脊柱外科医源性腰动脉损伤文献复习

周怡利 刘列华 周强 王自立 蒋电明

腰动脉是起源于腹主动脉的小血管，分布于L1～4腰椎的腰动脉多成对分布，分布于 L5的腰动脉大部分缺失[1]。腰动脉沿着椎体的中份由前向后走形，在椎弓根下方、椎间孔前缘分为 3 支，即前支、后支和中间支[2]，其起源、走向、分布可有一定变异[3-4]。腰动脉可因创伤[5-6]、自身血管病变[7-8]、医源性损伤[9-28]而发生出血和 ( 或 ) 假性动脉瘤，其病例在临床上不多见，容易被忽略。但是一旦误诊或漏诊，会导致大出血、休克甚至死亡的严重后果[25]。笔者复习脊柱外科中医源性腰动脉损伤的文献，重点分析是哪些医源性操作导致的医源性腰动脉损伤并分析其原因、诊断和治疗，旨在唤起脊柱外科医生对医源性腰动脉损伤的高度重视。

资料与方法

在 Web of Science、PubMed、Embase 和中国生物医学数据库中进行全面搜索，截至 2020 年 12月。搜索题名或关键词为腰动脉、腰动脉出血、腰动脉损伤、腰动脉瘤、腰动脉假性动脉瘤及其英文名称 segmental artery、lumbar artery、lumbar arterial hemorrhage、lumbar artery injury、lumbar artery aneurysms、lumbar artery pseudoaneurysm、segmental arterial hemorrhage、segmental artery injury、segmental artery aneurysms、segmental artery pseudoaneurysm。文献纳入标准：患者因为脊柱疾病接受了脊柱外科手术；术中或术后被证实为腰动脉损伤导致的出血和 ( 或 ) 假性动脉瘤；文献详细记录腰动脉出血和( 或 ) 假性动脉瘤情况、后续处理。文献排除标准：创伤、腰动脉自身血管疾病导致的腰动脉出血和( 或 ) 假性动脉瘤。

结 果

共收集到 123 篇文献，其中与脊柱外科相关的腰动脉出血共 58 篇，排除 30 篇为非医源性腰动脉出血，其中医源性腰动脉损伤的文献 28 篇[9-36]，从1991 年至 2020 年 ( 表 1 )，多为病案报道的形式发表，累计 35 个病例。这些文献来自美国 5 篇，中国 5 篇，意大利 4 篇，日本 3 篇，英国 2 篇，韩国2 篇，印度 2 篇，荷兰、西班牙、法国、希腊、波兰各 1 篇。

表 1 医源性腰动脉损伤文献Tab.1 Literature on iatrogenic lumbar artery injury

注：?：未知Notice: ?: Unknow

在 35 个病例中，男 14 例，女 19 例，没有确定性别的 2 例。年龄 23～84 岁，平均 ( 64.9±13.7 ) 岁。原发疾病为腰椎退变者 21 例 ( 其中明确为腰椎间盘突出症者 9 例，腰椎管狭窄症者 6 例，退行性腰椎滑脱 4 例，1 例腰椎退变性侧凸，1 例被笼统地诊断为腰椎退变 )，腰椎骨折者 7 例 ( 老年骨质疏松性椎体骨折 5 例，青壮年腰椎骨折伴有神经损伤 2 例 )，腰椎感染 4 例，腰椎肿瘤 3 例。其它诱发因素：抗凝治疗 5 例次，恶性肿瘤 6 例次，动脉粥样硬化 1 例，败血症 1 例，高血压 1 例。

所施行的手术操作为经皮椎间孔镜椎间盘切除术 ( percutaneous transforaminal endoscopic discectomy，PTED ) 8 例，椎体成形术 ( percutaneous vertebroplasty，PVP )、椎体后凸成形术 ( percutaneous kyphoplasty，PKP ) 5 例，椎体穿刺活检 5 例，后路椎管减压 + 椎弓根螺钉内固定术 5 例，后路椎间融合 + 椎弓根钉内固定术 3 例，骨折复位椎弓根钉内固定术 2 例，椎间盘摘除术 2 例，椎体次全切除 +椎弓根钉内固定 1 例，后路 L2经椎弓根椎体截骨( pedicle subtraction osteotomy，PSO ) 矫形内固定植骨融合术 1 例，后路椎管减压术 1 例，侧入路腰椎椎间融合术 ( extreme lateral interbody fusion，XLIF )1 例，脓肿引流手术 1 例。

医源性腰动脉损伤原因：PVP ( PKP ) 和椎体活检穿刺损伤者 10 例，8 例为椎间孔镜下操作所致，椎弓根钉损伤者 5 例，椎间孔区域减压者 2 例，椎间盘摘除术时髓核钳损伤 2 例，横突骨折导致腰动脉撕裂者 1 例，手术中复位骨折的椎体 1 例，拉钩损伤者 1 例，cage 植入撕裂腰动脉或椎弓根螺钉损伤 1 例，椎间隙操作损伤 1 例，椎体截骨手术损伤1 例，横突间备植骨床损伤 1 例，引流管刺激所致1 例。

左侧腰动脉损伤占 18 例：第 2 腰动脉 6 例，第 4 腰动脉 6 例，第 3 腰动脉 5 例，第 1 腰动脉1 例。右侧腰动脉损伤占 15 例：第 4 腰动脉 8 例，第 3 腰动脉 4 例，第 2 腰动脉 2 例，第 5 腰动脉1 例。没有明确腰动脉来源者 2 例。

第 4 腰动脉损伤共 14 例，其中椎间孔镜损伤3 例，椎弓根螺钉损伤 3 例，椎体穿刺损伤 3 例，椎间孔减压损伤 2 例，椎间隙减压损伤 2 例，横突间备植骨床损伤 1 例。第 3 腰动脉损伤共 9 例，其中椎间孔镜损伤 4 例，椎体穿刺损伤 2 例，椎间隙减压损伤 1 例，cage 植入撕裂腰动脉或椎弓根螺钉损伤 1 例，引流管刺激所致 1 例。

处理及治疗结果：血管栓塞者 29 例，经皮栓塞者 2 例，手术结扎者 1 例，类固醇和环磷酰胺治疗1 例，均获成功。另 1 例在手术中抗休克治疗过程中死亡，1 例家属拒绝栓塞治疗死亡。

讨 论

在脊柱外科手术操作中，以 P T E D，P V P( PKP )，穿刺活检，椎弓根钉内固定术，椎间盘摘除术发生腰动脉医源性损伤的案例最多。其中在 PVP( PKP ) 和椎体穿刺活检手术中，不管是椎弓根内穿刺还是椎弓根外入路穿刺，都有可能损伤到腰动脉。椎弓根内穿刺时尤其应注意穿刺针的前方是否会突破椎体皮质，一旦突破椎体皮质，将会有腰动脉损伤的危险[19]。尤其是对于椎体破坏、严重的骨质疏松、椎体前方骨皮质骨折，皮质对穿刺针没有明显的阻力，导致穿刺针容易穿出椎体。椎弓根外入路的穿刺技术要求穿刺针紧贴上关节突的外侧和横突基底部的上缘刺入，在椎体后外侧和椎弓根外侧交界处刺入椎体[37]。但是，椎体后外侧和椎弓根交界处往往有腰动脉或其分支经过。如图 1a 所示，患者 L1椎体的腰动脉到达椎体后外侧后，向上发出分支绕过椎弓根的外侧，由于 L1椎弓根的直径往往较小，如果在该脊椎行椎弓根外穿刺或者椎弓根螺钉植入时，腰动脉及其分支往往容易损伤。部分腰椎无自前向后走行的腰动脉，但在椎弓根基底部外侧可能有来自上位腰动脉向下发出的节段间支( 图 1b )，因此椎弓根外入路穿刺等操作就有更大的腰动脉损伤风险[11,18]。Biafora 等[11]报道了 1 例经椎弓根外入路 PKP 治疗 L5椎体压缩性骨折，术后第10 天切口部位出血，血红蛋白在 4 h 内从 9.3 g / dl 下降到 8.2 g / dl。选择性血管造影证实右第 4 腰动脉在椎间孔处向下发出一节段间支，跨过 L5右侧椎弓根外侧壁，正好被穿刺损伤导致出血，利用微型线圈和明胶海绵栓塞成功控制了出血。Heo 等[18]报道了1 例 73 岁女性患者椎弓根外入路 L2PVP，术后 2 h患者出现严重的放射性疼痛和左腿麻木、刺痛感，收缩压在术后 6 h 从 130 mm Hg 降至 9 mm Hg，CT 扫描显示腹膜后巨大血肿，血管造影证实为左侧 L2节段动脉出血 ( 图 2 )。予以微线圈和明胶海绵栓塞。术后 40 天，超声引导下腹膜后抽吸血液 500 ml。

图 1 a：第 1 腰动脉在椎体后外侧发出分支，向上绕过 L1 椎弓根的外侧；b：第 3 腰动脉在椎间孔处发出节段间支，向下跨过 L4 椎弓根的外侧；c：腰动脉沿着横突后方向外走行分布Fig.1 a: The branch from the 1st lumbar artery at the posterolateral vertebral body bypassed the lateral side of the L1 pedicle upward;b: The segmental branch from the 3rd lumbar artery crossed down the lateral side of the L4 pedicle; c: The lumbar artery ran outward along the posterior of the transverse process

当施行腰椎椎管减压操作时，不管是摘除椎间盘的中央椎管减压，还是扩大椎间孔的神经根管减压，以及椎间孔镜手术，都可能会损伤腰动脉的分支。椎间孔位置的腰动脉不仅有从前向后走行的数条分支，还有上下方向的腰动脉的垂直分支。Nojiri等[38]研究了腰动脉在椎间盘侧方的垂直分支，发现腰椎动脉分支垂直地跨过椎间盘中 1 / 3 者占 3%，垂直地跨过椎间盘后 1 / 3 者占 30%。这些分支在术中容易损伤，一旦损伤，不容易止血。这能解释为什么 PETD、椎间孔区域的减压操作、横突基底部骨折以及偏外的椎弓根螺钉容易损伤腰动脉的分支而导致出血。腰椎间盘髓核摘除术时，髓核钳突破椎体前方不但会损伤椎前大血管[39-40]，腰动脉也可能被损伤，本研究发现了 2 例。特别一提的是 Ventura等[25]报道的病例作为每一个脊柱外科医生都应该高度重视。1 例 L5～S1椎间盘突出症患者，由于定位错误而施行了左 L4～5半椎板切除术，术中髓核钳在摘除椎间盘时越过了 L4～5椎间隙前方的前纵韧带，直至腹膜后间隙。在“抓取”髓核组织时撕扯了右侧第 4 腰动脉而导致腹膜后大量出血，患者术中低血压一直得不到纠正、逐渐休克时才怀疑到血管损伤。但是，突然发生的失血性休克使得所有的药物治疗的尝试都失败，最后患者死亡。尸检证实为右侧第 4 腰动脉被撕扯损伤导致的大出血，腹腔出血量达到 1800 ml，右腰部、肾周可见大量的血凝块。由此应该强调，第一是手术部位的绝对正确，若有疑问随时术中 C 型臂机透视以确认责任节段、手术节段；第二是正确的手术操作技术，椎间盘摘除时器械严禁突破椎间盘的纤维环及前纵韧带。

图 2 a：腰动脉损伤示意图；b：腹膜后巨大血肿；c：血管造影；d：血管栓塞。引自参考文献 [18]Fig.2 a: Schematic diagram of lumbar artery injury; b: Large retroperitoneal hematoma; c: Angiography; d: Transarterial embolization. The pictures were quoted form Heo et al [18]

腰椎椎弓根螺钉可能损伤椎前大血管，如腹主动脉[41-42]。本研究发现椎弓根螺钉损伤腰动脉者有5 例，其共同点是椎弓根螺钉植入时位置偏外，椎弓根螺钉的外侧从横突基底部的前方、椎弓根的外侧进入，损伤了腰动脉在横突基底部前方的分支。Sugimoto 等[22]报道其中 1 例徒手施行椎弓根螺钉植入时横突基底部出血 600 ml，术中调整椎弓根螺钉方向，局部压迫止血，术后 CT 检测发现右侧腰大肌血肿、右侧第 2 腰动脉出血，予以血管栓塞。XLIF 需要器械建立通道，拉钩可能损伤邻近的腰动脉，也可能损伤了椎间盘侧方中 1 / 3 垂直走行的腰动脉分支[17,36]。对于腰椎椎体的骨折，腰动脉可能被累及[6]，由于术中骨折复位，挫伤的腰动脉可能被撕裂导致出血。另外，对于腰椎横突骨折，并发腰动脉出血的情况也不少见，其原因往往是腰动脉行至椎弓根外侧后沿着横突后方向外走行分布( 图 1c )。对有接受抗凝治疗、恶性肿瘤、感染、动脉粥样硬化的患者，医源性腰动脉损伤或形成假性动脉瘤的概率可能会增加，可能与患者凝血功能异常、血管壁炎性改变有关[43-44]。

如何及时发现医源性腰动脉损伤对指导尽早的后一步治疗非常重要。笔者认为，术中不明原因的出血或血压下降，排除了凝血功能障碍和心血管疾病后，要仔细检查术野，做到彻底止血，必要时扩大手术切口、增加暴露。若肉眼没有查找到出血原因，应及时通知介入科进行血管造影。对于脊柱手术后的患者，复查 X 线片往往不能发现腰大肌血肿及腹膜后出血，当然也不主张每 1 例脊柱手术后的患者都进行常规的 CT 或血管造影检查。对于术后患者出现背痛、腰痛加重、腹痛，下肢神经症状、贫血、血压下降、切口出血等情况时，应尽早行血管造影等检查排除腰动脉出血。部分患者术后形成腰动脉假性动脉瘤，不表现为急性失血的表现，有比较充足的诊断时间，但是需警惕动脉瘤破裂大出血。本研究发现左、右侧腰动脉医源性损伤的比例大致相当 ( 18∶15 )。第 4 腰动脉损伤最多，共14 例，包括椎间孔镜损伤 3 例，椎弓根螺钉损伤3 例，椎体穿刺损伤 3 例，椎间孔减压损伤 2 例，椎间隙减压损伤 2 例，横突间备植骨床损伤 1 例。第3 腰动脉损伤共 9 例，包括椎间孔镜损伤 4 例，椎体穿刺损伤 2 例，椎间隙减压损伤 1 例，cage 植入撕裂腰动脉或椎弓根螺钉损伤 1 例，引流管刺激所致1 例。第 4 腰动脉容易发生损伤出血可能与它的直径较大相关[45]，另外，由于腰椎退行性疾病主要发生在下腰椎，L4椎体及其附近区域常常是手术操作部位所在。可以看出，椎间孔镜、椎体穿刺、椎弓根螺钉植入是最常导致腰动脉损伤的手术操作。

对于已经明确为医源性腰动脉出血的患者，及时治疗非常重要。术中能及时发现的，通过切口能处理的可以局部结扎。大部分患者术后才得到诊断，再次开放手术患者不愿意接受、出血点隐蔽不易被发现、手术的风险增加。选择性经动脉血管内栓塞已成功用于胃溃疡出血、产科术后出血的治疗，骨与软组织肿瘤的术前准备[46-48]。对于腰动脉出血，经腰动脉血管内栓塞也是目前公认的、安全、有效、微创的治疗手段，可以达到立即进行止血并避免开放手术的风险[7,49]。本研究中 28 例均经动脉腔内栓塞成功治愈。术中止血困难也可行动脉腔内栓塞，需要暂时关闭切口，将患者置于仰卧位便于股动脉置管[24]。对于出血不多，患者全身情况稳定，经动脉腔内栓塞不成功的患者，局部经皮栓塞、药物治疗也是可以选择的方法之一[20]。

本研究收集了比较典型的医源性腰动脉损伤的病例资料，还有一些报道腰动脉的损伤作为一个手术的并发症被简单提及，没有详尽的资料，本研究没有收录[50-51]。

在脊柱外科手术中，医源性腰动脉损伤虽不常见，但是一旦发生，可造成危及患者生命的严重后果。术前制订详细的手术操作计划、掌握腰动脉的解剖位置、制订控制腰动脉出血预案非常重要。在一些容易造成医源性腰动脉损伤的手术操作中要格外小心，如 PVP ( PKP )、椎体活检、植入椎弓根螺钉、椎间盘摘除、椎间孔镜、椎间孔减压等。确保植入物位置正确，最好辅以三维导航器械监视植入物的位置。术后加强观察，尽早排查和发现腰动脉出血。一旦明确诊断，首选动脉腔内栓塞。