牛脑血管在神经外科血管吻合训练中的应用研究

梁远生 郭海琼 廖壮槟 林亨

[摘要]目的寻找一种能真实模拟手术的血管吻合模型，为神经外科医生提供手术情境的血管吻合训练。方法记录牛脑各级血管的直径;进行端-侧、侧-侧及端-端血管吻合训练;进行蛛网膜分离、解剖性脑回切除训练。结果通过牛脑血管吻合训练能熟练掌握蛛网膜分离、脑血管解剖分离、各种血管吻合术式和脑回的解剖性切除，促使技能及心理状态能够快速提升。结论通过显微镜下进行牛脑血管吻合训练和显微镜下解剖操作，能够快速提升血管吻合技能并且进入临床手术状态，缩短血管吻合手术心理接受时程，为临床打下坚实基础。

[关键词]牛脑;神经血管;血管吻合;训练

[中图分类号]R651    [文献标识码]A    [文章编号]2095-0616（2022）05-0027-04

Study on the application of bovine cerebral vessels in neurosurgical vascular anastomosis training

LIANG Yuansheng    GUO Haiqiong    LIAO Zhuangbin    LIN Heng

Department of Neurosurgery，Affiliated Hospital of Guangdong Medical University，Guangdong，Zhanjiang 524000，China

[Abstract] Objective To find a vascular anastomosis model that can realistically simulate surgery，so as to provide neurosurgeons with vascular anastomosis training in a surgical context. Methods The diameters at all levels of the bovine cerebral vessels were recorded. The end-to-side，side-to-side and end-to-end vascular anastomosis training was performed，and arachnoid separation and anatomical gyrus resection training were also conducted. Results The bovine cerebral vascular anastomosis training enabled neurosurgeons to proficiently master the operations in arachnoid separation，anatomical separation of cerebral vessels，various vascular anastomosis procedures and anatomical resection of cerebral gyrus，and thereby promoting the rapid improvement of their skills and mental status. Conclusion Bovine cerebral vascular anastomosis training and anatomical operation under the microscope can rapidly improve the skills of neurosurgeons in vascular anastomosis and enter into clinical surgery，and shorten the psychological acceptance time for patients with vascular anastomosis surgery，so as to lay a solid foundation for clinical practice.

[Key words] Bovine brain;Neurovascular;Vascular anastomosis;Training

隨着社会发展，我国的医疗技术在不断地进步和发展。显微外科是保障健康的重要手术手段之一，也有着长足的发展。在当前，显微神经血管吻合技术是神经外科医师必须掌握的一项技能，该项技术在现代神经外科手术，尤其是血管神经外科手术中应用广泛。由于脑是生命及思维中枢，脑及脑血管解剖、功能的特殊性，使得神经外科手术具有精度高、操作细等特点。作为一名合格的神经外科医生必须掌握脑和脑血管解剖结构，熟练掌握神经血管吻合的各种术式，并且要具备显微镜下熟练处理的能力及良好的心理素质。

目前国内多家有经验的单位都在开展血管吻合培训班。充分说明了国内神经外科医生对显微血管吻合的强烈兴趣和需求。但目前培训单位或机构培训内容均为缝合人工血管或鸡翅血管作为训练内容[1-4]。脑血管与外周血管结构不同，其培训操作手感与实际手术中的吻合操作手感及视觉感存在较大的差距。由于牛脑血管与人脑血管存在非常近的生理、病理及解剖特点：供脑血管、中层薄且缺乏肌层、薄和透、搏动性差，且都是在脑基质表面，血管吻合操作需要脑表面上进行，这些特点对训练者来说更接近手术情境。为了更贴近临床操作，为患者提供更安全的医疗质量，设计建立牛脑血管吻合训练模型研究，为神经外科医生提供可靠的临床训练思维和训练技能，达到接近临床手术的操作感和视觉冲击感，为神经血管吻合训练提供理论依据。

1    材料与方法

1.1    实验材料

刀峰显微血管吻合训练器（北京浩川志业经贸有限责任公司，MT-1）、刀峰浅部吻合训练器械四件套（北京浩川志业经贸有限责任公司，H-N0002T;H-F0001T;H-S0002R;H-S0001R）和10-0医用尼龙缝线（北京浩川志业经贸有限责任公司，H-SG01）、刀峰1 mm的人工血管（北京浩川志业经贸有限责任公司，H-XG01）。新鲜牛脑25副，来源于本地正规市场，经检验检疫合格。训练场地为广东医科大学神经外科研究室。

1.2    方法

1.2.1    基本训练    理解血管吻合的原则：采用正常血管;口径一致;张力适当;内膜外翻缝合，尽量减少不必要的缝针，动作要求轻柔准确。显微镜下缝合乳胶片，练习如何持械、进针、打结、剪线;进一步按照两针法吻合1 mm的硅胶管，先行端-端吻合，再行端-侧吻合等。熟练后再进行牛脑血管吻合实验。

1.2.2    牛脑血管吻合训练    吻合血管的准备：观察牛脑，分离蛛网膜、分离双侧的颈内动脉、双侧大脑中动脉及双侧大脑前动脉;测量双侧的颈内动脉、双侧大脑中动脉及双侧大脑前动脉直径;观察颈内动脉末端、大脑中动脉M1和大脑前动脉A1段穿支血管;观察大脑中M1末端分叉血管和前交通血管形态。修剪血管吻合口，观察血管断口形态，美蓝染色后，用10-0医用尼龙缝线进行M2-M1端- 侧吻合、M2-M2端-侧吻合、A2-A2端-侧吻合、M2-M2侧-侧吻合、A2-A2和A3-A3侧-侧吻合、M1-M1端-端吻合、M2-M2端-端吻合、A1-A2端- 端吻合，进行间断内膜外翻缝合、线结在血管腔内打结缝合或连续一侧不间断缝合，缝合10～14针。首先对吻合口的3点和9点或6点和12点处进行缝合固定，之后再缝合吻合口的侧面，并且进行不同位移角度下进行吻合，模拟不同的手术体位及环境变化，模拟各种困难缝合状态及打结方式方法，同期进行脑回解剖性切除模拟胶质瘤切除训练。

2    结果

吻合25例（50侧）牛脑的动脉脉管直径为1.15～2.21 mm。其中颈内动脉管径为2.63～3.17 mm （平均2.87 mm）;大脑中动脉脉管直径为1.71～2.21 mm （平均1.87 mm）;大脑前动脉脉管直径为1.45～1.87 mm （平均1.69mm），见表1。

2.1    端-端吻合情况

对25例（50侧）牛脑血管进行解剖性分离，解剖过程中发现牛脑血管前循环系统主干及分支与人脑血管分布形态完全无异，有相同的深穿支血管，有相同的前交通，有相同的大脑中动脉分支。牛脑血管均位于蛛网膜下腔，行走于脑沟、脑池之间，在颈内动脉末端至M1、A1段均可见明显的向脑深部供血的深穿支，这些穿支血管发出点也位于颈内动脉和M1、A1主干血管的背内侧，也可见明显的回返动脉，见图1。牛脑血管镜下观其剪开剖面与人脑血管相差无异，进针感觉上接近人脑血管，对模拟真实的人脑血管吻合非常适合。于25例牛脑血管的大脑前、大脑中血管上进行多部位多角度的端-端吻合术。术后在吻合口的一侧剪断血管探查证实吻合口通畅，内壁吻合口光滑，无内翻现象，内壁缝线、针距均匀。

2.2    端-侧、侧-侧吻合情况

在25例（50侧）牛脑血管吻合中，解剖血管后，用大脑中动脉M2和大脑前动脉A2等血管分别在相对应的血管上進行端-侧吻合，并且模拟手术中进行多方位、多角度和多种困难的吻合方式;用双侧大脑前动脉A2或A3段和M2血管分别进行侧- 侧吻合，进行一侧连续缝合、间断缝合、血管内打结缝合等训练，模拟困难缝合条件所采用非常规缝合训练。术后探查证实全部吻合口通畅。在进行大脑前动脉的侧-侧吻合时，由于存在大脑半球纵裂，存在着相似的镜深，能更好模拟手术情境。

在以上的各种吻合术式中，不同吻合手术中穿插着进行血管内打结缝合、连续缝合等缝合方法，进行摸拟困难的手术情境。见图2～5。

3    讨论

在神经外科血管搭桥手术中，最常见的是治疗烟雾病的颞浅动脉-大脑中动脉（STA-MCA）吻合术，以及治疗动脉瘤时进行的预防性脑血管搭桥术或者缺血性脑血管血流重建术。除了脑血管疾病，在神经外科肿瘤手术中，如出现颅内大动脉的意外损伤，也需要进行血管搭桥手术以预防术后严重脑缺血、脑梗死。显微血管吻合技术需要进行显微镜下的分离、暴露、缝合等操作。对于低年资神经外科医生，以及未接受过正规血管吻合培训的高年资神经外科医生，显微神经血管吻合的训练是必不可少的。

由于脑血管中层薄肌层缺乏，血管壁薄，吻合的困难在于是否把握正确均等的进针缘距和恰当的针距;是否能在进针出针过程动作保持轻柔，进针出针时针不在血管针孔上产生位移，扩大针孔造成术后漏血;是否能保持血管原位不动吻合;是否能在缝合打结时使每个结力度均匀，不过紧或过松。掌握这些神经血管吻合细节需要经历规范化、反复、长时程的培训和训练。

神经外科医生通过显微血管吻合的操作训练，能够为其今后临床血管搭桥手术及显微神经外科手术打下坚实的基础。动物模型的建立是很好的显微手术操作训练方法[5]，对神经外科医生而言，最好是脑血管的训练模型，但是由于小型动物如大鼠，脑组织太小，脑血管太纤细，难以进行脑血管吻合手术操作，而大型动物的模型制作在成本方面太高，且脑血管吻合模型的建立存在诸多困难[6-7]。根据显微血管吻合手术实际需要，可以模拟建立大鼠腹主动脉端-端吻合、大鼠颈总动脉端-侧吻合、大鼠骼总动脉端-侧吻合。而Oliveira等[8-9]以脐带作为显微外科手术训练。这些模型只可进行基本的模拟血管吻合训练[5]。由于脑动脉血管壁的厚度与颅外其他部位动脉血管壁在生理、病理及解剖角度均存在明显差异，其周围也缺乏组织支持;同时血管管壁中弹力纤维和平滑肌较少，这点与颅外血管也存在着明显不同。这就决定了无论用人工血管还是大鼠血管、鸡翅血管等血管模型去进行血管吻合训练[10-12]，都无法达到或接近真实的脑血管吻合手术状态或情境，差距仍很大。精细性操作难以达到，视觉冲击、心理障碍难以克服。虽然经历长期刻苦的血管吻合训练，但神经外科医生站在手术台上真正为患者进行脑血管吻合手术时，那种内心上的变化无论是视觉上和心理上都难以在短时期内克服，这种变化有时足以影响患者的生命或者临床预后。

牛脑拥有与人脑相同的前循环系统，颈内动脉- 大脑中动脉-大脑前动脉-前交通动脉，其血管系统均位于蛛网膜下腔。在颈内动脉末端及M1、A1段同样存在复杂的穿支血管供应着牛脑的中枢机构，牛的大脑中动脉M2的分支也如人的大脑中动脉分支一样，有相似分支的数量及形态。颈内动脉颅内段、M1、A1与人脑血管在直径上相差无几（人脑床突上段颈内动脉直径约3.95 mm，A1血管直径约1.1～2.4 mm，M1血管直径约1.9～3.1 mm）。本研究中未见存在A1或前交通缺乏案例。有时取材良好时可见清晰完整的Willis环结构。剪开牛脑血管观察可见其血管壁与人脑血管壁几乎一样薄、透，明显比修剪后的颞浅动脉血管薄。在几乎与人脑血管结构及构筑近乎一样的牛脑血管上进行血管吻合操作，并且可以在有脑基质的血管进行各种类型的血管吻合方法和术式训练，血管吻合好后还可以剪断血管探查吻合口，观察是否有吻至对侧血管壁、是否存在血管内翻缝合。通过这些不同的血管吻合方式方法的训练，可以让神经外科医生快速进入手术状态和克服心理障碍，达到快速成长，缩短血管吻合培训周期。新鲜牛脑表面存在着清晰可见的蛛网膜及脑沟脑回结构。也同样存在额叶、颞叶、顶叶、枕叶、侧裂池、中央前后回及胼胝体等结构[13-15]。在这种拟人脑的牛脑上，可以同时期做蛛网膜分离及打开训练;在脑回间训练如何分离蛛网膜、保持脑组织不受干扰或损伤;也可以作脑回软膜下切除，模拟胶质瘤切除术。

牛脑血管吻合模型的设计，为神经外科医生提供更真实的手术模拟环境和更真实的血管吻合手术操作训练，能加快神经外科医生掌握显微血管吻合操作技术，加快神经外科医生适应真实手术操作环境，加快其克服心理障碍周期，缩短神经外科医生从训练环境到真实手术环境的心理成熟时间，让受训的神经外科医生快速成长成一名合格的显微神经外科医生。

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