甲状腺手术内镜新入路的应用解剖学基础

刘 鸿，谢拥军，徐义全，李 超，刘兴国

1成都医学院基础医学院临床医学系，成都 610083

2成都医学院人体解剖学教研室，成都 610083

3广西医科大学 研究生院肿瘤学系，南宁 530021

4四川省肿瘤医院 肿瘤研究所头颈外科，成都 610041

甲状腺疾病尤以中青年女性患者占有较大比例，其中良性病变为主，该类患者对手术切口的美容效果具有较高的要求，而传统开放式甲状腺切除术因在颈部留有手术瘢痕严重影响美容效果［1］。1996年Gagner［2］完成世界首例内镜辅助下甲状旁腺次全切除术，开辟了内镜在非自然腔隙应用的新领域;1997年Huscber等［3］首次报道内镜甲状腺切除术，随后内镜下甲状腺切除术的手术路径也不断更新，目前临床上主要有经胸骨上入路［4］、经锁骨下入路［5］、经腋下入路［6］、经胸乳入路［7］，近年国外学者尝试经耳后入路［8］、经口入路［9］、经下颌下入路［10］等，但尚处于研究阶段。内镜技术下甲状腺手术以其极佳的美容效果逐渐成为当今世界内镜外科领域研究的热点。本研究通过对尸体经气道联合舌下入路的解剖通路及毗邻术区应用解剖学研究，旨在探讨经气管联合舌下入路在甲状腺手术中应用的安全性及可行性。

材料和方法

标本制作与实验解剖 选取结构完整防腐固定的头颈部成年标本5例 (成都医学院人体解剖实验室受捐)，在直视下对口腔底、喉咽部、颌面部及颈前部参照经气道联合舌下入路由浅及深、逐层、分段解剖;在大体解剖基础上行显微解剖并观测喉部血管及毗邻结构的解剖学形态。

标本制作与影像学处理 选取结构完整未经防腐固定的新鲜头颈部成年标本15例，前平气管第3、4软骨环间后平第7颈椎下沿离断颈部，将其行颈总动脉预灌注血管铸型术［11］，并冷冻备用。于24 h后，将2例备用头颈部标本浸入25%稀盐酸中腐蚀，反复流水漂洗至铸型完全显现;于36 h后，将10例备用头颈部标本解冻，采用德国西门子Somatom Esprit全身螺旋CT扫描仪对标本行水平面、冠状面及矢状面扫描术并描计其形态学特征，共计280层;于48 h后，对3例备用头颈标本行1 mm连续断面的薄层冰冻铣切术，解冻后辨别血管的形态结构。

三维重建 从实验解剖与影像技术处理的人体数据集中选取第3、4软骨环间后平第7颈椎下的水平连续断层，利用图像上的配准标记点进行配准，分别按1.5和0.5 mm等间距提取预处理后的连续断层图像。在Autodesk 3ds Max 2010(32位)软件平台上，导入连续断层图像与数据，进行三维重建。其主要过程:将影像解剖图 (CT图像)导入Autodesk 3ds Max 2010软件，利用实验解剖构建的喉部解剖数据库将CT图像中的喉部血管分割，将分割出来的血管进行三维细化，确定体素与灰度的阈值后得到动静脉的骨骼线，以“网格锥化”形式衍生成管道树，将血管树转化为“点、线、面、体”形式的血管“网格”，将其提取成以结点为基准单位的框架并焊接，再利用Opengl扩展库中的glePolyCone函数对其进行圆台段重绘，将血管的骨骼线作深层拟和与平滑处理后再作几何模拟，以照射束为光源点作抛光重绘，最后渲染后导出图像。

临床解剖模拟 在5例结构完整未经防腐固定的新鲜头颈部成年标本上模拟经气道联合舌下解剖路径完全内镜下甲状腺切除术，验证经气道联合舌下入路的安全可行性，并观测解剖通路中是否伤及重要血管和神经。

统计学处理 用游标卡尺 (0.02 mm)和角度规 (0.02°)对甲状腺及毗邻术区毗邻解剖结构进行数据采集，所得数据采用统计学软件SPSS 15.0进行统计学处理，计量资料采用均数±标准差表示，计量资料采用t检验，计数资料采用χ2检验，检验水准 α=0.05。

结 果

舌下正中线毗邻结构的解剖学观测 舌下正中线毗邻结构面神经下颌支、颏神经、下颌下神经节、舌神经、舌下神经、颌外动脉、舌下动脉与舌下正中线的最短距离分别为 (31.24±2.13)、(25.88±2.46)、(25.36±4.14)、(18.53±4.63)、(12.34±3.28)、(28.20±3.68)和 (10.56±3.24)mm。

完全内镜经气道联合舌下手术入路的解剖学基础 经舌下的内镜通道手术入路确定为自矢状位循舌下正中线于口底黏膜纵行切口，穿行双侧颏舌骨肌的自然筋膜间隙及下颌舌骨缝，通向由二腹肌前腹与舌骨上缘围成的颏下三角区，至颈阔肌深面，循颈深筋膜深层 (封套筋膜)下行，经舌骨体前缘至舌骨下区，矢状纵切颈白线至舌骨下肌群深面，潜附于气管前筋膜 (颈深筋膜中层)经甲状腺鞘(甲状腺外科筋膜)至气管颈部及甲状腺术区 (图1、2)，内镜通道所毗邻的血管和神经至舌下正中线的距离较远，在解剖学上具有较好安全性。经气道的操作通路手术入路确定为自固有口腔向后循咽峡与口咽相通，下蔓会厌下缘续为喉咽，循喉咽前壁上份下续至第6颈椎体下缘高度，通过喉口与喉前庭相续，经喉中间腔与声门下腔相通，移行至气管颈部区，约于第2～3气管软骨环前壁循甲状腺峡部处作矢状切口，经切口嵌出气管前壁通向由真假甲状腺被膜包被而成的囊鞘间隙，至气管颈部及甲状腺术区。在5例结构完整未经防腐固定的新鲜头颈部成年标本上模拟经气道联合舌下解剖路径完全内镜下甲状腺切除术，观测解剖通路解剖结构尚未伤及重要血管和神经。

三维重建结果 以显微解剖和影像解剖数据集体为解剖学参数，运用Autodesk 3ds Max 2010(32位)软件重建喉部微动脉数字模型，喉部动脉模型以微血管吻合变细处为界，划分出甲状腺上动脉、甲状腺下动脉、喉上动脉、喉下动脉的解剖供血区域，较清楚显示了喉部血管的大小、走行、分布范围、吻合情况，且显示微小血管较详细、更清楚，也可在三维空间上以任意轴面和任意角度显示 (图3)。

图1 颈部肌大体解剖层次 (前面观)Fig 1 Gross anatomy of the muscles of neck(anterior view)

图2 颈部动脉及神经层面Fig 2 Arteries and nerves of neck by macro-microdissection

图3 基于Autodesk 3ds Max软件重建的操作界面及喉动脉模型 (前面观)Fig 3 The reconstructed model of larynx artery based on Autodesk 3DS Max(anterior view)

喉中间腔区域的临床解剖学 在喉口与前庭襞相续为喉前庭，呈上宽下窄漏斗状，前庭襞与声襞相通为喉中间腔，向两侧循前庭襞与声襞间的裂隙至喉室，喉室的上下间距为 (5.10±1.50)mm，向下续为声门下腔 (图4)。在矢状面上声门前联合长为 (1.20±0.25)mm，声门前联合位于甲状软骨切迹与下缘连线的中点上 (0.30±0.08)mm处且较恒定。喉CT图像中在会厌平面、会厌软骨和舌根之间为会厌前间隙的顶，在正中线上见舌会厌正中襞，其两侧为含气的会厌谷，会厌两侧的杓状会厌襞参与构成喉口，其中间为喉前庭，后方两侧为含气的梨状隐窝 (图5)。在声襞层面，声带在外展位通过CT扫描，其形似梯形，矢状位高 (长)男性为(20.12±3.25)mm，女性为 (15.68±2.56)mm，前部宽为 (2.10±0.50)mm，后部宽为 (9.00±0.80)mm，中部上下厚为 (5.00±0.85)mm，声门裂外展位横径为 (5.50±1.45)mm，是喉腔最狭窄之处 (图6);在环状软骨层面，以弹性圆锥为界分为一个前间室和两个侧间室，前间室居中线呈楔形，两个侧间室与声带下相连，喉旁间隙位于其上方，两侧侧间室在后中线相通 (图7)。

讨 论

图4 喉中间腔区域矢状面Fig 4 Sagittal section of laryngeal cavity

图5 经会厌横断面Fig 5 Cross section at epiglottis

图6 声门裂横断面Fig 6 Cross section at fissure of glottis

图7 环状软骨下方横断面Fig 7 Cross section of the inferior cricoid cartilage

Huscber等［3］是利用经皮穿刺腔镜手术 (percutaneous transluminal assisted laparoscopic surgery，PTALS)［12］行甲状腺切除术最早的实践者，后经Miccoli等［13］改良至今，已逐步应用到甲状腺外科领域。2004年Kalloo等［14］正式提出经自然通道入腔内镜手术 (natural orifice transluminal endoscopic surgery，NOTES)并阐述其概念，2007年法国Marescaux等［15］完成世界首例临床腹部无瘢痕的经阴道内镜胆囊切除术，其随后路径及临床应用领域渐臻拓宽。随着NOTES技术在内镜技术领域的异军突起，近年国内外学者逐步将NOTES内镜技术引入甲状腺领域，并有零星的实验动物及尸体的研究报道［16］。本研究通过内镜下操作利用颈筋膜潜在性间隙建立人工操作腔隙，以微创和美容的理念为核心，以NOTES联合PTALS理论为指导，以尸体为应用解剖的实验对象，提出并确定了完全内镜经气道联合舌下入路行甲状腺切除术的新命题，是对内镜手术在甲状腺外科领域的补充和拓展。

颈阔肌为锁骨下方深筋膜的延续，向上止于下颌骨下缘、面部皮肤和颧骨的下缘，而在颈前部颏下区因无颈阔肌的覆盖形成自然的潜在三角间隙—颏下三角区，其浅面为皮肤、浅筋膜及封套筋膜，深面为下颌舌骨肌及其筋膜，其三角区内无重要血管和神经通过。颏舌骨肌起自下颌骨的颏棘，上端位于舌下中线 (颏棘-舌骨体)的两侧，向下止于舌骨体，其双侧颏舌肌的肌纤维不连续，故两侧的颏舌骨肌间隙借疏松的结缔组织相衔接，无血管和神经通过［17］。下颌舌骨肌位于颈阔肌和二腹肌前腹的深面，起自下颌骨的内侧面，向下延续至舌骨体处，其肌层较薄，其肌纤维呈弧状走行，与对侧同名肌于正中线会合成下颌舌骨缝，下颌舌骨缝为完全内镜经气管联合舌下入路行甲状腺切除术的内镜通道所经过的解剖区，由于此区肌肉中无较大和重要的血管和神经穿行，颌外动脉及同名静脉、面动脉及同名静脉下颌支等均距下颌舌骨缝较远。面神经下颌缘支自腮腺下方、前缘、深面发出，向前在咬肌浅面前行，跨过面脉和面静脉的表面，在下唇诸肌中穿行，支配下唇，位于颈阔肌深面，其与舌下正中线的最短距离为 (31.24±2.13)mm，故经舌下的内镜通路中伤及面神经下颌缘支的概率很低。颏神经自颏孔穿出后，向后上走行，支配下唇的表情肌，颏神经与舌下正中线的最短距离为 (25.88±2.46)mm，距离较远，不易损伤。舌下神经自舌下神经核发出，经舌下神经管出颅后，下行于颈内动、静脉之间，弓形向前达舌骨舌肌的浅面，在舌神经和下颌下腺管的下方穿颏舌肌入舌，支配全部舌内肌和舌外肌，其穿颏舌肌入舌处与舌下正中线的最短距离为 (12.34±3.28)mm，尚在安全范围之内。舌神经在下牙槽神经的前方，行向前下方，在舌骨舌肌外侧越过下颌下腺上方至舌尖，此处与舌下正中线的最短距离为 (18.53±4.63)mm，与其伴行的同名动脉，距舌下正中线的最短距离分别为(10.56±3.24)mm，因笔者经舌下路径建立内镜通道时以5mm穿刺套管，故距离虽近但尚具有安全性，只要操作时稍加注意，一般不易伤及。因自固有口腔底部矢状轴位舌下正中线层次解剖区无血管神经穿行，其毗邻区虽有重要血管神经通过但在间距上与正中线较远，故笔者将内镜通道选择自舌下正中线作切口，经颏舌骨肌、下颌舌骨肌及二腹肌前腹，进入颏下三角区，经此通道不会伤及任何血管、神经及肌肉等解剖结构，在解剖学上具有较好的安全可行性。自然状态下，自固有口腔至气管颈部路径较短，生理曲度较为平缓，且气管前间隙较大，内镜观察区位于颈部肌三角区内，故将操作通道确定为自固有口腔向后循咽峡与口咽相通，通过喉口与喉前庭相续，经喉中间腔、声门下腔，至气管颈部区，约于第2～3气管软骨环前壁循甲状腺峡部处作矢状切口，至气管颈部及甲状腺术区，其可行性较好，也为临床内镜下操作提供了视野宽广的手术“安全区”。在临床上行经气道联合舌下路径行甲状腺切除术中经气管通道置入穿刺套管创建操作通道时，喉中间腔区域的解剖结构最为特殊，以声门裂外展位横径为 (5.50±1.45)mm是喉腔最狭窄、最易受损伤［18］。穿刺套管进入声门界面时，可嘱患者做深呼吸，在声带外展时，迅速插入气管，此步要轻巧敏捷，避免暴力撞击声带与气管黏膜，避免因发生声门肌痉挛和黏膜水肿等导致的呼吸困难等危象。此外，声门的开闭运动是维持喉复杂功能的基本表现，是通过环杓关节的运动而实现，且声门裂为喉腔最狭窄处，故在经气管的操作通道入路途经声门时，应避免损伤环状软骨和杓状软骨等，以防喉发声及呼吸等功能障碍［19］;若不慎伤及应及时复位，规避因喉狭窄而导致的呼吸困难甚至窒息［20］。

经气道联合舌下路径较其他形式的内镜入路和传统开放式甲状腺切除术的优越性体现:术后体表无任何瘢痕和皮肤挛缩变形，符合NOTES原则［18］，具有理想的美容效果;经舌下通路置入操作管道，因其路径较短，避免带血管蒂皮瓣的大范围离断、脂肪液化及窦道形成，其手术创伤小;经舌下中线入路能有效避免损伤血管神经，减少术中出血和保全舌功能，具有安全性;联合通道入路加之内镜放大效应，术区和术野更为开阔和清晰，尚可行颈部淋巴结清扫术、纵膈清扫术等较大范围的内镜手术;因术区定位在气管前间隙内，保持了颈前解剖层次、颈肌功能、血液供应及神经支配的完整性;在临床应用中，内镜通道与操作通道可根据手术的需要彼此置换，使内镜下操作更为灵活简便。但经气管联合舌下路径存有较大的局限性:经气管通路置入内镜管道时，可能会伤及声门、喉黏膜及环杓关节，导致发声障碍、喉头水肿甚至窒息等，还可能会出现气管塌陷、损伤性肉芽肿、呼吸道感染及皮下气肿等并发症［19］。

随着数字、信息及虚拟技术与解剖学的相互交叉和渗透，可视人、虚拟人及数字人逐步实现以任意角度从不同层面以高分辨率的对人体三维解剖的数字成像和重建［21］。本研究以Autodesk 3ds Max软件利用喉部实验解剖与影像技术成像采集的数据集对喉部微动脉作三维重建，利用Autodesk 3ds Max对喉部微动脉重建的血管数字模型，可直观显示喉部微血管管径大小、走行、分布范围等解剖学特征，亦可显示毗邻皮穿支的吻合情况，以吻合变细处为界，可较为精确地观测喉部动脉供血系统三级血管以下的解剖供血区域。喉部血管的解剖结构较复杂，个体差异较大，通过对人体喉部血管应用解剖学与三维可视化研究，在完全内镜下气道联合舌下入路行甲状腺切除术中，为术中血管的解剖定位和保护提供详实可靠的解剖学依据，有助于提高和改善临床效果，在有效预防邻近组织损伤等并发症方面具有重要临床意义，也为喉部外科手术路径的选择和介入治疗方案的规划提供血管解剖结构的三维可视化基础［22］。

综上，经气道联合舌下入路行甲状腺切除术，是NOTES联合PTALS在甲状腺外科领域的创新性实践，是内镜技术在甲状腺外科领域应用的新形式。鉴于该研究尚处于起步阶段，许多相关课题 (如何有效预防感染、如何防止气管塌陷、如何避免神经损伤、如何安置引流装置、如何声门保护和促进切口的愈合等)亟待探讨和研究。本研究仅从解剖学角度上，初步确定了经气道联合舌下入路的切口位置及通路层次，尚需从组织学、免疫学角度等通过大样本活体动物行长期观测及统计荟萃等，笔者拟在实验动物上就该术式继续深入研究探讨，为临床提供活体动物机能实验学和生理解剖学依据。

［1］Miccoli P，Materazzi G，Berti P，et a1.Minimally invasive thyroidectomy in the treatment of well-differentiated thyroid cancers:indications and limits ［J］.Curr Opin Otolaryngol Head Neck Surg，2010，18(2):114-118.

［2］Gagner M.Endoscopic subtotal parathyroideetomy in patients with primary hyperparathyroidism ［J］.Br J Surg，1996，83(6):875.

［3］Huscber CS，Chiodini S，Napolitano C，et al.Endoscopic right thyroid lobectomy ［J］.Surg Endase，1997，11(8):887.

［4］Kitano H，Fujimura M，Kinoshita T，et al.Endoscopic thyroid resection using cutaneous elevation in lieu of insuflation ［J］.Surg Endosc，2002，16(1):88-91.

［5］Cho YU，Park IJ，Choi KH，et a1.Gasless endoscopic thyroidectomy via an anterior chest wall approach using a flaplifting system ［J］.Yonsei Med J，2007，48(3):480-487.

［6］Ikeda Y，Takami H，Sasaki Y，et a1.Clinical benefits in endoscopic thyroidectomy by the axillary approach ［J］.J Am Coll Surg，2003，196(2):189-195.

［7］Ohgami M，Ishii S，Arisawa Y，et a1.Scarless endoscopic thyroidectomy:breast approach for better cosmesis ［J］.Surg Laparosc Endosc Percutan Tech，2000，10(1):1-4.

［8］Lee KE，Kim HY，Park WS，et a1.Postauricular and axillary approach endoscopic neck surgery:a new technique［J］.World Jsurg，2009，33(4):767-772.

［9］Benhidjeb T，Wilhelm T，Harlaar J，et al.Natural orifice surgery on thyroid gland:totally transoral video-assisted thyroidectomy(TOVAT):report of first experimental results of a new surgical method ［J］.Surg Endosc，2009，23(5):1119-1120.

［10］Yamashita H，Watanabe S，Koike E，et al.Video-assisted thyroid lobectomy through small wound in the submandibular area［J］.Am J Surg，2002，183(3):286-289.

［11］谢拥军，罗天友，吴少平.喉部动脉的特点及其临床意义 ［J］.中国临床解剖学杂志，2011，29(2):135-139.

［12］Subhas G，Mittal VK.Minimally invasive training during surgical residency ［J］.Am Surg，2011，77(7):902-906.

［13］Miccoli P，Berti P，Ambrosini CE.Perspectives and lessons learned after a decade of minimally invasive video-assisted thyroidectomy ［J］.ORL J Otorhinolaryngol Relat Spec，2008，70(5):282-286.

［14］Kalloo AN，Singh VK，Jagannath SB，et al.Flexible transgastric peritoneoscopy:a novel approach to diagnostic and therapeutic interventions in the peritoneal cavity ［J］.Gastrointest Endosc，2004，60(1):114-117.

［15］Marescaux J，Dallemagne B，Perretta S，et al.Surgery without scars:repert of transluminal cholecystectomy in a human being［J］.Arch Surg，2007，142(9):823-826.

［16］Sodergren MH，Orihuela-Espina F，Mountney P，et al.O-rientation strategies in natural orifice translumenal endoscopic surgery ［J］.Ann Surg，2011，254(2):257-266.

［17］郭培义，汤志平，丁自海，等.完全经口内镜下甲状腺切除术的解剖学研究 ［J］.中华外科杂志，2011，49(10):934-937.

［18］Karakas E，Steinfeldt T，Gockel A，et al.Transoral thyroid and parathyroid surgery-development of a new transoral technique［J］.Surgery，2011，150(1):108-115.

［19］牛军，刘恩宇，牛卫博，等.NOTES新术式:经气管内镜甲状腺切除术动物实验研究 ［J］.中国普通外科进展，2009，12(10):829-832.

［20］Auyang ED，Santos BF，Enter DH，et al.Natural orifice translumenal endoscopic surgery(NOTES®):a technical review ［J］.Surg Endosc，2011，25(10):3135-3148.

［21］Hu A，Wilson T，Ladak H，et al.Evaluation of a three-dimensional educational computer model of the larynx:voicing a new direction ［J］.J Otolaryngol Head Neck Surg，2010，39(3):315-322.

［22］郑小林，朱文武，罗洪艳，等.数字人脑可视化平台的构建研究［J］.第三军医大学学报，2010，32(16):1708-1711.