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提高岛叶应用解剖认识,规范岛叶外科手术行为
中华解剖与临床杂志, 2016,21(6) : 498-500. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-7041.2016.06.006
引用本文: 牛朝诗, 李冬雪. 提高岛叶应用解剖认识,规范岛叶外科手术行为 [J] . 中华解剖与临床杂志, 2016, 21(6) : 498-500. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-7041.2016.06.006.
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岛叶(insular lobe)是边缘系统的重要组成部分之一,是唯一隐藏在大脑组织内的脑叶。与其他脑叶相比,岛叶解剖界限清楚,具有明确的界沟,"insular"在拉丁语中就是岛的意思。最近,对岛叶研究日益受到关注,其解剖位置深在,周边血管密集,周围毗邻许多重要功能皮质和皮质下传导束,功能上对运动、语言、认知调节和控制、感觉、多模态感觉整合、痛觉、情感、特殊内脏感觉、内脏运动和自主神经,以及心血管功能等方面,都发挥着重要的作用。岛叶病变的外科手术对于神经外科医生极具挑战性,很多医生对此望而却步。因此,如何正确认识和掌握岛叶的解剖结构、功能机制和手术关键点至关重要。现结合文献复习和自己有限的前期实践总结如下,希望借此提高对岛叶应用解剖与功能的认识,规范岛叶外科手术的行为。

1 岛叶的大体解剖——沟点结合,系统掌握

岛叶呈上宽下窄的倒三角形位于外侧裂下。环岛沟是环绕岛叶基底部的浅界沟,将岛叶与额盖、颞盖和顶盖隔开。上环岛沟位于额顶盖下方,下环岛沟位于颞盖下方,前环岛沟位于眶额盖下方,3条沟基本确定岛叶的解剖范围。岛中央沟是一个相对恒定贯穿岛叶的脑沟,是岛叶皮层表面最主要、最深的沟,将岛叶分成前岛和后岛两部分。前岛包括岛前短回、岛中短回、岛后短回、副岛回和岛横回,后岛由前、后两个岛长回组成。前岛脑回融合形成的岛顶点是岛叶皮层凸面最高点,也是最表浅之处。岛叶最前下点为岛极,由横岛回及副岛回形成,其内侧缘是前穿质的外侧界。岛阈位于外侧裂蝶骨部和岛盖部的结合处,是由前岛短回汇集形成的一个圆形区域,构成岛叶的前基底部,连接岛叶皮质和前穿质,被认为是大脑基底面进入岛叶的门槛。岛叶的深面由浅及深依次为最外囊、屏状核、外囊、壳核、苍白球、内囊、尾状核及丘脑等重要结构。在优势半球,额叶盖部和三角部被称为Broca区,缘上回、角回和颞上回组成的区域称为Wernick区。关于岛叶标志点,Ture等[1]最早研究岛叶前岛点和后上岛点与内囊、放射冠和侧脑室的关系,随后Kaneko等[2]测量了5个岛叶标志点与各点相对应内侧结构的距离。岛叶标志点越来越多地被作为空间参考点,用于研究岛叶与深部结构的空间关系。

2 岛叶的血管解剖——动静并重,手术根基
2.1 供血动脉

岛叶皮层表面行经及供血血管主要是大脑中动脉,分为M1~M5段,其主干在岛叶皮质表面的血管分支构成了"动脉血管墙",其中以M2段供血为主。M1段发出的外侧豆纹动脉进入前穿质,途经杏仁核的后面,以扇形方式放射状供应壳核、苍白球和内囊。M2段始于膝部止于环岛沟,中间经过岛阈,发出的长穿动脉经岛叶上部和后部供应放射冠,长穿动脉损伤后可导致偏瘫,M2段有单干型、双干型和三干型3种解剖模式。M3段起于环岛沟,止于外侧裂表面,由M2和M3段发出的短穿支为岛叶提供血供,以岛中央沟处血供最为丰富。

2.2 引流静脉

前岛叶静脉引流区域主要是表浅的侧裂静脉,后岛叶静脉引流区域主要是岛阈深部的大脑中深静脉,但各静脉引流范围并不恒定。在经侧裂入路的手术过程中,应避免损伤上述引流静脉,否则将导致严重的出血性梗死。

3 岛叶的纤维连接网路——绝非孤"岛",广泛连接

岛叶不能简单的看成如其名称所示的一个孤"岛",其与其他脑区有丰富的纤维连接网络。前岛叶可通过上纵束、钩状束、额枕束、外囊,与额叶、颞叶、顶叶及边缘、旁边缘系统等构成紧密的联系与连接[3]。后岛叶可通过外囊、弓状束等纤维与颞上回、颞中回后部、颞横回及颞上回前部相连;在功能上,岛叶调控着与之紧密纤维连接的脑组织神经元之间的交流和沟通。近年来,关于岛叶及锥体束解剖学和影像学的研究方向主要集中于岛叶的形态学、血管分布、深部的白质和灰质核团结构等方面,并未涉及岛叶与皮质脊髓束的空间关系研究。本课题组通过对健康成年人锥体束MR重建影像和颅脑岛叶区域白质纤维束标本的研究,阐明岛叶与锥体束的空间关系并建立新型的岛叶病变分型,利用上中央岛点和后下岛点间连线将岛叶划分成前下部和后上部两个区域;岛叶后上部皮层与锥体束之间为最外囊、屏状核和外囊,而无壳核和苍白球,因毗邻锥体束是手术危险区域以及需要保护的重要区域[4]

4 岛叶功能——错综复杂,前景无限

岛叶对运动、语言、认知调节和控制、感觉、多模态感觉整合、痛觉、情感、特殊内脏感觉(味觉、嗅觉等)、内脏运动和自主神经,以及心血管功能(血压和心率的调控)等方面都发挥着重要的作用,并将不同功能系统间的信息进行整合。近期的研究发现,岛叶具有感知和协调人类行为引发的相关神经刺激的作用[5],并参与记忆、负性情绪的形成[6,7]。前岛叶和前扣带回在处理痛苦、厌恶和不公平等厌恶体验网络中发挥重要作用[8]。岛叶到丘脑的自上而下信号传输参与味觉的调控网络[9],其内在分子机制为N-甲基-D-天冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartate receptor, NMDAR)依赖性钙调蛋白激酶Ⅱ(calmodulin-dependent protein kinase Ⅱ,CaMKⅡ)-α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异恶唑受体(α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole-propionic acid receptor, AMPAR)通路维持[10]。右侧岛叶前部在心输出量调节中发挥重要作用,岛叶能调控内脏运动,岛叶病变可导致心脏电生理、结构和收缩功能障碍[11]。可见岛叶的功能错综复杂,有关研究前景无限。本课题组前期也开展相关研究,采用基于体素脑形态学测量法探索网络游戏成瘾患者脑灰质结构特点,发现网络游戏成瘾者岛叶存在脑形态学异常,提示可能与成瘾行为产生及维持存在一定的相关性[12];随后又利用金融决策博弈任务模型,对岛叶病变的患者进行研究,发现岛叶不仅参与风险决策,而且是风险决策加工和处理的必要脑区,与风险决策的发生存在着内在的因果关系[13];同时还发现,岛叶不仅在情感共情方面发挥重要作用,可能在认知共情方面也具有一定的作用[14]

5 岛叶外科手术规范——浅谈经验和技巧

岛叶的外科手术带给神经外科医生的挑战是如何最大限度地切除肿瘤,同时又不损害岛叶区域重要血管及脑功能结构。在对岛叶区域的解剖和功能有清楚认识的基础上,如何规范地开展有关外科手术十分重要。(1)术前制定计划:术前行MR扫描,并利用弥散张量成像(diffusion tensor imaging, DTI)、fMRI、MRA/CTA/DSA、MR静脉造影(MR venography, MRV)/CT静脉造影(CT venography, CTV)、MR波谱分析(MR venography, MRS)等多模态数据制定手术计划。DTI和fMRI对重要神经纤维束、语音区及运动区进行示踪重建,MRA/CTA/DSA/MRV/CTV对重要动静脉血管的重建,MRS和DTI用于评估病变的良恶性及锥体束与病变的空间位置和破坏程度。(2)术中应用相关技术辅助手术:术中唤醒麻醉及术中神经电生理监测;使用经皮质刺激运动诱发电位、体感诱发电位和皮质下电刺激,确定并标记语言、运动区等重要功能区和锥体束的位置,立体定向脑电描记定位岛叶癫痫病灶[15];术中实时超声造影、MR融合MR多模态导航技术,精确定位皮质功能区和深部传导束,实时识别肿瘤边界和保护穿行的豆纹动脉,将各种辅助技术综合应用,各取所长,对提高肿瘤的切除率是大有益处的。(3)手术入路:主要有经外侧裂入路和经额/颞皮质入路两种。术前需要对肿瘤进行分类评估,以便选择不同的手术入路,临床上多采用边缘系统和旁边缘系统肿瘤分类方法。总的原则是,对于主要累及额叶岛盖者,选择经额皮质切开入路;对于主要累及颞叶岛盖者,选择经颞叶皮质切开入路;对于纯岛叶胶质瘤,则选择经外侧裂入路。不同手术入路各有利弊。(4)分离侧裂:侧裂区为大脑半球重要的自然解剖间隙,利用此间隙的经翼点侧裂入路为神经外科经典的手术入路之一。侧裂区可分为4型,对于较小侧裂手术分离的难度较大,侧裂浅表静脉及深部静脉在数量、走行和终端引流等方面都存在着巨大的变异。在分离侧裂过程中一定要建立起"保护静脉与保护动脉同样重要"的观念,在明确结构前不要随意切断任何血管。(5)肿瘤暴露及重要动脉血管、功能区的保护:正因为岛叶血液供应的特殊结构及功能影响的严重性,岛叶手术中血管(短穿动脉、长穿动脉、豆纹动脉)的处理成为关键,以免引起岛叶病变术后最主要并发症,即偏瘫和语言功能障碍。由于岛叶皮质表面覆盖着大脑中动脉分支形成的血管墙,且缺少侧支循环,一旦主要血管损伤就会引起致命性的缺血性脑梗死。显露和到达岛叶病变,术中必须显露和确定可能被病变包裹的M2段及其分支,以便确定和切断起源于M2深面的短穿支,覆盖在岛叶后部的M2段发出的任何较大长穿支血管均应予以保留;术中尽早沿着M1段确定外侧豆纹动脉并加以保护。手术切除的内侧界限为内囊最外侧的豆纹动脉。在豆纹动脉与岛阈之间有一个缺乏穿支血管区域,可作为病变切除的切入点。术中尽量减少使用自动牵开器对额、颞盖的牵拉,保护语言区,同时注意防止周围纤维束的损伤。(6)病变切除顺序:在M2各支间隙内,切断肿瘤血供后,按照中心减压、岛叶下部的肿瘤(颞侧)、岛叶上部的肿瘤(额侧)、岛叶后部的肿瘤、岛叶深部或内侧的肿瘤(基底节侧)的顺序,使用电凝器和吸引器相互配合,逐步分块、分间隙切除,直至整个环岛沟[16]。(7)肿瘤切除界面的确定和切除深度及程度的判定:根据术前的影像学资料,术中的外侧豆纹动脉、上下岛环状沟的解剖标志、组织的质地,以及相关的深部神经核团颜色的变化,结合术中实时超声、术中MR融合MR多模态导航技术综合判断。在切除操作中应警惕勿深入至病变内侧面以下,造成基底节和内囊的损伤。一旦出现淡灰色"豆渣样"改变,说明已经到达基底节灰质结构,应立即停止操作。(8)软膜下切除:可将软膜上从主干血管发出的小血管电凝并切除,以减少术中出血和血管痉挛风险,从而最大限度地控制小血管出血,最小程度地影响主干血管。

6 总结与展望

岛叶位置深在,解剖和功能复杂,周围毗邻重要的功能区和纤维连接网络,岛叶手术一直以来是神经外科领域的一个重大课题。随着对岛叶解剖和功能研究的不断深入,显微神经外科手术技术的发展以及术中辅助技术手段的应用,有效地减少了术后并发症,提高了肿瘤全切率。当然,我们仍需要对该区域解剖、功能与临床继续深入研究,尤其要利用最新的影像、电生理以及分子生物技术,才能对岛叶有更深入的认识和理解,临床上才能更好地制定合理细致的诊疗方案,朝着精准化医疗方向不断前进。

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