小腦后下動脈瘤解剖仿真模型建立及其用于血管重建術訓練的可行性

孫青，張東平，張鵬，張楷，戴錕，劉永春，李金泉，陳罡，王中

(蘇州大學附屬第一醫院，江蘇蘇州215006)

蛛網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，致使血液進入顱內或椎管內的蛛網膜下腔所引起的一系列臨床綜合征。雖然蛛網膜下腔出血僅占所有卒中患者的5%，但動脈瘤性蛛網膜下腔出血30天內的病死率接近42%，幸存者中致殘率約為50%[1～4]。小腦后下動脈(PICA)動脈瘤在臨床上較為少見，僅占顱內動脈瘤的3%～4%[5，6]，但由于PICA動脈瘤位于后顱窩，動脈瘤破裂后超過40%患者Hunt-Hess分級達到4、5級[7]，病情兇險，轉運風險極高；而且PICA或椎動脈(VA)動脈瘤常常出現夾層動脈瘤等復雜動脈瘤情況，單純手術或介入治療失敗率和復發率較高，往往需要血管重建治療[8]。但目前臨床缺少相應標本進行血管重建技術訓練，亟需一種針對PICA動脈瘤治療的訓練模型。本研究建立了一種PICA動脈瘤仿真模型，并探討其用于血管重建技術訓練的可行性。現分析結果并報告如下。

1 材料與方法

1.1 材料 4%甲醛固定的濕性成人頭頸標本3具，男2具、女1具，年齡76～85歲，均由蘇州大學解剖教研室提供。為了使血管易于辨識，頭頸標本的動脈灌注紅色乳膠、靜脈灌注藍色乳膠。產婦分娩后捐獻的胎盤3個，來自蘇州大學附屬第一醫院。手術顯微鏡，德國Carl Zeiss公司；磨鉆銑刀系統，美國美敦力公司；顯微鑷、顯微剪刀、顯微持針器，上海醫療器械(集團)有限公司手術器械廠；10-0顯微縫線，寧波醫用縫線有限公司。本研究經蘇州大學附屬第一醫院醫學倫理委員會批準，分娩后捐獻胎盤的產婦知情同意。

1.2 PICA動脈瘤模型制作 取3具頭頸標本，流水沖洗，擦干。經后枕部拐杖形切口，行遠外側入路開顱手術。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、小腦周圍蛛網膜，離斷齒狀韌帶，在副神經及舌下神經深面觀察到小腦后下動脈從VA發出，進入小腦延髓裂后向中間內側走形。在捐獻的胎盤上選取一直徑2～3 mm血管，細線結扎，然后將殘端內外反轉，其內填充脂肪，模擬動脈瘤囊腔。在PICA與VA匯合處用顯微剪刀剪一小口，去除血管內乳膠，將動脈瘤囊腔用10-0顯微縫線縫至所剪的小口處，模擬累及VA的PICA P1段動脈瘤，縫合處為動脈瘤瘤頸。

1.3 PICA動脈瘤血管重建

1.3.1 PICA-PICA側側吻合 分離雙側PICA P3段蛛網膜，充分松解，將兩條動脈拉近，臨時夾閉，在兩條動脈內側沿血流方向剪開長約8 mm切口，然后用10-0顯微縫線連續側側吻合進行血運重建。

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

1.3.3 VA V3段-橋血管-VA V4段血管吻合 遠外側入路開顱后，用磨鉆小心磨除一側寰椎后弓骨質，暴露VA顱外V3段。打開硬腦膜，游離副神經、舌下神經、VA、PICA，暴露PICA以遠的VA V4段。從捐獻的胎盤上取一長約4 cm、直徑2～3 mm血管模擬橋血管。VA V3段臨時阻斷后，將PICA動脈瘤以遠的VA V4段離斷。用10-0顯微縫線將橋血管一端與PICA動脈瘤以遠的VA V4段進行端端吻合，另一端與VA V3段進行端側吻合，VA V3段通過橋血管向PICA動脈瘤累及的椎動脈遠端供血。吻合結束，閉塞孤立受動脈瘤累及的VA顱內段。

1.4 模型模擬及訓練效果評價 動脈瘤模型制作完成后，與臨床病例進行對比，觀察模型中動脈瘤與周圍神經血管、腦組織的關系與臨床病例是否相似。隨機選取6位神經外科主治醫師進行操作實踐，每人操作一側動脈瘤夾閉術及3項血管重建術，記錄手術操作時間。操作完成后，通過在動脈瘤模型上進行動脈瘤夾閉術及血管重建術操作，按文獻[10]方法評估動脈瘤模型是否能夠模擬臨床手術。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 結果

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

2.2 小腦后下動脈瘤模型用于血管重建術訓練效果 PICA-PICA側側吻合、OA-PICA端側吻合、VA V3段-橋血管-VA V4段血管吻合術中，動脈瘤孤立+血管重建術平均耗時0.53、0.52、0.97 h。根據6位神經外科醫師操作后反饋，該動脈瘤模型能夠模擬操作部位與周圍神經、血管的解剖關系；模擬顯微手術器械操作的角度和深度平均為5分，模擬動脈瘤夾閉術和動脈瘤孤立術平均為4.3分，模擬臨床真實的手術難度平均為3.2分，模擬動脈瘤瘤頸和瘤頂的解剖結構平均為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發生梭形或夾層動脈瘤的概率明顯高于其他腦部血管。PICA動脈瘤臨床表現為出血或缺血，起病急驟，病情兇險，常伴有呼吸、循環系統并發癥，在基層醫院往上級醫院轉運途中風險極高[7]。研究報道，僅14%的PICA動脈瘤為囊性動脈瘤，可選擇夾閉治療[8]。大多數PICA動脈瘤為梭形或夾層、血栓、鈣化性動脈瘤，一般無法成功夾閉動脈瘤，而且介入手術難以到達責任動脈，尤其是血管真腔，大多需要血管重建術治療[10，11]。約29%的PICA動脈瘤累及VA，使治療難度進一步增加[8]。但目前臨床缺少相應標本進行血管重建技術訓練，亟需一種針對PICA動脈瘤治療的訓練模型。

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。由于后顱窩內血管重建時操作角度較為特殊且血管位置較深，目前還沒有與之相似的動脈瘤模型用于操作訓練。累及VA的PICA P1段動脈瘤位置較深，是所有PICA動脈瘤中治療難度最大的一類。因此，本研究制作了PICA P1段動脈瘤模型。與臨床病例比較，PICA起源均位于舌下神經與延髓側邊夾角內，動脈瘤指向與臨床病例相似；臨床病例中動脈瘤起源于PICA P1段靠近VA處，模型中動脈瘤起源于PICA P1段與VA交界處。說明本模型能最大程度地模擬動脈瘤與周圍神經、血管的關系，相應手術操作時能滿足顯微手術器械的操作角度和深度，與臨床動脈瘤夾閉術、血管重建術+動脈瘤孤立術的手術難度類似。

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側側吻合術、OA-PICA端側吻合術、VA V3段-橋血管-VA V4段血管吻合術[9，12]。由于雙側PICA在P3段走形較為接近，PICA-PICA側側吻合術相對較容易，應用最為廣泛。術中孤立PICA梭形夾層動脈瘤或術中誤傷PICA、PICA動脈瘤瘤頸等，需要犧牲PICA時，可采用這一血管重建技術進行挽救，是術中的應急措施之一[14]。PICA-PICA側側吻合成功后，損傷側血供由另一側代償，極大地減輕了因PICA損傷導致的惡性后果。若對側PICA缺如或管徑太細，可采用OA-PICA端側吻合術，但需要事先準備OA，在分離枕后皮瓣過程中，需要注意保護OA[15]。VA V3段-橋血管-VA V4段血管吻合術技術難度最高[16],適用于PICA動脈瘤累及優勢側VA，且無法夾閉或栓塞動脈瘤，需要閉塞VA及PICA動脈起始段，同時雙側后交通動脈不發達，大腦后動脈供血主要來自這一VA的復雜病例。由于直接閉塞優勢側VA會導致整個后循環血流供應不足。為避免這一情況，需先行OA-PICA動脈吻合術或PICA-PICA側側吻合術，然后將動脈瘤累及的VA離斷，行橋血管與動脈瘤遠端VA V4段血管吻合，再行VA V3段-橋血管端側吻合，滿足后循環血供。該技術主要涉及橋血管與VA V4段血管吻合，因位置較深，操作空間小，手術過程中有可能損傷舌下神經，導致術后吞咽困難等[16]。本研究結果顯示，PICA-PICA側側吻合、OA-PICA端側吻合、VA V3段-橋血管-VA V4段血管吻合術中，動脈瘤孤立+血管重建術平均耗時0.53、0.52、0.97 h。根據6位神經外科醫師操作后反饋，動脈瘤夾閉術及血管重建術操作均類似臨床操作，能夠模擬臨床真實的手術難度。因此，可用該模型進行血管重建技術訓練。但該模型亦存在一定缺陷，如血管縫合后無法直觀觀察吻合口是否通暢以及無法模擬動脈瘤破裂的處理。

總之，本研究建立的動脈瘤模型能夠最大程度地模擬PICA動脈瘤及其與周邊神經、血管的關系，可用于顯微外科動脈瘤夾閉術及血管重建技術訓練。

注：An：動脈瘤；De：齒狀韌帶；Med：延髓；PICA：小腦后下動脈；VA：椎動脈；Tonsil：小腦扁桃體；Ⅹ：第10對顱神經；Ⅺ：第11對顱神經；Ⅻ：第12對顱神經。圖A～D為PICA動脈瘤模型，圖E～H為臨床病例。A：頭頸標本中可見Ⅺ、Ⅻ及VA、Med，PICA起源于Ⅻ與Med外側夾角處，即舌下神經下三角。B：在胎盤上選取一血管殘端，反轉后填塞脂肪，模擬動脈瘤囊腔(An)，并將其縫合于VA與PICA夾角處，模擬累及VA的PICA動脈瘤(白色虛線為吻合口，紅色虛線內為椎動脈走形方向)。C：模型中動脈瘤起源于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：模擬動脈瘤夾閉術，術中需保護PICA。E：一左側PICA動脈瘤病例CTA提示，動脈瘤起源于PICA靠近VA處。F：打開硬腦膜后可見Ⅹ、Ⅺ、Med、Tonsil。G：暴露VA，在Ⅻ與Med交角內發現起源于VA的PICA，動脈瘤(藍色虛線)起源于PICA動脈P1段靠近VA處。H：夾閉動脈瘤后，確認椎動脈遠端(白色箭頭)及PICA(黑色虛線)未被誤夾。

圖1PICA動脈瘤仿真模型建立及其與臨床病例對比

注：Distal PICA：PICA遠心端；Distal VA V4：椎動脈V4段遠心端；Graft：橋血管；L P3 PICA：左側小腦后下動脈P3段；Med：延髓；OA：枕動脈；Proximal PICA：小腦后下動脈近心端；R P3 PICA：右側小腦后下動脈P3段；Tonsil：小腦扁桃體；VA V3：椎動脈V3段；VA V4：椎動脈V4段；Ⅺ：第11對顱神經；Ⅻ：第12對顱神經；4th Vent.：第四腦室。A、B為PICA-PICA側側吻合術，C、D為OA-PICA端側吻合術，E～H為VA V3段-橋血管-VA V4段血管吻合術。A：游離雙側PICA動脈P3段周圍蛛網膜；B：雙側PICA的P3段進行連續側側吻合；C：皮下游離OA作為供體血管；D：OA與PICA動脈行端側吻合；E：橫斷動脈瘤以遠的椎動脈V4段，注意保護Ⅺ、Ⅻ、Med；F：Graft與VA V4端端吻合；G：吻合完成后可見吻合口對合較好；H：Graft的另一端與VA V3端側吻合；I：閉塞動脈瘤近心端的VA V4，完成對累及VA的PICA動脈瘤孤立及血管重建。

圖2在PICA動脈瘤模型中進行血管重建技術操作