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甲狀腺手術(shù)內(nèi)鏡新入路的應(yīng)用解剖學(xué)基礎(chǔ)

2012-08-09 03:47:56謝擁軍徐義全劉興國
關(guān)鍵詞:舌骨舌下喉部

劉 鴻,謝擁軍,徐義全,李 超,劉興國

1成都醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院臨床醫(yī)學(xué)系,成都 610083

2成都醫(yī)學(xué)院人體解剖學(xué)教研室,成都 610083

3廣西醫(yī)科大學(xué) 研究生院腫瘤學(xué)系,南寧 530021

4四川省腫瘤醫(yī)院 腫瘤研究所頭頸外科,成都 610041

甲狀腺疾病尤以中青年女性患者占有較大比例,其中良性病變?yōu)橹?,該類患者?duì)手術(shù)切口的美容效果具有較高的要求,而傳統(tǒng)開放式甲狀腺切除術(shù)因在頸部留有手術(shù)瘢痕嚴(yán)重影響美容效果[1]。1996年Gagner[2]完成世界首例內(nèi)鏡輔助下甲狀旁腺次全切除術(shù),開辟了內(nèi)鏡在非自然腔隙應(yīng)用的新領(lǐng)域;1997年Huscber等[3]首次報(bào)道內(nèi)鏡甲狀腺切除術(shù),隨后內(nèi)鏡下甲狀腺切除術(shù)的手術(shù)路徑也不斷更新,目前臨床上主要有經(jīng)胸骨上入路[4]、經(jīng)鎖骨下入路[5]、經(jīng)腋下入路[6]、經(jīng)胸乳入路[7],近年國外學(xué)者嘗試經(jīng)耳后入路[8]、經(jīng)口入路[9]、經(jīng)下頜下入路[10]等,但尚處于研究階段。內(nèi)鏡技術(shù)下甲狀腺手術(shù)以其極佳的美容效果逐漸成為當(dāng)今世界內(nèi)鏡外科領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。本研究通過對(duì)尸體經(jīng)氣道聯(lián)合舌下入路的解剖通路及毗鄰術(shù)區(qū)應(yīng)用解剖學(xué)研究,旨在探討經(jīng)氣管聯(lián)合舌下入路在甲狀腺手術(shù)中應(yīng)用的安全性及可行性。

材料和方法

標(biāo)本制作與實(shí)驗(yàn)解剖 選取結(jié)構(gòu)完整防腐固定的頭頸部成年標(biāo)本5例 (成都醫(yī)學(xué)院人體解剖實(shí)驗(yàn)室受捐),在直視下對(duì)口腔底、喉咽部、頜面部及頸前部參照經(jīng)氣道聯(lián)合舌下入路由淺及深、逐層、分段解剖;在大體解剖基礎(chǔ)上行顯微解剖并觀測喉部血管及毗鄰結(jié)構(gòu)的解剖學(xué)形態(tài)。

標(biāo)本制作與影像學(xué)處理 選取結(jié)構(gòu)完整未經(jīng)防腐固定的新鮮頭頸部成年標(biāo)本15例,前平氣管第3、4軟骨環(huán)間后平第7頸椎下沿離斷頸部,將其行頸總動(dòng)脈預(yù)灌注血管鑄型術(shù)[11],并冷凍備用。于24 h后,將2例備用頭頸部標(biāo)本浸入25%稀鹽酸中腐蝕,反復(fù)流水漂洗至鑄型完全顯現(xiàn);于36 h后,將10例備用頭頸部標(biāo)本解凍,采用德國西門子Somatom Esprit全身螺旋CT掃描儀對(duì)標(biāo)本行水平面、冠狀面及矢狀面掃描術(shù)并描計(jì)其形態(tài)學(xué)特征,共計(jì)280層;于48 h后,對(duì)3例備用頭頸標(biāo)本行1 mm連續(xù)斷面的薄層冰凍銑切術(shù),解凍后辨別血管的形態(tài)結(jié)構(gòu)。

三維重建 從實(shí)驗(yàn)解剖與影像技術(shù)處理的人體數(shù)據(jù)集中選取第3、4軟骨環(huán)間后平第7頸椎下的水平連續(xù)斷層,利用圖像上的配準(zhǔn)標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)行配準(zhǔn),分別按1.5和0.5 mm等間距提取預(yù)處理后的連續(xù)斷層圖像。在Autodesk 3ds Max 2010(32位)軟件平臺(tái)上,導(dǎo)入連續(xù)斷層圖像與數(shù)據(jù),進(jìn)行三維重建。其主要過程:將影像解剖圖 (CT圖像)導(dǎo)入Autodesk 3ds Max 2010軟件,利用實(shí)驗(yàn)解剖構(gòu)建的喉部解剖數(shù)據(jù)庫將CT圖像中的喉部血管分割,將分割出來的血管進(jìn)行三維細(xì)化,確定體素與灰度的閾值后得到動(dòng)靜脈的骨骼線,以“網(wǎng)格錐化”形式衍生成管道樹,將血管樹轉(zhuǎn)化為“點(diǎn)、線、面、體”形式的血管“網(wǎng)格”,將其提取成以結(jié)點(diǎn)為基準(zhǔn)單位的框架并焊接,再利用Opengl擴(kuò)展庫中的glePolyCone函數(shù)對(duì)其進(jìn)行圓臺(tái)段重繪,將血管的骨骼線作深層擬和與平滑處理后再作幾何模擬,以照射束為光源點(diǎn)作拋光重繪,最后渲染后導(dǎo)出圖像。

臨床解剖模擬 在5例結(jié)構(gòu)完整未經(jīng)防腐固定的新鮮頭頸部成年標(biāo)本上模擬經(jīng)氣道聯(lián)合舌下解剖路徑完全內(nèi)鏡下甲狀腺切除術(shù),驗(yàn)證經(jīng)氣道聯(lián)合舌下入路的安全可行性,并觀測解剖通路中是否傷及重要血管和神經(jīng)。

統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 用游標(biāo)卡尺 (0.02 mm)和角度規(guī) (0.02°)對(duì)甲狀腺及毗鄰術(shù)區(qū)毗鄰解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,所得數(shù)據(jù)采用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS 15.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理,計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,計(jì)量資料采用t檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn),檢驗(yàn)水準(zhǔn) α=0.05。

結(jié) 果

舌下正中線毗鄰結(jié)構(gòu)的解剖學(xué)觀測 舌下正中線毗鄰結(jié)構(gòu)面神經(jīng)下頜支、頦神經(jīng)、下頜下神經(jīng)節(jié)、舌神經(jīng)、舌下神經(jīng)、頜外動(dòng)脈、舌下動(dòng)脈與舌下正中線的最短距離分別為 (31.24±2.13)、(25.88±2.46)、(25.36±4.14)、(18.53±4.63)、(12.34±3.28)、(28.20±3.68)和 (10.56±3.24)mm。

完全內(nèi)鏡經(jīng)氣道聯(lián)合舌下手術(shù)入路的解剖學(xué)基礎(chǔ) 經(jīng)舌下的內(nèi)鏡通道手術(shù)入路確定為自矢狀位循舌下正中線于口底黏膜縱行切口,穿行雙側(cè)頦舌骨肌的自然筋膜間隙及下頜舌骨縫,通向由二腹肌前腹與舌骨上緣圍成的頦下三角區(qū),至頸闊肌深面,循頸深筋膜深層 (封套筋膜)下行,經(jīng)舌骨體前緣至舌骨下區(qū),矢狀縱切頸白線至舌骨下肌群深面,潛附于氣管前筋膜 (頸深筋膜中層)經(jīng)甲狀腺鞘(甲狀腺外科筋膜)至氣管頸部及甲狀腺術(shù)區(qū) (圖1、2),內(nèi)鏡通道所毗鄰的血管和神經(jīng)至舌下正中線的距離較遠(yuǎn),在解剖學(xué)上具有較好安全性。經(jīng)氣道的操作通路手術(shù)入路確定為自固有口腔向后循咽峽與口咽相通,下蔓會(huì)厭下緣續(xù)為喉咽,循喉咽前壁上份下續(xù)至第6頸椎體下緣高度,通過喉口與喉前庭相續(xù),經(jīng)喉中間腔與聲門下腔相通,移行至氣管頸部區(qū),約于第2~3氣管軟骨環(huán)前壁循甲狀腺峽部處作矢狀切口,經(jīng)切口嵌出氣管前壁通向由真假甲狀腺被膜包被而成的囊鞘間隙,至氣管頸部及甲狀腺術(shù)區(qū)。在5例結(jié)構(gòu)完整未經(jīng)防腐固定的新鮮頭頸部成年標(biāo)本上模擬經(jīng)氣道聯(lián)合舌下解剖路徑完全內(nèi)鏡下甲狀腺切除術(shù),觀測解剖通路解剖結(jié)構(gòu)尚未傷及重要血管和神經(jīng)。

三維重建結(jié)果 以顯微解剖和影像解剖數(shù)據(jù)集體為解剖學(xué)參數(shù),運(yùn)用Autodesk 3ds Max 2010(32位)軟件重建喉部微動(dòng)脈數(shù)字模型,喉部動(dòng)脈模型以微血管吻合變細(xì)處為界,劃分出甲狀腺上動(dòng)脈、甲狀腺下動(dòng)脈、喉上動(dòng)脈、喉下動(dòng)脈的解剖供血區(qū)域,較清楚顯示了喉部血管的大小、走行、分布范圍、吻合情況,且顯示微小血管較詳細(xì)、更清楚,也可在三維空間上以任意軸面和任意角度顯示 (圖3)。

圖1 頸部肌大體解剖層次 (前面觀)Fig 1 Gross anatomy of the muscles of neck(anterior view)

圖2 頸部動(dòng)脈及神經(jīng)層面Fig 2 Arteries and nerves of neck by macro-microdissection

圖3 基于Autodesk 3ds Max軟件重建的操作界面及喉動(dòng)脈模型 (前面觀)Fig 3 The reconstructed model of larynx artery based on Autodesk 3DS Max(anterior view)

喉中間腔區(qū)域的臨床解剖學(xué) 在喉口與前庭襞相續(xù)為喉前庭,呈上寬下窄漏斗狀,前庭襞與聲襞相通為喉中間腔,向兩側(cè)循前庭襞與聲襞間的裂隙至喉室,喉室的上下間距為 (5.10±1.50)mm,向下續(xù)為聲門下腔 (圖4)。在矢狀面上聲門前聯(lián)合長為 (1.20±0.25)mm,聲門前聯(lián)合位于甲狀軟骨切跡與下緣連線的中點(diǎn)上 (0.30±0.08)mm處且較恒定。喉CT圖像中在會(huì)厭平面、會(huì)厭軟骨和舌根之間為會(huì)厭前間隙的頂,在正中線上見舌會(huì)厭正中襞,其兩側(cè)為含氣的會(huì)厭谷,會(huì)厭兩側(cè)的杓狀會(huì)厭襞參與構(gòu)成喉口,其中間為喉前庭,后方兩側(cè)為含氣的梨狀隱窩 (圖5)。在聲襞層面,聲帶在外展位通過CT掃描,其形似梯形,矢狀位高 (長)男性為(20.12±3.25)mm,女性為 (15.68±2.56)mm,前部寬為 (2.10±0.50)mm,后部寬為 (9.00±0.80)mm,中部上下厚為 (5.00±0.85)mm,聲門裂外展位橫徑為 (5.50±1.45)mm,是喉腔最狹窄之處 (圖6);在環(huán)狀軟骨層面,以彈性圓錐為界分為一個(gè)前間室和兩個(gè)側(cè)間室,前間室居中線呈楔形,兩個(gè)側(cè)間室與聲帶下相連,喉旁間隙位于其上方,兩側(cè)側(cè)間室在后中線相通 (圖7)。

討 論

圖4 喉中間腔區(qū)域矢狀面Fig 4 Sagittal section of laryngeal cavity

圖5 經(jīng)會(huì)厭橫斷面Fig 5 Cross section at epiglottis

圖6 聲門裂橫斷面Fig 6 Cross section at fissure of glottis

圖7 環(huán)狀軟骨下方橫斷面Fig 7 Cross section of the inferior cricoid cartilage

Huscber等[3]是利用經(jīng)皮穿刺腔鏡手術(shù) (percutaneous transluminal assisted laparoscopic surgery,PTALS)[12]行甲狀腺切除術(shù)最早的實(shí)踐者,后經(jīng)Miccoli等[13]改良至今,已逐步應(yīng)用到甲狀腺外科領(lǐng)域。2004年Kalloo等[14]正式提出經(jīng)自然通道入腔內(nèi)鏡手術(shù) (natural orifice transluminal endoscopic surgery,NOTES)并闡述其概念,2007年法國Marescaux等[15]完成世界首例臨床腹部無瘢痕的經(jīng)陰道內(nèi)鏡膽囊切除術(shù),其隨后路徑及臨床應(yīng)用領(lǐng)域漸臻拓寬。隨著NOTES技術(shù)在內(nèi)鏡技術(shù)領(lǐng)域的異軍突起,近年國內(nèi)外學(xué)者逐步將NOTES內(nèi)鏡技術(shù)引入甲狀腺領(lǐng)域,并有零星的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及尸體的研究報(bào)道[16]。本研究通過內(nèi)鏡下操作利用頸筋膜潛在性間隙建立人工操作腔隙,以微創(chuàng)和美容的理念為核心,以NOTES聯(lián)合PTALS理論為指導(dǎo),以尸體為應(yīng)用解剖的實(shí)驗(yàn)對(duì)象,提出并確定了完全內(nèi)鏡經(jīng)氣道聯(lián)合舌下入路行甲狀腺切除術(shù)的新命題,是對(duì)內(nèi)鏡手術(shù)在甲狀腺外科領(lǐng)域的補(bǔ)充和拓展。

頸闊肌為鎖骨下方深筋膜的延續(xù),向上止于下頜骨下緣、面部皮膚和顴骨的下緣,而在頸前部頦下區(qū)因無頸闊肌的覆蓋形成自然的潛在三角間隙—頦下三角區(qū),其淺面為皮膚、淺筋膜及封套筋膜,深面為下頜舌骨肌及其筋膜,其三角區(qū)內(nèi)無重要血管和神經(jīng)通過。頦舌骨肌起自下頜骨的頦棘,上端位于舌下中線 (頦棘-舌骨體)的兩側(cè),向下止于舌骨體,其雙側(cè)頦舌肌的肌纖維不連續(xù),故兩側(cè)的頦舌骨肌間隙借疏松的結(jié)締組織相銜接,無血管和神經(jīng)通過[17]。下頜舌骨肌位于頸闊肌和二腹肌前腹的深面,起自下頜骨的內(nèi)側(cè)面,向下延續(xù)至舌骨體處,其肌層較薄,其肌纖維呈弧狀走行,與對(duì)側(cè)同名肌于正中線會(huì)合成下頜舌骨縫,下頜舌骨縫為完全內(nèi)鏡經(jīng)氣管聯(lián)合舌下入路行甲狀腺切除術(shù)的內(nèi)鏡通道所經(jīng)過的解剖區(qū),由于此區(qū)肌肉中無較大和重要的血管和神經(jīng)穿行,頜外動(dòng)脈及同名靜脈、面動(dòng)脈及同名靜脈下頜支等均距下頜舌骨縫較遠(yuǎn)。面神經(jīng)下頜緣支自腮腺下方、前緣、深面發(fā)出,向前在咬肌淺面前行,跨過面脈和面靜脈的表面,在下唇諸肌中穿行,支配下唇,位于頸闊肌深面,其與舌下正中線的最短距離為 (31.24±2.13)mm,故經(jīng)舌下的內(nèi)鏡通路中傷及面神經(jīng)下頜緣支的概率很低。頦神經(jīng)自頦孔穿出后,向后上走行,支配下唇的表情肌,頦神經(jīng)與舌下正中線的最短距離為 (25.88±2.46)mm,距離較遠(yuǎn),不易損傷。舌下神經(jīng)自舌下神經(jīng)核發(fā)出,經(jīng)舌下神經(jīng)管出顱后,下行于頸內(nèi)動(dòng)、靜脈之間,弓形向前達(dá)舌骨舌肌的淺面,在舌神經(jīng)和下頜下腺管的下方穿頦舌肌入舌,支配全部舌內(nèi)肌和舌外肌,其穿頦舌肌入舌處與舌下正中線的最短距離為 (12.34±3.28)mm,尚在安全范圍之內(nèi)。舌神經(jīng)在下牙槽神經(jīng)的前方,行向前下方,在舌骨舌肌外側(cè)越過下頜下腺上方至舌尖,此處與舌下正中線的最短距離為 (18.53±4.63)mm,與其伴行的同名動(dòng)脈,距舌下正中線的最短距離分別為(10.56±3.24)mm,因筆者經(jīng)舌下路徑建立內(nèi)鏡通道時(shí)以5mm穿刺套管,故距離雖近但尚具有安全性,只要操作時(shí)稍加注意,一般不易傷及。因自固有口腔底部矢狀軸位舌下正中線層次解剖區(qū)無血管神經(jīng)穿行,其毗鄰區(qū)雖有重要血管神經(jīng)通過但在間距上與正中線較遠(yuǎn),故筆者將內(nèi)鏡通道選擇自舌下正中線作切口,經(jīng)頦舌骨肌、下頜舌骨肌及二腹肌前腹,進(jìn)入頦下三角區(qū),經(jīng)此通道不會(huì)傷及任何血管、神經(jīng)及肌肉等解剖結(jié)構(gòu),在解剖學(xué)上具有較好的安全可行性。自然狀態(tài)下,自固有口腔至氣管頸部路徑較短,生理曲度較為平緩,且氣管前間隙較大,內(nèi)鏡觀察區(qū)位于頸部肌三角區(qū)內(nèi),故將操作通道確定為自固有口腔向后循咽峽與口咽相通,通過喉口與喉前庭相續(xù),經(jīng)喉中間腔、聲門下腔,至氣管頸部區(qū),約于第2~3氣管軟骨環(huán)前壁循甲狀腺峽部處作矢狀切口,至氣管頸部及甲狀腺術(shù)區(qū),其可行性較好,也為臨床內(nèi)鏡下操作提供了視野寬廣的手術(shù)“安全區(qū)”。在臨床上行經(jīng)氣道聯(lián)合舌下路徑行甲狀腺切除術(shù)中經(jīng)氣管通道置入穿刺套管創(chuàng)建操作通道時(shí),喉中間腔區(qū)域的解剖結(jié)構(gòu)最為特殊,以聲門裂外展位橫徑為 (5.50±1.45)mm是喉腔最狹窄、最易受損傷[18]。穿刺套管進(jìn)入聲門界面時(shí),可囑患者做深呼吸,在聲帶外展時(shí),迅速插入氣管,此步要輕巧敏捷,避免暴力撞擊聲帶與氣管黏膜,避免因發(fā)生聲門肌痙攣和黏膜水腫等導(dǎo)致的呼吸困難等危象。此外,聲門的開閉運(yùn)動(dòng)是維持喉復(fù)雜功能的基本表現(xiàn),是通過環(huán)杓關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn),且聲門裂為喉腔最狹窄處,故在經(jīng)氣管的操作通道入路途經(jīng)聲門時(shí),應(yīng)避免損傷環(huán)狀軟骨和杓狀軟骨等,以防喉發(fā)聲及呼吸等功能障礙[19];若不慎傷及應(yīng)及時(shí)復(fù)位,規(guī)避因喉狹窄而導(dǎo)致的呼吸困難甚至窒息[20]。

經(jīng)氣道聯(lián)合舌下路徑較其他形式的內(nèi)鏡入路和傳統(tǒng)開放式甲狀腺切除術(shù)的優(yōu)越性體現(xiàn):術(shù)后體表無任何瘢痕和皮膚攣縮變形,符合NOTES原則[18],具有理想的美容效果;經(jīng)舌下通路置入操作管道,因其路徑較短,避免帶血管蒂皮瓣的大范圍離斷、脂肪液化及竇道形成,其手術(shù)創(chuàng)傷小;經(jīng)舌下中線入路能有效避免損傷血管神經(jīng),減少術(shù)中出血和保全舌功能,具有安全性;聯(lián)合通道入路加之內(nèi)鏡放大效應(yīng),術(shù)區(qū)和術(shù)野更為開闊和清晰,尚可行頸部淋巴結(jié)清掃術(shù)、縱膈清掃術(shù)等較大范圍的內(nèi)鏡手術(shù);因術(shù)區(qū)定位在氣管前間隙內(nèi),保持了頸前解剖層次、頸肌功能、血液供應(yīng)及神經(jīng)支配的完整性;在臨床應(yīng)用中,內(nèi)鏡通道與操作通道可根據(jù)手術(shù)的需要彼此置換,使內(nèi)鏡下操作更為靈活簡便。但經(jīng)氣管聯(lián)合舌下路徑存有較大的局限性:經(jīng)氣管通路置入內(nèi)鏡管道時(shí),可能會(huì)傷及聲門、喉黏膜及環(huán)杓關(guān)節(jié),導(dǎo)致發(fā)聲障礙、喉頭水腫甚至窒息等,還可能會(huì)出現(xiàn)氣管塌陷、損傷性肉芽腫、呼吸道感染及皮下氣腫等并發(fā)癥[19]。

隨著數(shù)字、信息及虛擬技術(shù)與解剖學(xué)的相互交叉和滲透,可視人、虛擬人及數(shù)字人逐步實(shí)現(xiàn)以任意角度從不同層面以高分辨率的對(duì)人體三維解剖的數(shù)字成像和重建[21]。本研究以Autodesk 3ds Max軟件利用喉部實(shí)驗(yàn)解剖與影像技術(shù)成像采集的數(shù)據(jù)集對(duì)喉部微動(dòng)脈作三維重建,利用Autodesk 3ds Max對(duì)喉部微動(dòng)脈重建的血管數(shù)字模型,可直觀顯示喉部微血管管徑大小、走行、分布范圍等解剖學(xué)特征,亦可顯示毗鄰皮穿支的吻合情況,以吻合變細(xì)處為界,可較為精確地觀測喉部動(dòng)脈供血系統(tǒng)三級(jí)血管以下的解剖供血區(qū)域。喉部血管的解剖結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,個(gè)體差異較大,通過對(duì)人體喉部血管應(yīng)用解剖學(xué)與三維可視化研究,在完全內(nèi)鏡下氣道聯(lián)合舌下入路行甲狀腺切除術(shù)中,為術(shù)中血管的解剖定位和保護(hù)提供詳實(shí)可靠的解剖學(xué)依據(jù),有助于提高和改善臨床效果,在有效預(yù)防鄰近組織損傷等并發(fā)癥方面具有重要臨床意義,也為喉部外科手術(shù)路徑的選擇和介入治療方案的規(guī)劃提供血管解剖結(jié)構(gòu)的三維可視化基礎(chǔ)[22]。

綜上,經(jīng)氣道聯(lián)合舌下入路行甲狀腺切除術(shù),是NOTES聯(lián)合PTALS在甲狀腺外科領(lǐng)域的創(chuàng)新性實(shí)踐,是內(nèi)鏡技術(shù)在甲狀腺外科領(lǐng)域應(yīng)用的新形式。鑒于該研究尚處于起步階段,許多相關(guān)課題 (如何有效預(yù)防感染、如何防止氣管塌陷、如何避免神經(jīng)損傷、如何安置引流裝置、如何聲門保護(hù)和促進(jìn)切口的愈合等)亟待探討和研究。本研究僅從解剖學(xué)角度上,初步確定了經(jīng)氣道聯(lián)合舌下入路的切口位置及通路層次,尚需從組織學(xué)、免疫學(xué)角度等通過大樣本活體動(dòng)物行長期觀測及統(tǒng)計(jì)薈萃等,筆者擬在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物上就該術(shù)式繼續(xù)深入研究探討,為臨床提供活體動(dòng)物機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)和生理解剖學(xué)依據(jù)。

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