA观察到的相对于标准解剖的移位现象。胚胎时向内迁移不全,结果自然是肌腱的向外移位。对照组中的移位组占88%(159/180)正说明这种迁移不全是相当普遍的。
fPAES的相对严重的移位是否有其病理意义呢?
在fPAES组中,93%(13/14)腓肠肌内侧头向外移位超过了腘动脉(MS),伴有腘动脉100%(14/14)向深方移位(AQ);而对照组中,62%(112/180)的腘动脉深浅位置关系(AQ)及79%(142/180)腓肠肌内侧头与腘动脉相对关系(MS)如标准解剖一样正常,全组没有腓肠肌内侧头外移完全超过腘动脉(MS2)的情况。这一点提示:腘窝解剖结构的移位,有可能“从量变到质变”,轻微移位时不影响腘动脉,严重移位时,更接近腘动脉,就有可能在肌肉收缩时,造成腘动脉受压,成为fPAES。如胚胎发育过程中发生“异位”,造成压迫的可能性进一步增大,就成为更容易被诊断并更易造成腘动脉损害的解剖性PAES。
因此,fPAES并非“无解剖畸形”,这些患肢表现为肌腱或腘动脉“移位”,只是因为没有“异位”,才产生“无解剖畸形”的误解。对腘窝正常解剖的认识不足是误解fPAES病因的主要原因。fPAES的本质很可能就是“移位”。内侧头外移是否超越腘动脉及腘动脉是否向深方移位是fPAES两个有意义的观察指标。
3.2 对在对照组中发现“异位”现象的认识
对照组90例中,异位组占4%(8/180),年龄(78±6)岁,无 PAES症状史,也无腘动脉损害。1977年Gibson等[12]在86例尸检中见有腘窝解剖异位3 例(3.5%),共 4 条(2.3%)肢体,这 3 例生前均追溯到间歇性跛行的病史,但没有腘动脉损害,生前并未诊断PAES。这些肢体应如何界定与PAES的关系呢?
PAES是临床综合征,由于运动中腘窝周围肌肉组织反复压迫腘动脉,造成远端肢体缺血是PAES的诊断要点。我们认为发生腘动脉陷迫的可能性大小受下列因素影响:①压迫组织的坚韧程度;②压迫组织与动脉之间缓冲空间的大小;③患肢运动量的多少;④压迫时间的长短。前两项主要决定动脉被压迫的程度;后两项决定动脉累积受损的程度。异位组发现的异位肌腱通常相对细小,不易构成对腘动脉的有效压迫;或者平素运动量较小,不容易出现压迫症状。有解剖畸形却终身无症状,让我们认识到“腘窝解剖异位只能作为解剖性PAES的必要条件”,有异位也不一定诊断PAES。
因此,“异位”和“移位”允许在正常人群中出现。能产生PAES临床症状的“异位”和“移位”,才应也均应被视为PAES的“解剖畸形”。“异位”的是解剖性PAES,“移位”的是fPAES。
3.3 CTA标线法
CTA可深入分析腘窝空间结构[11]的细微变化。腘动脉是否通畅,腘动脉及周围肌腱的位置,以及它们之间的相对位置关系都一目了然。由于完善CTA检查时,患肢的体位各异;判读CTA影像时,观察者的侧重点各异。为了使CTA判读客观、可重复、容易记录,才诞生了标线法。因为解剖性PAES以异位的肌腱为特征,更容易被认识,多数情况下不需要使用标线法来研究,但fPAES为明确有无移位及程度,非常需要标线法的帮助。
各项观察指标中,Y及AO无须使用标线。Y描述了是否存在动脉与肌腱解剖性异位及程度,要通过连贯观察腘窝轴位序列来确定,是分组和诊断的主要依据。AO描述腘动脉有无狭窄或闭塞,是本研究确定入组条件的依据。AW:腘动脉外移是否有意义尚待研究。AQ:腘动脉前移即向深方移位,被肌肉挤压于股骨两髁之间的风险提高。fPAES组患肢腘动脉均向深方移位;而对照组62%(112/180)的腘动脉深浅位置关系正常,提示腘动脉向深方移位可能是fPAES区别于正常人的重要特征之一。MW:腓肠肌内侧头外移,甚至超过了股骨髁间窝的外侧界(MW2),更接近腘动脉,也会增加挤压动脉的机会。MS:fPAES组93%(13/14)腓肠肌内侧头向外移位超过了腘动脉,而对照组79%(142/180)腓肠肌内侧头与腘动脉相对关系正常(MS0),对照组没有腓肠肌内侧头外移完全超过腘动脉(MS2)的情况。因此,腓肠肌内侧头向外超过腘动脉者可能也是fPAES区别于正常人的重要特征之一。MF:对照组腓肠肌内侧头起点正常(MF0)的仅有12%(21/180);fPAES组没有一条腓肠肌内侧头起点位置正常。说明腓肠肌内侧头起点外移在人群中相当普遍,是由胚胎发育过程决定的,移位越严重就越有可能发生PAES。
3.4 CTA标线法与诱发状态下CTA检查的比较
诱发状态下CTA检查辅助诊断PAES,已在文献中有相关报道[13,14],通常是先完成一次常规的双下肢CTA检查,再做1~2次诱发动作的CTA检查,观察腘窝周围肌肉有无对腘动脉的压迫。这种方法存在一定缺陷:①CTA检查每次扫描需要80~100 ml造影剂进行增强(造影诱发试验每次仅使用10 ml)。为减少造影剂用量及射线量,CTA诱发检查的次数受限。我们改良CTA诱发试验检查,诱发试验扫描时,仅扫描腘窝周围,且一次增强过程中扫描2次,先做放松状态的,在CT机复位过程中(约10秒)做诱发动作。如诱发阴性,再做二次增强。②诱发试验有多种动作[15],并不是所有的诱发动作都容易阳性;尤其是fPAES,也不是每次诱发都能阳性,这与腘窝局部解剖异常的程度有关,还与患者检查时是否足够用力有关。由于CTA诱发试验检查次数不能过多,漏诊的可能性增大。③很多患者是在没有怀疑PAES的情况下做常规CTA检查的,如果能通过标线法就辅助诊断,可避免二次检查。从已有CTA检查中找到辅助诊断PAES的线索正是本课题的目的。
4 小结
人群中,腓肠肌内侧头的外移普遍存在,并可能“从量变到质变”:轻微移位时不影响腘动脉,明显移位时就有可能在肌肉收缩时造成腘动脉被挤压,成为fPAES。fPAES可能是严重移位导致的结果。
“异位”和“移位”允许在正常人群中出现。能产生PAES临床症状的“异位”和“移位”,均应被视为“解剖畸形”。fPAES的本质是“移位”的可能性较大。内侧头外移是否超越腘动脉及腘动脉是否向深方移位是fPAES两个有意义的观察指标。
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