小腦后下動(dòng)脈瘤解剖仿真模型建立及其用于血管重建術(shù)訓(xùn)練的可行性

孫青，張東平，張鵬，張楷，戴錕，劉永春，李金泉，陳罡，王中

(蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院，江蘇蘇州215006)

蛛網(wǎng)膜下腔出血是由于多種原因引起的腦或脊髓血管突然破裂，致使血液進(jìn)入顱內(nèi)或椎管內(nèi)的蛛網(wǎng)膜下腔所引起的一系列臨床綜合征。雖然蛛網(wǎng)膜下腔出血僅占所有卒中患者的5%，但動(dòng)脈瘤性蛛網(wǎng)膜下腔出血30天內(nèi)的病死率接近42%，幸存者中致殘率約為50%[1～4]。小腦后下動(dòng)脈(PICA)動(dòng)脈瘤在臨床上較為少見(jiàn)，僅占顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的3%～4%[5，6]，但由于PICA動(dòng)脈瘤位于后顱窩，動(dòng)脈瘤破裂后超過(guò)40%患者Hunt-Hess分級(jí)達(dá)到4、5級(jí)[7]，病情兇險(xiǎn)，轉(zhuǎn)運(yùn)風(fēng)險(xiǎn)極高；而且PICA或椎動(dòng)脈(VA)動(dòng)脈瘤常常出現(xiàn)夾層動(dòng)脈瘤等復(fù)雜動(dòng)脈瘤情況，單純手術(shù)或介入治療失敗率和復(fù)發(fā)率較高，往往需要血管重建治療[8]。但目前臨床缺少相應(yīng)標(biāo)本進(jìn)行血管重建技術(shù)訓(xùn)練，亟需一種針對(duì)PICA動(dòng)脈瘤治療的訓(xùn)練模型。本研究建立了一種PICA動(dòng)脈瘤仿真模型，并探討其用于血管重建技術(shù)訓(xùn)練的可行性。現(xiàn)分析結(jié)果并報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1 材料 4%甲醛固定的濕性成人頭頸標(biāo)本3具，男2具、女1具，年齡76～85歲，均由蘇州大學(xué)解剖教研室提供。為了使血管易于辨識(shí)，頭頸標(biāo)本的動(dòng)脈灌注紅色乳膠、靜脈灌注藍(lán)色乳膠。產(chǎn)婦分娩后捐獻(xiàn)的胎盤3個(gè)，來(lái)自蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院。手術(shù)顯微鏡，德國(guó)Carl Zeiss公司；磨鉆銑刀系統(tǒng)，美國(guó)美敦力公司；顯微鑷、顯微剪刀、顯微持針器，上海醫(yī)療器械(集團(tuán))有限公司手術(shù)器械廠；10-0顯微縫線，寧波醫(yī)用縫線有限公司。本研究經(jīng)蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，分娩后捐獻(xiàn)胎盤的產(chǎn)婦知情同意。

1.2 PICA動(dòng)脈瘤模型制作 取3具頭頸標(biāo)本，流水沖洗，擦干。經(jīng)后枕部拐杖形切口，行遠(yuǎn)外側(cè)入路開顱手術(shù)。銑刀去除骨瓣，磨鉆磨除后1/3枕髁，沿骨窗緣剪除硬膜。游離延髓、小腦周圍蛛網(wǎng)膜，離斷齒狀韌帶，在副神經(jīng)及舌下神經(jīng)深面觀察到小腦后下動(dòng)脈從VA發(fā)出，進(jìn)入小腦延髓裂后向中間內(nèi)側(cè)走形。在捐獻(xiàn)的胎盤上選取一直徑2～3 mm血管，細(xì)線結(jié)扎，然后將殘端內(nèi)外反轉(zhuǎn)，其內(nèi)填充脂肪，模擬動(dòng)脈瘤囊腔。在PICA與VA匯合處用顯微剪刀剪一小口，去除血管內(nèi)乳膠，將動(dòng)脈瘤囊腔用10-0顯微縫線縫至所剪的小口處，模擬累及VA的PICA P1段動(dòng)脈瘤，縫合處為動(dòng)脈瘤瘤頸。

1.3 PICA動(dòng)脈瘤血管重建

1.3.1 PICA-PICA側(cè)側(cè)吻合 分離雙側(cè)PICA P3段蛛網(wǎng)膜，充分松解，將兩條動(dòng)脈拉近，臨時(shí)夾閉，在兩條動(dòng)脈內(nèi)側(cè)沿血流方向剪開長(zhǎng)約8 mm切口，然后用10-0顯微縫線連續(xù)側(cè)側(cè)吻合進(jìn)行血運(yùn)重建。

1.3.2 枕動(dòng)脈(OA)-PICA端側(cè)吻合 枕部皮下采用由里向外技術(shù)[9]游離長(zhǎng)約5 cm的OA，遠(yuǎn)心端離斷。在PICA動(dòng)脈瘤遠(yuǎn)端游離PICA主干，用10-0顯微縫線采用端側(cè)吻合的方法將OA縫合至PICA主干上，由OA向PICA遠(yuǎn)端供血，然后閉塞孤立動(dòng)脈瘤兩端。

1.3.3 VA V3段-橋血管-VA V4段血管吻合 遠(yuǎn)外側(cè)入路開顱后，用磨鉆小心磨除一側(cè)寰椎后弓骨質(zhì)，暴露VA顱外V3段。打開硬腦膜，游離副神經(jīng)、舌下神經(jīng)、VA、PICA，暴露PICA以遠(yuǎn)的VA V4段。從捐獻(xiàn)的胎盤上取一長(zhǎng)約4 cm、直徑2～3 mm血管模擬橋血管。VA V3段臨時(shí)阻斷后，將PICA動(dòng)脈瘤以遠(yuǎn)的VA V4段離斷。用10-0顯微縫線將橋血管一端與PICA動(dòng)脈瘤以遠(yuǎn)的VA V4段進(jìn)行端端吻合，另一端與VA V3段進(jìn)行端側(cè)吻合，VA V3段通過(guò)橋血管向PICA動(dòng)脈瘤累及的椎動(dòng)脈遠(yuǎn)端供血。吻合結(jié)束，閉塞孤立受動(dòng)脈瘤累及的VA顱內(nèi)段。

1.4 模型模擬及訓(xùn)練效果評(píng)價(jià) 動(dòng)脈瘤模型制作完成后，與臨床病例進(jìn)行對(duì)比，觀察模型中動(dòng)脈瘤與周圍神經(jīng)血管、腦組織的關(guān)系與臨床病例是否相似。隨機(jī)選取6位神經(jīng)外科主治醫(yī)師進(jìn)行操作實(shí)踐，每人操作一側(cè)動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)及3項(xiàng)血管重建術(shù)，記錄手術(shù)操作時(shí)間。操作完成后，通過(guò)在動(dòng)脈瘤模型上進(jìn)行動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)及血管重建術(shù)操作，按文獻(xiàn)[10]方法評(píng)估動(dòng)脈瘤模型是否能夠模擬臨床手術(shù)。其中，5分為極度類似，4分為非常類似，3分為類似，2分為部分類似，1分為不類似[10]。

2 結(jié)果

2.1 PICA動(dòng)脈瘤模型模擬效果 本研究3具標(biāo)本左右兩側(cè)均完成PICA P1段動(dòng)脈瘤模型制作(見(jiàn)插頁(yè)Ⅱ圖1 A～D)，模型制作過(guò)程平均耗時(shí)2.10 h。與臨床病例(見(jiàn)插頁(yè)Ⅱ圖1 E～H)比較，PICA起源均位于舌下神經(jīng)與延髓側(cè)邊夾角內(nèi)(見(jiàn)插頁(yè)Ⅱ圖1 A、G)，動(dòng)脈瘤指向與臨床病例相似(見(jiàn)插頁(yè)Ⅱ圖1 C、G中藍(lán)色虛線)；臨床病例中動(dòng)脈瘤(見(jiàn)插頁(yè)Ⅱ圖1 G中藍(lán)色虛線)起源于PICA P1段靠近VA處，模型中動(dòng)脈瘤起源于PICA P1段與VA交界處(見(jiàn)插頁(yè)Ⅱ圖1 C)。模型中動(dòng)脈瘤與周圍神經(jīng)、血管的關(guān)系與臨床病例相似。

2.2 小腦后下動(dòng)脈瘤模型用于血管重建術(shù)訓(xùn)練效果 PICA-PICA側(cè)側(cè)吻合、OA-PICA端側(cè)吻合、VA V3段-橋血管-VA V4段血管吻合術(shù)中，動(dòng)脈瘤孤立+血管重建術(shù)平均耗時(shí)0.53、0.52、0.97 h。根據(jù)6位神經(jīng)外科醫(yī)師操作后反饋，該動(dòng)脈瘤模型能夠模擬操作部位與周圍神經(jīng)、血管的解剖關(guān)系；模擬顯微手術(shù)器械操作的角度和深度平均為5分，模擬動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)和動(dòng)脈瘤孤立術(shù)平均為4.3分，模擬臨床真實(shí)的手術(shù)難度平均為3.2分，模擬動(dòng)脈瘤瘤頸和瘤頂?shù)慕馄式Y(jié)構(gòu)平均為3.3分。

3 討論

PICA可分為5段，分別為延髓前段(P1段)、延髓外側(cè)段(P2段)、扁桃體延髓段(P3段)、膜帆扁桃體段(P4段)、皮層段(P5段)[8]。PICA發(fā)生梭形或夾層動(dòng)脈瘤的概率明顯高于其他腦部血管。PICA動(dòng)脈瘤臨床表現(xiàn)為出血或缺血，起病急驟，病情兇險(xiǎn)，常伴有呼吸、循環(huán)系統(tǒng)并發(fā)癥，在基層醫(yī)院往上級(jí)醫(yī)院轉(zhuǎn)運(yùn)途中風(fēng)險(xiǎn)極高[7]。研究報(bào)道，僅14%的PICA動(dòng)脈瘤為囊性動(dòng)脈瘤，可選擇夾閉治療[8]。大多數(shù)PICA動(dòng)脈瘤為梭形或夾層、血栓、鈣化性動(dòng)脈瘤，一般無(wú)法成功夾閉動(dòng)脈瘤，而且介入手術(shù)難以到達(dá)責(zé)任動(dòng)脈，尤其是血管真腔，大多需要血管重建術(shù)治療[10，11]。約29%的PICA動(dòng)脈瘤累及VA，使治療難度進(jìn)一步增加[8]。但目前臨床缺少相應(yīng)標(biāo)本進(jìn)行血管重建技術(shù)訓(xùn)練，亟需一種針對(duì)PICA動(dòng)脈瘤治療的訓(xùn)練模型。

以往血管重建模型主要采用雞翅、硅膠管或單純胎盤血管模型[12，13]。雞翅血管或硅膠管與人體血管差異較大，并且與單純胎盤模型一樣，血管深度有限，不能建立深部血管吻合技巧。由于后顱窩內(nèi)血管重建時(shí)操作角度較為特殊且血管位置較深，目前還沒(méi)有與之相似的動(dòng)脈瘤模型用于操作訓(xùn)練。累及VA的PICA P1段動(dòng)脈瘤位置較深，是所有PICA動(dòng)脈瘤中治療難度最大的一類。因此，本研究制作了PICA P1段動(dòng)脈瘤模型。與臨床病例比較，PICA起源均位于舌下神經(jīng)與延髓側(cè)邊夾角內(nèi)，動(dòng)脈瘤指向與臨床病例相似；臨床病例中動(dòng)脈瘤起源于PICA P1段靠近VA處，模型中動(dòng)脈瘤起源于PICA P1段與VA交界處。說(shuō)明本模型能最大程度地模擬動(dòng)脈瘤與周圍神經(jīng)、血管的關(guān)系，相應(yīng)手術(shù)操作時(shí)能滿足顯微手術(shù)器械的操作角度和深度，與臨床動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)、血管重建術(shù)+動(dòng)脈瘤孤立術(shù)的手術(shù)難度類似。

因血管條件多樣，血流重建策略并不一樣。目前，血管重建策略主要有PICA-PICA側(cè)側(cè)吻合術(shù)、OA-PICA端側(cè)吻合術(shù)、VA V3段-橋血管-VA V4段血管吻合術(shù)[9，12]。由于雙側(cè)PICA在P3段走形較為接近，PICA-PICA側(cè)側(cè)吻合術(shù)相對(duì)較容易，應(yīng)用最為廣泛。術(shù)中孤立PICA梭形夾層動(dòng)脈瘤或術(shù)中誤傷PICA、PICA動(dòng)脈瘤瘤頸等，需要犧牲PICA時(shí)，可采用這一血管重建技術(shù)進(jìn)行挽救，是術(shù)中的應(yīng)急措施之一[14]。PICA-PICA側(cè)側(cè)吻合成功后，損傷側(cè)血供由另一側(cè)代償，極大地減輕了因PICA損傷導(dǎo)致的惡性后果。若對(duì)側(cè)PICA缺如或管徑太細(xì)，可采用OA-PICA端側(cè)吻合術(shù)，但需要事先準(zhǔn)備OA，在分離枕后皮瓣過(guò)程中，需要注意保護(hù)OA[15]。VA V3段-橋血管-VA V4段血管吻合術(shù)技術(shù)難度最高[16],適用于PICA動(dòng)脈瘤累及優(yōu)勢(shì)側(cè)VA，且無(wú)法夾閉或栓塞動(dòng)脈瘤，需要閉塞VA及PICA動(dòng)脈起始段，同時(shí)雙側(cè)后交通動(dòng)脈不發(fā)達(dá)，大腦后動(dòng)脈供血主要來(lái)自這一VA的復(fù)雜病例。由于直接閉塞優(yōu)勢(shì)側(cè)VA會(huì)導(dǎo)致整個(gè)后循環(huán)血流供應(yīng)不足。為避免這一情況，需先行OA-PICA動(dòng)脈吻合術(shù)或PICA-PICA側(cè)側(cè)吻合術(shù)，然后將動(dòng)脈瘤累及的VA離斷，行橋血管與動(dòng)脈瘤遠(yuǎn)端VA V4段血管吻合，再行VA V3段-橋血管端側(cè)吻合，滿足后循環(huán)血供。該技術(shù)主要涉及橋血管與VA V4段血管吻合，因位置較深，操作空間小，手術(shù)過(guò)程中有可能損傷舌下神經(jīng)，導(dǎo)致術(shù)后吞咽困難等[16]。本研究結(jié)果顯示，PICA-PICA側(cè)側(cè)吻合、OA-PICA端側(cè)吻合、VA V3段-橋血管-VA V4段血管吻合術(shù)中，動(dòng)脈瘤孤立+血管重建術(shù)平均耗時(shí)0.53、0.52、0.97 h。根據(jù)6位神經(jīng)外科醫(yī)師操作后反饋，動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)及血管重建術(shù)操作均類似臨床操作，能夠模擬臨床真實(shí)的手術(shù)難度。因此，可用該模型進(jìn)行血管重建技術(shù)訓(xùn)練。但該模型亦存在一定缺陷，如血管縫合后無(wú)法直觀觀察吻合口是否通暢以及無(wú)法模擬動(dòng)脈瘤破裂的處理。

總之，本研究建立的動(dòng)脈瘤模型能夠最大程度地模擬PICA動(dòng)脈瘤及其與周邊神經(jīng)、血管的關(guān)系，可用于顯微外科動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)及血管重建技術(shù)訓(xùn)練。

注：An：動(dòng)脈瘤；De：齒狀韌帶；Med：延髓；PICA：小腦后下動(dòng)脈；VA：椎動(dòng)脈；Tonsil：小腦扁桃體；Ⅹ：第10對(duì)顱神經(jīng)；Ⅺ：第11對(duì)顱神經(jīng)；Ⅻ：第12對(duì)顱神經(jīng)。圖A～D為PICA動(dòng)脈瘤模型，圖E～H為臨床病例。A：頭頸標(biāo)本中可見(jiàn)Ⅺ、Ⅻ及VA、Med，PICA起源于Ⅻ與Med外側(cè)夾角處，即舌下神經(jīng)下三角。B：在胎盤上選取一血管殘端，反轉(zhuǎn)后填塞脂肪，模擬動(dòng)脈瘤囊腔(An)，并將其縫合于VA與PICA夾角處，模擬累及VA的PICA動(dòng)脈瘤(白色虛線為吻合口，紅色虛線內(nèi)為椎動(dòng)脈走形方向)。C：模型中動(dòng)脈瘤起源于VA與PICA匯合處，紅色虛線為VA走形方向，黑色虛線為PICA走形方向。D：模擬動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)，術(shù)中需保護(hù)PICA。E：一左側(cè)PICA動(dòng)脈瘤病例CTA提示，動(dòng)脈瘤起源于PICA靠近VA處。F：打開硬腦膜后可見(jiàn)Ⅹ、Ⅺ、Med、Tonsil。G：暴露VA，在Ⅻ與Med交角內(nèi)發(fā)現(xiàn)起源于VA的PICA，動(dòng)脈瘤(藍(lán)色虛線)起源于PICA動(dòng)脈P1段靠近VA處。H：夾閉動(dòng)脈瘤后，確認(rèn)椎動(dòng)脈遠(yuǎn)端(白色箭頭)及PICA(黑色虛線)未被誤夾。

圖1PICA動(dòng)脈瘤仿真模型建立及其與臨床病例對(duì)比

注：Distal PICA：PICA遠(yuǎn)心端；Distal VA V4：椎動(dòng)脈V4段遠(yuǎn)心端；Graft：橋血管；L P3 PICA：左側(cè)小腦后下動(dòng)脈P3段；Med：延髓；OA：枕動(dòng)脈；Proximal PICA：小腦后下動(dòng)脈近心端；R P3 PICA：右側(cè)小腦后下動(dòng)脈P3段；Tonsil：小腦扁桃體；VA V3：椎動(dòng)脈V3段；VA V4：椎動(dòng)脈V4段；Ⅺ：第11對(duì)顱神經(jīng)；Ⅻ：第12對(duì)顱神經(jīng)；4th Vent.：第四腦室。A、B為PICA-PICA側(cè)側(cè)吻合術(shù)，C、D為OA-PICA端側(cè)吻合術(shù)，E～H為VA V3段-橋血管-VA V4段血管吻合術(shù)。A：游離雙側(cè)PICA動(dòng)脈P3段周圍蛛網(wǎng)膜；B：雙側(cè)PICA的P3段進(jìn)行連續(xù)側(cè)側(cè)吻合；C：皮下游離OA作為供體血管；D：OA與PICA動(dòng)脈行端側(cè)吻合；E：橫斷動(dòng)脈瘤以遠(yuǎn)的椎動(dòng)脈V4段，注意保護(hù)Ⅺ、Ⅻ、Med；F：Graft與VA V4端端吻合；G：吻合完成后可見(jiàn)吻合口對(duì)合較好；H：Graft的另一端與VA V3端側(cè)吻合；I：閉塞動(dòng)脈瘤近心端的VA V4，完成對(duì)累及VA的PICA動(dòng)脈瘤孤立及血管重建。

圖2在PICA動(dòng)脈瘤模型中進(jìn)行血管重建技術(shù)操作