庖丁解牛——详解海绵窦壁的膜性结构(上篇)

上回把海绵窦区域的各个三角贴了一遍,这仅仅是对这个复杂区域最基本的展示,要想搞定海绵窦解剖,其膜性结构是最为重要也是最为艰难的。这些天对这方面知识进行了集中学习,虽尚未完全搞懂,但也有不少收获。这里记录的,都是我在学习中的思维过程,里面有很多也许不恰当的比喻和上不了台面的俗语,不一定适用所有人,目的只是为了记录我自己认为很有用的思索和理解的方法,便于日后复习。庖丁解牛,口气不小,希望自己能尽力解得清楚。


一、鞍区和鞍旁的骨性结构

教科书和文献的描述大家都知道,简单回顾一下,用我自己的理解。

前方,从内到外依次是,蝶骨平台、视神经管、视柱、前床突、蝶骨大翼、蝶骨小翼、眶上裂。这些结构的理解方式,可进行如下思维假想实验:先假设蝶骨的这部分是一个整体封闭的骨块,没有孔道(视神经管)和裂缝(眶上裂);然后,这部分的上壁和后壁在转折处分裂了,这个裂缝就是眶上裂,裂缝的上缘就是蝶骨小翼,下缘就是蝶骨大翼,这个裂隙从外侧到内侧越裂越大,因此在外侧段自然融合即为蝶骨嵴,到内侧已经无法自然融合,因此成为三角形裂隙的短底边,这条短底边即为待会要说的视柱的外缘。视神经管,则是在这个封闭骨块的内侧部被视神经钻出来的管道,被这个管道一分隔,实心的骨块就被分成了内侧的蝶骨体蝶骨平台,外侧的蝶骨小翼的内侧末端即前床突,两部分在管的前上方相连即为前床突的内上脚即视神经管的上壁,两部分在管的后下方相连即为前床突的内下脚即视神经管的下壁即所谓的视柱(optic strut)

继续向后,即海绵窦的中部,基本就是块“平地”,上方没有“天花板”,底壁从内到外,垂体窝蝶鞍)通向对侧,颈动脉沟在中央,其后界为颈内动脉管的内口,向外则通向中颅窝。

后部,在内侧出现了后床突鞍背阻挡,外侧是岩尖,两者之间为岩斜裂,海绵窦的后部有一条路就是顺着这个裂隙转向后下,“一泻千里”(岩下窦)。

当然还有各种变异(右下图),比如各种骨桥的产生,这里就不说了。

二、海绵窦膜性结构的系统解剖学

既然是系统解剖学,那就是从根源上来好好捋一捋所有的膜性层次。

1、骨膜层(periosteal layer)

我们按照贴着颅骨的远近,先说最近的一层,即贴着颅骨的这一层。颅骨有内侧面和外侧面,内侧面就是分成前、中、后三个颅窝的内侧面,外侧面则更为复杂,颞下窝、颞窝、翼腭窝等各种窝,需注意,眼眶等都属于这个外侧面。覆盖在颅骨内侧面和外侧面的膜是同一层膜,即为骨膜(periosteum)。通过颅骨的各个裂孔、管道、裂隙和骨缝相延续成为一个整体,即,在这些孔道处,它们贴着骨质从颅底内侧面转向外侧面。

而在有些部位,它们不但翻转,而且还在两端骨质间相融合,就像架起了“桥”,短的桥就封闭了各个骨缝处,长的桥就形成了一些韧带,比如在颈内动脉破裂孔段(Bouthillier(1996)分段法的C3段)变成海绵窦段(C4)时,分段的标志即为岩舌韧带(petrolingual ligament)的前缘,而这个岩舌韧带就是由骨膜架在内侧的岩尖和外侧的蝶骨小舌这两个“隔江相望”的骨质上的一座大桥。

又如,在眶上裂的外侧部,分别从上缘的蝶骨小翼和下缘的蝶骨大翼延伸出来的骨膜相互融合,架起来的桥不长但很宽扁,内侧与眶骨膜延续,外侧被大小翼慢慢“夹闭”,这一宽的韧带即为眶脑膜带(meningo-orbital band,MOB),它的临床意义在于,1)额颞入路硬膜外阶段时,它的出现标志着眶上裂外侧端的开放,2)在这一韧带的表面走行有眶脑膜动脉(orbital-meningeal artery),又称为脑膜中动脉的眶支,实质就是脑膜中动脉与眶内动脉的沟通支,在常规翼点入路磨除蝶骨嵴时的出血就来源于此,关于此动脉走行的层次(骨膜层和脑膜层之间,因此这里是在MOB的表面),之后讲中颅窝棘孔脑膜中动脉走行层次时就清楚了。3)MOB是进一步抬起额叶和颞叶硬膜而深入暴露前床突等深部结构的阻碍(因此有的学者又将其称为frontotemporaldural fold ,FTDF,或orbitotemporalperiosteal fold,OTPF),因此硬膜外前床突切除术(extradural anterior clinoidectomy)的一个关键步骤就是如何安全的离断MOB而又不能切得太深,因为其深部(内侧)就是真正进入眶上裂的神经血管(其中泪腺神经最靠外因此是最危险的,具体方法有很多,今天就不展开讲了)。

在颅骨的内侧面和外侧面,或同一面的不同部位,人为地对局部的骨膜层起了一些特殊的名字,有时使得大家误以为它们不是同一个东西。在颅骨内侧面,称为硬膜的骨膜层(periosteal layer),在颅骨外侧面,在凸面就是骨膜(periosteum)。而在眼眶则称为眶骨膜(periorbita),在视神经管内则称为视神经鞘(optic sheeth)的外层,即颅底内侧面的骨膜层和眶骨膜是一个整体。

而在一些特定结构处,又有了更为高大上的名字,比如前床突下表面称为颈动脉动眼神经膜(carotidoculomotor memberane,COM),原因就在于其分隔了上内侧的床突段颈内动脉(C5)和下外侧的动眼神经,也构成了海绵窦前部的真正顶壁(待会还要详细说),这也是前床突切除术中需要保护COM而以免开放海绵窦导致大出血的解剖学基础。而COM向内侧和转向上方贴着前床突后下缘、视柱后表面、颈动脉沟前壁、中床突或蝶骨体外侧面绕一圈就是把里面的颈内动脉C5段包绕一圈,即所谓的颈内动脉袖套(carotid collar),而这个袖套下缘就是所谓的颈内动脉近环(proximal ring)或下环(lower ring)(袖套的上缘,以及远环或上环怎么回事后面再说),而袖套和C4之间存在一个潜在的腔隙(骨膜贴着骨质走而非贴着颈内动脉走),这个腔隙显然与下方的海绵窦属于同一个腔隙,因此部分情况下,海绵窦内的静脉丛可以进入此腔隙,而这部位的静脉即所谓的床突静脉丛(clinoid venous plexus)。因此对于一个历史上争论不休的问题,即C4段究竟是属于海绵窦内(intracavernous)还是海绵窦外(extracavernous)结构,我认为就看袖套内有无延伸进来的床突静脉丛,有则内,无则外,这里的临床意义在于颈内动脉-眼动脉段动脉瘤(ophthalmic artery aneurysms)进行近端阻断时,有时需要切开近环,此时可能会开放袖套而引起来源于海绵窦的静脉丛出血。(关于COM的及其延续等,在后面讲述海绵窦膜性结构的局解时还会赘述)

2、脑膜层 (meningeal layer)

再来说第二层,硬膜的脑膜层(meningeal layer)硬膜固有层(dura propria)。如果说骨膜层是跟着颅骨表面走,那么这一层脑膜层就是跟着脑组织走(当然脑组织和它之间还有蛛网膜和软脑膜)。因此,两者之间的关系可以说是“分分合合”:在颅底上表面的大部分骨质连续区域,两者完全是贴合在一起,甚至是合二为一的,因此平时在手术的硬膜外阶段,在到达颅底之前,我们将硬膜从颅骨表面剥离,虽然剥的是骨膜层,但随之一起抬起的还有脑膜层,即整个硬膜都与骨质剥离了;但由于颅底的凹凸不平,在这些突起和凹陷处,自然而然出现了骨性结构的末端或转折。对于骨膜层,如上段说的,将贴着骨性结构的末端或沿着骨质的转折而转折,从骨质的一个表面转向另一个表面,但对于脑膜层,则因为脑组织的延续而延续,于是两者在这些骨质末端或转折处分离了。

接下来的情况分成两种,取决于上述的分离是由于骨质的“”还是“”造成的。自画简图如下(黑色虚线-骨膜层,蓝色实线-脑膜层,蓝色填充-静脉窦):

先说“凸”。骨质凸起后,在转折处,来自该骨不同表面的脑膜层继续按原平面方向离开骨面而延伸,并互相贴合,最后终止而形成一个返折(手绘图,左),例如: 1)视神经管开口处的镰状韧带(falciform ligament),即为蝶骨平台的上表面和后表面的脑膜层返折,这种情况最简单;2)大脑镰(cerebral falx),鸡冠等中线部位突起骨质两侧的脑膜层相汇并走行很长一段距离(镰的上下径),最后形成返折(大脑镰下缘),特殊之处在于其在后方又与天幕垂直相交。同理,小脑镰也是如此。3)天幕(tentorium)前部,颞骨的上表面和后内侧面转折处的硬膜层继续从这两个面向颅的中线部位延伸,这两层合在一起就是单侧前部的天幕,终止的地方就是左右各一的天幕游离缘

在上述这些返折夹层之间,大部分是完全贴合而封闭的,但部分是存在间隙的,间隙里填充的就是静脉血(如天幕窦)。而在骨质“凸”的转折处、脑膜层恰离开骨膜层的部位,则走行有大静脉窦(岩上窦上矢状窦枕窦边缘窦)。在脑膜转折的末端游离缘,也可以有静脉窦(下矢状窦)。而直窦则是天幕后部、上矢状窦后部两者相汇合处的共同静脉通道。

再说“”(手绘图,中和右)。这也是今天的重点——海绵窦膜性结构的由来模式。

先说这类里简单的,比如乙状窦的膜性结构(手绘图中)。乙状窦沟是后颅窝的一条“凹”,骨膜层随之下陷,但脑膜层并不下陷,横跨于沟的“两岸”。在此处,脑膜层和骨膜层同样分离了,分离后的这个间隙即为乙状窦的静脉通道,其膜性结构即为,管道的颅侧半(外壁)为骨膜层,管道的脑侧半(内壁)为脑膜层。同理,属于这种模式的静脉窦模型结构还有岩下窦。另外一种情况稍有不同,比如横窦(手绘图右),同样是“凹”,骨膜层同样下陷,但脑膜层不仅横跨,还继续延伸而形成返折,这个返折即为天幕后部。由此可见,颅内大静脉窦的形成模式,在颅底的“凸”和“凹”处是不一样的。

那么海绵窦呢?没错,海绵窦就是属于“凹”的这一类。

来宏观看看海绵窦所处的中颅窝中央区域,其前后分别是高耸的两座“山脉”——“蝶骨嵴-前床突山脉”和“岩骨嵴-岩尖-后床突山脉”,另外我们再次运用思维假想实验(过程见下方手绘图),暂且假设两件事:1)没有垂体及垂体窝的存在,2)没有穿行在内部的颅神经的存在。那么,从前后方向来看,脑膜层连于这两座山脉的“山顶”之间仿佛是一块“保鲜膜”,而骨膜层则越过山顶,沿着“山坡”下山,并走在了“山谷”里。因此,海绵窦就是位于这分开的两侧膜之间的巨大静脉池。至于海绵窦两侧的外侧壁,中颅窝硬膜的两层结构在最外侧是合二为一状态,走向内侧的某一部位时(该部位常常是三叉神经V2的上缘),骨膜层和脑膜层也突然分开了,骨膜层进入“山谷”,脑膜层走向“山顶”,与前后方向的“保鲜膜”汇合,合起来,整个海绵窦的轮廓就出来了。

这时候我们再将垂体“从天而降”到这个静脉池的中央,那么,“山顶”的“保鲜膜”的中央部分就被下压到了“山谷”。现在就很容易想通,贴着垂体四周和底面的最内层,都是原先位于“山顶”的“保鲜膜”,即脑膜层。在前方、后方和底面,这一脑膜层的深面还有原先走行在“山坡”和“山谷”的骨膜层,而在两侧则仅仅为这一层脑膜层了。垂体的上方继续被原来的“保鲜膜”向中央延伸、返折(即为鞍膈)而封闭(仅留垂体柄通过)。

由此可充分理解垂体窝各个方向的硬膜结构:前壁、后壁、底壁为骨膜层+脑膜层的完整硬膜,并有骨质保护,两层膜之间走行的就是海绵前、后、下间窦(anterior、posterior、inferior intercavernous sinus);外侧壁仅仅由脑膜层与海绵窦静脉血相隔;上壁为鞍膈(diaphragma sellae),而鞍膈即为双层的脑膜层返折结构。

到这里,海绵窦壁的膜性结构也基本有了大概框架:根据Rhoton的描述,海绵窦有前、后、内、外、上五壁,缺少下壁是因为下壁过于倾斜而属于内壁,这当然是基于海绵窦形态来界定的,但他也同时认为内壁和潜在的下壁的膜性结构不同。为了方便理解膜性结构,我还是会把海绵窦分为、后、内、外、上、下六壁。截止到以上所说的,各个壁的情况应该如下:前、后、下壁为骨膜层(“山坡”、“山谷”);上、外侧壁为脑膜层(“山顶”的“保鲜膜”);内侧壁为脑膜层(本来左右侧为一整体而没有内壁,但由于垂体的“从天而降”,上壁部分下陷而成为内壁)。

上述思维过程的手绘图如下:

然而,别忘了,我们之前假设的两件事,1)没有垂体及垂体窝的存在,2)没有穿行在内部的颅神经的存在,到现在只还原了第一项假设,那么还原第二项假设又会对海绵窦的膜性结构产生什么样的影响呢?

3、神经外膜层 (epineurium)、神经束膜层(perineurium

The dura propria and arachnoid typically follow cranial nerves for varying distances as they leave the cranial cavity. The dura propria that follows each cranial nerve becomes the epineurium, whereas the pia-arachnoid continues as the perineurium that invests each nerve fascicle.

Youssef, S., et al., Neurosurgery, 2006

颅神经穿颅的过程,可以有几种形式(后面再总结),但无论如何,都会穿越硬膜,其中,骨膜层贴行于颅骨的颅神经孔管而移行为颅外骨膜,而脑膜层则必定会最终在神经穿行过程中包裹神经并融入神经成为其一部分,即为神经外膜(epineurium)

颅神经出脑后,即走行在蛛网膜下池中,在其出颅过程中,也会“携带”部分周围的蛛网膜,后者最终也会融入神经,即为神经内膜(perineurium),而相关的蛛网膜下池也会成为神经周围特定的神经池,例如动眼神经池、滑车神经池等。

进入海绵窦的颅神经包括,动眼III、滑车IV、三叉眼支V1、外展VI。这些神经进入海绵窦的方式:III穿越顶壁硬膜(脑膜层,动眼神经三角),IV穿越天幕(脑膜层返折)、V1穿越外侧壁(脑膜层,从Meckle's囊穿入海绵窦外侧壁),VI穿越后壁(斜坡外侧的脑膜层,上方为蝶岩(Gruber's )韧带),因此,都是穿越海绵窦各壁的脑膜层进入海绵窦的,穿越处的脑膜层被神经“携带”入海绵窦而成为这些神经的神经外膜。此后,这些颅神经都贴着海绵窦外侧壁走行(VI未直接贴行,但也在外侧壁附近),并上下排列。这样,它们各自的神经外膜发生相互融合——结果就是:在海绵窦外侧壁,出现了一层走行于原有脑膜层深面的膜性结构,即海绵窦外侧壁由两层膜性结构组成:浅层(superficial layer)为脑膜层,深层(deep layer)或称为海绵窦内膜(inner cavernous memberane)为神经外膜层,而其实质也为脑膜层(只不过是神经穿越时被“携带”进去的)。

至此,之前的第二个假设(穿行在内部的颅神经的存在)也如实还原了,结果是更新了之前的海绵窦外侧壁膜性结构。这一步的思维过程手绘图如下(黄色-颅神经,红色实线-神经外膜):

这部分内容,文献里也有出入。Rhoton的文献(非第一作者)都认为这个海绵窦内膜是骨膜层分裂形成的,且认为外展VI与这个内膜无关。而其他作者的报道就是上述的认识。在这一点上,我个人不赞同Rhoton团队的结果。下图中,左是Rhoton文献中的示意图(Yasuda, A., et al., Neurosurgery, 2005;Campero, A., et al.,J Clin Neurosci, 2010),右是其他作者(Fukuda, H., et al.,J Neurol Surg B Skull Base, 2014;Youssef, S., et al., Neurosurgery, 2006)及本文中的认识。


下期内容——海绵窦膜性结构的局部解剖和应用解剖:

海绵窦上壁前部(前床突、COM、远环和近环、颈内动脉陷窝的关系,与视神经管的关系,与眶上裂的关系,经鼻内镜下的显露,以及在Dolenc入路中的意义)

上壁后部(形成动眼神经三角三条边的韧带,在经海绵窦暴露基底动脉尖入路中的意义)

外侧壁(与Meckle's囊、天幕的关系,以及在中颅窝入路中的意义)

后壁(与基底窦、岩上窦、岩下窦的关系,以及外展神经与Gruber's 韧带、Dorello's管的关系)

内侧壁(在经蝶垂体瘤术中的意义)

这些也正是我想搞清楚的内容,这么多,希望都能cover掉,压力山大,好啦,继续学习!


参考资料:

1、Seoane, E., A.L. Rhoton, Jr., and E. de Oliveira, Microsurgical anatomy of the dural collar (carotid collar) and rings around the clinoid segment of the internal carotid artery. Neurosurgery, 1998. 42(4): p. 869-84; discussion 884-6.

2、Kim, J.M., et al., Microsurgical anatomic features and nomenclature of the paraclinoid region. Neurosurgery, 2000. 46(3): p. 670-80; discussion 680-2.

3、《Seven Aneurysms》2011

4、《Rhoton's Cranial Anatomy and Surgical Approaches》2007

5、《McMinn Color Atlas of Head and Neck Anatomy》4ed.2010

6、《The Orbit and Sellar Region》1996

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9、Froelich, S.C., et al., Refinement of the extradural anterior clinoidectomy: surgical anatomy of the orbitotemporal periosteal fold. Neurosurgery, 2007. 61(5 Suppl 2): p. 179-85; discussion 185-6.

10、Fukuda, H., et al., The Meningo-Orbital Band: Microsurgical Anatomy and Surgical Detachment of the Membranous Structures through a Frontotemporal Craniotomy with Removal of the Anterior Clinoid Process. J Neurol Surg B Skull Base, 2014. 75(2): p. 125-32.

11、Yasuda, A., et al., Microsurgical anatomy and approaches to the cavernous sinus. Neurosurgery, 2005. 56(1 Suppl): p. 4-27; discussion 4-27.

12、Campero, A., et al., Surgical anatomy of the dural walls of the cavernous sinus. J Clin Neurosci, 2010. 17(6): p. 746-50.

13、Campero, A., et al., Microsurgical anatomy of the diaphragma sellae and its role in directing the pattern of growth of pituitary adenomas. Neurosurgery, 2008. 62(3): p. 717-23; discussion 717-23.

14、《THIEME Atlas of Anatomy:Head, Neck, and Neuroanatomy》2ed.2016

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