断层解剖与影像
椎动脉V2~V4段的显微与断层解剖学研究
中华解剖与临床杂志, 2019,24(4) : 353-357. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-7041.2019.04.008
摘要
目的

探讨颅颈交界区椎动脉的解剖特点,为颅底手术入路中保护椎动脉提供解剖学基础。

方法

(1)在15例10%甲醛固定成人尸头标本上,模拟枕下远外侧手术入路,暴露椎动脉V2~V4段,观察各段的毗邻关系并测量其长度。(2)应用冷冻铣切技术,获得1例新鲜成人尸头标本的冠状断层薄片并连续拍照,应用Amira4.1软件基于其中显露颅颈交界区结构的750张断层照片重建颅颈交界区三维模型,在连续断层照片及三维模型上追踪观察椎动脉的走行。

结果

(1)在尸头标本上成功模拟了枕下远外侧手术入路,椎动脉V2段在第二颈神经前根前方,V3段椎动脉周围存在丰富静脉丛,V4段在迷走神经和副神经之间;椎动脉V2段左右两侧测量长度分别为(15.4±1.6)mm、(15.6±2.2)mm,V3段分别为(24.0±2.9)mm、(24.3±2.3)mm,V4段分别为(21.4±2.0)mm、(21.2±2.0)mm,各段两侧比较差异均无统计学意义(P值均>0.05)。(2)成功建立基于1例新鲜成人尸头标本冠状断层拍照的颅颈交界区三维重建模型图,其解剖结构形态逼真。在冠状断面上追踪并结合三维模型观察到:椎动脉从C2横突穿出,向外后斜行进入C1孔,穿C1横突孔后在C1侧块上方向后走行,后内上穿硬脑膜进入颅内;在枕骨大孔入颅后,椎动脉发出小脑后下动脉、小脑前下动脉,在桥脑延髓沟处与对侧椎动脉会聚形成基底动脉。

结论

通过显微解剖和断层解剖三维重建模型观察,可以动态、持续、多角度及旋转观察椎动脉在颅颈交界区的走行;充分了解椎动脉在颅颈交界区的解剖定位,可在颅底手术中最大限度地保护椎动脉,提高手术效果。

引用本文: 孙基栋, 刘颜, 刘军, 等.  椎动脉V2~V4段的显微与断层解剖学研究 [J] . 中华解剖与临床杂志, 2019, 24(4) : 353-357. DOI: 10.3760/cma.j.issn.2095-7041.2019.04.008.
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椎动脉是颅颈交界区的重要解剖结构,走行于颅底狭小区域,在颅颈交界区手术中是关键结构和易受损伤结构。熟悉椎动脉局部解剖及毗邻关系,对减少其医源性损伤非常重要[1,2]。在术前,应进行颅颈交界区薄层影像学扫描和三维结构重建,明确颅颈交界区椎动脉走行的解剖特点,个体化选择手术入路[3,4]。本研究显微解剖结合断层解剖方法,探讨颅颈交界区椎动脉的解剖特点,以利于颅颈交界处手术中对椎动脉的保护。

1 材料与方法
1.1 椎动脉的显微解剖
1.1.1 实验标本

15具成人保留C4水平以上颈部的头颅湿性标本(10%甲醛固定)由山东大学齐鲁医学院人体解剖学教研室提供。标本纳入标准:保留C4水平以上部分的头颅标本,灌注良好、外观完整。排除标准:头颈部手术史、外伤史或占位性疾病。15具头颅湿标本均以红色乳胶灌注动脉系统,蓝色乳胶灌注静脉系统。本研究获得了滨州医学院烟台附属医院伦理委员会批准(YTFYLl201829)。

1.1.2 模拟枕下远外侧入路

采取后正中枕下外延至乳突的头皮切口,切开头皮、皮下组织,解剖分离头上斜肌、头下斜肌和头后大直肌,三块肌肉围在枕下形成了三角形间隙,为枕下三角。显微镜下在枕下三角内暴露寰椎后弓、椎动脉V3段。枕下三角下方牵拉椎旁肌,显露椎动脉V2段。在第二颈神经前根前方打开寰椎横突孔,枕下开骨窗4 cm×5 cm大小,去除寰椎单侧后弓,磨除枕骨髁后外侧部直至打开舌下神经管,打开硬膜,向内侧牵开小脑半球、椎动脉V4段及分支、后组颅神经等。用游标卡尺(精确度0.1 mm)测量椎动脉V2~V4段长度:椎动脉V2段为椎动脉入C6横突孔处至C2横突孔终点;V3段为椎动脉出枢椎横突孔至进入枕骨大孔处的硬脑膜之前;V4段为椎动脉进入硬脑膜点至椎-基底动脉交接处。

1.2 椎动脉的断层解剖与三维重建
1.2.1 颅脑冠状位断层薄片的获得

选取1例外观无异常、完整新鲜成人保留C4水平以上颈部尸头标本(山东大学齐鲁医学院人体解剖学教研室提供),动脉灌注红色乳胶、静脉灌注蓝色乳胶,经明胶包埋并深低温冷冻标本。以两侧耳眦线(眼外眦与外耳道口中点连线)所在平面为基准断面,采用铣削精度为0.001 mm SKC500型数控机床(济南机床一厂设计制造,数控系统和刀具为德国钴领)由前至后铣削为层厚0.05 mm的断层标本,共获得1 500个断层标本;标本以75%乙醇处理,使用Canon EOS 20D相机进行连续拍照,选取其中显露颅颈交界区结构的照片750幅,追踪观察椎动脉的具体位置、走行规律以及毗邻关系。

1.2.2 椎动脉及相关结构的三维重建

在Photoshop 7.0软件中分批打开选出的750幅照片,应用软件的批处理功能,完成每张断面照片的裁切,裁切成5 cm×5.67 cm规格,只保留颅颈交界区,形成1套新的断面图像,存为BMP格式。在新断面图像上,分别分割椎动脉、颅骨、寰椎、枢椎、脑干等结构,填充数值差异较大的灰阶颜色,以灰度图像方式储存。再用Amira 4.1.1软件(Mercury Computer Systems,美国)对每张灰度图像的像素值和厚度进行设置(以能够明显区分需要的解剖结构为标准),并对已分割的结构进行灰度值提取,完成分割定义,对分割出的结构进行三维重建,并在三维重建模型上观察椎动脉的具体位置、走行规律以及毗邻关系。

1.3 统计学方法

应用SPSS 19.0软件进行数据分析。服从正态分布的计量资料以±s表示;左右侧椎动脉长度比较,采用配对t检验分析。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果
2.1 椎动脉各段的毗邻和定位方法

模拟枕下远外侧入路可显露椎动脉V2~V4段,见图1,图2,图3。(1)暴露枕下三角。在枕下第二层肌层下暴露枕下三角,枕下三角的上外侧边界的上斜肌和下外侧边界的下斜肌均附着于寰椎横突,两者形成夹角之相交处正是椎动脉V3水平段的起始处。(2)枕大神经的解剖。枕大神经位于枕下皮下组织内,是第二脊神经神经的后支;追寻枕大神经可以至第二颈神经根部,在第二颈神经的前根前方可以发现椎动脉的V2段。(3)颅外段椎动脉的解剖。椎动脉V3段位于枕下三角内,静脉丛包绕于周围,容易辨认。将椎动脉V3段从寰椎上方的血管沟中分离出来,切除寰椎后弓半侧椎板,磨钻磨开或者用咬骨钳咬开寰椎横突孔,游离椎动脉V3垂直段,向后内侧牵拉。(4)颅内段椎动脉的局部解剖关系。剪开并牵开硬脑膜以后,观察到副神经、迷走神经和舌咽神经向外上走行进入颈静脉孔。在迷走神经和副神经之间,可以清楚地显露椎动脉V4段及其分支,V4段发出小脑后下动脉、小脑前下动脉,在桥脑延髓沟处与对侧椎动脉汇聚形成基底动脉。

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图1
枕下三角内的解剖结构
图2
打开椎动脉沟环游离椎动脉V3水平段
图3
尸头标本模拟显微镜下枕下远外侧入路,见枕下极外侧经颈静脉结节入路硬膜切口(白箭)在椎动脉硬膜入口(黑箭)处的后方
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注:1为椎动脉V2段;2为椎动脉V3水平段;3为第二颈神经的前支;4为第二颈神经的后支;5为寰椎横突;6为寰椎后弓;7为枢椎椎弓;8为乳突;9为头后大直肌;10为硬脊膜

图1
枕下三角内的解剖结构
图2
打开椎动脉沟环游离椎动脉V3水平段
图3
尸头标本模拟显微镜下枕下远外侧入路,见枕下极外侧经颈静脉结节入路硬膜切口(白箭)在椎动脉硬膜入口(黑箭)处的后方
2.2 椎动脉各段的长度

椎动脉V2~V4各段长度左右两侧比较,差异均无统计学意义(P值均>0.05),见表1

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表1

15具成人尸头湿标本椎动脉V2~V4各段长度侧别间比较(mm, ±s)

表1

15具成人尸头湿标本椎动脉V2~V4各段长度侧别间比较(mm, ±s)

椎动脉分段左侧右侧tP
V215.4±1.615.6±2.21.256>0.05
V324.0±2.924.3±2.30.456>0.05
V421.4±2.021.2±2.00.945>0.05
2.3 颅颈交界区三维重建模型

基于750张颅颈交界区断层标本照片,成功构建了椎动脉及相关解剖结构的三维重建模型图。重建的图像解剖结构形态逼真,图像可以任意旋转、缩放,可任意拆分、合并。在冠状断面上追踪并结合三维模型观察到:椎动脉从C2横突穿出,向外后斜行进入C1孔,穿C1横突孔后在C1侧块上方向后走行,后内上穿硬脑膜进入颅内(图4图5)。在枕骨大孔入颅后,椎动脉发出小脑后下动脉、小脑前下动脉,在桥脑延髓沟处与对侧椎动脉汇聚形成基底动脉。

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图4
在颅颈交界区冠状断面上追踪观察:可以追踪到椎动脉V2、V3、V4段 4A 经颈静脉结节的冠状断面 4B 经枕骨大孔中央的冠状断面
图5
颅颈交界区的三维重建模型,可以立体、多角度地观察到椎动脉(红色)在颅颈交界区的行程 5A 颅颈交界区前面观,显示椎动脉V3段走行于寰椎(箭)上方的血管沟中 5B 颅颈交界区前面观,对颅颈交界区骨质半透明化,可显示椎动脉走行全长 5C 颅颈交界区后面观,显示椎动脉在颅颈交界区走行,能观察到部分V2段和V3段 5D 颅颈交界区后面观,对颅颈交界区骨质半透明化,可显示椎动脉走行全长
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注:1为环椎;2为枢椎;3为椎动脉V2段;4为齿状突;5为椎动脉V4段;6为延髓;7为枕骨髁

图4
在颅颈交界区冠状断面上追踪观察:可以追踪到椎动脉V2、V3、V4段 4A 经颈静脉结节的冠状断面 4B 经枕骨大孔中央的冠状断面
图5
颅颈交界区的三维重建模型,可以立体、多角度地观察到椎动脉(红色)在颅颈交界区的行程 5A 颅颈交界区前面观,显示椎动脉V3段走行于寰椎(箭)上方的血管沟中 5B 颅颈交界区前面观,对颅颈交界区骨质半透明化,可显示椎动脉走行全长 5C 颅颈交界区后面观,显示椎动脉在颅颈交界区走行,能观察到部分V2段和V3段 5D 颅颈交界区后面观,对颅颈交界区骨质半透明化,可显示椎动脉走行全长
3 讨论

枕下远外侧入路是神经外科处理下斜坡和枕大孔腹侧病变的经典手术入路,具有路径短、术野空间大,对脑干和重要神经血管的牵拉与损伤较少,并能早期显露椎动脉等优点。椎动脉是供应脑干、小脑等重要血管,属于后循环系统。在枕下远外侧手术入路中,需要迁移椎动脉,很容易受到损伤,如何保护椎动脉成为了手术的关键。椎动脉分4段,V1段是从椎动脉起点至进入C6横突孔之前,在C2~C6横突孔内为V2段,V3段为出枢椎横突孔至进入枕骨大孔处的硬脑膜之前,颅内段为V4段。枕下远外侧手术入路需要显露椎动脉的上段,是椎动脉进入枢椎横突孔以后的部分,相当于椎动脉解剖学分段中的V2~V4段[5,6]。因此,笔者从解剖和三维立体及动态方面研究,探讨了椎动脉V2~V4段的解剖特点。

本研究结果显示:在0.05 mm厚的断面上可以追踪椎动脉的走向,观察椎动脉的毗邻关系;采用Amira 4.1.1软件对椎动脉及相关结构进行三维重建,重建图像解剖结构形态逼真,图像可以任意旋转、缩放,可任意拆分、合并[7,8]。通过重建图像可以多角度、动态地持续显示椎动脉的解剖特点,椎动脉V3垂直段穿行环椎横突孔,水平段位于寰椎后弓的椎动脉沟内,横行穿过枕下三角,后内上穿硬脑膜进入颅内。在三维模型上,采取寰椎和脑干半透明显示,可以展现椎动脉在颅底走行全貌[9,10,11]

在枕下远外侧手术入路准确定位椎动脉,可以减少医源性椎动脉损伤[12,13]。翻开皮瓣后发现枕动脉走行于头夹肌的下方和头最长肌上方,枕大神经与之相伴行;追寻枕大神经至第二颈神经的后支,发现第二颈神经根部;然后,再向前方探寻第二颈神经的前支,第二颈神经的前支总是恒定位于椎动脉的V2段的后方。枕下三角的上外侧边界的上斜肌和下外侧边界的下斜肌,因为头上、下斜肌的一端均附着于寰椎横突,而此两块肌肉共同附着点的夹角处正是椎动脉V3水平段的起始处。在枕下三角的底部,椎动脉V3水平段位于寰椎后弓的椎动脉沟内向内横行,周围包绕丰富的静脉丛,于头后大直肌外缘的中点处附近穿入寰枕后膜。在手术中,接近椎动脉有静脉性出血,椎静脉丛可作为确认椎动脉V3段的标志物,要警惕椎动脉的损伤;此时操作需要小心进行,要暴露或移动椎动脉须先移走或去除包绕椎动脉的部分静脉丛[14]。在手术中保护椎动脉需注意两点:(1)在寰椎后弓切除时,注意观察椎动脉V3段位于寰椎与枕骨髁之间的间隙内,存在筋膜内,应髓核钳打开寰椎横突孔,游离椎动脉,再切除寰椎半侧椎弓;(2)在磨除部分枕骨髁时,应用剥离子在后内方保护椎动脉。

本研究通过显微和断层解剖三维显示的方法,发现了在颅底手术的椎动脉定位方法,术前重建颅颈交界区的解剖,模拟手术操作,这些策略可以充分保护椎动脉,提高手术效果[15,16,17]。本研究在尸头解剖的基础上探讨了颅颈交界区椎动脉的保护方法,不足之处为基础研究与临床应用具有一定差异,这需要在临床手术过程中进一步验证并总结,获得具有实用价值的资料。

利益冲突
利益冲突

所有作者均声明不存在利益冲突

参考文献
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