Korean Journal of Cerebrovascular Surgery 2000;2(2):144-148.
Published online January 1, 2001.
Vascular Anatomy of Spinal Cord.
Baik, Min Woo
Holy Family Hospital, The Catholic University of Korea, Korea. minurookr@hfh.cuk.ac.kr
Abstract
The anatomy of spinal cord vessels is formed systematically by three constitutions, extrinsic and intrinsic spinal arteries and veins. The extrinsic arterial supply to the cord has a metameric organization and makes a functionally efficient system that assimilates different tissues with single source of supply. The intrinsic blood supply to the spinal cord covers the territories under the control of the sulcal arteries anteriorly and radial arteries arising from pial network. As with the cerebral vasculature, increased interest is paid in the role of the vein that present the key factor of equilibrium in the tissue perfusion of the normal spinal cord. The normal anatomy of the spinal vessels as well as the tremendous interindividual variations forms the basis for our understanding of primary or secondary spinal cord circulatory disorders.
Key Words: Spinal cord vessels, Metameric organization, Role of vein

   Spinal cord의 vascular system에서도 cerebral vasculature와 마찬가지로 정상적인 tissue perfusion의 equilibrium을 유지하는데 중요한 veins의 역할에 대하여 관심이 증가하고 있는 것이 최근 경향이다.
   Spinal vascular system에서도 cranial junction(cervical)을 검사할 때는 발생학적으로 이 부위에 여러 segmental artery가 metameric distribution하기 때문에 모든 segmental artery가 blood supply를 할 수 있으므로 vertebral artery 뿐만 아니라 양측 cervical arteries와 ascending pharyngeal artery 등을 기본적으로 모두 검사 해야한다.


Spinal Arteries

   Spinal artery는 paraaxial muscle group, vertebra, dura등에 supply하는데, vertebra의 blood supply는 1) vertebral body 2) pedicle & transverse processes 3). spinous processes의 세 different zone으로 구별한다(Fig. 1). thoracic, lumbar, sacral level에서는 aorta에서 single supply를 받지만 cervical 에서는 ascending cervical, deep cervical, vertebral artery의 세 source에서 supply를 받고 craniocervical junction에서는 이외에 ascending pharyngeal, occipital artery로부터 supply가 추가된다. thoracic cord의 upper 4 또는 5 segments는 common trunk인 supreme intercostal artery에서 공급된다(Fig. 2).
   이 spinal artery는 intradural course로 들어가기 전에 intraspinal과 extraspinal anastomic channel을 갖고있다.
   Spinal canal 안에서는 dura의 ventral과 dorsal에서 transverse anastomosis를, 그리고 ventral anastomosis는 branch로서 상하로 연결되어 결국 hexagonal shape을 형성하게된다(Figs. 3 and 4).
   Extraspinal anastomosis는 anterior, anterior lateral, pretransverse 위치에서 주로 longitudinal하게 연결되어진다. Spinous process와 muscle에 supply하는 dorsal muscular branch의 longitudinal dorsal anastomosis channel은 midline에 위치하기 때문에 spinal angiogram에서 anterior spinal artery와 감별해야한다. Cervical level에서는 vertebral artery의 asymmetry 또는 unilateral agenesis 같은 variation이 흔한데 이 경우 spinal supply의 cranial side는 동측 pharyngo-occipital system에서 lower cervical side는 ascending, deep cervical system에서 주로 공급하게된다.

Dural Artery

   Spinal dura의 blood supply도 segmental 분포를 보이는데 segmental artery의 dorsospinal branch의 intraspinal division에서 나오고 항상 양측에 있다.
   Medula와 spinal cord의 junction 부위에서는 dura의 dorsal part는 extradural vertebral artery, occipital artery, PICA에서, ventral dura는 ascending pharyngeal artery에서 공급된다.

Spinal Radicular Arteries

   양측에 모두 64개인 radicular artery는 다음의 세 가지의 형태가 있다.
   radicular
   radiculo-pial
   radiculo-medullary
   이들 radicular artery는 nerve root를 따라가기 때문에 혈관조영 전 후면에서 항상 올라가는 경사를 보인다(Figs. 5N and 6)
   Radicular artery:nerve를 supply하는 radicular branch는 대개 작아서 angiogram에 잘 보이지 않으나 종양이 있을 때는 보인다. Cranial nerve가 external carotid supply를 받는 것과 마찬가지로 segmental artery의 extracranial portion에서 division한다.
   Radiculaopial artery:radicular artery가 nerve를 지나 spinal cord의 표면에서 pial network을 형성하지만 anterior spinal artery와는 연결되지 않는다. 이 혈관은 spinal AVMs의 경우 radiculomedullary artery와는 달리 비교적 안전하게 embolization할 수 있다.
   Radiculomedullary artery:이 artery는 radiculopial artery와 달리 segmental supply뿐만 아니라 anterior spinal artery와 연결되어 여러 functional segment에 걸쳐 longitudinal supply를 한다. 이 artery는 root의 ventral surface을 따라 위치하기 때문에 dorsal surgical approach에서는 보기가 힘들고 이 artery의 숫자는 개인마다 다르다. Lumbar enlargement에 supply하는 Adamkiewicz's artery는 75%가 T9-T12의 좌측에서 나오는데 T8위나 L2아래에서 나올 때는 2na major contributor가 위 또는 아래에 존재한다.

Extrinsic Arterial Supply to the Spinal Cord

   Gitudinal connection과 axial connection으로 vasa corona를 형성한다.
   Dorsal longitudinal connection은 주로 radiculopial supply를 받고 posterior spinal artery라고도 부른다(Fig. 8).

Intrinsic Blood Supply to the Spinal Cord

   Spinal cord의 intrinsic supply는 앞쪽은 sulcal artery에서, 뒤쪽은 pial network에서 나오는 radial artery로 cover된다.

1. Sulcal artery
  
Sulcal artery는 cord의 anterior portion의 한쪽을 supply하며, bilateral common trunk는 드물며, dorsal vessel과는 달리 midline을 넘어 intramedullary anastomosis를 하지 않는다.
   Sulcal artery는 pial penetration 하기 전에 상하 sulcal artery와 ascending, descending branches로 연결되며 spinal root처럼 ascending course를 취한다(Fig. 9).

2. Radial perforating arteries
  
Pial network 또는 vasocorona에서 나와서 white mater를 penetrate하여 axial supply를 하면서 상하로 longitudinal branches를 낸다. 또한 이들 radial artery는 서로 intrinsic anastomosis를 한다(Fig. 10).

Spinal Cord Vein

   Spinal cord venous system에 대한 연구는 최근(Kendall,1977)에 dorsal extramedullary malformation이 dural에 생긴 spinal dural AVMs인 것으로 발견되면서부터 더 많은 관심이 집중 되고있다.

1. Intrinsic venous system
  
Arteries와 달리 양측에서 동등하게 drain되며 thoracic level에서는 dorsal dominance를 보인다. 가끔 oblique하게 위치한 transmedullary large vein이 존재하는데 이 vein으로는 afferent venous channel이 drain하지는 않는다(Fig. 11).

2. Extrinsic venous system
  
Extrinsic venous system은 pial venous network, longitudinal collectos, radial veins등이 있다. Pial network은 intrinsic venous perforator를 collect하여 longitudinal collector system을 형성하는데 ventral과 dorsal 두 개의 longitudinal system이 있다. Cervical과 lumbar에서는 하나의 midline collector system이 있고 thoracic에선 3개의 system이 있다. 이 thoracic level의 3개의 longitudinal channel이 thoracic level이 stagnation이나 engorgement가 잘 일어나는 vascularization의 약점의 원인으로 해석된다. Dural AVMs이 longitudinal system으로 drain되어 congestion을 일으키고 radial perforating vein으로도 역류하게된다.
   Cervical region에서는 cranial system과의 venous anastomosis로 유리하지만, 반대로 intracranial dural AVMs이 spinal cord venous system으로 lower midthoracic level까지 converge하여 cord symptom을 나타내게된다.
   Radial vein은 ventral과 dorsal에 동등하게 분포하며, thoracolumbar region에서 나타나는 large vein은 artery가 들어가는 level과는 항상 다른 곳에 위치한다.


REFERENCES


  1. Pierre Lasjaunias & Alejandro Berenstein. Spinal and Spinal Cord Arteries and Veins. In: Surgical Neuroangiography. Springer, Berlin Heidelberg New York, 1987, pp 14-87

  2. Armin K. Thron: ascular Anatomy of the Spinal Cord, Neuroradiological Investigations and Clinical Syndromes. Springer, Ween New York, 1988



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