脊柱转移瘤术前动脉栓塞研究进展

蒋伟刚 刘耀升 刘蜀彬

Research progress on preoperative transarterial embolization in patients with spinal metastases

JIANG Wei-gang, LIU Yao-sheng, LIU Shu-bin.Department of Orthopaedics, the 307th Hospital of CPLA, Anhui Medical University, Beijing, 100071, PRCCorresponding author: LIU Yao-sheng, Email: 15810069346@qq.com

脊柱转移瘤术前动脉栓塞研究进展

蒋伟刚 刘耀升 刘蜀彬

Research progress on preoperative transarterial embolization in patients with spinal metastases

JIANG Wei-gang, LIU Yao-sheng, LIU Shu-bin.Department of Orthopaedics, the 307th Hospital of CPLA, Anhui Medical University, Beijing, 100071, PRC
Corresponding author: LIU Yao-sheng, Email: 15810069346@qq.com

【关键词】止血技术；栓塞，治疗性；骨肿瘤；脊柱；出血

动脉栓塞术最主要的目的是减少术中出血，还可栓塞肿瘤组织的血管，使肿瘤坏死溶解。目前，术前动脉栓塞术已被广泛应用于高血运脊柱肿瘤的治疗。动脉栓塞术不但可以作为减少手术出血的一种术前辅助措施，增加手术操作的可行性和安全性，使手术获得更好的疗效[1-3]，而且在某些情况下，其可以单独作为姑息性治疗的一种，用以减轻肿瘤疼痛及压迫等症状[4]。因此，动脉栓塞术的结局可以是不同程度的局部缺血，也可以是目标肿瘤的完全坏死。

一、适应证与禁忌证

高血运转移瘤是脊柱肿瘤术前栓塞术最常见适应证。总体而言，60% 的脊柱转移瘤、40% 的脊柱原发性良性肿瘤和 85% 的脊柱原发性恶性肿瘤都是高血运[5]。以下内容提示存在较高的围手术期出血风险，应适当考虑进行术前动脉栓塞术：( 1 ) 组织学类型：肾细胞癌[6]、生殖细胞和内分泌肿瘤 ( 如甲状腺癌 )[3]、侵袭性椎体血管瘤[7-8]、血管母细胞瘤[9,8]、骨肉瘤[10]、骨巨细胞瘤[11,8]、骨动脉瘤样囊肿[12]、黑色素瘤[13]、骨母细胞瘤[8]、血管脂肪瘤[14]、血管外皮细胞瘤[15]、神经节瘤[16]、血管肉瘤[17]、脊索瘤[18]。临床最常见的高血运脊柱转移瘤来源于肾细胞癌和甲状腺癌[1-3]。乳腺癌、前列腺癌、结肠癌转移以及来历不明的转移瘤如果血管造影显示高血运状态也可适当选择栓塞治疗。( 2 ) 临床表现：红斑、结节、褶皱。( 3 ) 影像学提示肿瘤快速生长。( 4 ) 肿瘤组织的溶解、迅速生长、侵犯周围软组织结构以及频繁的影像学检查都可以增加围手术期出血[6]。( 5 ) 大范围的手术操作。

Robial 等[19]发现术前栓塞术虽可降低肾癌脊柱转移瘤的术中出血，但对乳腺癌和肺癌脊柱转移瘤的效果却不明显，并认为术中出血受手术范围影响较大。

血管造影显示脊髓前动脉与拟栓塞的血管共蒂及操作者缺乏相关的技术和经验都是脊柱肿瘤血管栓塞术禁忌证。栓塞前高血压和低血压应当得到控制。碘过敏的患者可以术前 24 h 给予糖皮质激素或苯海拉明。肾功能不全是血管造影的相对禁忌证，对于肾病患者，应当限制使用显影剂，减少静脉输液，减少半胱氨酸摄入。外科医生应当注意镰状细胞贫血、多发性骨髓瘤都可损害肾功能。肾衰的患者造影后应进行透析。

二、栓塞剂

脊柱肿瘤栓塞治疗常用的栓塞剂包括：明胶海绵颗粒[3,20]、聚乙烯醇 ( polyvinyl alcohol，PVA )[21]、金属线圈[22]、无水酒精海绵[23]、丁基－氰基丙烯盐酸黏合剂[24]、乙烯醇共聚物及其复合物[2]。

明胶海绵颗粒在 24 h 内诱导血栓形成，闭塞肿瘤血管，溶解后可使血管再通，达到暂时性闭塞肿瘤血管的目的。Gellad 等[20]报道了 2 例骨肿瘤患者成功行明胶海绵栓塞术后 3 天出现大出血的病例，其主要原因是栓塞的血管再通过快。

直径为 50～1200 μm 的不可吸收的 PVA 颗粒均可使用，而直径为 100～300 μm 的颗粒最常使用。手术应在PVA 栓塞后的 7 天内进行以防血管再通[21]。远端 PVA 颗粒栓塞的同时可采用明胶海绵或金属线圈栓塞近端营养血管。

动脉内注射无水乙醇可导致纤维蛋白坏死、血管内膜硬化、血管坏死并能对正常组织产生伤害；暴露于无水乙醇中的肿瘤细胞可发生凋亡。无水乙醇已成功用于肾癌脊柱转移瘤的术前栓塞治疗[23]。

用 Onyx 栓塞剂经动脉或直接穿刺到脊柱肿瘤瘤体的栓塞治疗已被公认为安全有效。Onyx 18 和 34 分别由 6% 和 8% 的乙烯醇共聚物复合物以及 94% 和 92% 的二甲亚砜组成。与明胶海绵和 PVA 相比，用 Onyx 进行的血管栓塞是永久的，不容易发生瘤体血管的再通现象。栓塞后 8 天可观察到瘤体软化。Onyx 栓塞的其它优点还包括更深层次的渗透、更广泛的栓塞以及栓塞导管易于抽出等[2]。

临床上决定栓塞剂选择的因素有很多，操作者熟练程度和经验是先决条件。液体栓塞剂可以增加非靶血管的栓塞和靶组织外组织坏死的风险，相对而言较难掌控，许多操作者选择颗粒栓塞和不锈钢或金属线圈相结合的方法。目前，有关栓塞剂结果的比较研究仍较少。Basile 等[25]发现明胶海绵微粒和 PVA 在减少术中失血方面效果相似。

三、动脉栓塞的最佳时机

栓塞术前 MRI、CT 及 B 超十分重要，可以辨别肿瘤大小、与某些重要结构的距离、有无共用血管以及复杂病变部位动脉的血供和静脉分流等。CT 血管造影对存在多重血供且治疗方案复杂的巨大肿瘤病灶非常必要。

血管造影的安全性指标包括血浆凝血酶原时间、部分活化凝血活酶时间、血小板计数和血红蛋白等。微粒栓塞、线圈栓塞、注射栓塞剂可能产生凝血级联反应，因此凝血异常应在术前尽可能获得纠正。有活动性出血或多次输血史的患者栓塞术前凝血异常必须获得纠正。某些情况下肿瘤可以引起凝血异常，如 Kasabach-Merritt 综合征。

术前栓塞的最佳时机尚未完全确定。由于血管有快速再生、缺血后脊髓水肿受压或脊髓转移灶出血的风险，手术当天进行栓塞比术前 1 天栓塞在减少术中失血方面效果更明显，栓塞术后应尽快施行手术。栓塞后 3 天进行较大手术出血倾向明显。Kato 等[3]对 66 例甲状腺癌和肾细胞癌脊柱转移患者后路姑息性减压手术前辅助栓塞治疗的回顾性研究发现，在完全栓塞的患者中，栓塞当天手术组术中失血以及围手术期输血需求少于第 2 天手术组，差异有统计学意义 [ ( 433±376 ) ml vs. ( 1012±974 ) ml，P＝0.01 ]。Pikis 等[1]则建议动脉栓塞应是在肿瘤引起轻微脊髓压迫手术的前 1 天进行，或在脊髓病变或脊髓压迫症紧急手术的前几个小时进行，这个时机的动脉栓塞能最大程度获得血流阻断效果，减少潜在的神经恶化或血管再通的风险。

四、血管造影术和栓塞术的方法

一次成功的栓塞包含以下几步：决定栓塞和确定时机、麻醉和定位、股动脉穿刺、血管造影和超选择性血管造影、肿瘤血流征的评估、栓塞和栓塞后血管造影。

动脉栓塞常规操作是在患者局部麻醉下经皮经股动脉路径施行。单排数字减影血管造影可依赖每个导管的位置来识别肿瘤的血液供应以及前方和后外侧脊髓动脉的位置。基于血管造影术的结果肿瘤血管化可分为无血管化、中度血管化、高度血管化或是高度血管化伴随血管分流和多重供养几种类型。

在中度血管化和高度血管化肿瘤患者中，颗粒栓塞治疗通常是可选择的方法。其操作是将微导管的尖端放置于椎体节段动脉主干，直至位于邻近椎动脉分支的起始部分。通过微导管将颗粒注入肿瘤团块进行栓塞以避免不必要的远端栓塞。之前，椎动脉主干的远侧节段动脉分支是通过导管注射明胶海绵或是安置可拆分的金属环进行栓塞。一旦通过聚乙烯乙醇化合物微粒注射使得血液暂停，就会使用液体栓塞剂、金属环或明胶海绵去栓塞近端的节段动脉，进一步减少了术前血管再通的可能性。栓塞通常是单侧的、双侧的、完全的或是不完全的。

术前栓塞应尽量避免栓塞非目标血管，在经导管动脉栓塞术时进行相关血管的造影可以确保栓塞的安全性。只有在栓塞脊柱病灶前确认脊髓的血液供应才能明确动脉栓塞术是否可行。一旦肿瘤的供应血管被确定，即可以进行插管和栓塞。根据血管的直径选择合适的导管。Richard 等[26]报道使用 4 号或 5 号导管作为诊断导管，栓塞较大的血管时可以继续使用相同的导管，也可以再插入 2.3 号或 2.5 号的微导管。在有些情况下，大口径的导管具有很多优势，例如可进行多次的路径测量，可进行脊椎肿瘤血管栓塞时的高流量生理盐水冲洗或者可充当大直径高流速的微导管。然而，大口径导管可以引起动脉痉挛、近端血管闭塞和血管损伤，以致栓塞失败。因此，推荐使用微导管，其优点是：栓塞剂可以远离近端血管；减少非靶血管栓塞的可能；肿瘤的供应血管是丰富的，微导管较大口径导管插入方便。

五、疗效评估

术中失血量和红细胞输入量是评估术前栓塞术效果的常用指标。然而，术中出血量受多种因素影响，如硬膜外静脉破裂出血、软组织切除的范围、麻醉技术、肿瘤的位置、患者身体状态等。因此，术中出血量不一定是评价术前栓塞术效果的可靠指标。

Kobayashi 等[27]对可能影响接受术前颗粒栓塞的62 例胸腰段脊柱肿瘤患者术中失血因素进行了回顾分析。单因素分析结果显示肿瘤体积、手术方法和手术的侵袭性是术中失血的相关因素；而多因素分析结果显示手术的侵袭性是术中失血的惟一独立预后因素。Rehák 等[6]对 15 例接受根治性手术的肾癌脊柱转移瘤患者的术中出血特点进行了回顾性分析，8 例接受术前栓塞。肿瘤大小和手术操作复杂性的不同使栓塞和不栓塞患者分组间不具有可比性。尽管术者进行了充分栓塞，但部分患者失血仍较多。作者认为肿瘤转移的范围、大小、手术方式的复杂程度、栓塞的程度都是影响围手术期出血的重要因素。Quraishi 等[28]研究同样发现栓塞后出血也与肿瘤范围相关，同时认为再灌注、动静脉吻合、广泛的手术操作均可能相关。

Guzman 等[29]对 24 例高血运脊柱肿瘤患者行术前栓塞术，22 例患者的肿瘤组织血供被完全阻断。作者认为高血运脊柱肿瘤术前栓塞术是安全有效的，并有利于肿瘤的根治切除；而术中出血与术前血管造影显示的肿瘤组织血管化程度并无明显联系。Kato 等[30]对 46 例不同部位来源的胸腰椎脊柱转移瘤姑息性减压手术的预后转归进行回顾性对照研究发现，23 例行术前栓塞术的患者术中平均出血 520 ( 100～3260 ) ml，另 23 例未行术前栓塞的患者术中平均出血 1128 ( 1000～3260 ) ml。作者认为术前栓塞在减少术中出血方面是安全有效的。

Pikis 等[1]研究发现在 96 例接受术前造影的脊柱转移瘤患者中，84 例 ( 88% ) 行血管栓塞术，6 例 ( 6% ) 造影证实肿瘤血供不丰富无须栓塞，其它 6 例 ( 6% ) 由于血管畸形或有预期并发症 ( 靠近脊髓前动脉、靠近颈胸段 )而不适合栓塞。84 例进行栓塞术的患者中，34 例 ( 40% )表现为高血运脊柱转移瘤，其中，原发肿瘤为肾细胞癌的 22 例，乳腺癌的 6 例，甲状腺癌的 3 例，另 3 例来源于其它组织。30 例 ( 88% ) 高血运转移病灶进行了双侧或完全栓塞。术后未出现与操作相关的严重并发症，仅11 例 ( 32% ) 出现了继发于栓塞远端节段肌肉短暂轻度到中度疼痛。

六、并发症

通常认为脊柱肿瘤术前栓塞较为安全，除因栓塞颗粒迁移到软组织引起操作部位肌肉轻度或中度疼痛外，与操作相关的并发症并不多见。然而，必须强调脊柱肿瘤血管栓塞术仍有发生严重并发症可能，包括无症状小脑梗死[31]和急性小脑梗死[32]，脊髓梗塞导致的 T12以下的完全截瘫[33]，脊髓梗塞导致的 T6～7以下 Brown-sequard 半脊髓综合征[34]，脊髓缺血引起的双下肢持续性肌无力[29]，氰丙烯盐酸栓塞引起的硬膜外出血等[35]。

中段胸椎转移瘤 ( T4～7) 可能接受该节段直径较小的脊髓前动脉的营养。此外，要注意纵向和侧支吻合。事实上，即使只通过不涉及根髓动脉的根动脉栓塞，粒子也可迁移到上、下一级的肋间/腰动脉或对侧动脉，再汇入根动脉或根髓动脉。为了克服这类不常见但可能出现的并发症，栓塞前或栓塞术中选择性的微血管造影可识别靶血管和潜在的异常吻合口。血管造影还能评估栓塞方案，减少栓塞剂回流。

血管栓塞术并发症的另一个预防措施是使用直径300～500 μm 的中号微粒子。更小的微粒会从血管管壁的微小孔径透过，而大的微粒会迅速闭塞近端血管或聚集在导管中闭塞导管。通过放置在脊髓根动脉口的导管随意注射大量微粒子是危险的，甚至会引起不可预知的严重危害。

七、结论

术前栓塞对高血运脊柱肿瘤治疗的有效性已得到公认。对肿瘤供应血管的彻底栓塞和尽早地手术 ( 数小时 )可能是决定栓塞术疗效的关键。靶血管的准确定位和彻底栓塞可以有效减少术中出血，增加手术操作的可行性和安全性。从整体上看，动脉栓塞术是安全的。可以通过选择合适的栓塞剂、准确定位拟栓塞血管、规范操作者操作来减少动脉栓塞术并发症的发生率。

参 考 文 献

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( 本文编辑：王萌 )

. 会议纪要 Meeting summary .

【Abstract】More than 60% of spinal metastases are hypervascular tumors. Intraoperative bleeding often occurred in the surgery for spinal metastases in the past. Therefore, it is necessary to take some preoperative interventions to reduce intraoperative bleeding. Preoperative embolization may be considered in order to decrease the risk of hemorrhage and improve the outcomes. Embolization in the patients with spinal metastases can be performed through the angiographic catheter. When such embolization is performed carefully, the complication rate becomes low. Preoperative transarterial embolization for hypervascular spinal tumors has been extensively used at present, and is considered to be a highly effective adjuvant technique in reducing intraoperative blood loss. Meanwhile, the feasibility and safety of the surgical procedure can be increased and better surgical outcomes can be achieved. Adequate embolization of tumor nutritious blood vessels and early surgery after embolization ( in hours ) seem to determine the curative results of the procedure. Hypervascular spinal tumors are major indications of arterial embolization. One of the main contraindications of preoperative embolization for spinal metastases is a shared vascular pedicle between the anterior spinal artery and the quasi embolism. In general, embolization should be carried out within 72 hours before the surgery. The sooner the excision is performed, the less the blood loss is. After 72 hours, hemorrhage control is decreased due to arterial recanalization, arteriectasia or establishment of collateral circulation. In this paper, the indications and contraindications of preoperative transarterial embolization, the choice of emboliaztion agents, operation time, operation method, curative results and complications are reviewed.

【Key words】Hemostatic techniques; Embolization, therapeutic; Bone neoplasms; Spine; Hemorrhage

( 收稿日期：2014-09-09 )

通信作者：刘耀升，Email: 15810069346@qq.com

基金项目：北京市科委首都临床特色课题《脊柱转移瘤硬膜外脊髓压迫症减压手术的预后因素分析》( z131107002213052 )作者单位：100071 北京，安徽医科大学解放军 307 临床学院骨科

DOI:10.3969/j.issn.2095-252X.2015.07.018

中图分类号：R738.1