土耳其昂达库兹美伊斯大学神经外科的Baydin S等应用断层解剖和纤维束分离技术,探讨经前额叶径路利用激光间质内热疗治疗岛叶区病变所涉及的显微解剖,其结果发表于2019年12月的《World Neurosurg》杂志上。
——摘自文章章节
【Ref: Baydin S, et al. World Neurosurg. 2019 Dec;132:e909-e921. doi: 10.1016/j.wneu.2019.07.130. Epub 2019 Jul 24.】
研究背景
研究方法
研究首先将3例尸头进行福尔巴林浸泡2周,血管使用硅胶灌注;再采用无框架立体定向技术,经额叶入路,将激光导管植入经硅胶灌注尸头的双侧岛叶。使用Visualase®系统对两个不同的尸头按照不同的径路实施激光射频消融(激光射频消融参数:功率=15W;能量=910J;持续时间=60s;激光径路直径=10mm)。平行于手术径路的斜轴位和冠状位进行脑断层切片,沿激光径路从外至内和从内至外进行白质纤维束解剖分离。
首先将未植入激光导管的大脑半球从外至内逐步解剖,重点解剖分离岛下部白质纤维,切除额叶、顶叶和颞盖,显露并确定岛叶皮质。可见岛叶位于额叶、颞叶和顶盖深部,呈三角形。前环岛沟、上环岛沟和下环岛沟为岛叶的边界(图1A);上环岛沟与前环岛沟和下环岛沟的连接处分别称为岛前点和岛后点。岛叶皮质最深的沟称为岛中央沟,通常延伸至岛阈。岛中央沟常将岛叶分为前、后两部分。前、后两部分分别形成岛短回和岛长回,岛长回止于岛阈。剥除岛叶皮质,可见连接岛叶灰质的最外囊(图1B)。去除最外囊,暴露屏状核和外囊;屏状核为一薄层灰质,将最外囊与外囊分离(图1C)。外囊由背侧部和腹侧部组成,屏状核-皮质投射纤维形成外囊的背侧部;钩束腹侧部和下额枕束(inferior frontooccipital fasciculus,IFOF)背侧部形成外囊的腹侧部。钩束通过岛叶皮质下方连接颞叶前部和额叶下部;IFOF将额叶外侧面与颞叶外侧部和枕叶连接起来。豆状核由壳核外侧部和苍白球内侧部组成,壳核为一卵圆形灰质结构(图1D),很容易通过抽吸予以切除。切除壳核后,显露苍白球和前连合(图1F、G和H)。苍白球由内侧部和外侧部组成;前连合是连接双侧枕、颞、眶额区和杏仁核的连合纤维束。前连合形似自行车把手,其中心位于穹隆和第三脑室前方。内囊是投射纤维,位于豆状核内侧和尾状核外侧之间,分为前肢、膝部和后肢。内囊纤维包括丘脑束、皮质脊髓束和皮质核束。去除内囊纤维,可见丘脑周围的尾状核,由头部、体部和尾部组成。尾状核头部最下缘为前连合最上部,前脑基底位于尾状核头部正下方;尾部与杏仁核融合。丘脑是岛叶最内侧结构(图1F/G/H),丘脑上部构成侧脑室体部的底部;岛叶内侧部构成第三脑室的外侧壁;丘脑枕后部形成侧脑室房部的前壁;视辐射起自丘脑外侧膝状体,沿颞角外侧壁和侧脑室房部向距状沟上部和下部传导。
图1. 正常岛叶白质纤维的显微解剖。从外侧至内侧进行纤维束解剖分离,保留环岛沟。A.左侧半球外侧面观,去除额叶和额顶盖以便更好显露岛叶;岛中央沟将岛叶分为岛长回和岛短回;岛叶有三条环岛沟,为岛叶的边界;上环岛沟与前环岛沟和下环岛沟的连接点分别称为岛前点和岛后点;岛阈为岛前点和岛下点的最前部,大脑中动脉的分叉部位于该点;B.去除岛叶皮层,显露最外囊,由短联合纤维组成;C.去除最外囊,暴露屏状核和外囊;IFOF和钩束位于外囊和屏状核的腹侧部;D.去除外囊和IFOF,保留部分屏状核;壳核位于外囊的内侧部;E.去除壳核,显露中间部的苍白球和内囊纤维;外囊和内囊纤维合并,形成视辐射;F.去除内囊及部分苍白球和钩束,显露尾状核和部分深部丘脑;前连合位于外侧苍白球的前部和下方;G.去除外侧苍白球,暴露内侧苍白球;H.去除内囊纤维和内侧苍白球;丘脑可在岛叶深部完全显露,丘脑纤维走形于皮质和丘脑之间。
随后,研究者沿眶上径路从外至内进行纤维束解剖分离。激光探针入颅点位于眶内侧缘上2cm和外侧1cm(图2A和图4A),下方紧邻额窦上缘,探针在额中回前部插入皮质,行至额下回前部进入额叶白质(图2B)。随后,该径路深入上纵束 Ⅲ和弓状束。探针进入岛前短回上部,位于岛前点正下方和前环岛沟外侧(图2C)。穿过岛叶皮质表面后,探针进入最外囊前部(图2D)。穿过最外囊,探针进入外囊腹侧部。探针位于IFOF和钩束的连接处前部,在前环岛沟前方约2cm,岛阈上方约1cm(图2E)。穿过外囊,探针进入壳核中下部,前方至外侧豆纹动脉(图2F)。穿过壳核,探针位于苍白球外侧部外侧和内侧豆纹动脉(图2G)。探针最前部分位于苍白球外侧部、苍白球内侧部、前连合、内囊和内侧豆纹动脉的外侧(图2G、H、I和J)。
图2. 探针置入岛叶,岛叶外侧面显微解剖。A.左侧大脑半球,皮质表面重要的脑沟和脑回;探针进入点常从鼻根外侧2cm和上方2cm进入;B.左侧岛叶区,暴露上纵束Ⅱ、Ⅲ部及弓状束;大脑中动脉M2段和M3段起自岛叶表面;C.去除左侧岛盖,显露岛叶后方的部分最外囊;D.去除岛叶,暴露最外囊;激光探针进入岛叶前表面;E.去除最外囊,可见外囊和屏状核;IFOF和钩束形成外囊的腹侧部;屏状核-皮质束位于外囊背侧部;F.去除外囊、屏状核和部分IFOF,完全显露壳核;激光探针走行于IFOF与钩束之间;G.完全去除壳核,可见苍白球外侧部和内侧部,位于探针内侧;H.IFOF位于探针上方,去除之后更好的显露探针;I.完全去除苍白球外侧部,可见苍白球内侧部和前连合;J.去除IFOF,显露矢状束和下纵束。
沿眶上径路从内至外进行纤维束解剖分离。激光探针入颅点为眶内侧缘上2cm和外侧1cm,进入额中回前部皮质(图3A)。进入额叶白质后,探针从外侧进入胼胝体纤维(图3A)。探针穿过侧脑室额角外侧和尾状核头,进入额叶白质,对应IFOF前部、内囊前肢及前部额叶丘脑束(图3B和3C)。探针进入岛叶皮质前下部,对应前部岛短回(图3D)。探针在进入壳核之前,穿过最外囊和外囊前部(图3D和3E)。探针最前部位于苍白球外侧部、苍白球内侧部、内囊和丘脑的外侧(图3D和3E)。
图3. 探针置入岛叶,从内至外进行白质纤维的解剖分离。A.对右侧半球纤维束进行逐步解剖分离,可见胼胝体、胼胝体纤维、前连合、穹隆及丘脑;去除扣带回前部显露胼胝体纤维;B.去除胼胝体纤维和穹隆,显露尾状核;弓状束前部位于中央核上方;激光探针进入岛叶;C.去除尾状核,可见丘脑束走形于皮质与丘脑之间;D.去除丘脑前部和丘脑束,显露中央核心区;从内到外依次为苍白球外侧部、壳核和岛叶皮质;E.去除壳核前部,可见外囊和最外囊;探针走形于外囊和壳核之间;F.去除苍白球外侧部,完全显露探针,其位于丘脑、苍白球和壳核的内侧,外囊和最外囊的外侧。
研究者制作冠状斜位脑切片,可见探针入颅点为眶顶上1-3cm和中线外侧2-3cm(图4A)。皮质进入点是额中回的最前部和额下回的眶内侧部。探针进入额中回皮质,然后进入额叶白质:放射冠对应IFOF的前部、内囊前肢和丘脑枕前脚(图4B、图4C和图5A)。探针入颅约5cm,进入位于侧脑室额角前部外侧的岛叶(图4B、图4C、图5A和图5B)。激光导管大约距入颅点6cm时进入位于苍白球外侧的壳核下外侧部和内囊纤维,以及最外囊、外囊和屏状核的内侧(图4D和图5C)。距入颅点8cm为激光导管的止点,导管顶端位于内囊后肢外侧的壳核后下部,最外囊、内囊和壳核的内侧,距大脑中动脉M2段分支处1.5cm(图4E、图4F、图5D和图5E)。
图4. 右侧大脑半球断层连续切片,显示激光探针导管从入颅点至靶点激光径路的相关解剖结构。A.去除头皮、颅骨和硬膜,保留激光导管入颅点;入颅点为眶顶上约3cm、中线外侧约3cm;激光径路的皮质进入点为额中回最前部;B.距入颅点4cm,从激光导管水平行冠状面的轴位切和轴位面的冠状切;激光导管通过额中回皮质约4cm进入侧脑室额角最前部的外侧,其白质纤维对应于内囊前部和下额枕束;C.距入颅点5cm,激光导管进入岛叶白质,对应于内囊前肢和尾状核头外侧和侧脑室额角的下额枕束;D.距入颅点6cm,激光导管径路进入尾状核外侧的壳核和岛叶皮质、最外囊、屏状核和外囊的内侧;E.距入颅点8cm,导管尖端通过岛叶皮质、最外囊、屏状核和外囊的内侧,内囊后肢外侧、丘脑、苍白球内侧部和苍白球外侧,位于壳核后缘;F.图E放大观,显示位于岛叶内的激光径路。
图5. 岛叶激光导管径路,左侧大脑半球连续冠状位断层解剖。A.距入颅点5cm,导管进入眶内侧回和眶外侧回上方的白质;激光径路到达额底约2cm,尾状核外侧2cm,侧脑室额角外侧3cm;B.距入颅点6cm,导管进入白质,壳核的外侧和岛叶的内侧,对应的白质为外囊;导管从距大脑中动脉M2段分叉部约2cm处经过;C.距入颅点7cm,导管进入苍白球外侧部外侧的壳核下外侧部,内囊前肢以及外囊、屏状核、最外囊和岛叶皮质的内侧;导管从距大脑中动脉M2段分叉部约1.5cm处经过;D.距入颅点8cm,导管尖端位于外囊;导管从距大脑中动脉M2段分叉部约1.5cm处经过;E.图D的放大观和斜视图;导管最前部位于外囊,恰好位于壳核外侧。
激光导管植入后,对同一标本同一平面行连续冠状位断层切片,并对应颅脑MRI成像。入颅约3cm,激光导管进入临近额下沟的额下回灰质部(图6A和图6B)。距入颅点4cm至6cm之间,导管进入侧脑室额角外侧的额下回灰质(图6C、图6D、图6E和图6F)。距入颅点约6cm,导管进入岛叶白质,其由最外囊和外囊形成(图6G和图6H)。距入颅点7cm,导管进入位于外囊内侧的壳核下外侧部(图6I和图6J)。距入颅点8cm,导管径路止于外囊与壳核和壳核后下部的连接部(图6K和图6L)。
图6. 左侧大脑半球激光径路连续冠状位断层切片及其对应的MRI成像。A.从入颅点3cm进行冠状位切片;激光导管径路进入位于额下沟正下方、额底上约1.5cm和眶外侧回正上方中线外侧3.5cm的额下回灰质部;B.图A同一水平面对应的MRI-T2像;C.从入颅点4cm进行冠状位切片;激光导管径路进入位于额底上约1.5cm的眶回下方灰质部;D.图C同一水平面对应的MRI-T2像;E.从入颅点前5cm进行冠状位切片;激光导管径路进入额底上方约2cm的眶回下方灰质部,通过侧脑室额角外侧约1.5cm;F.图E同一水平面对应的MRI-T2像。
图6续. G.从入颅点6cm进行冠状位切片;激光导管进入位于壳核外侧的岛叶皮质下方的灰质部;H.图G同一水平面对应的MRI-T2像;I.从入颅点7cm进行冠状位切片;激光导管进入位于外囊内侧和下环岛沟上方的壳核下外侧部;J.图I同一水平面对应的MRI-T2像;K.从入颅点8cm进行冠状位切片;激光导管进入位于岛叶皮质下方的灰质,其对应于最外囊和外囊;L.图K同一水平面对应的MRI-T2像。
结论
该研究为首次在尸头标本中模拟LITT技术治疗岛叶区病变的解剖研究。选择眶上区前额叶作为入颅点,激光导管穿过额骨后进入额叶下部,穿过岛叶皮质、钩束上部、钩束、最外囊、屏状核、外囊和壳核,到达位于下额枕束内侧的岛叶区,术中注意保护重要的血管结构。了解经前额叶到达岛叶这一手术径路相关的复杂白质纤维解剖,有助于避免处理岛叶病变手术中并发症的发生,为提高LITT技术处理岛叶区的病变具有重要意义。