颅内镰状窦的MRV重建影像解剖研究

范雅操,李克磊,魏梁锋,王守森

中国人民解放军联勤保障部队第900医院神经外科,福州 350025

上矢状窦（superior sagittal sinus,SSS）位于大脑镰的上缘，大脑镰下缘附着有下矢状窦（inferior sagittal sinus,ISS）和直窦。镰状窦在胎儿期是大脑镰内的正常静脉通道，将大脑深静脉引流入SSS，通常在出生后闭合，成年人群中很少观察到，文献报道发生率为1%～3%[1,2]，过去很少被关注。本研究通过使用三维增强磁共振血管成像（3D contrast enhanced MRV,3D CEMRV）及容积重建技术（volume rendering technique,VRT），探讨大脑镰内的镰状窦影像解剖特点，以提高对其影像认识和准确手术处置。

1 材料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析我院2016年1月至2019年12月就诊的临床怀疑颅内病变者及健康体检患者，都接受了3D CE-MRV检查。从中选取血管造影显示图像良好、血管清晰者，共纳入177例，其中男性81例，女性96例，年龄3～79岁（平均42.3岁）。纳入标准：①因头痛、头晕及体检等行磁共振平扫+MRV检查；②具有完整的影像学检查序列；③临床资料完整。排除标准：①颅内占位累及大脑镰或相关硬脑膜静脉窦；②硬脑膜静脉窦或皮质静脉血栓形成；③有颅脑外伤、脑出血、脑膜炎等病史；④既往有颅脑手术史。

1.2扫描设备及方法

所有患者均进行MRI（T1WI轴位和矢状位、T2WI轴位和矢状位）和3D CE-MRV检查。T1WI扫描参数：回波时间：2000ms；重复时间：7.6 ms；翻转角：120°。T2WI扫描参数：回波时间：6500ms；重复时间：104；翻转角：90°。T1WI、T2WI轴位层厚：4 mm；轴位层距：4.4 mm，矢状位层厚2 mm；矢状位层距2.2 mm。3D CE-MRV扫描参数：回波时间：1.1ms；重复时间：2.6 ms；翻转角：20°；视野：320mm×320mm；矩阵：448×322；层厚：1.0mm；层块：160层；采集平面：矢状面；采集时间：30 s。以0.2 mmol/kg的剂量注射对比剂Gd-DTPA。所有扫描均采用3.0T磁共振扫描仪（Siemens Skyra 3.0T）。使用美敦力Stealth Station S7神经导航仪的StealthViz图像后处理工作站，导入原始图像数据进行VRT图像后处理，通过影像浏览系统中的INFINITT PACS 3.0软件观察3D CE-MRV矢状面图像，选取镰状窦显影最充分的层面，使用软件自带测量工具测量矢状窦的长度、直径，将镰状窦最宽处的测量数值作为该镰状窦的直径值。

1.3 观察内容

所有的重建图像分别由2位主治医师以上职称并具有丰富MRV阅片经验的神经放射科医生判读，对意见不同的病例进行讨论并确定一致结论。根据Tsutsumi[3]的定义，将连接大脑镰与静脉窦之间的静脉通道判定为镰状窦。根据Tubbs[4]报道，在大脑镰后1/3区的下2/3部分，可见镰状窦存在，且不与SSS明显相连，本文将这类与上矢状窦无明显沟通的镰状窦定义为Ⅰ型镰状窦。Tsutsumi[3]对91例健康者进行增强MRI检查，共发现5例源自大脑镰内、向后汇入SSS的镰状窦，本文将其定义为Ⅱ型镰状窦；Tsutsumi的研究中另外发现有14例连接SSS后1/3段与直窦的镰状窦，本文将这类镰状窦定义为Ⅲ型镰状窦。观察有无镰状窦，观测其形态、走行、部位及是否合并相连静脉窦的变异。将患者按年龄分为两组：50岁以上组和50岁以下组，统计镰状窦的总显示率，各年龄组、性别组的显示率。

1.4 统计学方法

所得的数据用SPSS 22.0统计学软件进行处理分析，计数资料以百分比形式表示。统计学显著性差异定义为P<0.05，统计结果用均数±标准差表示(最小值～最大值)[±s(min～max)]表示。

2 结果

在3D CE-MRV的VRT重建中，大脑镰内静脉结构显示良好，大脑镰前中区内可见静脉散在分布，未见到镰状窦。镰状窦主要集中于大脑镰的后1/3区，大脑镰近窦汇处也可见到短小的镰状窦连接直窦与SSS。177例中有43例(24.3%)观察到了镰状窦，包括23例男性和20例女性，年龄为11～69岁，平均51岁。镰状窦在不同性别组的显示率未发现显著性差异（P>0.05），50岁以上患者组与50岁以下患者组中镰状窦的显示率亦无明显差异（P>0.05）。共有11例（6.2%,11/177）存在I型镰状窦，21例（11.9%，21/177）存在Ⅱ型镰状窦，14例(7.9%，14/177)存在Ⅲ型镰状窦(图1)。单个患者大脑镰内可同时观察到两种及以上类型的镰状窦（4例I型镰状窦与Ⅱ型镰状窦并存，6例Ⅱ型镰状窦与Ⅲ型镰状窦并存），同一类型镰状窦可见多发存在（5例同时出现2个Ⅱ型镰状窦，4例同时出现3个Ⅱ型镰状窦）。14例Ⅲ型镰状窦中，相连直窦直径正常，未见直窦缺如及发育不全。

图1 各型镰状窦示意图 I型镰状窦1a：团块形1b：三角形1c：长条形1d：不规则形 Ⅱ型镰状窦1e：直条形、弯条形 Ⅲ型镰状窦1f：长条形1g：宽带形1h：人字形Fig.1 Schematic diagram of various types of falcine sinuses Type I falcine sinus:1a:mass-type;1b:triangle-type;1c:strip-type;1d:irregular shape-type TypeⅡfalcine sinus:1e:straight strip-type，curved strip-type TypeⅢfalcine sinus:1f:thin strip-type;1g:wideband-type;1h:V-type

2.1 Ⅰ型镰状窦的影像特征及分型

3D CE-MRV及VRT清晰显示镰状窦的走向、解剖结构及周围联系。参考Tubbs[4]的分类，Ⅰ型镰状窦为位于大脑镰的中下部，与ISS、Galen静脉或直窦相连，与SSS无明显相通。本研究共观察到11例，其中男7例，女4例。Ⅰ型镰状窦形态多样且不一致，包括4种形态（图2）。

图2 4例Ⅰ型镰状窦的MRV表现 2a：MRV矢状位，见Galen静脉旁团块状血管影像，SSS后1/3处可见大脑镰内1条血管显影2b：三维静脉模型，可见大脑镰内Ⅰ型团块形镰状窦，Ⅱ型长条形静脉窦2c：MRV矢状位，大脑镰内三角形血管影，逐渐扩大连接Galen静脉和直窦上段，大脑镰尾侧近窦汇处还可见另2个镰状窦2d：三维静脉模型，可见Ⅰ型三角形镰状窦，Ⅱ型弯条形静脉窦2e：MRV矢状位，见一条起始于大脑镰静脉丛的长条血管，与ISS后段相连2f：三维静脉模型，可见Ⅰ型长条形镰状窦2g：MRV矢状位，见大片不规则血管影，与ISS末段、Galen静脉、直窦前段相连2h：三维静脉模型，可见Ⅰ型不规则形镰状窦Fig.2 Imaging datum of 4 patients with typeⅠfalcine sinus 2a:Sagittal MRV,showed massive vessels next to the vein of Galen could be seen.A vessel could be seen at onethird in theposterior part of SSS;2b:The three-dimensional venous model showed the mass-type Ifalcine in thecelebral falx.straight strip-type IIfalcine sinus;2c：Sagittal MRV showed a triangular blood vessel shadow in the falx gradually expanded to connect the vein of Galen and the anterior segment of the straight sinus,there were two other falcine sinuses in the cerebral falx near the side of torcular herophili;2d：The three-dimensional venous model showed a triangle-type falcine sinus and a curved strip-type falcine sinus;2e：Sagittal MRV showed a vessel derived from the falx venous plexus and connected to the posterior ISS;2f：Three-dimensional venous model showed strip-type falcine sinus could be seen;2g：Sagittal MRV showed large irregular blood vessels images connected to the posterior ISS,vein of Galen and the anterior segment of the straight sinus;2h：Threedimensional venous model showed irregular shape-typefalcinesinuscould beseen

2.1.1 团块形 呈球形或椭圆形，与Galen静脉或直窦的前半部相连，共观察到4例，占36.3%。

2.1.2 三角形 起始于大脑镰内，逐渐扩大，与Galen静脉和直窦的前部相连，共观察到3例，占27.3%。

2.1.3 长条形 为径直的棍棒状，与ISS的末段及Galen静脉、直窦的前部相连，共观察到2例，占18.2%。2.1.4 不规则形 形状不规则，通常较大，共观察到2例，占18.2%。

2.2 Ⅱ型镰状窦的影像特征及分型

Ⅱ型镰状窦主要收集大脑镰内静脉丛的血流，汇入SSS。其形态包括直条形和弯条形(图3)。在21例中，共发现16条直条形镰状窦，13条弯条形镰状窦。直条形镰状窦长度(24.5±5.7)mm(11.5～37.1 mm)，直径(3.5±1.1)mm（2.3～5.8 mm）。弯条形镰状窦长度(25.2±6.6)mm（13.9～39.8 mm），直径(3.3±0.7)mm（2.4～4.9 mm）。同一患者大脑镰内最多可见到3条II型镰状窦。II型镰状窦直接与SSS相连14例，与左侧顶部大脑浅静脉相连7例，与右侧大脑浅静脉相连8例。

图3 1例Ⅱ型镰状窦及3例Ⅲ型镰状窦的MRV表现3a：MRV矢状位，见镰状窦呈直条形3b：三维静脉模型，可见Ⅱ型直条形镰状窦与SSS相连3c：MRV矢状位，见大脑镰中后1/3交界处细条状血管影3d：三维静脉模型，可见Ⅲ型长条形镰状窦3e：MRV矢状位，见大脑镰中后1/3交界处大片状血管影，连接大脑镰上、下静脉窦3f：三维静脉模型，可见Ⅲ型宽条形镰状窦3g：MRV矢状位，见与Galen静脉相连的向上走行的长条状血管影，大脑镰近SSS中后1/3交界处可见一较细长条血管影3h：三维静脉模型，可见Ⅲ型人字形镰状窦由Ⅰ型长条形镰状窦和Ⅱ型直条形镰状窦融合而成Fig.3 Imaging datum of 1 patients with typeⅡfalcine sinus and 3 patients with typeⅢfalcine sinus 3a：Sagittal MRV showed straight vessel imagein thecerebral falx could be seen;3b：The three-dimensional venous model showed astraight strip-type falcine sinus connected to SSS;3c：Sagittal MRV showed the thin strip vascular shadow was in the middle and posterior one third of the cerebral falx;3d：The three-dimensional venous model showed thin strip-type falcine sinus could be seen;3e：Sagittal MRV showed a large vascular shadow was in the middle and posterior one third of SSS,connecting the superior and inferior sinus cerebral falx;3f：The three-dimensional venous model showed wideband-type falcine sinuscould beseen;3g：Sagittal MRV showed a long strip of vascular shadow connected to vein of Galen and moving upward,a relatively thin strip of vascular shadow could be seen near the middle and posterior one third of SSS in the cerebral falx;3h：The three-dimensional venousmodel showed strip-typefalcinesinusand straight strip-typefalcinesinusmerged into a V-typefalcinesinus

2.3Ⅲ型镰状窦的影像特征及分型

Ⅲ型镰状窦，起始于Galen静脉、ISS、直窦，走行于大脑镰内，汇入SSS，为连接大脑镰上、下静脉窦的通道，引流大脑深静脉系统的血液汇入SSS，也称为永存镰状窦，有文献报道其尾端也可与左右侧顶部的大脑浅静脉相连[5]。可见3种形态（图3）：①长条形：源自Galen静脉周围，向上与SSS沟通；②宽带形：带状，通常直径较宽；③人字形：形态弯曲，常有明显的拐角，呈人字形，部分病例由I型镰状窦和Ⅱ型镰状窦融合而成。在Ⅲ型镰状窦中，窦道的起始段在大脑镰内向前走行有3例，向上走行5例，向后走行6例。Ⅲ型镰状窦长度(45.2±7.8)mm(27.6～62.9 mm)，直径(8.4±5.9)mm(3.3～20.3 mm)。

3 讨论

3.1 镰状窦的胚胎学与解剖学特点

镰状窦的发育是原始静脉管、周围的间充质和原始硬脑膜皱褶内的多个血管通道之间复杂的相互作用的结果。在胚胎早期，原始大脑镰内存在大量吻合的静脉支，称为矢状静脉丛，其背侧的优势通道最终发育成SSS的前段，其腹侧部分发育成ISS和直窦[6,7]。随着枕叶的发育，SSS和直窦开始向枕极生长，期间与尾侧矢状丛血管襻融合，形成完整的SSS和直窦。在大脑镰后1/3区，尾侧矢状丛的多个通道参与了SSS后段的发育。镰状窦由矢状丛的尾侧静脉襻形成，并随着SSS后段和直窦的发育而消失，消失的准确时间尚不明确，通常在胎儿出生前及出生后[8]。在本研究中患者年龄最小者3岁，未能呈现出生前后镰状窦显示率的显著差异，本研究还发现镰状窦的显示率与性别相关不明显，与以往研究成果相同。

Yoshioka[9]在一例硬脑膜动静脉瘘合并镰状窦的尸检中发现，大脑镰内存在广泛静脉丛，ISS与SSS之间通过镰静脉丛相联系。再通的镰静脉窦可能是由于获得性静脉窦阻塞而导致的正常镰静脉丛某个通道的口径增加，从而产生新的静脉引流通路。Tubbs等[4]在对27例尸体大脑镰解剖研究中，发现所有标本的大脑镰内都有一个广泛的小静脉分支网络，主要集中在大脑镰后1/3区。在该区，这些结构通常在下2/3范围内更明显。他们还根据镰状窦和SSS的交通情况进行分类，Ⅰ型镰状窦与SSS无交通，Ⅱ型镰状窦与SSS部分交通，Ⅲ型镰状窦与SSS交通明显。在其27例标本中，有17例（63%）与SSS（Ⅱ型和Ⅲ型）相通。大脑镰前部出现永存镰状窦是非常罕见的，在本研究中，大脑镰的前部未发现镰状窦，可考虑此区域为相对的手术安全区，此区大脑镰手术对颅内静脉循环的干扰较小。镰状窦形态多样，有长条形、三角形、团块形、不规则形，这表明镰状窦可能不是从矢状丛的一个特定静脉通道发展而来，而是由某些静脉通道的随机开放或许多小通道融合而成。此外，本研究还发现，靠近枕极的大脑镰内有时也含有静脉通道，通常较小且接近窦汇，这些镰状窦可能是胎儿期矢状静脉丛在SSS和直窦向枕极汇合过程中不完全退化的痕迹。既往对永存镰状窦的定义为持续存在至出生后的、连接Galen静脉和SSS后部的硬脑膜静脉通道。这样的定义忽视了对大脑镰内其他静脉结构的观察，广义上来说，所有的先天性镰状窦都是永存镰状窦，本文根据影像解剖观察，将镰状窦分为I型镰状窦、Ⅱ型镰状窦、Ⅲ型镰状窦（永存镰状窦），以便于全面了解大脑镰内的静脉窦。

3.2 镰状窦与颅脑疾病的关系

大多数镰状窦合并其他先天异常，已报道的有小脑幕发育不良和SSS缺如、小脑幕发育不良和顶孔扩大、Galen静脉和中脑动静脉畸形、胼胝体周围动静脉畸形伴胼胝体后部缺如、胼胝体全部缺如、Aperts综合征（尖头并指畸形)、成骨不全，以及Chiari畸形Ⅱ型、顶骨缺损和脑膜脑膨出[2,10,11]。Bartels等[11]提出，直窦缺如和发育异常的小脑幕并非巧合，因为它们都是从中脑区的中胚层发育而来，间充质缺陷可能是镰状窦持续存在的潜在因素。Manjila等[12]根据相关的大脑镰/小脑幕发育不良、SSS或直窦缺如以及枕叶脑膨出等并发病变，进一步将镰状窦分为5个亚型。长期以来，人们一直认为持续性镰状窦通常与复杂的颅脑异常有关，可能是因为这些患者（主要是儿童）因与颅脑异常有关的症状而就医，无症状患者不太可能进行系统的颅脑检查。本研究的病例均未发现合并脑先天异常，这表明镰状窦可发生在正常成人，不一定与颅脑发育异常相关。

镰状窦可分为持续性镰状窦（无静脉窦疾病或压迫）和再通镰状窦（存在静脉窦阻塞时）[13]。镰状窦可在两种情况下再通：①直窦发育不良、发生栓塞；②由于邻近肿瘤的压力使直窦慢性阻塞。Mizutani等[7]在13例婴儿和35例成人CT静脉造影中寻找永存镰状窦，所有婴儿中均无镰状窦，但在2.9%的成人中发现存在镰状窦。Ryus[13]在分析586例CT脑静脉血管成像时，见永存镰状窦发生率为2.1%。Lin[2]在1531例患者磁共振检查中发现了81例镰状窦，发生率约5.3%，其中57例（3.7%）为永存镰状窦，24例(1.6%)为成人病理性再通镰状窦。本文没有发现直窦狭窄或缺如，可见直窦缺如或发育不良不是永存镰状窦的必要因素。本研究观察到镰状窦的总发生率为24.3%，其中永存镰状窦的发生率为7.9%，高于以往研究，这可能是对镰状窦的定义的不同及影像学检查方法的差异所致。本研究通过3D CE-MRV检查，对比分析了薄层的增强MRI图像和VRT静脉模型，而Ryus的研究是基于CT静脉血管造影。MRI图像比CT具有更好的软组织分辨率，本研究中观察到镰状窦的最小直径为2.3 mm。

3.3 镰状窦的手术意义与影像诊断方法

大脑镰内存在广泛的静脉通道和静脉窦，对于涉及大脑镰的手术，镰状窦的存在可能增加较大出血的风险，大脑镰的前2/3区域为相对安全区域，切开大脑镰较为安全。在进行直窦封闭或切除的手术中，镰状窦可在直窦或SSS后段提供重要的侧支通道，对脑血流和颅内压调节至关重要。因此，术前影像检查中不能忽视镰状窦的存在。大脑镰内存在镰状窦及静脉丛，大多数镰内静脉位于大脑镰的后三分之一，大脑镰尾侧也可出现镰状窦，经小脑幕入路和经后胼胝体入路时，需要近距离接触这些部位，大型脑膜瘤可能累及该区域，在该区域切除脑膜瘤时必须留意镰状窦。有的手术中需要切开或翻转大脑镰，以便进入对侧半球，期间可能会损伤镰内静脉，应注意避免镰静脉丛出血。Yoshioka等[9]提出，对于硬脑膜动静脉瘘(DAVF)的外科治疗，尽早广泛切除包括镰状窦在内的大脑镰或行全镰窦血管完全闭塞，是合并有镰状窦的DAVF手术治疗的合适策略。

多种影像方法均可实现对镰状窦的诊断，数字减影血管造影（DSA）是诊断金标准，但DSA无法判断目标血管和周围脑组织解剖结构的空间关系，且具有创伤性。头颅CTA能同时显示颅骨与静脉窦，可通过将颅骨半透明化以观察颅骨解剖标志与静脉窦的关系[14]，但对贴近颅骨的静脉及静脉窦的显示能力较差，且存在辐射及对比剂的危害。常规MRI检查可以发现大部分的镰状窦，但由于镰状窦只有在正中矢状位MR图像上才能看到。在观测中可能被不熟练的影像医生所忽略。非侵入性MRV检查广泛用于显示脑静脉，3D CE-MRV检查结合VRT等图像后处理技术，可以多角度、立体观察目标血管，对目标血管的位置、形态及与周围结构的空间关系都能较好反映出来。特别是VRT成像，可以直观显示异常血管的扩张、迂曲，引流点汇入情况，血管解剖关系清晰、准确，为观察镰状窦影像解剖形态的良好方法。本文通过使用3D CE-MRV检查结合VRT成像对正常人大脑镰内的静脉通道进行了观察，大脑镰内的镰状窦并非像之前报道是一种罕见的变异，正常人大脑镰内也可出现镰状窦。VRT成像可以清晰显示镰状窦的解剖形态，镰状窦主要出现于大脑镰的后1/3区，不一定都表现为一条单一的静脉通道，也不一定完整，甚至可能存在拐角。通过了解镰状窦的影像解剖，可以提高相关疾病的全面认识，并减少对静脉循环的手术损伤。