好文推荐 | 颅外静脉系统异常与中枢神经系统疾病

摘要：与动脉相比，颅外静脉系统具有复杂性、个体变异性和不对称性的特点，易受呼吸、体位改变、心功能及周围结构的影响。颅外静脉的发育异常或变异被认为可能是非病理性的，并未引起重视。然而，越来越多的证据表明，脑静脉功能不全在各种中枢神经系统疾病中确实具有重要的病理生理后果。几种中枢神经系统疾病与颈静脉反流的存在和严重程度有关。慢性脑脊髓静脉功能不全（CCSVI）是另一种基于复合超声标准的血管疾病，激发了人们对静脉回流生理学及病理学方面的兴趣。这些疾病与中枢神经系统疾病的关系尚未确定，需要进一步研究。本文章的目的是综合目前的概念和最新的发现，阐述颅外静脉系统结构特征、生理功能及颈部静脉在中枢神经系统疾病中的潜在作用。

人脑的血液供应分为动脉系统与静脉系统。脑动脉的病理生理机制已被深入研究。近年来，脑静脉系统特别是颅外静脉系统在中枢神经系统疾病中潜在的病理生理学作用也引起人们的关注。与外周动脉系统相比，颅外静脉具有复杂性、个体变异性和不对称性等特点。另外，体位变化、心功能、呼吸、管腔直径的变化、低血容量和附近结构的存在等因素可能会影响对颅外静脉结构或血流动力学异常的正确评估。颅外静脉的发育异常或变异被认为可能是非病理性的，在很大程度上被临床医生所忽视。然而，在过去20年中，诸多研究发现单侧或双侧颈静脉反流（jugular venous reflux，JVR）的存在与几种中枢神经系统疾病有关，如短暂性全面性遗忘症、短暂性单眼失明、原发性劳力性头痛、咳嗽性晕厥及脑白质病变等，增加了人们对更好地理解颅外静脉系统在中枢神经系统疾病病理生理学中的作用的兴趣。因此本文综合目前的概念和最新的发现，阐述颅外静脉系统结构特征、生理功能，以及颈静脉在中枢神经系统疾病中的潜在作用及评估方法。

1 颈部静脉系统的解剖

脑静脉引流以颈静脉为主，主要包括颈内静脉（internal jugular vein，IJV）、椎静脉系统、及位于颈部软组织内的颈深静脉。颈内静脉是颈部最大的静脉，通过横窦与乙状窦引流来自上矢状窦及直窦的静脉血，通过岩下窦引流来自海绵窦的静脉血。岩下窦在汇入颈内静脉前，与基底静脉丛、髁外侧静脉、髁前静脉、前髁汇合处（anterior condylar confluent，ACC）、椎静脉丛相通。在颅底水平，ACC及其分支使IJV与海绵窦、后窝硬脑膜窦、和颈后流出道（椎静脉系统和颈深静脉）形成丰富的吻合。根据临床及解剖需求，颈内静脉被分为近段（J1）、中段（J2）和远段（J3），J3段位于颈动脉分叉部以远，引流主要来自颅内的静脉血。J2段位于面总静脉至颈内静脉最后2 cm的上方，在该段可见甲状腺上静脉、甲状腺中静脉分别汇入。J1段包括颈静脉下球部及颈静脉瓣。IJV与锁骨下静脉连接形成头臂静脉（brachiocephalic veins，BV）。双侧BV汇合成上腔静脉，最终将静脉血排入心脏。双侧IJV分支在中线处相互连接，形成吻合，在主通道受阻时作为侧支维持足够的静脉引流。

椎静脉系统由2部分组成，分别为椎静脉丛和椎静脉（vertebral venous，VV）。椎静脉丛可细分为内侧（前内侧和后内侧）、外侧（前外侧和后外侧）椎静脉丛。椎静脉起自枕下静脉丛，与前方、侧方及后方的髁静脉吻合，与椎动脉平行走行，穿过第一至第六颈椎横突孔，汇入BV或锁骨下静脉。

颈静脉瓣使颈内静脉成为大的中心静脉和脑静脉系统之间的缓冲带，颈静脉瓣通常位于锁骨下静脉和颈静脉结合处上方约0.5 cm颈静脉的下球部。通常认为，在中心静脉压或胸内压升高的情况下，颈静脉瓣可以防止颈内静脉血反流至颅内。当颈静脉功能不全或颈瓣膜缺失时，通过IJV持续或长时间的逆行传递静脉压力可能会损害脑静脉，并导致神经功能障碍。

2 颈静脉异常与神经系统疾病

相关文献报道了颈部静脉的异常，其特征为颈内静脉结构/形态学异常和（或）血流动力学/功能性异常，如颈内静脉狭窄、颈内静脉反流、颈内静脉瓣膜异常和（或）功能不全等引起的颈内静脉血流紊乱、侧支循环形成，导致中枢神经系统的血液回流障碍而出现的临床症状。

2.1  颈静脉结构异常

颅外静脉狭窄的原因可以是腔内或腔外。静脉系统异常可能与许多发育变异有关，这些变异不一定代表病理结果。Lee等人提出大多数颅外静脉异常是先天性静脉畸形的结果，这是一种胚胎性缺陷，在胚胎发育“后期”的血管干形成时期发育停止。静脉血管畸形累及颈部静脉系统，可引起中枢神经系统静脉引流障碍。也有人提出，这些颅外静脉结构异常的起源可能是后天的，颅外静脉异常的发生率和流行率可能与胚胎发育停止、人口统计学因素（如年龄、性别、种族）、心血管危险因素（吸烟、肥胖、高血压、糖尿病、高脂血症）、炎症和其他可能的诱发危险因素（如运动水平和饮食）相关。颈内静脉上球部经过C1椎体侧块的前部，该部位狭窄通常与静脉移位和压迫有关。IJV中段易被相邻组织压缩，包括颈动脉和胸锁乳突肌群。在某些特定的姿势、颈部屈伸、同侧或对侧头部位置旋转时候产生动态的压迫。既往的研究报道了肩胛舌骨肌解剖变异引起颈内静脉回流障碍及侧支循环开放。

颈内静脉管腔内异常结构通常表现为超声下从静脉壁内皮层延伸的异常回声结构，伴有或不伴有血流动力学变化（回流、血流减少/无血流等）。这些包括畸形的静脉瓣、隔膜、网状结构、多发的隔膜或成簇的瓣叶（见图1）。腔外结构/形态异常包括狭窄和环形增厚。静脉环是指静脉壁局部环形增厚，使静脉在呼吸和体位改变下扩张受到限制。目前这些静脉异常结构对于脑静脉引流障碍的作用尚需要进一步评估。

A: 颈内静脉(IJV)腔内瓣膜异常; B: CDFI见瓣膜关闭不全(红色剪头); C: 仰卧位时右侧颈内静脉Valsalva试验可见反流持续时间>0. 88 s。

图1　颈内静脉血流动力学改变

2.2  颈静脉血流动力学异常

静脉血流动力学/功能异常包括静脉反流/双向血流、无流动和体位改变诱发的血流变化规律异常。持续性JVR常见于硬脑膜动静脉瘘（dural arteriovenous fistula，DAVF）或中心静脉阻塞，后者常见于甲状腺肿、纵隔肿块、主动脉瘤、静脉血栓形成或某些特殊的解剖因素（见图2）。与右侧BV相比，左侧BV在连接上腔静脉之前的角度更钝角，长度更长。此外，左侧BV在进入上腔静脉之前穿过胸骨和胸廓出口动脉之间的狭窄空间，使左侧BV更容易受到压迫，产生自发性JVR。颈内静脉瓣两侧的胸内压及管腔内的流体压力影响瓣膜的开关，在VM期间，胸腔压力增高，瓣膜关闭阻止静脉血反流至头部。在充血性心脏病、三尖瓣反流、原发性肺动脉高压和慢性阻塞性肺疾病等中心静脉压升高的情况下，常可见到VM诱发的JVR。这些慢性静脉压升高可能会逐渐损害颈静脉瓣并使其丧失功能。在老年人中，颈内静脉JVR的发生率增加，这是由于年龄相关的静脉瓣膜和静脉壁结构变化引发的。

A：右侧颈内静脉J1段与锁骨下静脉汇合处内侧可见低回声物质肿物，致J1段受压；B：颈内静脉J2段扩张，腔内可见反流；C：凸阵探头检测颈内静脉J1段彩色充盈缺损，近纵膈处可见面积大小为3. 87 cm2 肿物（白色圆圈，考虑为肿大淋巴结）；D：肺CT，考虑右肺下叶周围型肺癌并纵膈、右肺门多发淋巴结转移及阻塞性肺炎。

图2　患者因颈内静脉J1段受压引起持续自发性反流

2.3  颈静脉异常导致神经系统损害的病理生理机制

当存在颈静脉瓣关闭不全或中心静脉压力过高时，就会出现颈静脉反流，血液逆行传递至脑静脉系统，使脑毛细血管压升高，进而降低脑灌注压和脑血流量，导致脑静脉缺血。现有的研究表明，JVR或DAVF引起的压力逆行传递可能参与弥漫性脑白质损害的病理生理改变。Chung等研究发现在健康人群中，存在JVR的受试者在VM期间视网膜静脉直径更宽，脑血流量（cerebral blood flow，CBF）衰减更高，提示JVR逆行传递静脉压可到达脑静脉系统，引起静脉压增高及脑血流量下降。在老年人中，颈静脉返流严重的老人表现出更严重的与年龄相关的脑白质病变，尤其是在脑尾区（枕叶、基底节和幕下区）。Chung等人在12例阿尔兹海默症（Alzheimer's disease，AD）患者、24例轻度认知障碍患者和17例年龄和性别匹配的健康对照组中研究了JVR是否与脑白质病变相关，本研究结果提示JVR引起的脑静脉流出损伤可能在AD患者脑白质病变中起作用，特别是在脑室周围区域。静脉回流受阻、JVR或DAVF可逆行传递压力至上游静脉、小静脉和毛细血管床，引起静脉壁增厚和变窄，以补偿升高的压力，在这种情况下，静脉壁增厚可能增加血管阻力，进一步恶化静脉引流，促进继发脑白质病变进展。另外，静脉高压也可能导致上游静脉扩张，激活血管内皮细胞释放血管内皮黏附分子，使过多的白细胞黏附在内皮上，激活肿瘤坏死因子-α、白介素-1和干扰素-γ等炎症因子分泌，促进炎症反应。静脉高压引发的脑损伤可能是由多种机制协同作用的结果，未来可能需要进一步的研究来深入了解JVR与脑白质病变的潜在关系。

VM样活动（如咳嗽、紧张和某些体育锻炼等）引起的中枢神经系统障碍被发现与VM诱发的JVR有关（如IJV瓣膜功能不全）。这些中枢神经系统疾病包括短暂性全面遗忘、短暂性单眼失明、原发性劳力性头痛和咳嗽性晕厥等。VM样活动期间的JVR导致压力逆行传递到脑静脉循环，并引起短暂的脑静脉高压和脑CBF减少以及相关的神经功能障碍。另外，IJV具有很大的扩张性，使静脉压力保持在正常的生理压力范围内。当IJV失去这种代偿能力时，就容易发生IJV高压，损害脑静脉引流或将静脉高压逆行传递到脑循环。有研究利用超声测量偏头痛患者VM动作时IJV的直径及可扩张性，结果发现偏头痛患者在不同水平的VM压力下的静脉直径均显著的低于正常人群，该研究说明偏头痛患者颈内静脉的顺应性下降，导致其更易受到脑静脉高压的影响。

2009年意大利血管外科医生Zamboni等提出“慢性脑脊髓静脉功能不全（chronic cerebrospinal venous insufficiency，CCSVI）”的概念，认为其主要是发生于多发性硬化（multiple sclerosis，MS）的一种血管性疾病，由于脑静脉血的主要流出道（如颈内静脉、奇静脉）阻塞，引起脑脊髓静脉血回流受损，并假定手术可以纠正静脉功能不全。随后的研究发现颈部静脉的异常不仅仅存在于MS，还存在于健康人群和其他神经科疾病患者中。随后CCSVI的概念、其诊断效用和与MS的相关性都受到了质疑。但随着对CCSVI研究的知识积累，激发了对于颅外静脉系统在中枢神经系统疾病和衰老中的潜在作用的进一步研究。Beggs等讨论了MS、脑白质病变和正常压力脑积水的静脉异常的病理生理学，提出颅外静脉回流障碍可能增加脑静脉压力，导致微血管内皮活化及损害血脑屏障，这可能有利于自身免疫细胞聚集在脑血管系统内，并且入侵脑组织。这个推论提示颅外静脉异常在神经疾病的发病机制中可能扮演一个潜在的角色。

3 颈静脉的多模态评估

彩色多普勒超声（color Doppler ultrasound，DS）是一种便捷、快速、无创评价颈部血管形态及血流动力学的检测方法，可动态反应颈部血管血流动力学变化、评估静脉瓣功能，可重复性强。由于DS在检测腔内静脉病变方面的优势，它被推广为筛查颅外静脉异常和发育变异的首选方法。国际神经血管疾病学会推荐的颈部静脉血流动力学异常的超声诊断标准包括以下5项：（1）颈内静脉和（或）椎静脉反流；（2）高分辨多普勒超声有颈内静脉近端狭窄的证据；（3）颈内静脉/椎静脉未探测到血流信号；（4）IJV坐位比卧位血流速度增快或体位改变后血流无变化；（5）颅内静脉和静脉窦双向血流（建议作为附加标准）。超声诊断CCSVI必须至少满足前4项标准中的2项。根据已发表的研究，CCSVI的超声诊断标准对操作者有较大的依赖性，其可重复性取决于操作者技能和培训水平。此外除了形态学和血流动力学评估外，颅外侧支循环的建立是脑静脉流出通道受阻的重要代偿机制。超声可以观察侧支静脉，但无法跟踪侧支循环的完整走行，因此其临床实用性和对颈部静脉回流障碍的诊断价值需进一步研究。

磁共振静脉成像（magnetic resonance venography，MRV）是一种非侵入操作技术，操作者依赖性小。除了常规磁共振序列外，二维时间飞跃法、相位对比法及三维对比增强技术可用于评估头颈部血管解剖及血流动力学。它提供了颅内和颅外血管的三维结构，可以潜在的识别管腔狭窄和量化静脉血流。MRV可以完整的显示IJV周围侧支循环的情况，为颈静脉阻塞或狭窄提供依据。

静脉血管造影（catheter venography，CV）被认为是检测与血流改变相关的血管狭窄的“金标准”，但CV检测腔内病变的敏感性差，在仅存在腔内静脉异常或发育变异的情况下，通过CV测量血流阻塞程度是极其困难的。与动脉不同的是，IJV的管腔直径是可变的，会受到各种因素的影响，包括水合状态、心输出量、呼吸以及头部位置等，影响对血管异常的评估。通常，在MRV、CV和血管腔内超声上，静脉狭窄被定义为管腔相对于近端邻近静脉段缩小≥50%。这一概念主要来自动脉系统的观察结果。但颈内静脉的管腔具有较大的变异性，且静脉的直径随解剖水平而变化，这些标准可能不适用于静脉系统。因此，需要更复杂的定性和定量标准来充分评估颅外静脉狭窄是否与颅内静脉引流的血流动力学后果相对应。

越来越多的证据表明，许多炎症性和退行性中枢神经系统疾病可能与颈静脉回流障碍有关，颅外静脉引流通路的阻塞可导致脑静脉压升高，进而降低脑灌注压和脑血流量，导致脑静脉缺血。目前认为应联合采用多种影像学方法和多重诊断标准，从结构/形态异常和血流动力学/功能异常的角度来对颅外颈部静脉的异常进行评估和诊断，有助于更好地理解其病理和生理意义。

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作者信息

基金项目：吉林省自然科学基金项目(YDZJ202201ZYTS139)；吉林省优秀青年科技人才项目(20230508100RC)

作者单位：1.吉林大学第一医院神经内科和神经科学中心,吉林 长春 130021；2.长春市人民医院,吉林 长春 130051

通信作者：林警, E-mail：13756862074@163.com；刘影,E-mail：liuying1872@jlu.edu.cn

引证本文

柳莉,贾园园,刘继双,等.颅外静脉系统异常与中枢神经系统疾病[J].中风与神经疾病杂志,2023,40(10):867-870.