小脑后下动脉瘤解剖仿真模型建立及其用于血管重建术训练的可行性

孙青，张东平，张鹏，张楷，戴锟，刘永春，李金泉，陈罡，王中

(苏州大学附属第一医院，江苏苏州215006)

蛛网膜下腔出血是由于多种原因引起的脑或脊髓血管突然破裂，致使血液进入颅内或椎管内的蛛网膜下腔所引起的一系列临床综合征。虽然蛛网膜下腔出血仅占所有卒中患者的5%，但动脉瘤性蛛网膜下腔出血30天内的病死率接近42%，幸存者中致残率约为50%[1～4]。小脑后下动脉(PICA)动脉瘤在临床上较为少见，仅占颅内动脉瘤的3%～4%[5，6]，但由于PICA动脉瘤位于后颅窝，动脉瘤破裂后超过40%患者Hunt-Hess分级达到4、5级[7]，病情凶险，转运风险极高；而且PICA或椎动脉(VA)动脉瘤常常出现夹层动脉瘤等复杂动脉瘤情况，单纯手术或介入治疗失败率和复发率较高，往往需要血管重建治疗[8]。但目前临床缺少相应标本进行血管重建技术训练，亟需一种针对PICA动脉瘤治疗的训练模型。本研究建立了一种PICA动脉瘤仿真模型，并探讨其用于血管重建技术训练的可行性。现分析结果并报告如下。

1 材料与方法

1.1 材料 4%甲醛固定的湿性成人头颈标本3具，男2具、女1具，年龄76～85岁，均由苏州大学解剖教研室提供。为了使血管易于辨识，头颈标本的动脉灌注红色乳胶、静脉灌注蓝色乳胶。产妇分娩后捐献的胎盘3个，来自苏州大学附属第一医院。手术显微镜，德国Carl Zeiss公司；磨钻铣刀系统，美国美敦力公司；显微镊、显微剪刀、显微持针器，上海医疗器械(集团)有限公司手术器械厂；10-0显微缝线，宁波医用缝线有限公司。本研究经苏州大学附属第一医院医学伦理委员会批准，分娩后捐献胎盘的产妇知情同意。

1.2 PICA动脉瘤模型制作 取3具头颈标本，流水冲洗，擦干。经后枕部拐杖形切口，行远外侧入路开颅手术。铣刀去除骨瓣，磨钻磨除后1/3枕髁，沿骨窗缘剪除硬膜。游离延髓、小脑周围蛛网膜，离断齿状韧带，在副神经及舌下神经深面观察到小脑后下动脉从VA发出，进入小脑延髓裂后向中间内侧走形。在捐献的胎盘上选取一直径2～3 mm血管，细线结扎，然后将残端内外反转，其内填充脂肪，模拟动脉瘤囊腔。在PICA与VA汇合处用显微剪刀剪一小口，去除血管内乳胶，将动脉瘤囊腔用10-0显微缝线缝至所剪的小口处，模拟累及VA的PICA P1段动脉瘤，缝合处为动脉瘤瘤颈。

1.3 PICA动脉瘤血管重建

1.3.1 PICA-PICA侧侧吻合 分离双侧PICA P3段蛛网膜，充分松解，将两条动脉拉近，临时夹闭，在两条动脉内侧沿血流方向剪开长约8 mm切口，然后用10-0显微缝线连续侧侧吻合进行血运重建。

1.3.2 枕动脉(OA)-PICA端侧吻合 枕部皮下采用由里向外技术[9]游离长约5 cm的OA，远心端离断。在PICA动脉瘤远端游离PICA主干，用10-0显微缝线采用端侧吻合的方法将OA缝合至PICA主干上，由OA向PICA远端供血，然后闭塞孤立动脉瘤两端。

1.3.3 VA V3段-桥血管-VA V4段血管吻合 远外侧入路开颅后，用磨钻小心磨除一侧寰椎后弓骨质，暴露VA颅外V3段。打开硬脑膜，游离副神经、舌下神经、VA、PICA，暴露PICA以远的VA V4段。从捐献的胎盘上取一长约4 cm、直径2～3 mm血管模拟桥血管。VA V3段临时阻断后，将PICA动脉瘤以远的VA V4段离断。用10-0显微缝线将桥血管一端与PICA动脉瘤以远的VA V4段进行端端吻合，另一端与VA V3段进行端侧吻合，VA V3段通过桥血管向PICA动脉瘤累及的椎动脉远端供血。吻合结束，闭塞孤立受动脉瘤累及的VA颅内段。

1.4 模型模拟及训练效果评价 动脉瘤模型制作完成后，与临床病例进行对比，观察模型中动脉瘤与周围神经血管、脑组织的关系与临床病例是否相似。随机选取6位神经外科主治医师进行操作实践，每人操作一侧动脉瘤夹闭术及3项血管重建术，记录手术操作时间。操作完成后，通过在动脉瘤模型上进行动脉瘤夹闭术及血管重建术操作，按文献[10]方法评估动脉瘤模型是否能够模拟临床手术。其中，5分为极度类似，4分为非常类似，3分为类似，2分为部分类似，1分为不类似[10]。

2 结果

2.1 PICA动脉瘤模型模拟效果 本研究3具标本左右两侧均完成PICA P1段动脉瘤模型制作(见插页Ⅱ图1 A～D)，模型制作过程平均耗时2.10 h。与临床病例(见插页Ⅱ图1 E～H)比较，PICA起源均位于舌下神经与延髓侧边夹角内(见插页Ⅱ图1 A、G)，动脉瘤指向与临床病例相似(见插页Ⅱ图1 C、G中蓝色虚线)；临床病例中动脉瘤(见插页Ⅱ图1 G中蓝色虚线)起源于PICA P1段靠近VA处，模型中动脉瘤起源于PICA P1段与VA交界处(见插页Ⅱ图1 C)。模型中动脉瘤与周围神经、血管的关系与临床病例相似。

2.2 小脑后下动脉瘤模型用于血管重建术训练效果 PICA-PICA侧侧吻合、OA-PICA端侧吻合、VA V3段-桥血管-VA V4段血管吻合术中，动脉瘤孤立+血管重建术平均耗时0.53、0.52、0.97 h。根据6位神经外科医师操作后反馈，该动脉瘤模型能够模拟操作部位与周围神经、血管的解剖关系；模拟显微手术器械操作的角度和深度平均为5分，模拟动脉瘤夹闭术和动脉瘤孤立术平均为4.3分，模拟临床真实的手术难度平均为3.2分，模拟动脉瘤瘤颈和瘤顶的解剖结构平均为3.3分。

3 讨论

PICA可分为5段，分别为延髓前段(P1段)、延髓外侧段(P2段)、扁桃体延髓段(P3段)、膜帆扁桃体段(P4段)、皮层段(P5段)[8]。PICA发生梭形或夹层动脉瘤的概率明显高于其他脑部血管。PICA动脉瘤临床表现为出血或缺血，起病急骤，病情凶险，常伴有呼吸、循环系统并发症，在基层医院往上级医院转运途中风险极高[7]。研究报道，仅14%的PICA动脉瘤为囊性动脉瘤，可选择夹闭治疗[8]。大多数PICA动脉瘤为梭形或夹层、血栓、钙化性动脉瘤，一般无法成功夹闭动脉瘤，而且介入手术难以到达责任动脉，尤其是血管真腔，大多需要血管重建术治疗[10，11]。约29%的PICA动脉瘤累及VA，使治疗难度进一步增加[8]。但目前临床缺少相应标本进行血管重建技术训练，亟需一种针对PICA动脉瘤治疗的训练模型。

以往血管重建模型主要采用鸡翅、硅胶管或单纯胎盘血管模型[12，13]。鸡翅血管或硅胶管与人体血管差异较大，并且与单纯胎盘模型一样，血管深度有限，不能建立深部血管吻合技巧。由于后颅窝内血管重建时操作角度较为特殊且血管位置较深，目前还没有与之相似的动脉瘤模型用于操作训练。累及VA的PICA P1段动脉瘤位置较深，是所有PICA动脉瘤中治疗难度最大的一类。因此，本研究制作了PICA P1段动脉瘤模型。与临床病例比较，PICA起源均位于舌下神经与延髓侧边夹角内，动脉瘤指向与临床病例相似；临床病例中动脉瘤起源于PICA P1段靠近VA处，模型中动脉瘤起源于PICA P1段与VA交界处。说明本模型能最大程度地模拟动脉瘤与周围神经、血管的关系，相应手术操作时能满足显微手术器械的操作角度和深度，与临床动脉瘤夹闭术、血管重建术+动脉瘤孤立术的手术难度类似。

因血管条件多样，血流重建策略并不一样。目前，血管重建策略主要有PICA-PICA侧侧吻合术、OA-PICA端侧吻合术、VA V3段-桥血管-VA V4段血管吻合术[9，12]。由于双侧PICA在P3段走形较为接近，PICA-PICA侧侧吻合术相对较容易，应用最为广泛。术中孤立PICA梭形夹层动脉瘤或术中误伤PICA、PICA动脉瘤瘤颈等，需要牺牲PICA时，可采用这一血管重建技术进行挽救，是术中的应急措施之一[14]。PICA-PICA侧侧吻合成功后，损伤侧血供由另一侧代偿，极大地减轻了因PICA损伤导致的恶性后果。若对侧PICA缺如或管径太细，可采用OA-PICA端侧吻合术，但需要事先准备OA，在分离枕后皮瓣过程中，需要注意保护OA[15]。VA V3段-桥血管-VA V4段血管吻合术技术难度最高[16],适用于PICA动脉瘤累及优势侧VA，且无法夹闭或栓塞动脉瘤，需要闭塞VA及PICA动脉起始段，同时双侧后交通动脉不发达，大脑后动脉供血主要来自这一VA的复杂病例。由于直接闭塞优势侧VA会导致整个后循环血流供应不足。为避免这一情况，需先行OA-PICA动脉吻合术或PICA-PICA侧侧吻合术，然后将动脉瘤累及的VA离断，行桥血管与动脉瘤远端VA V4段血管吻合，再行VA V3段-桥血管端侧吻合，满足后循环血供。该技术主要涉及桥血管与VA V4段血管吻合，因位置较深，操作空间小，手术过程中有可能损伤舌下神经，导致术后吞咽困难等[16]。本研究结果显示，PICA-PICA侧侧吻合、OA-PICA端侧吻合、VA V3段-桥血管-VA V4段血管吻合术中，动脉瘤孤立+血管重建术平均耗时0.53、0.52、0.97 h。根据6位神经外科医师操作后反馈，动脉瘤夹闭术及血管重建术操作均类似临床操作，能够模拟临床真实的手术难度。因此，可用该模型进行血管重建技术训练。但该模型亦存在一定缺陷，如血管缝合后无法直观观察吻合口是否通畅以及无法模拟动脉瘤破裂的处理。

总之，本研究建立的动脉瘤模型能够最大程度地模拟PICA动脉瘤及其与周边神经、血管的关系，可用于显微外科动脉瘤夹闭术及血管重建技术训练。

注：An：动脉瘤；De：齿状韧带；Med：延髓；PICA：小脑后下动脉；VA：椎动脉；Tonsil：小脑扁桃体；Ⅹ：第10对颅神经；Ⅺ：第11对颅神经；Ⅻ：第12对颅神经。图A～D为PICA动脉瘤模型，图E～H为临床病例。A：头颈标本中可见Ⅺ、Ⅻ及VA、Med，PICA起源于Ⅻ与Med外侧夹角处，即舌下神经下三角。B：在胎盘上选取一血管残端，反转后填塞脂肪，模拟动脉瘤囊腔(An)，并将其缝合于VA与PICA夹角处，模拟累及VA的PICA动脉瘤(白色虚线为吻合口，红色虚线内为椎动脉走形方向)。C：模型中动脉瘤起源于VA与PICA汇合处，红色虚线为VA走形方向，黑色虚线为PICA走形方向。D：模拟动脉瘤夹闭术，术中需保护PICA。E：一左侧PICA动脉瘤病例CTA提示，动脉瘤起源于PICA靠近VA处。F：打开硬脑膜后可见Ⅹ、Ⅺ、Med、Tonsil。G：暴露VA，在Ⅻ与Med交角内发现起源于VA的PICA，动脉瘤(蓝色虚线)起源于PICA动脉P1段靠近VA处。H：夹闭动脉瘤后，确认椎动脉远端(白色箭头)及PICA(黑色虚线)未被误夹。

图1PICA动脉瘤仿真模型建立及其与临床病例对比

注：Distal PICA：PICA远心端；Distal VA V4：椎动脉V4段远心端；Graft：桥血管；L P3 PICA：左侧小脑后下动脉P3段；Med：延髓；OA：枕动脉；Proximal PICA：小脑后下动脉近心端；R P3 PICA：右侧小脑后下动脉P3段；Tonsil：小脑扁桃体；VA V3：椎动脉V3段；VA V4：椎动脉V4段；Ⅺ：第11对颅神经；Ⅻ：第12对颅神经；4th Vent.：第四脑室。A、B为PICA-PICA侧侧吻合术，C、D为OA-PICA端侧吻合术，E～H为VA V3段-桥血管-VA V4段血管吻合术。A：游离双侧PICA动脉P3段周围蛛网膜；B：双侧PICA的P3段进行连续侧侧吻合；C：皮下游离OA作为供体血管；D：OA与PICA动脉行端侧吻合；E：横断动脉瘤以远的椎动脉V4段，注意保护Ⅺ、Ⅻ、Med；F：Graft与VA V4端端吻合；G：吻合完成后可见吻合口对合较好；H：Graft的另一端与VA V3端侧吻合；I：闭塞动脉瘤近心端的VA V4，完成对累及VA的PICA动脉瘤孤立及血管重建。

图2在PICA动脉瘤模型中进行血管重建技术操作