【摘要】： 研究背景和目的： 隨著工業(yè)和交通的現(xiàn)代化發(fā)展，各種工傷和交通事故導致的臂叢及其主要分支損傷日趨增多。此類損傷致殘率高，給社會和家庭帶來嚴重影響。臂叢根性撕脫傷是臂叢損傷中最嚴重的類型，其診治一直是手外科、創(chuàng)傷外科的重點和難點，也是國內(nèi)外眾多學者研究的熱點。許多學者在不斷提高診斷的基礎上，致力于探索不同的手術方法以恢復患者上肢的運動功能，緩解或除去其去輸入性疼痛等并發(fā)癥。其中，頸部選擇性脊神經(jīng)后根切斷術(selective posterior rhizotomy，SPR)和臂叢撕脫傷神經(jīng)回植手術的開展就是實例。而目前與臨床診斷和治療密切相關的臂叢根部解剖學資料尚不夠系統(tǒng)和全面，特別是有關臂叢根部血液供應方面的報道更為少見，因而對臂叢根部結構作詳盡的顯微解剖非常必要。 臂叢及其主要分支損傷外科修復的臨床效果受諸多因素影響，其中神經(jīng)的血液供應就起著非常重要的作用。對周圍神經(jīng)血供的研究已有200多年的歷史。早在1768年Isenflamm和Doerffler首次用灌注方法對周圍神經(jīng)的供給血管進行了研究，之后有眾多學者用類似的方法對周圍主干神經(jīng)的血供來源和每條神經(jīng)各段接受血管的數(shù)量進行了統(tǒng)計，但這些研究因得不到臨床應用而一直停留在基礎理論研究階段。自Taylor 1976年成功地進行了帶血管蒂的神經(jīng)移植以后，人們對神經(jīng)血供的研究由單純的基礎研究轉向了臨床應用的研究，同時研究方法也有了改進，在血管灌注的基礎上進一步采用組織學切片法、墨汁透明法、過氯乙烯鑄型法及掃描電鏡觀察法等研究神經(jīng)外部血供和神經(jīng)內(nèi)微血管的構筑。但其研究的主要著重點在于全身皮神經(jīng)的血供，而對四肢各神經(jīng)主干的血供的研究相對較少，缺乏對肢體神經(jīng)主干血液供應及其分類的系統(tǒng)的研究資料；另外由于X線影像上不能同時顯示神經(jīng)和血管的外形，周圍神經(jīng)及其血供的分布特征也未能從放射學角度上得到證明。為此，本課題采用明膠-氧化鉛標識血管，硝酸銀涂染神經(jīng)后再行放射顯影的方法對上肢神經(jīng)，重點是臂叢及其主要分支的血液供應進行研究，同時采用乳膠灌注及墨汁透明、組織切片法觀測神經(jīng)的血供情況，系統(tǒng)而全面地比較各方法對神經(jīng)血供的顯示特點。對每一具有潛在節(jié)段性血管化神經(jīng)移植體進行評價，從而為帶血管的神經(jīng)移植提供解剖學基礎，并進一步豐富神經(jīng)血供的基礎理論。 隨著微創(chuàng)診療技術的不斷提高以及計算機輔助三維重建技術的迅猛發(fā)展，對血管和神經(jīng)進行三維可視化研究已成為必須和可能。自20世紀以來許多國家在“可視人計劃(visible human，VH)”上投入了大量的人才與財力，取得了一批可喜的突破性成果，尤其是我國解剖學家于2002年采用了一種全新的血管標示技術，并成功應用于“虛擬中國人(virtual chinese human，VCH)”，重構出部分人體血管，為“中國數(shù)字人(chinese digital human，CDH)”的發(fā)展做出了重大貢獻。然而目前CDH在神經(jīng)信息的提取和模型構建方面尚存困難，特別是血管和神經(jīng)同步構建方面的研究更為少見。本課題采用血管及神經(jīng)標識技術、現(xiàn)代影像手段及計算機圖像處理技術，立體重建上肢血管與臂叢主要分支，直觀、生動、形象地顯示血管與神經(jīng)在空間位置上的走行和毗鄰關系；同時摸索出一種血管、神經(jīng)計算機三維重建的實用方法，為今后的數(shù)字化虛擬人神經(jīng)系統(tǒng)的構建提供有益的經(jīng)驗。 方法： 1．巨微解剖：①在15例防腐成人尸體的脊柱頸胸段標本上，觀察臂叢根部的形態(tài)特點及其與周圍組織的關系，觀測下列指標：神經(jīng)前根分出角及前支分出角，C_5～T_1神經(jīng)前后根根絲、直徑及其纖維聯(lián)系，自脊髓起點至相應椎間孔的長度，前、后根與脊髓縱軸向尾側的夾角，前、后根起始處與脊髓中線亦即前外側溝、后外側溝分別與前正中裂、后正中溝的距離，前、后根的血供等。②10例防腐固定并經(jīng)頸總動脈灌注紅色乳膠的尸體標本上，肉眼和手術顯微鏡下解剖觀察臂叢及其主要分支的血液供應特點，對正中神經(jīng)與尺神經(jīng)的臂段及前臂段和橈神經(jīng)淺支的營養(yǎng)動脈及其來源動脈進行測量。 2．透明標本與組織學觀察：①采用2例新鮮脊柱頸胸段標本行組織學檢查，觀察臂叢根部穿椎間孔時與周圍組織的聯(lián)系。②2側新鮮截肢無血管神經(jīng)損壞的上肢標本動脈灌注墨汁與福爾馬林后，1側解剖游離神經(jīng)血管，脫水、透明后觀察神經(jīng)血供，另1側取上臂和前臂的正中神經(jīng)和尺神經(jīng)、橈神經(jīng)主干、肌皮神經(jīng)及腋神經(jīng)各一段(3cm～5cm)包埋后行連續(xù)縱、橫行切片，片厚分別為150μm、50μm，HE染色，光鏡下觀察其血供。 3．放射造影觀察：3具新鮮捐獻成人尸體，經(jīng)股動脈一次性灌注明膠-氧化鉛懸液行全身動脈造影。解剖分離臂叢及其主要分支的營養(yǎng)血管和來源血管及上肢血管主干，剔除其它所有軟組織，保留神經(jīng)、血管及骨骼，在保持神經(jīng)和血管原位的狀態(tài)下以40％的硝酸銀溶液反復、均勻地涂抹正中神經(jīng)、尺神經(jīng)、橈神經(jīng)、肌皮神經(jīng)和腋神經(jīng)的表面，行X線攝片與CT掃描；去除骨后對灌注的血管和涂染的神經(jīng)行X線攝片。 4．電腦圖像處理：由于X線片的尺寸有限，不能將整個肢體標本拍攝在一張X線片上，因此，需將X線片導入電腦，進行圖像的合成處理，可得到整個肢體神經(jīng)完整、準確的動脈造影圖像。 5．劃分神經(jīng)干的血管區(qū)域并對神經(jīng)的血供分型：參照Taylor的全身血管體劃分，確定臂叢及其主要分支神經(jīng)干的血管區(qū)域。按神經(jīng)血供的5種類型，對臂叢主要分支按區(qū)段分型。 6．計算機三維重建：將硝酸銀溶液涂抹神經(jīng)后行CT掃描得到的上肢二維灰度dicom格式圖像以三維體數(shù)據(jù)形式輸入Amira軟件，利用Amira提供的畫筆(Brush)、套索(Lasso)、魔術棒(Magic wand)等圖像分割工具，對上肢動脈、臂叢主要分支、骨骼進行提取、生成面片。根據(jù)計算機的配置情況對輪廓線進行適當?shù)暮喕�，采用表面遮蓋顯示法(shaded surface display，SSD)進行三維表面重建。 結果： 1．臂叢根部的顯微外科解剖：①臂叢前、后根之間有齒狀韌帶相間隔；前根起始處與脊髓中線的距離從上至下由C_5的2.2mm逐漸增大到T_1的3.1mm，后根則從C_5的4.2mm逐漸減小到T_1的2.7mm；前、后根與脊髓縱軸的夾角從C_5的51.4°、54.8°逐漸減小到T_1的21.7°、19.9°；前、后根的長度從C_5的14.9mm、13.9mm逐漸增大到T_1的21.1mm、19.0mm；前、后根的直徑均以C_6最為粗大，分別為2.1mm、3.3mm，后根比相應前根粗；后根間存在著復雜的纖維聯(lián)系。②臂叢C_5、C_6神經(jīng)根分出角小于前支分出角，C_7、C_8、T_1神經(jīng)根分出角大于前支分出角。③臂叢C_5、C_6神經(jīng)根在椎間孔處與前、中斜角肌起點處的腱性組織交織，并與上半椎韌帶融合，且有薄層纖維筋膜鞘樣結構，將椎動脈、椎靜脈與之包裹一起；C_7、C_8、T_1少見或未見與前述結構的聯(lián)系。④前后根的血供來自椎動脈、頸深動脈和頸升動脈發(fā)出的節(jié)段性動脈。 2．臂叢血供的分布：臂叢血供來源于鎖骨下動脈-腋動脈軸(SAA)發(fā)出的分支，各分支間互相吻合。吻合血管形成了神經(jīng)血管區(qū)間的交接處，主要位于神經(jīng)主干而不是其分支處。根據(jù)其分布特點，可將臂叢營養(yǎng)血管分為3個血管區(qū)域。Ⅰ區(qū)：指自椎間孔處臂叢神經(jīng)根延伸至上、中、下干的近端區(qū)域，該區(qū)以鎖骨下動脈的直接營養(yǎng)動脈或由其分支甲狀頸干和肋頸干供血為主。Ⅱ區(qū)：包括干的遠端、股及束的近端大部分區(qū)域，此區(qū)供血以肩胛背動脈的分支及鎖骨下動脈或腋動脈的直接營養(yǎng)支為主。肩胛背動脈的分支較粗大，供血區(qū)域較寬。鎖骨下動脈和腋動脈的直接營養(yǎng)支相對較細，數(shù)目較多，平均為2.7支(1～5支)。Ⅲ區(qū)：包括束的遠端小部分區(qū)域及終末支。此區(qū)以腋動脈直接營養(yǎng)支供血為主，營養(yǎng)支數(shù)平均為3.4支(1～6支)。 3．臂叢主要分支的血供：①神經(jīng)干的血供來源于鄰近的血管，包括肢體的主干血管、主干血管的分支及無名的肌支和皮支、吻合動脈弓(環(huán))等。每一神經(jīng)都有神經(jīng)外膜縱行動脈系統(tǒng)與之伴行，外膜血管間的吻合有逐漸減小口徑的閉塞性吻合即“choke zone”和神經(jīng)Y型動脈升降支間的真性吻合(不改變口徑)兩種形式。當神經(jīng)有一軸型動脈伴行時，神經(jīng)傾向于被動脈直接營養(yǎng)；而在缺乏軸型動脈時，其血供主要來自鄰近的肌支，或由主干動脈的第2-3級分支節(jié)段性營養(yǎng)。②臂叢主要分支神經(jīng)干的營養(yǎng)血管的外徑均在0.8mm以下，走行長度不超過10mm。③臂叢主要分支神經(jīng)干的血液來源于連續(xù)的血管體區(qū)。④尺神經(jīng)的上臂和前臂段、正中神經(jīng)的上臂和前臂段、骨間前神經(jīng)從其遠段到拇長屈肌分支處、橈神經(jīng)淺支、骨間后神經(jīng)終支的血供類型為A或C型。⑤紅色乳膠灌注法、墨汁透明法及明膠-氧化鉛造影法，均清晰地顯示了臂叢及其主要分支的動脈供應情況，但各有其特點。 4．上肢血管與神經(jīng)的三維重建：重建的三維圖像可以直觀形象生動的體現(xiàn)上肢血管和臂叢主要分支的空間位置關系，，并可按各種方向任意旋轉演示。 結論： 1．臂叢神經(jīng)根解剖結構的差異是臂叢C_5、C_6神經(jīng)根較C_7、C_8、T_1神經(jīng)根不易形成根性撕脫的主要原因，熟悉臂叢根部的顯微解剖有助于臨床臂叢根性撕脫傷的診治。 2．臂叢血供可分為3個帶狀血管體區(qū)，區(qū)與區(qū)之間的血供可以互相代償。鄰近營養(yǎng)動脈之間的恒定不變神經(jīng)內(nèi)的真性吻合在病理狀態(tài)下可提供有意義的側支循環(huán)，同時為血管化臂叢神經(jīng)移植提供了解剖學基礎。 3．系統(tǒng)地對臂叢主要分支血供進行了研究，確定了臂叢主要分支神經(jīng)干的血管區(qū)域，并按區(qū)段對臂叢主要分支的血供形式進行了分型，這一研究在上肢神經(jīng)的重建中有重要的臨床應用價值。 4．乳膠灌注法適用研究神經(jīng)外部的血供情況，墨汁透明法適合對神經(jīng)內(nèi)部血供的研究，血管造影法適用神經(jīng)血管分布的整體觀察及神經(jīng)與血管的三維重建研究。 5．三維重建圖像較好地顯示了上肢血管與神經(jīng)的相互關系，明膠-氧化鉛血管標識及神經(jīng)涂染行血管神經(jīng)的三維重建是一種較為實用的方法。 主要創(chuàng)新點： 1．通過對臂叢根部相關結構的觀測，明確了臂叢C_5、C_6神經(jīng)根較C_7、C_8、T_1神經(jīng)根不易形成根性撕脫的解剖學因素，系統(tǒng)而全面的臂叢根部的解剖學資料有助于臨床臂叢根性撕脫傷的診治。 2．首次對臂叢的血供進行了全面系統(tǒng)的解剖學研究，根據(jù)其血供特點，將其劃分為3個帶狀血管體區(qū)，區(qū)與區(qū)之間的血供可以互相代償，為血管化臂叢神經(jīng)移植提供了解剖學基礎；鄰近營養(yǎng)動脈之間的恒定不變神經(jīng)內(nèi)的真性吻合，可幫助解釋多數(shù)上肢動脈病理阻塞情況下怎樣通過臂叢內(nèi)神經(jīng)血管建立側支循環(huán)。 3．本研究從放射學角度證明了上肢神經(jīng)的血供，顯示其血管體的區(qū)域與周圍組織相匹配，并根據(jù)帶血管神經(jīng)移植的適合性對每一神經(jīng)節(jié)段進行了分類，證實了已應用的神經(jīng)供體的解剖學基礎，顯示了特殊情況下可采用的供體。這一研究在上肢神經(jīng)的重建中有重要的臨床應用價值。 4．采用多種方法對血供進行研究，總結了各方法對血供的顯示特點。乳膠灌注法適用研究神經(jīng)外部的血供情況，墨汁透明法適合對神經(jīng)內(nèi)部血供的研究，血管造影法適用神經(jīng)與血管的三維重建。后者尚未見報道。 5．首次采用明膠-氧化鉛血管標識及硝酸銀神經(jīng)涂染行后行連續(xù)螺旋CT掃描，應用Amira3.1軟件對上肢血管和臂叢主要分支進行計算機三維重建并立體顯示，摸索了一種血管、神經(jīng)計算機三維重建的實用方法。 6．課題研究中所獲取的資料，豐富了解剖學內(nèi)容(教科書、圖譜)。
【圖文】：

遠端與神經(jīng)外膜完全融合在一起。C7、:和Tl神經(jīng)根在穿椎間孔時沒有此韌帶的支持。另外，CS、6神經(jīng)根穿出椎間孔時與前、中斜角肌起點處的腿性組織交織，難以分離(圖1一5，1一6);C:神經(jīng)根只與起于第7頸椎橫突后枝的中斜角肌鍵性組織相連，橫突前枝無腿性纖維與神經(jīng)外膜連接，僅有少許疏松結締組織與其

博士學位論文圖1一4雙脊神經(jīng)根(a.前面觀b.側面觀) F19.1一 4ThedoublenerverootsofbrachialPlexus (a.anteriorviewb.lateralview)表1一6臂叢前根、前支分出角萬(min二ax)(n=30)Tab.l一 6Theangleoftheanteriorrootsandanteriorramus[Mean(min一max)](n=30)節(jié)段Segment前根 anteriormots128.6(118一8一136‘0)135.8(127.4一141.7)140.6(129.7一147.4)146.8一134.8~1528) 158.3(144t2一162t2)前支anter10r限mus1445(132.3~152.5)139.2(1295一145.7)128.6(1184一135‘2)124名(1127~131.3)92.1(85.6一97.5)﨏、

本文編號：2559272