一、發(fā)病原因
確切病因尚不清楚,可分為先天發(fā)育異常性和繼發(fā)性脊髓空洞癥兩類,后者罕見。
1、先天性脊髓神經管閉鎖不全,本病常伴有脊柱裂、頸肋、脊柱側彎、環(huán)枕部畸形等其它先天性異常支持這一看法。
2、脊髓血液循環(huán)異常引起脊髓缺血、壞死、軟化,形成空洞。
3、機械因素,因先天性因素致第四腦室出口梗阻,腦脊液從第四腦室流向蛛網膜下腔受阻,腦脊液搏動波向下沖擊脊髓中央管,致使中央管擴大,并沖破中央管壁形成空洞。
4、其他,如脊髓腫瘤囊性變、損傷性脊髓病、放射性脊髓病、脊髓梗死軟化、脊髓內出血、壞死性脊髓炎等。
二、發(fā)病機制
1、先天性病因大體有四種學說
(1)Gardner的流體力學理論:1958年開始,Gardner報道了大量ChiariⅠ型畸形伴脊髓空洞癥的病例,他推測由于枕大孔區(qū)的梗阻(先天畸形或蛛網膜炎等),使腦脊液不能從四腦室流出,腦脊液在脈絡膜叢動脈源性搏動的作用下,就會不斷沖擊脊髓中央管,使其擴大,并破壞中央管周圍的灰質,形成空洞。手術中也發(fā)現四腦室與中央管是交通的;部分病人腦室造影時,可觀察到造影劑經四腦室進入中央管;經皮膚穿刺向空洞內注入空氣,氣體也可溢入四腦室;而且空洞內液體蛋白含量低,與腦脊液相似。但也有不同意見:部分病人在造影、手術及尸檢中未發(fā)現四腦室與中央管的交通;腰穿注入造影劑雖不流入四腦室,但空洞可顯影;部分空洞與中央管分離,并且是多房的。有的學者計算了脈絡叢動脈源性搏動的壓力,發(fā)現壓力很小,不可能造成空洞。另外此學說無法解釋延髓空洞癥的產生。
(2)Williams的顱內與椎管內壓力分離學說:1969年以來,Williams進行了一系列研究,對腦室、空洞及蛛網膜下腔做了壓力測定。認為人在咳嗽,打噴嚏及用力時,可引起顱內及椎管內靜脈壓上升,使腦脊髓蛛網膜下腔的壓力隨之升高,此時正常人是通過腦脊液在蛛網膜下腔的往返流動來平衡的。而有小腦扁桃體輕度下疝的病人,由于腦脊液循環(huán)障礙,就出現了壓力的不平衡。Williams發(fā)現在咳嗽初期,腰部蛛網膜下腔的壓力高于基底池,以后則相反。由此他推測小腦扁桃體可能有活瓣作用,當脊髓蛛網膜下腔壓力升高時,腦脊液可上推下疝的扁桃體而流入顱內;隨著脊髓蛛網膜下腔壓力的下降,小腦扁桃體再度下疝,使腦脊液不能回流,造成顱內壓增高,促使腦脊液從四腦室向中央管灌注,這是顱內與脊髓、中央管與脊髓外產生的壓力差,Williams稱為腦脊液壓力分離。這個壓力差反復間斷地作用很多年,就可以形成交通性脊髓空洞癥。
通過空洞穿刺及動物實驗也發(fā)現空洞內壓力高的特點。部分病人在咳嗽用力時,也有癥狀加重的臨床報道。脊髓空洞癥病人中央管與空洞的交通不是一直開放的,由于枕大孔處組織反復受壓及其他原因,可以關閉。由此在空洞的進展上提出了腦脊液沖擊理論,在枕大孔明顯受壓的病人,當咳嗽等用力時,脊髓蛛網膜下腔的壓力突然升高,由于不能向顱內傳遞,就向脊髓內空洞傳遞,因空洞的開口被關閉或有活瓣作用,空洞內液體不能流入顱內,就向上面中央管旁的灰質沖擊,久而久之,空洞逐漸向上擴展,并在脊髓空洞的基礎上形成延髓空洞。由此說明延髓空洞不可能單獨存在,此點與臨床觀察相符。
(3)腦脊液脊髓實質的滲透學說:1972年Ball在脊髓空洞癥的尸檢中發(fā)現脊髓實質內血管周圍間隙的明顯增寬,他在空洞內注入墨汁可沿血管周圍間隙擴散,并在局部形成一些小池,特別是脊髓背側白質明顯。由此推測由于枕大孔區(qū)畸形,靜脈壓及脊髓蛛網膜下腔壓力反復一過性的升高,長期作用于脊髓,使血管周間隙逐漸擴大,腦脊液由此滲入而形成空洞。1979年Aboulker提出神經軸突組織是能透過水的,腦脊液可沿神經組織向脊髓內滲透。臨床上也有報道術中確實證實四腦室與中央管無交通的病人,在延遲腦脊液造影像上空洞可顯影,而且部分空洞遠離中央管,多偏在靠近脊髓表面最近的后角部分等。
(4)循環(huán)障礙學說:Netsky在脊髓空洞癥病人尸檢中發(fā)現髓內有血管異常,特別是后角明顯。他推測隨著年齡的增長,異常血管周圍可發(fā)生循環(huán)障礙而導致空洞。脊髓對腦脊液的灌注或沖擊的損害有保護性機制,膠質纖維增生,這些纖維會影響脊髓實質的血液供應,缺血可能是空洞產生及進展的原因之一。脊髓實質(主要在后角)先天性異常并不是發(fā)病的惟一因素。脊髓后角先天異常,加之枕大孔區(qū)畸形及靜脈壓等因素,使腦脊液很容易從先天異常側的脊髓后根侵入,在局部形成空洞,隨著空洞的擴展可與中央管交通,繼之中央管逐漸擴大,最后可與四腦室相通。
2、后天性病因多由脊髓腫瘤、蛛網膜炎及外傷等因素引起。外傷可使脊髓中心部壞死,造成滲出液及破壞產物的積聚,使?jié)B透壓升高,液體潴留,由于髓內壓力升高,可破壞周圍組織,使空洞逐漸擴大。動物實驗中發(fā)現,在切斷的脊髓斷端附近出現一些微小囊腫,由此可推測這些囊腫的破裂、匯合可能是空洞形成的原因。對于蛛網膜炎后的脊髓空洞癥,主要由于缺血及靜脈栓塞造成。脊髓腫瘤引起的脊髓空洞癥主要與腫瘤細胞分泌蛋白性液體有關。
脊髓空洞癥發(fā)病機制復雜,枕大孔區(qū)畸形或梗阻是導致空洞形成的重要因素之一。由于每個人的病因、體質及機體代償能力的不同,空洞的形成和發(fā)展也各不相同,所以應根據臨床特點及病期的不同,進行不同病因探討及綜合分析。
脊髓空洞癥多發(fā)生于頸段及上胸段的中央管附近,靠近一側后角,形成管狀空洞,可延續(xù)多個脊髓節(jié)段,并不一定與中央管相通。在脊髓橫斷面上,可見空洞腔占據了大部分的髓質,前角背側也可受累,前后連合結構常被破壞。隨著空洞腔的進一步發(fā)展,后角也可受累、甚至包括后索的腹側??斩纯删窒抻诩顾璧囊粋?,也可占據兩側??斩葱螤畈灰唬诩顾柰黄矫嬗锌赡艽嬖诙鄠€空洞腔,它們可相互隔開,也可互相聯(lián)通。此癥有的與延髓空洞同時存在??斩聪蛏嫌醒又聊X橋與中腦者。腰段以下空洞癥較少見。少數情況于脊髓末端見有小的空洞,并且與脊柱裂共存。
脊髓受壓變性常是空洞擴大之必然結果??斩床课患顾璩仕笮闻蚵?,顏色變淡,軟膜血管減少??斩纯晌挥谥醒牖蚱谝粋龋蚱谇盎蚝?,使脊髓灰質、側索、后索受壓變性??斩粗诠饣?,為增生的膠質及趨于變性的神經纖維,顏色變白,周圍的神經纖維呈現水腫。晚期脊髓空洞巨大者,脊髓組織菲薄,可造成椎管腔的梗阻。
依照病理狀況,脊髓空洞癥可分為兩種類型:一類為交通性脊髓空洞癥,即脊髓空洞與第四腦室、蛛網膜下腔腦脊液相交通,常合并小腦扁桃體下疝Ⅰ型與Ⅱ型畸形。它可能系生長發(fā)育過程中的某些異常因素的作用所致,例如脊髓中央管可能在較高的腦脊液壓力的作用下,液體不斷滲漏入周圍神經組織,使之發(fā)生持續(xù)性擴張而形成本病;另一類為非交通性脊髓空洞癥,空洞與腦脊液循環(huán)通路不相交通。它的形成與髓內腫瘤、外傷性截癱和一些變性疾病有一定關系。