岛叶区域神经解剖学、神经影像学及其在癫痫中的作用的研究

摘要

研究背景 在人类，岛叶是一高度发达的结构，呈金字塔形隐藏于外侧裂内。岛叶具有记忆、驱动、情感、高级自主控制、味觉和嗅觉等许多不同功能，且与多种疾病有着密切的联系。研究显示，岛叶受累可能是部分颞叶癫痫手术疗效差的关键原因。由于其深在的解剖位置、外侧密集的血管墙、周围各种重要结构及研究手段的限制，目前对其发生、发展、详尽的解剖学联系、特定功能及其在癫痫中的作用机制还不明确。本课题希望通过对岛叶区域神经解剖、神经影像及其在癫痫中的作用系统的研究，为临床实践提供指导。 本研究内容分为三部分： 一、岛叶区域解剖学及相关手术入路的研究 目的 近年来，随着临床诊治水平以及对岛叶认识的提高，岛叶占位性病变报道逐渐增多。岛叶区域病变是神经外科最精细的手术技术之一，对其解剖学知识的深入了解是成功手术韵关键。由于岛叶介于大脑半球表浅与深部结构之间，许多经外侧裂入路的手术都要暴露岛叶，对其显微解剖结构的研究，也将使我们更好的选择脑深部病变的手术入路。 本研究的目的是系统了解岛叶及其相关结构的大体解剖、显微解剖、岛叶区域的动脉供应、静脉引流，同时对岛叶及其相关区域所涉及的手术入路进行系统研究。以期为岛叶区域及脑深部病变最佳手术入路的选择，及成功手术提供指导。 方法 10％福尔马林充分固定的成人带颈头颅湿标本20例，其中10例进行有色硅橡胶血管内灌注，10例单纯福尔马林固定。在4～25倍手术显微镜辅助下分侧、逐层解剖、观察、测量颞叶桥静脉、外侧裂；打开外侧裂，观测岛盖、岛叶沟回；岛叶区动脉血供及静脉引流情况：模拟手术入路；对比研究至环池的四种入路，特别注意观测影响手术入路的各种结构；分别切除额眶、额顶和颞叶岛盖显示大脑中动脉；最后将大脑半球完整切除，详细检查相关结构。此外，还对部分半球进行了连续的矢状位、冠状位及轴位断层解剖研究。由于研究侧重点不同，在对不同结构及手术入路的研究中，半球研究例数略有不同。 结果 1.岛盖覆盖并围绕岛叶，环岛沟是岛叶清楚的界限。岛阈位于外侧裂深部并组成岛叶的前基底部。岛叶中央沟将岛叶分为两个部分，前小叶和后小计。前小叶专一连接到额叶，而后小叶与项叶及颞叶都有联系。 2.大脑中动脉为岛叶提供唯一血供，其中主要由M<,2>段为岛叶提供血供。阈隐窝宽约10～20mm，其内没有重要的穿支动脉。岛叶动脉主要供应岛叶皮质、最外囊，偶尔供应屏状核和外囊，但不供应壳核、苍白球及内囊；岛叶主要有四条静脉，它们主要汇入大脑中深静脉，此外，还常与侧裂浅静脉有交通。 3.Labbé静脉主要位于颞后和颞中静脉分布区，12.5％位于颞前静脉分布区。岛叶位于侧裂基底部，打开外侧裂不同部位能显露岛叶不同区域。从下环岛沟到侧脑室颢角平均距离6.5mm；切开下环岛沟进入颞角，可损伤颞干，下环岛沟越长，切口越短，损伤越小。打开脉络裂颞部能到达中脑周围池，可暴露脚池后部、环池及四叠体池前部，海马旁回与病变的位置关系是选择此入路的关键。 4.环池从脚池后缘延伸至中脑四叠体外侧缘，包绕脑干上部外侧面。颞下入路、脉络膜入路及枕部经小脑幕入路可到达环池的不同区域。Labbé静脉、海马旁回影响此颞下入路对环池的暴露；经颞一经脉络膜入路需在颞叶作一皮质切口，对颞叶功能可造成损伤，同时Labbé静脉前置也将限制皮质切口；经岛叶-经脉络裂入路可不同程度损伤颞干；枕部经小脑幕入路可以到达环池后下部，海马旁回也是影响此入路的主要结构。 结论 1.对岛叶解剖、及其复杂的血管构筑方式的理解和熟悉，是成功完成此区域的病灶探测和切除手术的关键； 2.大脑中动脉为岛叶提供唯一血供，其中主要由．M<,2>段为岛叶提供血供。岛叶静脉主要汇入大脑中深静脉，也常与侧裂浅静脉有联系； 3.颞叶静脉的引流方式多样，Labbé静脉存在前位引流，术中不要轻易切断颞底桥静脉； 4.经岛叶入路可用于处理基底节区、颞叶内侧、中脑周围池病变。其主要的缺陷是可能对颞干造成损害。对于那些位于海马旁回上方(环池上部)的病变，如海马旁回中点较高，且不易进行颞叶皮质切开者(优势半球)，可选择经岛叶一经脉络裂入路； 5.环池病变的手术入路选择必须认真考虑病变的准确位置，Labbé静脉，海马旁回与病变的位置关系是确定手术入路的关键。颞下入路适于环池下部病变；经颞一脉络膜入路适于非优势侧半球环池上部病变；经岛叶一经脉络裂入路适于环池前上部病变；枕部经小脑幕入路适于环池后下部病变。 二、岛叶及相关区域的神经影像学研究 目的：每个脑MR扫描都能看到岛叶，熟悉岛叶解剖及影像学特征非常必要。目前，有关岛叶的解剖学研究已有报道，这主要集中于外科文献，但对岛叶区域的神经影像学研究很少有报道。 颞干位于下环岛沟和颞角上缘外侧之间，它是颞前叶与岛叶、丘脑、脑干以及额叶之间的白质桥梁，也是经岛叶入路到达颞角的关键标志和手术通路。手术损伤颞干，将可能导致各种认知缺陷和视野缺陷。颞干前界是杏仁核，后界为外侧膝状体。但这些解剖学标志难以在MR及手术视野中识别。准确了解颞干解剖，将有助于降低许多手术对脑组织结构的损伤风险。目前，国内外尚缺乏对颞干，特别是神经影像学的研究报道。 本研究的目的是了解岛叶区域局部解剖特征，分析岛叶在MRI上的表现，确定其适当的解剖学标志，为岛叶功能研究及岛叶病变的诊治提供指导。并应用DTI技术对颞叶一岛叶的白质纤维进行系统研究，确定钩状束、前连合、额枕下束、丘脑下脚及视辐射的三维解剖学关系，及其在MRI及术中的解剖定位标志。 方法： 1.对12例成人尸头进行解剖学研究；分析80份头颅MRI岛叶形态特征，对照解剖学研究寻找标志点。作AC-PC线(前后连合线)，观测过前、后连合垂直于AC-PC线的前连合垂线(VAC)及后连合垂线(VPC)与岛叶的位置关系。 2.对10名志愿者的脑DTI进行重建。对颞干的白质纤维束图应用解剖学知识和常规MRI基础上的兴趣区方法，通过逐步减少兴趣区的方法进行重建。对颞干的各白质纤维束成分应用解剖知识基础上的多兴趣区方法进行重建。 结果： 1.在轴位MR，内囊与外囊交点界定岛叶前界；在矢状面，岛叶通过环岛沟与周围结构分隔。上环岛沟和眶岛沟在额叶岛盖的交点是岛叶最前端，颞横回最内侧部前缘是岛叶的后界标志；在冠状位，前小叶恒定位于后小叶背上方，岛叶中央沟是前小叶的下缘，后小叶的上缘；VAC与岛叶的交点最常位于中短回和后短回之间的中央前沟上，VPC界定岛叶后界。 2.视辐射覆盖于颞角前极外侧半、全部颞角上壁及外侧壁；除外侧膝状体发出视辐射处，颞角内侧壁无视辐射；颞角底无视辐射。在下环岛沟，岛叶后下点为其后界。在颞叶，视辐射汇集于颞上回、颞中回深部侧脑室侧面的矢状层。 3.颞干由钩状束、前连合、额枕下束、视辐射、丘脑下脚构成。它开始于岛阈，结束于岛叶后下点，其长度平均为32.95mm(30～40 mm)。从下环岛沟到颞角上壁的最短距离可作为颞干的厚度。从岛阈到颞角前极的距离平均为10.9mm(9～14 mm)。钩状束和前连合占据颞干前1/3。额枕下束走行于全部颞干。Meyer襻的最前端位于岛阈和颞角前极之间。然而，视辐射的大部走行于颞干的后2/3。横断此区将导致视辐射的完全性损伤。 结论： 1.1.5T MRI可清晰显示岛叶细微结构，能准确复现并评估岛叶解剖特征； 2.视辐射汇集于颞上回、颞中回深部的侧脑室侧面。经外侧裂及经梭状回入路可避免损伤视辐射，而经颞上、中回入路将损伤视辐射； 3.颞干的基本构筑是相同的，但颞干的大小及形态也存在明显的个体差异性。岛阈、颞角前极和岛叶后下点可以被用于对颞干在MR或手术中定位。 三、大鼠岛叶和杏仁核点燃模型相关性的研究 目的：对于颞叶癫痫手术治疗失败的病人，岛叶受到累及可能是其关键原因。目前尚缺乏对岛叶与颞叶癫痫之间作用关系的研究报道。为进一步提高癫痫外科手术疗效，有必要对岛叶癫痫进行研究。 本研究的目的是探讨岛叶与杏仁核在癫痫发作中的相互关系，以了解岛叶的致痫潜能，及其与颞叶癫痫之间可能的作用机制。 方法：建立杏仁核和岛叶电刺激点燃癫痫模型，普鲁卡因显微注射入岛叶或杏仁核，后电刺激杏仁核或岛叶，观察不同位点注射普鲁卡因对不同点燃模型癫痫发作的影响。 结果：普鲁卡因注射入杏仁核显著抑制岛叶点燃癫痫发作，而注射入岛叶也显著抑制杏仁核点燃癫痫发作。对于被抑制的大鼠，增高刺激强度能诱导出现癫痫大发作。其发作形式及癫痫大发作持续时间也与对照组相似。 结论：目前研究显示在同侧杏仁核和岛叶可理解为一“灶性复合体”。刺激杏仁核同时激活同侧岛叶，杏仁核也是岛叶皮质被点燃引发癫痫发作的一个整体的和必要的结构。

目录

论文说明：符号说明

声明

第一部分岛叶区域解剖学及相关手术入路的研究

前言

材料与方法

结果

讨论

结论

第二部分岛叶及相关区域的神经影像学研究

前言

材料与方法

结果

讨论

结论

第三部分电刺激大鼠点燃模型中岛叶癫痫作用机制的实验研究

前言

材料和方法

结果

讨论

附图表

第一部分岛叶区域解剖学及相关手术入路的研究

第二部分岛叶及相关区域的神经影像学研究

第三部分大鼠岛叶和杏仁核点燃模型相关性的研究

文献综述 岛叶神经解剖及功能学研究近况

参考文献

致谢

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