脑脊液动力学百年经典理论争议-国际小儿神外教科书教授谈脑积水新病理机制

　　2023年11月25日，INC国际神经外科医生集团“三届国际神经外科顾问团云端峰会”于中国一高楼，被誉为“上海之巅”的上海中心大厦的J酒店开幕。时隔四年，INC旗下国际神经外科顾问团（WANG）十多位成员教授再度聚首上海，以“Neurosurgery is art”为主题，与国内专家共话神外美学！近百位国内神经外科专家受邀参会，见证了这场云集多位国际“教授”专家的国际神经外科界较高规格的学术盛宴。

　　作为INC国际神经外科医生集团旗下专家顾问团成员，Di Rocco教授近年来多次来华进行学术交流，交流其研究成果。在本次INC三届国际神经外科顾问团云端峰会中，Di Rocco教授带来了关于脑脊液循环的新研究及新认识（A new understanding of CSF circulation）,深度地揭示了各种脑瘤、先天因素等病变因素所导致的脑积水的原因，对更好的治疗脑积水有着重要的指导意义，下文将根据Di Rocco教授的峰会演讲进行翻译转述，因为试验研究的复杂性，演讲翻译可能存在细节不足之处，具体可以结合会议视频和其背后的试验研究进一步解读。

　　意大利Concezio Di Rocco教授

　　国际儿童颅底学会创始人，曾任国际神经外科联合会教育委员会共同主席以及国际儿童神经外科学会主席Concezio Di Rocco教授受邀参会，目前他还是国际儿童神经系统杂志《Child´s Nervous System》现任主编以及国际神经外科联合会基金小儿脑积水项目负责人。Di Rocco教授还是欧洲儿童神外住院医师规范化培训创始人。在2019年获得了国际神经外科联合会（WFNS）终身成就奖。

　　擅长领域：作为国际儿童神外教科书级别国际专家，Concezio Di Rocco教授尤为擅长小儿神经纤维瘤、癫痫、脑积水、蛛网膜囊肿、颅缝早闭、脑和脊髓肿瘤、脑和脊柱畸形(半椎体畸形，皮质发育不良，脊髓脊膜膨出，脊髓内脂肪瘤，Arnold-Chiari畸形)等难治病症方面的治疗，进行过12,000多次神经外科手术。

　　Di Rocco教授课题讲解全记录

　　“关于脑脊液的研究并不新鲜，因为我在文献中发现，有一些很久以前观察到的一些现象被忽视了，而这些因素重要。”

　　脑脊液是什么？关于脑脊液动力学经典解释

　　什么是脑脊液？脑脊液在脑室内由脉络丛产生。它通过中脑导水管循环到四脑室，再通过外侧孔或正中孔流出，然后往下流到脊髓后部的蛛网膜下腔，再次循环上升回流到大脑表面，被蛛网膜颗粒和绒毛吸收，然后进入静脉循环。这是我们都知道的一种经典脑脊液循环模式，它可以解释我们在临床实践中发现的很多问题。

　　这一理论由Dandy and Blackfan提出，源于对脉络丛分泌脑脊液以及绒毛和蛛网膜颗粒吸收脑脊液的动物实验，距今已有100多年的历史。

　　这是相关文献的原因。在沃尔特·丹迪(Walter Dandy）时代，已经有像韦德（Weed）这样的重要科学家不同意他的观点，但他们无法反驳丹迪提出的经典理论，因为丹迪的名气更大，全部人都接受了他的理论。

　　小知识：关于Dandy and Blackfan的脑脊液动物实验

　　他们在小狗动物上进行了试验研究，使用棉花纱布堵住了狗的中脑导水管，动物在三到八周后死了，终止实验的时间相差很大。动物头骨没有增大，后来他们说是因为缝合线已经融合了。这是有名的实验，然后他只报告了该研究案例，并说这代表了全部其他案例。其他的案例他并没有讨论过。然后他得出结论，导水管闭塞会产生脑积水。

（Dandy等研究脑脊液研究模型）

　　我们看一看图像，可以看到他引入的棉花纱布有多大，因此我们不能排除这棉花导致静脉窦受压和间脑受压的可能性。更重要的是，他没有对颅内压进行评估，既没有考虑到静脉，也没有考虑到淋巴管对脑脊液循环的影响。

　　如今，这类实验不会被接受发表。

　　关于脑脊液循环主要有两个研究假说。

　　一是脑脊液“下流”假说

　　其一是脑脊液不断从脑室向下流动到脊柱脊髓蛛网膜下腔内，因此这是一种从侧脑室到脊髓蛛网膜下腔的级联运动。这与我们现在做三脑室内镜手术时看到的情况形成了鲜明对比，我们看不到脑脊液从三脑室往下流出，反而我们看到脑脊液在三脑室内往上流。

　　二个研究假说是一种脑脊液液压假说

　　脑脊液从脑室流向中脑导水管，再从导水管流出，就像一条运河，就像水通过某种“通道”。这就意味着，如果脑脊液循环受阻，就会产生脑积水。

　　但同样的假说是，这种“水通道”应该有一个不渗透脑脊液的壁，就像我们房子里的水管一样，事实并非如此。

　　现在我们有了核磁共振扫描仪器，我们可以看到脑脊液可以从脑室逸出，并进入脑实质。因此，室管膜并非不透水的。这个概念渊源于以往的研究，他们使用了无法穿越室管膜的重粒子。但是，脑脊液的流动完全自由地从脑室进入间质空间，然后也向相反的方向流动。

　　总之，这就是Dandy的概念：脑脊液在脉络丛中产生，进入脑室，在蛛网膜下腔循环，在蛛网膜下腔和静脉被吸收。

　　脑脊液动力学百年经典假说的争议

　　1、脑脊液(CSF)动力学的概念仍然假说从侧脑室持续向下流向脊髓蛛网膜下腔，这与放射性核素和核磁共振成像的研究相冲突

　　关于Dandy提出的脑脊液动力学经典解释，实际上部分与临床证据相悖，因为当患有这种所谓的外源性脑积水时，并不存在任何积液。如果在蛛网膜下腔出现阻塞，那么蛛网膜下腔就会出现积液。但并没有积液。我们已经看到脑脊液从脑室流出。

　　在这个病例中，我们可以看到肿瘤位于颅后窝，脑脊液从脑室流出。

　　此外，在动物不存在蛛网膜颗粒，即使是人类，在妊娠32周之前也不存在蛛网膜颗粒。我们还知道，蛛网膜下腔和上矢状窦之间的压力并不恒定。有时，上矢状窦内的压力高于蛛网膜下腔内的压力。

　　因此，放射性核素和核磁共振成像的研究与脑脊液从脑室向蛛网膜下腔大量流动的理论相冲突。经过研究发现的是脑脊液在脑室和脑脑组间隙的一种流动，反之亦然。我们现在已经有很多研究证实了这一点，这也是这一观察结果的必然解释。

　　2、脑脊液并非仅在脑室产生

　　脑脊液并非仅由在脑室产生，而是到处都在产生，到处都被吸收，不仅在脑室、在室管膜被吸收，还在大脑中被吸收。因此，这是脑室中脑脊液和间质液体的一种持续的流动交换，两者含有同样的脑脊液。

　　这些是公认的发生脑积水的机制，即交通性和梗阻性脑积水的病理机制。但是具体发生什么呢？我们需将脑积水视为脑脊液循环缓冲系统受限的结果，即是颅内-脑内顺应性的降低，这可能导致脑脊液在不同区域积聚形成脑积水。

　　3、哪些情况会可能出现脑积水？

　　如果脑室内有梗阻，就会导致脑室扩大，但如果脑室外有梗阻，即使是常见的肿瘤，六分之一的患者也会出现脑积水。

　　当蛛网膜下腔容积受限时，也会出现脑积水。比如有颅缝早闭、头骨发育不良或炎症时，蛛网膜下腔的缓冲能力就会受到限制。当静脉压力增加时，也会出现脑积水。

　　关于脑脊液动的新认识有哪些？

　　1、脑脊液的流动没有任何屏障

　　那我们看一看实际情况如何吧。脑内脑脊液的流动没有任何障碍。脑脊液可以从间质中流向脑室内，也可以从脑室内流向间质空间。

　　我们有证据表明，在大脑的多个结构中都有脑脊液的产生和吸收，这种机制会在不同的动物物种中发生变化，也会在人类从幼年到老年年龄增长的过程中发生变化。三岁以下的幼儿表现出不同的脑脊液流动和不同类型的脑积水。此外，还有其他产生和吸收脑脊液的途径。

　　例如，伸入大脑的毛细血管被脑脊液包围，这种脑脊液会来自动脉血管，也会被静脉血管吸收。我们还知道，脑脊液会被神经周围鞘吸收，是嗅神经和听神经。脑内脑脊液的流动还有其他途径。

　　此外，淋巴系统在缓解脑积水也很合适，是在年轻时，它可以弥补脑室扩张和脑积水。麦康伯（McComb）对年轻患者进行过一系列的棒的实验，这些实验显示了淋巴系统是如何在脑脊液循环异常的情况下排出脑脊液的。

　　这就是我们大脑，就脑室内和间质中的脑脊液体量。而这两个部分包含的就是同样的脑脊液。

　　2、现在会如何解释的脑脊液的流动？

　　我们知道，脑脊液会穿过室管膜，但室管膜也会吸收脑脊液，室管膜内还有血管、毛细血管和小动脉。然而，这种脑脊液转运体（较重要的是水通道蛋白4 AQP4），解释了为什么脑脊液可以从动脉循环中吸收并被排斥到静脉循环中。

　　可以看到像WANG标志的一种组织结构。可以看到大脑中脑脊液的分布情况。在脑室内，脑实质内，在血管周围，在这些小动脉周围，到处都有脑脊液。

　　脑脊液被吸收到AQP4这种介质（也包括其他介质），在颅内压升高的情况下，它也能合适地补偿脑脊液积液。

　　那么，对大脑内部脑脊液流动的解释是什么？就是血管周围空间的这种组织结构就像大脑的淋巴管。它可以让多种物质进入间质中的脑脊液，并进入脑室，反之亦然。这就是如今解释脑脊液循环的胶质-淋巴循环概念。

　　这是一种组织结构，在动脉周围可以看到，全部的血管都有软膜鞘，还有一个充满脑脊液的空间。AQP-4水通道蛋白把脑脊液从这个血管周围运输到大脑组织间质中。同样的介质会使脑脊液进入有毛细血管的血管周围的空间，然后进入静脉循环。这就是脑内脑脊液流动的基本机制。

　　这是对脑脊液动力学的经典解释。我的朋友Rekate教授今年才发表了。就有一个系统，再次重复丹迪的概念，在脑室中产生脑脊液，循环，然后进入蛛网膜下腔，被不同结构重新吸收，进入静脉循环。我们不难发现，这个系统中缺少了一个因素。

　　就是大脑，脑实质。因此，100年后，我们可以开始改变我们的想法，用另一种方法来解释脑脊液动力学。更加复杂，到处都发生。

　　结论

　　我们然后得出结论，脉络丛并不是产生脑脊液的结构。有很多文献提到，切除脉络丛很重要，但实际上并不会改变脑积水的情况，只会在短时间内有改变。绒毛和蛛网膜颗粒并不是吸收脑脊液的结构。

　　因此，Cushing的三种循环的概念，我认为他接受了，因为他想与他的对手Dandy成为朋友，但我认为，他从来没有相信这一点，而相信这是不存在的。产生脑脊液有多个部位，吸收脑脊液也有多个部位。

　　而脑脊液，这是较重要的概念，可以完全自由流动。四脑室可能完全被肿瘤填满并阻塞，却不出现脑积水，这种病例我们有一些。如今的研究都是针对这种解释脑脊液流动的介质。因此，如果颅后窝有肿瘤，可能会出现脑脊液流动受阻的情况，但同时也会出现脑内其他循环受阻的情况，可能会出现积液，也就是脑内脑积水，不是脑室哪脑积水。感谢您们的关注。

　　参考资料：

　　DANDY W E.EXPERIMENTAL HYDROCEPHALUS[J].Ann Surg，1919.

　　这些年来，中国神经外科手术水平取得了较大的进步，同时也有很多国内青年神经外科医生有志于向国际神经外科教授交流，寻求技术精进突破。INC国际神经外科医生集团作为一个国际性的学术交流平台，自成立以来经常组织旗下国际神经外科顾问团的国际教授来华参加国内大型学术会议、举办专场沙龙，旨在与国内同仁共享神经外科领域的新技术成就，实现各国神经外科无国界的交流。

　　INC(International Neurosurgeon’s Circle)是一个专注于神经外科领域教授学术交流的医生集团。INC旗下国际神经外科顾问团（World Advisory Neurosurgical Group，WANG）成员均是来自国际各国神经外科不同细分领域的教科书级别专家。作为联接中外神经外科领域专家的纽带，集团近年组织国际神经外科教授专家来我国开展学术交流、技术探讨，并开展高难度手术；与国内多家医院展开合作，促进了国内外神经外科的共同发展进步，也为国内外神经外科患者提供了更多新的治疗选择。