颞骨岩周区域临床应用解剖与三维可视化研究

摘要

第一部分颞骨岩周区域显微解剖和局部解剖的形态学研究
　　 研究目的
　　 探索运用显微解剖和局部解剖相结合的方法联合研究颞骨岩周区域解剖结构,明确各重要解剖结构的毗邻关系,为岩斜区及小脑桥脑角区相关手术术前方案的有效设计,提供形态学基础。
　　 研究方法10具(20侧)头颅固定标本,在手术显微镜下模拟乙状窦后(Retrosigmoidapproach,RS)入路,并对内听道后壁进行磨除,观测RS入路小脑桥脑角(Cerebellopontine angle,CPA)和内耳道内结构。完成手术入路后,进行局部解剖,观察颅中窝底内三叉神经半月节和三大分支与岩浅大神经、颈内动脉、棘孔、卵圆孔、弓状隆起等重要结构的毗邻关系,以及小脑桥脑角区神经血管的走行分布特点,并分别测定颅中窝底颞骨岩部重要结构的距离以及以岩上窦乙状窦汇合处(Junction of superior petrosal sinus and sigmoid sinus,JSPS)、内耳门(Intemal acoustic pore,IAP)为基点测量CPA区内相关结构的距离。
　　 研究结果
　　 在CPA区内,以面听神经复合体(Acoustic-facial bundle,AFB)和舌咽神经为标志,根据解剖学姿势,将CPA区分为前、中、后三个间隙。按照RS手术入路顺序,由浅入深观察CPA内结构,依次是后、中、前三个间隙。在进行RS手术入路时,磨除内听道后壁,显露内听道内结构,使CPA区结构层次得以充分显示。再以岩上窦乙状窦汇合处(JSPS)、内耳门为基点对CPA区内重要结构的距离进行测量,部分结果如下:JSPS距三叉神经入Meckel's囊处、IAP后缘面听神经复合体(AFB)、舌咽神经、舌下神经、展神经入Dorello's管、迷走神经后下缘穿硬膜处、前庭导水管外口的距离分别是(38.50±2.64)mm、(27.80±2.25)mm、(32.70±2.11)mm、(44.30±2.05)mm、(48.23±3.25)mm、(34.23±2.56)mm、(20.01±3.69)mm;内耳门距三叉神经、展神经入Dorello's管、小脑幕岩上窦、舌咽神经、迷走神经上缘穿硬膜处、前庭导水管外口、CNⅫ入舌下神经管穿硬膜处的距离分别是(5.68±1.55)mm、(13.80±1.81)mm、(5.00±0.66)mm、(6.34±1.24)mm、(8.49±1.68)mm、(10.34±1.33)mm、(20.79±1.93)mm。
　　 在颅中窝底颞骨岩部,进行局部解剖,发现三叉神经半月节是有上、下两部分硬脑膜包绕而成,其中半月节上部分的硬脑膜有两层,而下部分仅有一层硬脑膜构成。在三叉神经半月节的表面还附有一层由蛛网膜形成的神经鞘膜。离断三叉神经后,可发现破裂孔位于半月节的下方,其内颈内动脉与岩浅大神经、海绵窦外侧壁、棘孔、卵圆孔等结构关系紧密。测量这些重要结构之间的距离,部分结果具体如下:面神经管裂孔距岩浅大神经(Superficial greater petrosal nerve,SGPN)与半月节或下颌神经的交点、棘孔、岩上窦、弓状隆起最高点的长度是(11.88±1.99)mm、(11.2±2.11)mm、(11.9±2.26)mm、(13.36±2.6)mm;三叉神经根入Meckel's囊处距圆孔、卵圆孔、棘孔、弓状隆起最高点、滑车神经入小脑幕的距离分别是(23.85±1.77)mm、(18.91±1.88)mm、(19.15±1.29)mm、(23.22±1.96)mm、(4.92±1.22)mm;Meckel's囊开口宽度和高度分别是(10.38±1.11)mm、(4.27±0.63)mm;岩浅大神经与半月节或下颌神经的交点距棘孔、岩骨嵴、弓状隆起最高点的距离分别是(5.84±1.03)mm、(11.84±1.69)mm、(24.75±2.3)mm;弓状隆起最高点距棘孔、后床突、内耳门、滑车神经入小脑幕处的距离分别是(25.46±2.43)mm、(41.57±2.89)mm、(17.33±2.43)mm、(29.4±1.99)mm;破裂孔下缘距棘孔的距离是(8.62±2.75)mm;滑车神经入小脑幕处距后床突的距离是(11.7±2.51)mm。
　　 研究结论
　　 通过模拟CPA区RS入路,将CPA区分为前、中、后三个间隙,有助于了解其内神经血管等结构的层次特点;以JSPS、内耳门为基点进行测量,量化CPA内结构的关系,有助于判断其各间隙深浅、空间大小,有利于显微手术操作;识别内听道内的解剖标志,有利于手术时保护其内结构。对颞骨岩部重要结构进行相应的局部观察、测量,有助于量化这些结构之间的解剖关系,为经岩骨相关的前方、侧方甚至后方手术入路时,重要结构的保护和防止相应神经血管结构的损伤提供了形态学依据。总之,将显微解剖和局部解剖这两种方法结合,能有效提高对颞骨岩周区域内结构的形态和量化认识,为该区域内相关手术的临床医师培训、模拟以及真正手术提供具体的形态学基础。
　　 第二部分乙状窦后入路虚拟解剖和颞骨岩部影像图像的融合与重建
　　 研究目的
　　 利用计算机图像融合和虚拟现实技术,一方面探讨利用头颅CT、MRI图像,模拟CPA区乙状窦后手术入路,为颅底外科解剖训练和手术计划提供一种新的方法和有效的信息补充;另一方面,探讨对颞骨岩部、颈内动脉、骨迷路等结构进行多模态医学图像的配准、融合与重建,为经岩骨入路手术时术前计划与术中图像引导提供形态学基础。
　　 研究方法
　　 收集10例临床病人CT、MRA导航序列数据,分别利用华山医院神经外科提供的Dextroscope虚拟现实术前计划系统,对头颅CT和MRI数据进行必要的配准、融合、重建,然后利用切割工具,虚拟解剖CPA区RS入路中的结构,包括实际手术入路需要的一些必要步骤如骨瓣开窗、骨性结构的磨除等,模拟手术入路过程;利用复旦大学数字医学研究中心自行研发的Excelim-04神经外科手术导航系统,进行影像数据的配准和融合,然后基于CT图像重建出颅骨和骨迷路,基于MRA图像重建出颈内动脉,使得多种结构能够在同一图像中同时显示。
　　 研究结果
　　 利用Dextroscope系统成功模拟乙状窦后手术入路,可显示星点、横窦乙状窦膝、颈静脉孔、内耳门、岩尖、基底动脉系统等结构及其空间关系;利用Excelim-04神经外科手术导航系统,进行数据处理,重建后的图像可单独或融合显示颞骨岩部、颈内动脉和骨迷路的形态,三类结构可用不同的伪彩色、透明度进行区别显示,从而反映相互之间的位置和毗邻关系,能够根据手术入路,在三维空间中任意角度旋转观察。
　　 研究结论
　　 利用临床常用的头颅CT和MRA导航序列图像,Dextroscope系统的虚拟现实技术能快速、直观、全面地整合多种医学影像数据,以提供其局部解剖结构的综合信息;Excelim-04神经外科手术导航系统可显示颞骨内颈内动脉、骨迷路等复杂结构。这两种技术都能实现头颅CT和MR图像的融合和重建,而且也都能进行有效的个体化的术前诊断和手术计划。相比之下,Dextroscope系统还能进行简单的互动,外科医师可通过它进行相关手术入路的个体化的模拟和虚拟解剖,属于术前训练;Excelim-04神经外科手术导航系统能够把融合重建的图像用到手术导航中,属于术中引导。因此,这两种系统互补应用能为颅底外科解剖训练和手术计划与图像引导手术提供新的方法和有效的信息补充。