盆腔脏器微创手术的血管解剖再思考

王玲的,闻 巍,卫 勃

(1.三亚市解放军总医院海南医院普通外科,海南 三亚,572000;2.解放军总医院第一医学中心普通外科医学部)

随着3D、4K腔镜手术设备的临床应用,微创、精准已成为外科手术的新标签,盆腔脏器的微创手术常涉及消化、泌尿、生殖等多个系统,各脏器间的动脉血供也存在共干、交通支等进而形成了一个庞大而复杂的盆腔动脉网系统;正确深入的认识盆底动脉解剖依然是盆腔微创手术的基础,本文从胚胎发育的空间维度推演了盆腔动脉系统从雏形到成体复杂网络的视觉进程,对胚胎时期循环系统最初建立结合膜解剖概念,提出了三循环、三方向与四层面的立体模型;动态阐述了泄殖腔作为盆腔主要脏器原基的血供变化及泄殖腔系膜的概念;区分了脐动脉与原始脐动脉的概念及间介中胚层的嵌入式发育给整个盆腔动脉系统带来的变化;重新对以髂内动脉为中心的盆腔动脉网络系统分类,从而更深一层地理解盆底动脉网络的构建过程,便于指导临床实践。

1 胚胎时期循环系统的建立

我们将胚胎时期的胚体循环总结为三循环、三方向及四层面。

1.1 三循环

人胚3周左右即形成了原始心血管系统的三个循环[1](图1)。(1)卵黄循环:由心管经背主动脉到卵黄动脉,经卵黄静脉返回心管。将来构成人体腹侧内脏循环体系。(2)脐循环:由心管经背主动脉到脐动脉,经胎盘、脐静脉返回心管,脐循环除了主要用于胎儿与母体的血液交换外还通过脐动脉的属支向卵黄囊供血,将来随着脐带的离断,与母体的循环终止,但脐动脉属支得以保留下来,并成为盆腔部分脏器的血供通道。(3)体循环:由心管经背主动脉、主静脉,最后由总主静脉汇集全身的血液返回心端。

图1 胚胎3周时循环系统

1.2 三方向

胚胎时背主动脉向三个方向发出分支供应(图2)。(1)腹侧内脏支(6点方向):为背主动脉向腹侧卵黄囊发出的分支,主要为卵黄动脉、脐动脉;其中卵黄动脉最终发育为腹腔干、肠系膜上动脉及肠系膜下动脉。(2)外侧内脏支(3点、9点方向):为背主动脉的腹外侧分支,左右成对,形成肾动脉、输尿管动脉、生殖管道及生殖腺动脉。(3)背外侧支(12点方向):从背主动脉的背外侧分出,左右两侧的背外侧支围绕椎体向腹外侧行走,不久分为背腹两支,背支分布于脊髓、背部体壁的皮肤与肌肉;腹支分布外侧及腹侧体壁的肌肉和皮肤[2]。随着胚体的发育,尤其躯体的拉长、头褶、尾褶、四肢芽的形成,背主动脉的背外侧支会改变原来的走行方向,并与背主动脉其他方向的分支在胚体的层次交汇处融合(参见下文)。

1.3 四个层次

在人胚胎3周时形成内、中、外三胚层胚盘;中胚层位于内、外胚层之间,从中线向两侧依次形成轴旁中胚层、间介中胚层与侧板中胚层。间介中胚层发育成为泌尿、生殖系统大部分结构;侧板中胚层分为脏壁与体壁中胚层,在胚盘两翼向腹侧卷折形成柱状胚时两者之间腔隙构成胚内体腔,发育成心包腔、胸腔、腹腔[3]。(1)内胚层连同包裹它的脏壁中胚层发育成的前、中、后肠,随着体腔的形成、脏器的旋转,系膜与原始后腹膜的贴合,在体腔内形成了第一层次,血供主要是由背主动脉的腹侧属支提供。(2)间介中胚层发育的肾脏、输尿管、生殖系统,位于腹膜外筋膜层内发育,其在胚胎时对泄殖腔部分嵌入式包绕,随着尾褶的形成,腹膜外筋膜下降,使得间介中胚层与腹膜外筋膜在盆腔分离,形成了第二层次,主要血供是由背主动脉的背外侧属支提供。(3)背主动脉位于原始腹膜后的腹膜外筋膜内,其间介中胚层与其所属的腹膜外筋膜层本属同一层,因在盆腔分离,因此盆腔处可称第三层次;间介中胚层内发育的后肾(最终的肾脏)最终随胚体的发育而嵌入腹部的腹膜外筋膜层内。(4)侧板中胚层发育的肌肉与骨骼系统借助腹横筋膜与腹膜外筋膜层隔开形成第四层次,主要血供是背主动脉的背外侧属支。见图3。各组织、器官供血的循环系统则在中胚层内的间充质发育,由侧板中胚层形成的脏壁中胚层与体壁中胚层内的间充质本质上属同一层,在盆底部、胸腹连接部交汇,盆底部与胸腹连接部因层次交汇其位于背主动脉的三方向属支血管,随着胚体的卷曲发育可融合,为四层次的组织器官提供血供,如膈下动脉分出第一层次的胃贲门支(腹侧内脏支),第二层次的肾上腺动脉(背侧内脏支)、第四层次的膈肌动脉(背外侧支为体壁供血);下文阐述的髂内动脉更是如此。

图3 胚胎四层次

2 泄殖腔的供血及盆底血管网的建立

泄殖腔起源于内胚层,源于后肠末段的膨大部分,将来发育成膀胱、前列腺、直肠等盆腔脏器;泄殖腔血供来源背主动脉的腹侧内脏支(肠系膜下动脉、原始脐动脉)及背主动脉的终末支(骶正中动脉,末端退化);其供血均走行在泄殖腔系膜内,其中肠系膜下动脉位于第一层次,走行在泄殖腔背侧系膜供应泄殖腔背侧区域,骶正中动脉位于第三层次,通过盆底的层次交通(图4、图5)折返入泄殖腔盆底系膜供应泄殖腔的底尾侧(逐渐退化);原始脐动脉是由背主动脉腹侧发出,走行在泄殖腔的腹侧系膜内,经尿囊腹侧系膜与胎盘联系,沿途分出多个属支(与卵黄动脉的交通支),走行在泄殖腔的腹侧系膜内,主要供应泄殖腔的前侧壁;随着胚体伸长、尾褶的形成及下肢芽的膨出与旋转,背主动脉第V腰背外侧支水平以下的背外侧支均向腹侧、尾侧翻转,脐动脉与该处的第V腰背外侧支相吻合;我们将与第V腰背外侧支吻合之前的脐动脉称为原始脐动脉,其有多个属支(属支也可认为是其与卵黄动脉的交通支)。而与第V腰背外侧支吻合后的脐动脉,因背主动脉与第V腰背外侧支之间的脐动脉主干退化消失,脐动脉改由第V腰背外侧支发出,其原始脐动脉的多条属支均由第V腰背外侧支发出,融合后的脐动脉不保留或保留1～2支属支,此脐动脉为常说的脐动脉。出生后,脐动脉近段保留的属支成为膀胱上动脉,远段萎缩退化成为脐外侧韧带。第V腰背外侧支动脉的背支伴随着下肢芽的膨出无法追踪未来发育血管,腹支接过原始脐动脉的多支属支,未来发育成髂内动脉。原始脐动脉的属支属于背主动脉的腹侧内脏支,为内胚层形成的泄殖腔内发育的脏器供血,走行在脏壁中胚层形成的系膜组织内,而第V腰背动脉属于背主动脉的背外侧支,为体壁中胚层发育的肌肉、骨骼供血,从血管层面讲,原始脐动脉与第V腰背动脉均走行在侧中胚层内(侧中胚层分成体壁中胚层、脏壁中胚层,在盆底交汇),体壁中胚层与脏壁中胚层在盆底融合形成这两胚层的交汇区(同一层次是血管能融合的基础),交汇区域一开始位于盆底端,但因胚体在盆底拉长、尾褶及下肢芽膨出的多个因素使得这两个胚层交汇区由原来的盆底向两侧的盆侧壁拓展。赋予了髂内血管即营养盆壁的肌肉与骨骼,也营养盆腔的各脏器,形成了以髂内动脉为中心的盆底动脉网。

图4 原始脐动脉与第V腰背外侧支融合演化

图5 盆底系膜交汇

3 脏壁中胚层的系膜样结构与体壁中胚层的腹膜外筋膜在盆底的交汇

胃肠脏壁中胚层的系膜组织及体壁中胚层的腹膜外筋膜本质均起源于中胚层的间充质,属于同源,腹膜外筋膜的脂肪组织与肠系膜的脂肪组织在系膜根是相通的,腹膜外筋膜覆盖包绕着腹膜外器官,系膜脂肪层包绕着腹膜内器官,两者均属于迁移筋膜层[4];因此泄殖腔腹侧系膜与背侧系膜在盆底及盆底的腹膜外筋膜相交通,并形成泄殖腔系膜的盆底系膜根。原始脐动脉的个别属支可通过盆底系膜根折返进入泄殖腔盆底系膜内,为其供血。见图5。

以直肠系膜为例,傅传刚教授发现直肠中动脉两侧起自髂内动脉或阴部内动脉,沿盆底肌表面行进,于肛管直肠环上方、紧靠盆底肌表面进入直肠,并与直肠上动脉在直肠下段形成充分的交通[5]。高玮在研究174例直肠中动脉的病例中发现,经盆底肌表面型在所有出现直肠中动脉的患者中占比最高,为48.28%[6]。肛提肌筋膜上层的腹膜下筋膜通过层次交汇处进入直肠,应称为直肠盆底系膜,多数可见此处的直肠中动脉;腹腔镜括约肌间切除术中常发现直肠背侧系膜经肠系膜下动脉系膜根开始,以原始后腹膜为系膜床,沿盆底向下走行,在肛提肌水平上方变的极为菲薄,继续向下游离可见近肛提肌裂孔处的直肠纵肌与“肛提肌筋膜”粘连致密,深处背侧的直肠纵肌锚定在肛提肌裂孔边缘形成Hiatal韧带;池畔教授研究直肠标本解剖,结果显示于肛提肌的肛缝水平上闭合器切断直肠则相当于直肠末端系膜环状附着缘以下1 cm处;继续向下分离在活体上肛缝以下的直肠已无系膜;直肠被肛提肌的耻骨直肠肌与耻骨尾骨肌环形包绕[7]。故而提出直肠系膜的终点线;此“终点线”是局限直肠后方肠系膜下动脉的系膜下端菲薄处;我们认为直肠系膜在肛提肌裂孔处向两侧开放与肛提肌上层的腹膜外筋膜(第四层次)相通,越过“直肠系膜终点线”继续向下游离,可见直肠无系膜,实质是裸化直肠,直肠盆底系膜紧贴肛提肌筋膜表面进入直肠,因盆底空间有限,原有的盆底直肠系膜被压缩,与盆底肌肉筋膜粘连,常误认为韧带。张宏教授认为在直肠肛提肌水平直肠固有筋膜与肛提肌筋膜的融合,若近端夹杂直肠系膜末端组织容易被认为是韧带。正是因为直肠系膜末端受阻于环周的Hiatal韧带,附于肛提肌上的Hiatal韧带才是系膜的终点[8]。沿肛提肌表面走行的直肠中动脉是原始脐动脉供应泄殖腔系膜的一个属支。

4 间介中胚层的盆底嵌入式发育

间介中胚层在中胚层内靠近中线腹侧,将发育成为肾脏、输尿管、生殖系统等结构;间介中胚层器官的发育实质是在体壁中胚层的腹膜外筋膜层内(第二层次)发育,小鼠胚胎学研究证实[9],胚胎第4周,间介中胚层的间充质细胞已融汇于泄殖腔两侧,在胚胎第6～7周,尿囊与后肠之间的间质增生形成尿直肠隔,尿直肠隔将泄殖腔分隔为背侧的原始直肠与腹侧的尿生殖窦两个部分。尿生殖窦最终发育为膀胱,原始直肠最终发育为直肠[10];此时间介中胚层继续嵌入到尿生殖隔内包绕尿生殖窦的腹侧与背侧,直至泄殖腔膜。此后间介中胚层随着盆底拉伸、尾褶形成等变化由原来的盆底向两侧盆侧壁拓展;间介中胚层的介入,使得泄殖腔系膜侧方变得较为复杂,继续以直肠系膜为例,直肠侧韧带本质上是原始脐动脉属支进入泄殖腔两侧的系膜样结构,因尿生殖隔的形成、间介中胚层的嵌入及相应器官发育,使得完整系膜样结构被器官组织掺杂,形成了一个以原始脐动脉为系膜根的共系膜样结构。邱健教授称为泌尿生殖层,其包绕在直肠的侧方与前方,在泌尿生殖筋膜脏层与壁层之间,包含了盆腔泌尿、生殖器官及直肠的共同血管、神经、淋巴系统,构成这些器官的共同系膜样结构[11];张卫等认为,将传统意义上的直肠侧韧带称为直肠侧系膜更合理,他认为直肠侧韧带形成的原因与胚胎发育过程中髂血管的分裂有关,即腹主动脉分叉形成髂总动脉,后髂总动脉继续分叉形成髂内动脉。直肠系膜的起始部被左右髂内动脉牵拉着向侧方移动,途中发出直肠中动脉,并与盆丛的直肠支伴行由侧方进入直肠,直肠的中下段被这部分致密的系膜牢牢固定在盆侧壁[12];在直肠系膜的腹侧方也形成了系膜样结构,如血管神经束、直肠中动脉的侧方型(从侧韧带进入直肠系膜)与前外侧型(在直肠前侧方与前列腺动脉、子宫阴道动脉共干后分出汇入直肠下段)[13]。原始脐动脉、第V腰背动脉均走行在侧中胚层内,其原始脐动脉多个属支进入泄殖腔系膜侧方,属支之间有交通支存在,使得各个属支将来形成的膀胱上动脉、下动脉、直肠中动脉、阴部内动脉近心端分支(进入Alcock管前的阴部内动脉分出的直肠中动脉或膀胱、前列腺动脉)、闭孔血管近心端分支(进入闭孔管之前的闭孔分出的直肠中动脉或膀胱、前列腺动脉)间可以互相共干,相互分支及形成丰富的2级、3级分支。

值得注意的是间介中胚层的血供来源于背主动脉的外侧内脏支,本身不参与泄殖腔的血供,相反供应泄殖腔的原始脐动脉的属支因为被间介中胚层包绕,间介中胚层与泄殖腔系膜交通融合,使其成为间介中胚层内发育器官的血供来源,如膀胱上动脉发出的输尿管盆腔端分支、输精管盆腔段分支、精囊腺分支等,同样形成共系膜样结构。同时膀胱、直肠因尿生殖隔的发育使其血供各有特点;其中直肠因位于泄殖腔的背侧,除有双侧与底部的原始脐动脉属支供血外,还有肠系膜下动脉的血供;膀胱位于泄殖腔的腹侧,有来自双侧与底部的原始脐动脉属支供血,出生前还存在母体胎盘脐动脉的血供通道,因尿生殖隔、间介中胚层的嵌入包绕使得膀胱无来自肠系膜下动脉的血供。

5 盆底动脉网构建及新分类

盆底各层次交汇处,背主动脉的腹侧内脏支、背外侧支、外侧内脏支可融合,加上背外侧支本身分出的腹支之间交通、背支之间交通,使盆底形成了一个以髂内动脉为中心的复杂动脉网;髂内动脉最早分类方法是由Adachi提出,按髂内动脉及四条主要分支(臀上动脉、臀下动脉、阴部内动脉、脐动脉)起源及分布情况,将髂内血管分为五组8种类型;Yamaki在Adachi分类方法的基础上进行了简化,根据髂内动脉三条主要分支(臀上动脉、臀下动脉、阴部内动脉)提出了Yamaki分类方法,从而更加适于临床[14]。我们根据上述髂内动脉的胚胎起源、血管融合及支配组织器官所属的胚胎层次提出新分类,见图6。髂内动脉的背支群包括:臀上动脉、臀下动脉及与其关联的侧支如髂腰动脉、骶外侧动脉;髂内动脉的腹支群包括:阴部内动脉,闭孔内动脉;其中闭孔内动脉与髂外动脉间有副闭孔动脉形成交通;髂内动脉的内脏支群:直肠中动脉、脐动脉、膀胱上动脉、膀胱下动脉、子宫动脉、阴道动脉、前列腺动脉。背支群、腹支群与内脏支群可存在共干情况,由此构建了以髂内动脉为中心的盆底动脉网系统。值得注意的是临床常见的如阴部内动脉发出直肠中动脉或闭孔动脉发出膀胱上动脉等,我们称为共干,而非主属关系。

图6 尾褶引起背主动脉属支走行改变

综上所述,盆底层次交汇是背主动脉腹侧内脏支、外侧内脏支与背外侧支动脉融合的基础;胚胎尾褶、下肢芽的形成是背主动脉背外侧支翻转、盆底层次交汇向两侧盆壁拓展的驱动力;通过从胚胎发育的角度认识盆腔脏器血供的特点,对临床实践具有逻辑性的指导意义,行盆腔脏器联合切除或介入栓塞等手术时,使术者更有信心,对盆腔血管解剖把控更精准,可更好地为患者服务。