文 / 台兒診所 葛萱放射師
這篇文章為2021年7月31日第47次『慘』科OB的的議題延伸。此次討論的主題是脊椎異常，本文說明各種類型「脊柱裂（spinal dysraphism）」為脊髓在一系列胚胎發育過程中出錯造成的異常。
脊髓發育可分成三大階段，依序是原腸胚形成（gastrulation）、初級神經化（primary neurulation）以及次級神經化（secondary neurulation）。
在胚胎發育第14天時會形成由上胚層（epiblast）及下胚層（hypoblast）的雙胚層（diploblast），之後上胚層在尾部中間往下凹陷形成一個淺淺的溝稱為原條（primitive streak），一部份的上胚層細胞（epiblast cell）會經由原條進到下胚層細胞（hypoblast cell），將其轉化成內胚層（endoderm），剩下的上胚層細胞就變成外胚層（ectoderm），而仍存留在內外胚層間的上胚層細胞，則形成中胚層（mesoderm）。此時最初的中胚層組織（mesodermal tissue）就會形成脊索（notochord） —— 負責引導之後的神經管發育。簡而言之，從最初的雙胚層進展到三胚層（triplaminar）且發展出脊索的過程便稱為原腸胚形成。（如圖一）
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圖一・原腸胚的形成過程（圖為台兒診所重製）
之後在初級神經化的階段裡，脊索的上方會形成特殊的神經板（neural plate），向下凹陷形成神經管，神經管會從中間往頭端和尾端閉合，其中頭端閉合約在胚胎發育第24天完成，尾端閉合約在胚胎發育第26天完成。初級神經化的階段主要是建立神經管 （neural tube），在頭部形成腦部，在尾部形成 S2 （第二薦椎） 以上的脊髓（spinal cord）。在此同時，有一個重要的步驟稱為分離（dysjunction），也就是神經管會和外側相鄰的外胚層 （之後的皮膚） 分離。
圖二・神經管形成與外胚層分離（dysjunction）的過程 （圖為台兒診所重製）
S2以下的脊髓是在次級神經化的過程中形成，原先脊髓的尾端有一堆中胚層的caudal cell mass 經過上皮化、再組織化，和初級神經化形成的脊髓，融合在一起。一部分的 caudal cell mass 會 retrogressvie differentiation，形成 tip of conus medullaris、終絲（filum terminale）、sacrum、coccyx......等末端構造。妊娠第三個月時，脊髓占據整個脊柱腔，之後由於脊椎骨生長較快，而脊髓生長較慢，造成 ”脊髓位置上升”的效果，一直到出生後不久，脊髓就會上升到成人時期的位置 （腰椎第一節和第二節之間）。
上述不同階段的胚胎發育出錯會形成不同型態的spinal dysraphism，如果是在一開始要形成脊索（notochord formation）就出錯，會變成比較複雜的caudal regression syndrome或是segmental spinal dysgenesis；如果在脊索整合時（notochord integration）出現錯誤就可能會出現neurenteric cysts, dorsal enteric fistula或是split cord malformation；在初級神經化階段發生異常，這個階段最重要的就是神經管的形成及與外胚層的分離，如果是過早分離（premature dysjunction），可能會形成lipomyelomeningocele, lipomyelocele等；如果完全沒有跟外胚層分離（nondysjunction）的話，就是開放性脊柱裂myelomeningocele或是myelocele；最後如果是在次級神經化和regressive differentiation階段出錯，可能就會出現low-lying spinal cord或是tethered cord syndrome （low-lying spinal cord with thickened filum） 等等異常 （表一）。
表一・不同胚胎發育階段異常造成的 spinal dysraphism （表為台兒診所重製）
雖然前面講的是以胚胎發育異常去區分 spinal dysraphism，但是臨床上通常還是以影像表現來分類，並以缺損位置有無皮膚包覆作為開放性還是閉鎖性的脊柱裂的分類（圖三），而開放性脊柱裂與閉鎖性脊柱裂最大的不同就是閉鎖性脊柱裂通常不會影響到腦部發育，且不會合併有小腦延髓下疝畸形症（Chiari II malformation），因此在超音波下，除了確認脊椎完整性，腦部發育也是一個判斷脊柱裂嚴重程度的指標。
圖三・影像學上的脊柱裂分類（圖為台兒診所重製）
只要檢查者有足夠的訓練，開放性脊柱裂在11~13週的診斷率可以將近100%，超音波底下可以直覺觀察脊椎外皮膚的完整性或有無異常腫塊突出，有些脊柱裂像是myelocele並不會在背部長腫塊，仍然有可能會漏掉，所以間接觀察腦部組織可以輔助判斷，其中針對早期妊娠診斷開放性脊柱裂所使用的超音波指標為第四腦室的型態及大小：開放性脊柱裂會造成腦部位移而到壓迫到第四腦室，所以當早期超音波影像上無法看到第四腦室或是第四腦室的大小有疑義時就建議密切追蹤 （圖二）。
飲食方面，補充葉酸很重要，每天0.4~0.6mg, 必須在備孕期間即開始補充，因為胚胎神經管在婦女意識到自己懷孕前，已經開始發育。針對曾經懷過神經管缺損的孕婦，劑量應提升到每天４mg。另外補充一些thiamin, riboflavin, vitamin B6, vitamin C, vitamin E, niacin, and retino等營養素對於減少下胎異常的機率也被證實是有幫助的 。若能早期診出開放性脊柱裂，孕婦和家屬們能夠有更多反應時間，充份思考和諮詢，再決定是否繼續妊娠，也能對於下一胎提早進行準備。
參考資料：
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