肾动脉解剖变异及其在肾癌治疗中的临床意义

吕定阳 双卫兵

作者单位：030001 太原，山西医科大学第一临床医学院(吕定阳)；山西医科大学第一医院泌尿外科(双卫兵)

随着医学影像技术的飞速发展和数字化医学时代的到来，越来越多的早期肾癌被发现。目前，肾癌的手术方法主要为后腹腔镜肾癌根治术或肾部分切除术，术中肾血管的找寻和处理是手术成功的关键，血管损伤和出血是手术的主要并发症。国内外多项研究报道，肾癌患者的肾动脉变异发生率远高于普通人群，包括支数异常、走行异常和分支异常，这大大增加了手术难度[1-3]。同时，由于后腹腔空间狭小，缺乏肾血管的解剖标志，在游离变异的肾蒂血管时，更易出现肾血管损伤，导致腹腔镜下难以止血，从而中转开放手术。因此，术前准确地了解变异肾血管的解剖基础对指导手术具有重要的意义。当前，通过影像学技术对肾血管解剖进行术前评估，可提高手术成功率并减少并发症的发生。本文结合相关研究文献，分析和总结了肾动脉变异的解剖基础，并探讨其在肾癌手术治疗中的临床价值。

一、肾动脉

1.肾动脉正常解剖及其变异的发生机制：正常情况下，每侧肾脏都由单支动脉供血。肾动脉多平第1～2腰椎水平，在肠系膜上动脉下方开口于腹主动脉侧方，后经肾门入肾。在胚胎时期，随着原位于盆腔的肾脏逐渐上移以及高位新生血管的建立，原来连接肾脏的低位旧血管不断退化消失，最终每侧肾脏只留下1支肾动脉和1支肾静脉。如果旧血管没有完全退化或消失，就会形成变异的肾血管，而其中管径最大、供应肾面积最大的动脉被称为肾动脉。

2.肾动脉变异的发生率：在肾血管变异中，肾动脉变异最为常见，根据国内文献报道，肾动脉的支数多为1支(85.99%)和2支(12.14%)，3～4支(1.78%)比较少见。李会兵等[2]和白松等[3]研究报道，肾癌患者合并肾动脉变异的发生率分别为25.10%和17.50%，高于普通人群的14.01%。国外有文献报道，肾动脉变异的发生率与种族有关，白种人较高，为35.30%，而有色人种则较低，为18.50%[4]。肾癌的发生是否与肾动脉变异有关还需进一步研究。

3.肾动脉变异的类型：肾动脉变异的种类繁多，其分类方法各有不同。按肾动脉变异发生侧分类可分为左侧型、右侧型和双侧型，其中左右两侧肾动脉变异发生率无明显差异，双侧肾动脉变异发生率更低。按肾动脉变异支数可分为1支型、2支型、3支型、4支及以上型。按照肾动脉起源和走行可分为4型：①Ⅰ型，为肾门前肾动脉分支，是由肾动脉主干近端发出的1支或多支动脉分支，其直径大小不等，倘若其发出位置距肾动脉根部小于1.5 cm，则称为过早分支。根据其进入肾脏的部位可再细分为ⅠA、ⅠB和ⅠC型，ⅠA型为1支或多支均进入肾门；ⅠB型为1支或多支均进入肾脏的上极和(或)下极实质；ⅠC型为肾门和肾脏的上极或下极实质均可见分支进入。②Ⅱ型，是由胸主动脉、腹主动脉或其属支(肠系膜上下动脉、髂总动脉等)发出的1支或多支动脉分支。根据其进入肾脏的部位可再分为ⅡA、ⅡB和ⅡC型，ⅡA型为分支动脉均进入肾门；ⅡB型为分支动脉均进入肾脏的上极和(或)下极实质；ⅡC型为肾门和肾脏的上极或下极实质均可见到分支动脉进入。③Ⅲ型，为Ⅰ型和Ⅱ型混合存在的类型。④Ⅳ型，为其他少见类型，例如：动脉分支连接腹主动脉及肾动脉干，形成主动脉-肾动脉桥，此类型较为少见。

二、副肾动脉

副肾动脉(accessory renal artery, ARA)是肾动脉变异类型中最常见的一种，其与临床的关系也最为密切，有时直接影响手术方式以及手术相关并发症的发生率。

1.ARA的发生率和定义：国内尸体解剖研究发现，ARA的发生率为43.3%[5]。聂思等[6]通过影像资料研究发现ARA的发生率为33.4%。而国外文献研究报道，ARA的发生率为14.8%～30.0%[7-9]。国内影像学研究较尸体解剖研究中的ARA发生率低，这可能与影像学检查无法发现微小ARA有关。而造成国内外ARA发生率差异较大的原因则是由于对其定义不尽相同。国内学者多认为，凡不经肾门入肾的动脉均称为ARA，包括起源于肾动脉但不经肾门入肾的动脉，此种定义强调肾动脉的入肾位置。而国外研究的定义强调肾动脉的起源及走行，认为只要是从胸主动脉、腹主动脉或其属支发出并延伸入肾的动脉，即为ARA。值得一提的是，国外相关研究的定义中，对于起源于肾动脉及其分支的血管，无论进入肾的哪个位置，都称之为肾动脉门前分支，不能以ARA而论。我们也认为此定义较为合理。

2.ARA的变异类型：按照吴岩等[10]的报道，ARA的变异类型可分为3种：①分支动脉均进入肾门；②分支动脉均进入肾脏的上极和(或)下极实质；③肾门、肾脏的上极或下极实质均可见到分支动脉进入。对于ARA的变异支数研究，国内文献报道，1支型所占比例最高，为76.7%～79.1%[11-12]。支数变异对于肾脏的相关手术具有极其重要的影响，如果术中出现误扎ARA，会导致其供应的肾脏组织缺血坏死，而漏扎则会使手术区域渗血过多，导致术野模糊不清，影响手术进行[13]。当存在多支型ARA时，大多数情况下双侧肾脏都有发生，单侧发生率比较低，且支数越多，双侧发生的几率越大。

三、节段肾动脉

1.节段肾动脉解剖学认识更新：1901年，Brödel[14]将肾动脉细分为4～5个分支，3/4的血液供应肾前方，而1/4的血液供应肾后方；并将节段肾动脉定义为最严格意义上的末端血管，其前段永远不会跨越到后侧，反之亦然；同时强调肾动脉血管之间并不吻合。1954年，Graves[15]描述了第一个肾节段分类(图1)，将肾实质分为5段：4个前段(尖段、上段、中段和下段)和1个后段，每段都由其各自的动脉分支供应。

A：前视图；B：3/4视图；C：侧视图；D：后视图(1为尖段，2为上段，3为中段，4为下段，5为后段)图1 动脉分布

由于越来越多的早期肾癌被发现，肾部分切除术作为T1a期局限性肾肿瘤的主要治疗方法在临床上广泛应用[16]。该术式可以在保留肾功能的同时，实现与根治性肾切除术类似的疾病预后。进行这一手术时需要暂时夹闭肾动脉，以减少术中失血，不过夹闭动脉的同时也会导致肾脏缺血，如果缺血时间过长，必然会影响肾脏功能[17-19]。为了最大限度地减少肾缺血，有临床研究建议夹闭灌注肿瘤的节段动脉[20-21]。然而，一项在机器人辅助肾部分切除术中使用近红外荧光成像的研究表明，这种技术并不能造成肿瘤区域的完全缺血[22]。

Macchi等[23]对正常人肾脏进行的一项研究表明，单个肾段可以接受1个或多个动脉分支的供血，这些分支起源于一条通往另一肾段的动脉，提示节段肾动脉分支分布与Graves描述的肾节段分类不完全一致。这个研究结果也解释了选择性阻断节段肾动脉难以获得肿瘤区域完全缺血的原因。随后Borojeni等[1]的临床研究证实了这个观点。

2.节段肾动脉的变异类型：节段肾动脉变异分为以下3类：Ⅰ类，单个肾段可以接受1个或多个动脉分支的供血，这些分支起源于一条通往另一肾段的动脉；Ⅱ类，不同肾段之间存在侧支动脉供血；Ⅲ类，肾前段的动脉可能接受肾后段的动脉分支供血。

四、肾动脉变异在肾癌治疗中的临床意义

随着泌尿外科治疗技术的不断进步和发展，肾癌手术也在充分切除肿瘤的前提下，更加注重保留肾脏功能、减少患者创伤和加速患者康复。

1.对手术治疗的临床意义：有研究表明，肾癌患者合并肾动脉变异的发生率高于普通人群中肾动脉变异的发生率[24]。当肾血管存在解剖变异时，术中血管损伤的几率显著增加。因此，术前进行基于CT的肾脏可视化三维成像，可以提前了解肾动脉的解剖特征，对于缩短手术时间、降低术中出血、减少术中及术后并发症、缩短住院时间都有着积极的作用。

在腹腔镜根治性肾切除术中，变异肾动脉进入肾上极、肾下极的分支大多供应肾实质上段和下段，此时固有的肾动脉分支可能缺如或重复分布。术前若了解肾动脉的解剖情况，可以显著减少术中和术后的相关并发症。CT血管造影显示肾动脉变异的敏感性接近100%[25]，对肾癌的肿瘤血供类型、肿瘤供血动脉来源的诊断符合率和肾动脉解剖显示正确率达96.15%[26]，这对泌尿外科疾病的诊断、治疗起着积极的作用。术前进行基于CT的可视化肾脏三维模型重建，可以为肾细胞癌合并肾动脉变异的患者提供精确的术前规划和术中应用，简化了手术难度，缩短了手术时间和减少了手术相关并发症。

在肾部分切除术中，特别是腹腔镜肾部分切除术(laparoscopic partial nephrectomy, LPN)，其成功的关键就是精确游离并控制肿瘤区域的供血动脉。术前充分了解肾动脉的解剖结构，可以帮助术者准确结扎肾主动脉及ARA等变异动脉，减少误扎导致的相应区域组织缺血和漏扎导致的术野区渗血过多，以减少对手术操作的影响。CT血管造影能清楚显示肾肿瘤的血供来源及肿瘤与邻近肾内动脉分支的关系，为手术提供重要的信息[27]。Wang等[28]对比研究了基于传统CT的三维可视化技术(three-dimensional visualization technology, 3DVT)与常规CT检查在LPN围手术期的有效性和安全性，结果发现3DVT组的患者手术时间更短，术后相关并发症发生率更低。也有学者提出，在LPN中，建立在高质量双源CT血管造影基础上的肾血管模型，能更准确地了解肾动脉的解剖信息，可以为选择性夹闭供应肿瘤相应实质节段的节段肾动脉提供有效的指导，并且可以有效降低对剩余肾实质的损害[29-30]。

2.对于围手术期管理的临床价值：有学者认为，肾动脉变异尤其是ARA是继发性高血压的危险因素之一[31-34]。早在1951年，Marshall等[31]研究发现高血压人群中ARA的发生率比正常人群高。2015年，牛建栋等[32]的研究显示，ARA存在且管径较粗时，肾动脉直径减小，肾动脉的供血区灌注压显著降低，这使得肾素-血管紧张素系统激活从而导致血压升高。同样，VonAchen等[33]通过CTA和MRA对顽固性高血压患者进行检查，发现这些患者的ARA发生率高于正常人群。Satyapal等[34]的研究也得出了相同的结论。但部分学者认为，肾动脉变异只是单纯的血管解剖变异，对继发性高血压的发生并没有产生影响[3,35-36]。Saba等[35]对214例患者进行肾脏CT血管造影检查，结果发现有ARA组和无ARA组的高血压患病率差异无统计学意义。

尽管白松等[3]的研究将肾癌患者分为肾动脉支数正常组和异常组并发现两组患者高血压患病率无显著性差异，但是合并肾动脉变异尤其是ARA的肾癌患者，如果同时合并高血压，我们仍需关注围手术期的血压管理，特别是使用肾癌靶向药物时，更要注意患者血压的控制。

五、总结和展望

术前精准了解肾动脉的具体解剖情况是肾癌手术成功的重要保障，其在减少出血及血管损伤等相关并发症方面发挥着重要作用。术前进行CT血管造影检查或基于CT的肾脏可视化三维重建，可以提前了解患者肾动脉的解剖学信息，有利于术中精准操作，减少术中出血和术后相关并发症。此外，肾动脉变异由人体先天发育异常所致，而且肾癌患者的肾动脉变异发生率较普通人群高，因此，从基因的角度探讨两者之间的关系，找出肾癌相关的基因学标志物，也可能成为肾癌防治的一个探索方向。