经鼻蝶窦入路内镜垂体手术中颈内动脉的解剖学特点
2012-12-06吴大威张益群李幼琼
汲 军,吴大威,张益群,田 勇,李幼琼
(1.长春医学高等专科学校人体解剖学教研室,吉林 长春130031;2.吉林大学第一医院分院泌尿外科,吉林 长春130021;3.吉林大学白求恩医学院人体解剖学教研室,吉林 长春130021)
经鼻蝶窦入路内镜垂体手术中颈内动脉的解剖学特点
汲 军1,吴大威2,张益群3,田 勇3,李幼琼3
(1.长春医学高等专科学校人体解剖学教研室,吉林 长春130031;2.吉林大学第一医院分院泌尿外科,吉林 长春130021;3.吉林大学白求恩医学院人体解剖学教研室,吉林 长春130021)
目的:研究在经鼻蝶窦入路内镜垂体手术中颈内动脉(ICA)与蝶窦内壁骨性标志物和ICA与蝶窦口中心的正确位置关系,帮助术中ICA的定位与保护。方法:利用头颅CT血管造影(CTA)影像,重建手术起始平面(IOP),即垂直于矢状面、且经过蝶窦开口和垂体窝中点的平面;引入三维坐标系,以蝶窦口中心为原点、x轴与镜身(蝶窦外部)重叠且平行于矢状面,z轴垂直于矢状面,y轴垂直x与z轴,观察ICA的位置及其标志点对应关系,测量指标有IOP上同侧ICA内侧壁(IAM)在坐标系中的坐标、对侧ICA内侧壁(CAM)坐标、CAM距中线最小距离和ICA的深度。结果:在IOP平面内只有37.5%ICA的位置与颈动脉隆突(ICAP)位置对应准确。在IOP上IAM在坐标系中的坐标约为1.50、-0.30和0.55 cm;CAM坐标约为1.49、-0.30和1.52 cm,CAM距中线最小距离为6.2 mm;ICA的平均深度为1.1 mm。结论:IOP上ICA坐标范围的确定对术中ICA的定位与保护有帮助;在IOP中以过蝶窦口的矢状面为参照,在其内侧水平6.2 mm范围内操作可以认为是相当安全的。
经鼻蝶窦垂体手术;颈内动脉;颈内动脉隆突
垂体手术占开颅手术的15%。经蝶窦入路的手术方法在临床垂体手术中广泛使用,蝶窦气化不良的个体也可用该方法[1]。虽然有天然的骨性标志物和先进的神经导航帮助定位颈内动脉(internal carotid artery,ICA),但是经鼻蝶窦内镜垂体手术中ICA的损伤仍然存在[2-3]。有小样本研究显示:蝶窦内ICA的骨性标志颈动脉隆突(internal carotid artery promontory,ICAP)仅出现在67%的标本中,由此推测传统定义的ICA骨性标志点可能并不能真实反映ICA的位置。因此,应该寻找更加确切且易行的ICA定位方法。秦军等[4]曾进行过详细的鞍区的相关解剖研究,并对其主要结构,如垂体窝、鞍结节、视神经管、鞍背、蝶窦及其开口、视神经管隆突和ICA隆突等的位置关系进行了描述。蝶窦口可以作为进入蝶窦的切入点,是经鼻蝶窦入路的重要标志点。本研究旨在确定人群中ICA的一般位置和ICA与ICAP之间的位置关系,给术者提供更多ICA的定位信息,从而保障患者的安全,取得更好的手术效果。
1 资料与方法
1.1 一般资料 实验材料为96份头颅电子计算机断层扫描血管造影(computed tomography angiography,CTA)图像,男性48例,女性48例,均来源于2011—2012年吉林大学第一医院患者,全部经过2名资深影像科医生审阅,鼻腔、蝶窦、鞍区和ICA未见异常。所有对象根据年龄分为3组,每组32例,男性、女性各16例。第1组年龄为18~30岁,第2组为31~50岁,第3组为51~70岁。
1.2 CTA图像的获得 头部CTA图像由吉林大学第一医院64排螺旋CT(Siemens公司,Germany)扫描得到,平卧位,层厚0.625 mm,快速扫描后同时行矢状位重建。
1.3 目标三维坐标系的建立 为更简洁精确地描述本研究所得到的数据,本研究引入一个三维坐标系,命名为蝶窦三维坐标系。蝶筛隐窝深处的蝶窦开口中心为坐标原点(O点),z轴与矢状面垂直,x、y和z三轴相互垂直。x轴上的另一点是鼻小柱中点在x与y轴所成平面上的投影点,与x轴交于其中点N。见图1(插页二)。
1.4 参数测量 所有测量均在CTA多平面重组(MPR)图像上完成,包括过蝶窦开口的矢状面(图2)和手术起始平面(initial operating plane,IOP),IOP包括入路鼻孔同侧的蝶窦开口和骨性垂体窝中点,且与矢状面垂直。IOP重组方法见图3。所有测量关键点和参考意义:P为垂体窝中点,在多数个体中该点也是垂体窝骨质最薄点;O为蝶窦口中心;N为鼻小柱中点在x轴与y轴所成平面内的投影点;颈内动脉最内侧缘(medial edge of ICA in IOP,AM)为在IOP的ICA内侧壁,同侧用IAM(medial edge of ICA in IOP,ipsilateral)表示,对侧用CAM(medial edge of ICA in IOP,contralateral)表示。ICA深度指IOP平面ICA前壁到其与O点连线与蝶窦后壁的交点的距离,IAM与CAM深度指ICA内侧壁到其与O点连线与蝶窦后壁的交点的距离。
1.5 统计学分析 采用SPSS 18.0统计软件进行数据分析。IAM坐标和CAM坐标的x、z值的集中趋势和离散趋势以均值和方差表示,参数间比较采用U检验;IAM和CAM坐标的y值即IOP内ICA深度、IAM深度、CAM深度的集中趋势和离散趋势分别用中位数、四分位数和极值表示,参数间比较采用秩和检验。
2 结 果
2.1 ICA与ICAP的位置关系 本研究中蝶窦完全气化的对象共92例,其中平坦型鞍底21例;在IOP上有87侧(左侧42例,右侧45例)ICAP缺失或不明显。其余左侧4例、右侧6例ICAP比ICA在蝶窦后壁的投影点偏内2 mm以上,判定为二者位置不相符,左右分别有9例偏外;即左侧只有39.1%(36/92)ICAP与ICA准确对应,右侧有40.2%(37/92)ICAP与ICA准确对应,总计共有39.7%(73/184)侧存在与ICA位置相符的ICAP。
图2 MPR和IOP与x轴夹角测量示意图Fig.2 Schematic diagram of measurement of angles between IOP and sagital plane of MPR and x-axis
图3 IOP图像与相关测量示意图Fig.3 Schematic diagram of IOP image and related measurement
2.2 蝶窦口中心与中线的距离 蝶窦口中心(O点)距中线约(1.38±0.29)cm,本研究所取标本中最小距离为0.78 cm,最大距离为2.00 cm。该距离完全能保证在蝶窦外部的镜身平行于矢状面。
2.3 ICA参数测量结果 在所有测量参数中,如果组间、每组性别间、总体性别间和左右两侧间差异有统计学意义,则将数据分别列出,否则在分析中将其视为一个整体。点AM在三维坐标系中的坐标和ICA的局部测量结果见表1和2。
表1 IOP内AM的坐标Tab.1 The coordinates of AMin IOP
表2 IOP内的ICA的深度Tab.2 Depth of ICA in IOP
2.4 镜身与IOP夹角 x轴(平行镜身)与IOP的夹角为-41.2°~17.6°,平均为-11.5°。
3 讨 论
垂体的体积与内分泌水平相关,垂体增生可以分为生理性和病理性[5]。生理性增生多见于幼儿、青年、妊娠和哺乳期且在妊娠期垂体体积增大。邬小平等[6]研究表明:不同年龄组垂体的宽度差异有一定统计学意义,但并无研究针对垂体窝宽度,乃至双侧颈内动脉间距是否会因此而改变。所以本研究按年龄进行分组。
为定位蝶窦口,王志潮等[7]等测量了蝶窦口与鼻柱根部、鼻根、蝶筛隐窝顶、蝶窦口长和宽及鞍底到鼻柱根部与中鼻甲下缘连线的垂直距离。由于内镜下独特视角,造成对相关距离的把握有难度,所以传统的测量方法和手段得到的数据在内镜手术中应用难度较大。结合内镜手术的视角,对蝶窦口与蝶窦内的ICA节段的关系进行细致研究是有意义的。
CTA图像对经鼻蝶窦入路手术有很好的指导价值[8-9]。本研究提供一种简便而确切的ICA定位方法,可以帮助术者减少甚至避免术中ICA损伤。但坐标定位法在术中的实用性要在改进手术方法后才能显现。传统方法经鼻蝶内镜垂体手术经蝶窦前壁进入蝶窦时,先将鼻中隔后1/3剥离、将骨性鼻中隔根部离断,向对侧推开,将对侧鼻中隔黏膜也一并向外侧分离推开,从而暴露双侧蝶窦开口,自双侧蝶窦开口处咬开蝶窦前壁[10]。虽然理论上内镜可以在2点中取中点进入,但由于内镜要尽量通过中点,同时又迫于鼻中隔的干扰,所以一定会与中线有一定角度,可能导致术者进行鞍底开窗时定位垂体窝中线较困难,造成ICA和海绵窦损伤等严重并发症,同时向对侧的挤压也对鼻腔产生较大的手术创伤。多数蝶窦中隔处于接近正中矢状面的位置。关于中国人的解剖研究[11]发现:多数蝶窦内有ICAP(67%)和视神经突起(56%),应引导术者远离这两个重要且易损的结构。但是对于平坦型鞍底,尤其是并发蝶窦中隔偏位的患者,磨开鞍底时易向两侧偏而损伤垂体周围结构,如ICA C5段。手术改良为蝶窦前壁开窗时以蝶筛隐窝处的蝶窦开口为中心,向周边咬除骨壁。由于蝶窦开口与中线自然存在距离,所以镜身与矢状面平行相对容易,对中线结构的挤压较小。强调镜身平行中线、内镜入蝶的位置固定的目的是使内镜位置标准化,进而方便手术解剖研究,也方便信息、数据和概念的交流。对位置、角度的明确,还能帮助术者辨认术野内结构。所以,手术方法改良的价值不仅在于可以用坐标定位ICA,而且更有利于术中识别和保护其他易损结构。
研究矢状面和冠状面CTA图像结果显示:当蝶窦中隔缺如或偏位时,骨性垂体窝最薄处位于中线处,但当中隔居中时,最薄处位于中隔旁。颅内ICA根据解剖结构分为7段(C1~C7),在矢状位CTA图像上可见IOP层面切C4、C5交界处或C5段,ICA在该处多垂直于IOP,也较浅表。
进入蝶窦后,如果ICAP显示清晰,其将作为关键标志物在鞍区边界和ICA定位中起到关键作用。但是对于平坦型鞍底或蝶窦内部骨质较复杂的情况,如蝶窦中隔偏位、ICAP与ICA位置不符等,则会使手术风险大大增加。本研究结果显示:成年且蝶窦完全气化的92例对象,其中平坦型鞍底21例;一个两侧均半与偏位或不规则的中隔相延续;只有29例蝶窦中隔单个且居中。研究[8-9]显示:184侧中有83侧(左侧43侧,右侧40侧)ICAP缺如(45.1%),该数据稍高于另一个对中国人群的解剖研究(33%)。ICAP缺如时,术者会另寻他法定位ICA,但一些个体中ICAP存在且不能正确提示ICA位置。二者位置不符合包括走行不平行的情况,即在某点蝶窦后壁ICA投影与隆起相交,但是纵观垂体窝两侧的ICA走行和隆起,并不能重合。本研究中仅有39.7%(73/184)侧存在与ICA位置相符的ICAP。由此看来,仅用ICAP等鞍底骨性标志物来推测ICA的位置是不可靠的。
为了更好地定位ICA,神经导航技术被引入经鼻蝶窦内镜手术中,其可减少鞍底开窗时的ICA损伤[10,12-13]。但是,有研究指出:由于多普勒信号识别问题等因素,虽使用神经导航,仍有ICA损伤的发生。而且,在相当多发展中国家和地区,这种较昂贵的高科技手段并不能在实际工作中广泛应用。
鞍区解剖结构复杂且病变多发,神经导航被认为是防止术中损伤相邻结构(ICA、视神经和海绵窦等)的最好方法[10],但是术中评估ICA内侧壁时仍存在约4 mm的误差难以纠正[14],所以手术区域的解剖学研究,尤其是针对IOP的研究,对术中辅助定位ICA很有必要。本研究结果表明:不同年龄、性别之间测量结果差异无统计学意义。在手术起始平面中以过蝶窦口的矢状面为参照,所有对象的ICA均不在此区域,因此本文作者认为在其内侧水平6.2 mm范围内操作相对安全。
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Anatomy characters of internal carotid artery in endoscopic transsphenoidal surgery
JI Jun1,WU Da-wei2,ZHANG Yi-qun3,TIAN Yong3,LI You-qiong3
(1.Department of Human Anatomy,Changchun Medical College,Changchun 130031,China;2.Department of Urinary Surgery,First Hospital,Jilin University,Changchun 130021,China;3.Department of Human Anatomy,Norman Bethune College of Medicine,Jilin University,Changchun 130021,China)
Objective To study the correct position between internal carotid artery(ICA)and bone markers of sphenoid sinus inner wall,and between ICA and center of the aperture of sphenoid sinus in endoscopic transsphenoidal pituitary surgery,and to help the positioning and protection of ICA in operation.Methods The initial operating plane(IOP)was reconstructed by computed tomography angiography(CTA)images,which was perpendicular to the sagittal plane and passed through the sphenoid sinus opening and the pituitary fossa midpoint plane.Three-dimensional coordinate system was selected,the origin was the center of the sphenoid sinus opening,the x-axis and the mirror body(sphenoid external)were overlapping and parallel to the sagittal plane,the z-axis was perpendicular to the sagittal plane,the y-axis was perpendicular to the x-and z-axes.The relationship between the position of ICA and its mark points were observed.The indexes contained the coordinates of inner side wall of the same side ICA(IAM),and the inner side wall of the contralateral side ICA(CAM),the minimum distance from the midline of CAMand the depth of CAMwere detected.Results In IOP,only 37.5%ICA location and ICA promontory(ICAP)position corresponded accurately.IAMcoordinates were 1.50,-0.3,and 0.55 cm;CAMcoordinates were 1.49,-0.30,and 1.52 cm;the minimum distance from midline of CAMwas 6.2 mm;the average depth of ICA was 1.1 mm.Conclusion Determination of the coordinates of ICA in IOP can help the positioning and protection of ICA in operation.The operation within 6.2 mm at the medial level can be considered to be quite safe in IOP when the sagittal plane passing through sphenoid sinus opening is used as a reference.
endoscopic transsphenoidal surgery;internal carotid artery;internal carotid artery prominence
R651.13
A
1671-587Ⅹ(2012)06-1119-05
2012-06-09
吉林省教育厅 “十一五”科学技术研究项目资助课题(2009第549号)
汲 军(1972-),男,吉林省长春市人,讲师,医学硕士,主要从事医学影像解剖研究。
李幼琼(Tel:0431-85619466,E-mail:youqiong@jlu.edu.cn)