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神经外科

上矢状窦-桥静脉复合体的解剖研究进展

作者:佚名 来源:MedSci梅斯 日期:2021-04-05
导读

颅内静脉系统疾病可导致静脉回流障碍、颅内静脉压力增高,引起严重的神经功能障碍。上矢状窦-桥静脉复合体包括矢状窦、桥静脉及矢状窦-桥静脉结合部,了解上矢状窦-桥静脉复合体中各结构的解剖有助于理解颅内静脉引流的生理机制及颅内静脉系统疾病的病理生理特点。现对上矢状窦-桥静脉复合体的结构、生物力学及临床意义的研究进展综述如下。 1.矢状窦及窦内结构 1.1矢状窦解剖 矢状窦分为上矢状窦及下矢状窦。上矢状

关键字: 桥静脉复合体

颅内静脉系统疾病可导致静脉回流障碍、颅内静脉压力增高,引起严重的神经功能障碍。上矢状窦-桥静脉复合体包括矢状窦、桥静脉及矢状窦-桥静脉结合部,了解上矢状窦-桥静脉复合体中各结构的解剖有助于理解颅内静脉引流的生理机制及颅内静脉系统疾病的病理生理特点。现对上矢状窦-桥静脉复合体的结构、生物力学及临床意义的研究进展综述如下。

1.矢状窦及窦内结构

1.1矢状窦解剖

矢状窦分为上矢状窦及下矢状窦。上矢状窦是引流大脑半球静脉血的主要途径,其位于上矢状窦沟内,大脑镰上缘,前端起自盲孔,向后汇入窦汇。下矢状窦位于大脑镰下缘后2/3,后方连接直窦。临床上一般以矢状缝作为上矢状窦的外部标志对其进行定位。Sayhan等根据临床手术需要观察不同部位上矢状窦的直径;上矢状窦在冠状缝处的直径为(14.4±5.4)mm,人字缝处的直径为(13.1±1.6)mm,窦汇前处的直径为(12.2±2.3)mm;上矢状窦的长度为33.8cm,在完整的正中矢状断层中,呈前窄后宽的弯曲形;在冠状断层上主要呈倒三角形,部分区域呈类圆形、椭圆形、长楔形等。

1.2上矢状窦窦内结构解剖

很多学者对矢状窦内部结构进行了研究。Schmutz首次对窦内纤维索在形态学上予以分类,将其分为瓣膜状、小梁状及板层状;其中瓣膜状纤维索所占比例最多,约为49%,分布在矢状窦倒三角结构的两个侧壁上;额部前约10mm的范围一般无纤维索分布,颅顶部处分布最多,额顶部多为瓣膜状和小梁状,顶枕部多为板层状。

Shao等用内镜及显微镜观察矢状窦内解剖结构,发现瓣膜状纤维索多见,其次为小梁状纤维索及板层状纤维索,板层状纤维索主要位于矢状窦后部,将矢状窦腔分为大小不等的小腔,蛛网膜颗粒主要位于窦侧壁或侧隐窝。Sharifi等应用内镜观察矢状窦内部纤维索结构,发现除了瓣膜状、小梁状及板层状结构外,位于静脉入口处还存在副纤维索结构。Cosar等用硅胶灌注的尸体观察横窦及窦汇区结构,发现右侧横窦的直径大于左侧,窦汇内可见有隔膜,隔膜的位置决定横窦优势引流方向。

1.3上矢状窦窦内结构的功能

瓣膜状纤维索是所有类型纤维索中数量最多和功能最重要的纤维索。为防止上矢窦内静脉血返入桥静脉,其静脉入口处覆盖有瓣膜状纤维索,在窦内压力超过大脑上静脉的压力时,其活瓣样摆动可将静脉入口暂时封闭,防止静脉血逆流,起到保护颅内压力相对稳定的作用。小梁状纤维索能保护上矢状窦,使其在受外在压力影响时避免变形闭塞。根据其分布部位不同,小梁状纤维索功能也不尽相同。形态较短且游离的小梁样纤维素有增加窦壁弹性及抗压性的作用;板层状纤维索的存在保护窦壁以免受外界压力而变形缩小,并保持窦内血液沿生理性血流方向流动。

2.桥静脉

2.1桥静脉的解剖结构

桥静脉是连接大脑浅静脉和静脉窦之间的“纽带静脉”。大脑外侧面及内侧面的皮层静脉分别穿过软脑膜、蛛网膜下腔,到达硬膜下腔,在硬膜下腔游离走行后汇入硬脑膜静脉窦内;皮层静脉在硬膜下腔内游离走行段称为桥静脉。桥静脉汇入的方式存在很大的变异。

Brockmann等根据血流方向将桥静脉汇入静脉窦方式分为5种类型:顺行(与静脉窦内血流方向一致)、垂直(与静脉窦内血流方向垂直)、逆行(与静脉窦内血流方向相反)、发夹型(血液进入静脉窦前方向改变)、陷窝型。

2.2桥静脉的组织学特点

静脉壁包括3层结构:结缔组织、胶原蛋白及弹力蛋白组成的外膜;弹性蛋白及平滑肌组成的中膜;内皮细胞及弹性蛋白组成的内膜。Nierenberger等用特殊染色方法观察桥静脉壁,发现其壁内存在特征性波浪形胶原纤维;静脉窦壁的胶原纤维呈圆形,并未在静脉壁上找到平滑肌纤维。Morgazavi等发现硬膜下段及蛛网膜下段桥静脉静脉壁的胶原纤维分布特点不同,硬膜下段胶原纤维呈疏松的网状结构,蛛网膜下段胶原纤维呈致密结构。

2.3上矢状窦-桥静脉连接处的组织学特点

Vignes等研究上矢状窦与桥静脉连接处解剖学及组织学特点,发现桥静脉内皮细胞与窦内内皮细胞延续,弹性纤维方向改变导致桥静脉开口处变得狭窄,桥静脉开口处可见平滑肌细胞,从而提出矢状窦-桥静脉复合体的血流调节模式。Dagain等研究下矢状窦、直窦与大脑大静脉连接处的解剖学及组织学特点,发现静脉-窦连接处可见有弹性纤维、平滑肌纤维及神经纤维,连接处后方直窦壁可见凸起,这些组织结构一起调节深部静脉血流。

Monea等应用立体显微镜观察及测量矢状窦-桥静脉复合体不同区域的直径,结果显示蛛网膜段与硬膜下段桥静脉交界处明显狭窄,硬膜下段桥静脉程壶腹样膨大。

2.4桥静脉的生物力学特点

颅内不同组织生物力学特点各有不同,在剪切力作用下,白质较灰质更容易受损伤,放射冠纤维较丘脑、胼胝体及脑干更容易受损伤。有学者研究桥静脉在不同应力作用下的特点。Monea等应用牵拉实验方法及应力套法检测不同年龄段新鲜尸头桥静脉的生物力学特点,结果显示随着应力增加导致桥静脉发生断裂,断裂部位多数位于桥静脉中部,其次为桥静脉流出口处,桥静脉-矢状窦连接处基本未发生断裂;并且桥静脉的断裂与年龄、应力有明显相关性。

Pasquesi等用牵拉实验及应力实验方法研究婴幼儿与不同年龄段猪桥静脉的生物力学特点,结果显示桥静脉生物力学特点与性别无关,与物种属性有关。Cui等用头部有限元次模型研究尸头桥静脉生物力学特点,结果显示,头部旋转速度、加速度及冲击持续时间均对桥静脉所受的应力产生明显影响。

2.5桥静脉的血流动力学特点

有学者用计算流体力学的方法分析桥静脉注入的硬脑膜窦内血流动力学变化间的关系,建立桥静脉及其注入处的血流动力学物理模型并进行数字模拟。结果显示,桥静脉入口与硬脑膜窦入口压力比值大于2/3时,桥静脉及其注入的硬脑膜窦内血流动力学发生急剧改变,并产生湍流;桥静脉注入硬脑膜窦角度>60°、直径≥2.0mm并且经脑膜静脉注入者局部易出现湍流,局部剪切力显著降低,导致脑静脉血栓形成。

3.矢状窦-桥静脉侧支循环

García-González等去除颅骨外层暴露板障静脉,发现前部板障静脉位于眶上,引流乳蝶顶窦和上矢状窦,前部板障静脉位于乳突后星点区域,连接横窦或乙状窦,参与静脉侧支循环的建立。皮层静脉及侧裂区静脉高度变异侧支循环的代偿能力不同。Tatarli等应用电子显微镜观察大脑镰静脉丛结构特点,发现大脑镰前1/3静脉丛连接上矢状窦或下矢状窦;中1/3静脉丛直径较前1/3静脉丛大,连接上矢状窦及下矢状窦;后1/3静脉丛粗大,后方连接直窦。

Tsutsumi等研究上矢状窦前端盲孔区的影像解剖学特点,发现上矢状窦前端成管状与鼻腔连接,引流入上矢状窦及皮层静脉;认为上矢状窦前端盲孔区参与颅内外静脉侧支循环的建立。

4.上矢状窦-桥静脉复合体的临床意义

4.1脑静脉窦血栓形成

脑静脉窦血栓形成是危及生命的严重脑血管疾病,以脑水肿、静脉性脑梗死、癫痫发作和颅内高压为其最显著的临床特征。随着诊断技术的进步,其发病率由0.2~0.5/10万人升至1.32~1.57/10万。颅内静脉窦血栓形成患者常有头痛、癫痫发作、意识改变和局灶性神经损害体征,但这些都是非特异性表现,很难早期确诊。

上矢状窦与颅外有广泛的交通且缺乏瓣膜,头皮、鼻窦、颅骨及鼻腔的感染均有可能蔓延至矢状窦,甚至引起严重的感染性脑静脉窦血栓形成。矢状窦内纤维索特点、桥静脉注入硬脑膜窦的角度、桥静脉注入处的形态学特征、桥静脉直径的异常均可能与静脉窦血栓形成有关。

4.2急性硬膜下血肿

急性硬膜下血肿是神经创伤外科常见的急重症,其出血多来源于脑皮质动静脉破裂或桥静脉撕裂,大部分由颅脑外伤引起。硬膜下血肿可导致颅内空间被占、血肿下方皮质水肿及局部脑血流低灌注,引起脑血流量及血容量变化、凝血障碍、脑缺血缺氧及脑水肿等一系列复杂的病理生理改变,进一步导致颅内压增高,并可推压脑组织移位而发生脑疝。

年龄的增长并未导致静脉壁结构的改变,但脑组织的萎缩导致桥静脉所受的张力增加,外力(减速或旋转)可导致桥静脉生物力学改变,静脉壁结构损伤导致出血。桥静脉出血后导致颅内压增高,颅内静脉窦压力增高,导致正常的桥静脉回流障碍,静脉血液涌入出血的桥静脉,进一步导致出血加重。

4.3窦旁脑膜瘤

窦旁脑膜瘤起源于静脉窦侧壁或蛛网膜颗粒,肿瘤生长缓慢,可向窦内生长充满窦腔,导致静脉回流障碍。侧支循环代偿能力强时症状轻微,当侧支静脉的循环代偿能力不足时,就会使静脉压升高,导致脑组织有效灌注降低、能量依赖性细胞膜泵功能障碍,出现脑水肿及颅内高压。MR磁敏感成像能很好地显示窦旁脑膜瘤代偿静脉情况。

窦旁脑膜瘤与周围静脉的关系包括:静脉缠绕肿瘤甚至与肿瘤粘连,瘤周静脉在入窦前已与硬脑膜粘连,甚至长入硬脑膜。术中一旦出现静脉损伤导致静脉(窦)回流障碍,可引起脑水肿加重、高颅内压和神经功能损害,患者可出现头痛、癫痫、语言功能障碍、肢体运动障碍及精神障碍等。

在解剖学上,矢状窦内结构为瓣膜状、小梁状及板层状三种纤维索结构,桥静脉分为蛛网膜下腔段、硬膜下段,硬膜下段又分为狭窄部及膨大部;在组织学上,矢状窦窦壁为胶原纤维及弹力纤维构成,桥静脉内是否存在平滑肌细胞仍有争议。其血流调节模式也仍有争议。矢状窦及桥静脉作为共同引流颅内静脉血的结构,将其作为复合体研究有利于对颅内静脉系统疾病更深入的认识。

来源:叶远良,曾祥博,李傲,陈龙,李连,汪求精.上矢状窦-桥静脉复合体的解剖研究进展[J].临床神经外科杂志,2020,17(06):717-720.

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