王永红：脑池造瘘术与“胶质淋巴循环-脑膜淋巴管”的理论构建

在日前举行的国际脑池造瘘学术会上，作为中国脑池造瘘术的积极推动者，王永红教授系统讲解了脑池造瘘术与“胶质淋巴循环-脑膜淋巴管”（脑脊液循环系统）的关系，从理论构建的角度对脑池造瘘术进行了全面讲解。

“胶质淋巴循环和脑膜淋巴管的发现，对脑池造瘘术的手术原理解释是很清楚的。脑池造瘘术的本质，是用手术的方式帮助患者重建脑脊液循环系统。这两个具有里程碑意义的事件，将会改写神经外科发展的历史”，王永红教授表示。

脑池造瘘术：挑战传统脑脊液循环理论的认知盲区

“Iype Cherian教授是在2007年的一次意外手术中（外伤广泛性蛛网膜下腔出血以为是动脉瘤，开放颅底脑池释放脑脊液，未发现动脉瘤却发现脑组织变得很松弛，骨瓣很容易复位），受到触动并开始研究脑池造瘘术的。刚开始脑池造瘘术之所以被某些专家所质疑，是因为无法用理论来诠释脑池造瘘术为什么预后效果好，只能从患者临床个案来佐证该技术优于去骨瓣减压术”，王永红教授表示。

很多神经外科的临床医师关注脑池造瘘术，多是因为去骨瓣减压术给患者带来了太多的并发症。说到去骨瓣减压术，就不得不提颅内压。大脑中脑实质约占80%，脑血液约占10%，脑脊液约占10%，三者的均衡形成了稳定的颅内压。

当外伤或者内部肿瘤占位，或者脑脊液循环受阻，就会出现颅内压力增高。由于液体的不可压缩性，这些多余的液体会挤压脑组织，造成脑位移，进而发生脑疝，严重者直接发生死亡。

故而，对于神经外科医生来说，最重要的两件事就是：止血、减压。当患者颅内压增高，常用方式是去骨瓣减压术，即通个去掉患者头上的一块骨头，暂时降低颅内压力。等几个月后，再把去掉的骨头以人工材料（或者自体材料）补回来。

为何要等几个月，而不能在头次术中就把骨瓣补回去？因为此时急性期颅内压升高的问题没有解决，如果不能持续控制好颅内压，此时把去掉的骨瓣补回去，等于手术白做了。这样“一去一补”两次手术，有些时候只是减了压保了命，但手术预后并不好。

“去骨瓣减压，可以降低死亡率，但部分患者留有植物生存状态”，Iype Cherian教授如此评论道。Iype Cherian教授创立脑池造瘘术的触动点，就是在2007年的那次意外手术中发现，颅底脑池释放脑脊液之后，脑组织变得很松弛，骨瓣很容易复位。

Iype Cherian教授慢慢发现，如果在首次去骨瓣手术时，搭配上脑池造瘘很容易实现骨瓣复位，如果患者颅内压不高，则完全可以通过脑池造瘘术，直接引流脑脊液降低颅内压，无需去掉患者骨瓣。

那么问题来了，为什么传统的去骨瓣减压术后还会发生脑积水、硬膜下积液等脑脊液循环障碍的并发症？为什么这些硬膜下积液引流术后拔管，术后还会反弹？等等诸多问题，都指向了传统脑脊液理论的认知盲区。

胶质淋巴循环：双向流动清洗大脑

传统经典理论认为：脑脊液（CSF）主要由脑室系统内的脉络丛产生，经室间孔流入第三脑室，再通过中脑水管进入第四脑室，随后通过第四脑室正中孔和两个外侧孔流入蛛网膜下腔，然后通过蛛网膜颗粒吸收入静脉系统，循环往复，单向流动。

这一理论只描述了脑脊液的流动方向，并未解释脑脊液的功能作用，即大脑作为高能耗器官，每天产生的代谢物是如何被清除的。毕竟，瑞典解剖学家Magnus在1875年出版的《神经系统和结缔组织的解剖学研究》中就明确提出“人脑没有淋巴循环系统”。

故而，人们普遍认为是脑脊液循环代替了某些淋巴系统的作用，将大脑的代谢物排除体外的，但具体如何做到的，这个“黑匣子”一直悬而未解。如今，脑池造瘘术再次指向了这个“黑匣子”，从临床角度佐证通过手术的方式，可以帮助患者重建脑脊液循环系统。

为了解开这个“黑匣子”，直到2012年美国罗切斯特大学医学中心Maiken Nedergaard教授及其团队采用双光子成像技术，通过示踪剂才把脑脊液循环的规律阐释清楚，并首次发现了胶质淋巴循环系统。

（左1：杨利军教授 左2：王永红教授 右2：Maiken Nedergaard教授 右1：张焱教授）

当时Maiken Nedergaard教授及其团队直接在小鼠脑池中注入示踪剂，然后观察脑脊液的流动方向及顺序，最终发现脑脊液是沿着脑血管壁双向流动的。研究发现：胶质淋巴系统是由星形胶质细胞上水通道蛋白4（AQP4）介导的促进CSF（脑脊液）-ISF（脑间脊液）交换、流动的系统。

该系统主要由动脉周围间隙、位于星形胶质细胞终足上的AQP4以及静脉周围间隙组成。通过动脉搏动、呼吸和CSF压力梯度等生理因素，促进蛛网膜下腔的CSF沿动脉周围间隙进入脑的深部结构，再通过AQP4介导流入脑组织间隙，以整体流的形式推动ISF经静脉周围间隙回到蛛网膜下腔CSF中。

简言之，脑脊液是通过不断冲刷脑组织带走代谢废物，如果这个循环系统受阻，就会导致代谢物无法及时被清理。当颅脑遭遇创伤发生蛛网膜下出血，血源性代谢物如不及时清除，就会产生各种脑部疾病。

去骨瓣减压术，术中仅对血肿及坏死脑组织进行清除，但并不进行疏通、恢复脑脊液循环系统。而且去骨瓣减压术的首要目标是减压，但减压容积也相对有限。“既然去了颅骨骨头，头皮肯定要缝合回去的，也就是说去骨瓣减压所能得到的体积，就是我们去了骨头的这个体积”，王永红教授解释道。

脑膜淋巴管：连接外周淋巴系统的通道

虽然胶质淋巴循环系统诠释了脑脊液在颅脑内部的运动规律和功能作用，但这些代谢废物又是怎么送到脑外的呢？简言之，胶质淋巴循环系统这个脑脊液的内循环，与外周淋巴循环系统中间的桥梁通道在哪里？

这个问题的解决，需要借助超级显微镜的帮忙。“脑膜淋巴管，是一个解剖组织，在超级显微镜是可以观察到的”，王永红教授表示。但直到2015年美国华盛顿大学医学院神经免疫学家Jonathan Kipnis教授等人，在真正发现的淋巴管网络，为神经医学补上了这一认知盲区。

（左：王永红教授 中：Jonathan Kipnis教授 右：杨利军教授）

2015 年 6 月，Jonathan Kipnis教授团队在《Nature》发表题为《中枢神经系统淋巴管的功能结构特征》（Structural and functional features of central nervous system lymphatic vessels）的论文，首次系统证实脑膜淋巴管的存在与功能。同期，芬兰 Kari Alitalo 团队也独立发现脑膜淋巴管。这一发现成果迅速引发学界轰动，被评价为 “改写教科书”，颠覆了中枢神经系统与免疫系统相互独立的传统认知。

脑膜淋巴管的发现，解释了为什么脑池造瘘术的引流是必要的。引流脑脊液不仅仅是为了降低颅内压，更重要的是要将脑脊液中的有害代谢废物引流出去，用手术的方式来临时替代脑脊液循环的作用，进而帮助患者重建脑脊液循环系统。

胶质淋巴循环系统和脑膜淋巴管，两个系统共同组合，实现了大脑中的代谢废物的清除。随后，2017年挪威科学家利用磁共振-T2液体衰减反转恢复序列（MRI-T2FLAIR）首次证实人类大脑中也存在淋巴系统。

脑池造瘘术，重建脑脊液循环

胶质淋巴循环系统的发现，解答了脑池引流为什么比脑室引流效果好的问题。“脑池引流的目的之一，就是清理脑脊液中的代谢废物和血源性毒物。就如同一条河流，下游的垃圾一定是较多的，颅底脑池是河流的最末端，脑室是脑脊液循环的上游（源头）。从临床效果看，在颅底脑池的引流量充分，需要注意引流过快、过多的问题”，王永红教授表示。

而脑膜淋巴管的发现，则解答了脑池造瘘术的应用范围绝非是一项急诊手术。脑膜淋巴管作为沟通胶质淋巴循环和外周淋巴循环的通道，其受阻后借助引流管重建这一通道，对患者是非常有必要的。

王永红教授表示：不管是颅脑创伤、脑出血还是蛛网膜下腔出血脑，或者其他脑部疾病，只要涉及脑脊液循环，在原有手术上利用脑池造瘘术加术后引流，既可以清理脑脊液中的代谢废物，又能控制颅内压，一举两得的事情。

据介绍，脑池造瘘术的步骤是：开放颅底脑池，分离Liliequist膜，清洗脑池并放置引流管，释放含有血源性代谢物的脑脊液。“大脑每天都会产生新的脑脊液，这些干净的脑脊液会替代被引流至体外的脑脊液。从临床看，早期引流出来的脑脊液都是血性浑浊的，后期引流出来的脑脊液要清亮很多。这些血性脑脊液含有大量的有害物质”，王永红教授表示。

研究发现：从患者脑池中引流出来的脑脊液，含有多种血液中富集的代谢物，包括甜菜碱、三乙醇胺和脯氨酸。通过脑池造瘘术，这些对大脑有害的代谢物可以被有效清除。目前，该究成果已经发表在了《Aging And Disease》杂志上。

不过，最后王永红教授也提醒：脑池造瘘术并非万能的。如果患者颅内压力非常高（大于60mmHg），脑实质的微循环灌注压基本为零，这个时候打开颅底脑池，脑脊液释放也不理想。条件允许可以考虑双侧去骨瓣减压，但这类患者预后往往较差。来源：鹰潭新闻网