开发用于神经外科和耳鼻喉科住院医师培训的尸体多通道后循环动脉瘤夹闭模型

摘要

本文描述了一种用于培训神经外科和耳鼻喉科住院医师进行内镜下经斜坡夹闭后循环动脉瘤的模型化操作方案。本培训建立了两种内镜入路，以进入经硅胶注射或灌注的尸体头颅后循环区域。学员需根据临床情景完成后循环动脉瘤的夹闭操作。

摘要

目前采用弹簧圈栓塞和夹闭术治疗后循环动脉瘤仍存在较大难度。为解决培训中的局限性，我们建立了一种尸体模型，用于培训学员进行后循环动脉瘤的内镜下夹闭术。本文描述了通过内镜经斜坡入路（ETA）和经眶前泪囊入路（TOPA）成功到达并夹闭后循环动脉瘤的技术方法。该模型具有灵活性：可通过向尸体血管内注射彩色硅胶化合物，帮助学员学习血管解剖结构；另一种选择是将模型连接至血管灌注泵，从而实时模拟搏动性或破裂动脉瘤的情况。该尸体模型是首个用于培训后循环动脉瘤内镜夹闭术的模型。学员可通过该模型熟练掌握内镜操作技能、正确解剖分离技巧以及对局部解剖关系的理解，同时建立可在真实手术环境中应用的手术流程。未来可进一步设计多种临床场景，以增强训练的真实感，促进不同专业背景的学员协同合作，并强调团队协作与有效沟通的重要性。

引言

后循环动脉瘤的治疗面临独特的挑战，与其他脑动脉瘤相比，并发症发生率更高¹。后循环动脉瘤的开颅夹闭术技术难度大，且并发症率和致残率较高²。血管内栓塞和内镜经鼻手术是安全的替代方案，因其可降低并发症发生率，并减少对大脑的牵拉³。研究表明，血管内栓塞相较于开放颅底手术具有优势，目前大多数医疗中心采用血管内治疗方式处理脑动脉瘤⁴。然而，由于位置、血管扭曲程度及血管尺寸等因素，许多后循环动脉瘤不适合进行栓塞治疗²。近期研究显示，采用内镜技术夹闭后循环动脉瘤具有可行性^5,6,7,8。

尽管内镜经鼻手术相比更具侵入性的术式已显示出诸多优势，但多项研究指出，使用内镜设备存在一定的学习曲线^9,10,11。正是这一学习曲线以及外科医生培训和经验的缺乏，限制了这种安全且有益的治疗方式的应用³。随着内镜夹闭动脉瘤逐渐被证实为一种可行且安全的治疗路径，神经外科和耳鼻喉科住院医师在培训期间亟需掌握此类手术技能。技术能力的需求与陡峭的学习曲线相结合，要求建立逼真的培训模型，因为需要多次重复训练以缩短手术室操作时间并降低内镜经鼻手术的并发症发生率^9,11。在一种基于人胎盘的脑动脉瘤夹闭模型中，Belykh et al. 已证明学员在模拟训练后使用动脉瘤夹闭器的能力得到提升¹²。类似地，使用三维打印模型进行培训也被证实可提高学员在动脉瘤夹闭中的技术能力¹³。对于任何培训模型而言，成本效益和可重复性是实现更广泛可及性的关键目标。我们此前已在后循环动脉瘤夹闭的尸体模型中验证了经颞入路（ETA）和经眶上三角入路（TOPA）的实用性，发现夹闭位置会影响手术通路的可达性和视野暴露¹⁴。TOPA可与内镜经鼻入路联合使用，此前研究已表明其具有更短的操作距离、更佳的视野和角度，从而增强对目标结构的可达性^4,14。TOPA手术是一种用于动脉瘤夹闭的新入路，其适用性可通过模拟进一步探索，以评估其对肿瘤和动脉瘤的可达性。在本方案中，我们介绍了构建一种逼真、经济、可重复的后循环动脉瘤夹闭模型的步骤，该模型将ETA和TOPA作为神经外科培训学员的训练选项。本模型的优势在于使学员能够接触真实的解剖结构，并可选择在动脉瘤夹闭训练中引入逼真的动态出血模拟。该模型可配置为静态（注入硅胶化合物）或动态（灌注）解剖结构，适用于不同经验水平的神经外科或耳鼻喉科学员，用于后循环动脉瘤解剖结构及处理策略的培训。

方案

在该模型的开发过程中，通过俄勒冈健康 & 科学大学遗体捐赠项目，并依照俄勒冈健康与科学大学伦理规范批准的准则进行处理 & 科学大学机构审查委员会

1. 头部准备

1. 获取新鲜的尸体头部。将头部固定在水槽中，置于支撑块上，颈部朝上。
2. 配制5 L的1:100抗凝剂枸橼酸右旋糖酐与温水混合溶液。该溶液需在72小时内使用。
3. 将一根5 mm动脉套管插入右侧颈静脉（位于颈动脉外侧），并在血管周围安装动脉套管夹。使用灌注泵和抗凝剂枸橼酸右旋糖酐溶液对血管进行15分钟灌注冲洗。移除套管后，对左侧颈静脉及双侧颈动脉重复此操作。再使用3 mm套管对双侧椎动脉进行相同操作。
4. 让头部静置并干燥过夜。将头部摆放为面部朝上，颈部下方用支撑块垫起，呈45 °角。随后在5 °C冷藏室中保存过夜。
5. 将头部浸入2 L的防腐溶液中。将头部置于桶内，完全浸没于10%甲醛固定液中保存。
6. 使用制备好的头部进行以下训练：通过硅胶化合物注射训练静态解剖结构（步骤2），或通过动脉损伤与灌注装置训练动态解剖结构（步骤4）。
   1. 完成硅胶化合物注射（步骤2）：先完成步骤2，然后进入步骤3进行解剖操作。
   2. 完成动脉损伤与灌注装置设置（步骤4）：先完成步骤3的解剖操作，然后进入步骤4获取灌注指导。

2. 硅胶化合物注射

1. 根据制造商说明配制硅胶化合物溶液（50 µL 稀释剂、40 µL 红色硅胶化合物染料和 4.5 µL 固化剂）。
2. 通过解剖暴露颈外动脉。用止血钳夹闭右侧颈外动脉，以使注射集中于颅内血管系统。
3. 将动脉导管插入右侧颈内动脉，并用动脉导管夹夹住血管。注入 20 µL 硅胶化合物溶液。当在左侧颈总动脉观察到硅胶化合物溶液流动时，停止注射。
4. 用止血钳双侧夹闭颈总动脉。
5. 将动脉导管插入右侧椎动脉，并用动脉导管夹夹住血管。注入 10 µL 硅胶化合物溶液。当在左侧椎动脉观察到硅胶化合物溶液流动时，停止注射。
6. 用止血钳双侧夹闭椎动脉。
7. 将头部在室温下静置 30 分钟，然后轻柔地移除所有夹子。

3. 组织解剖

1. 将头部置于面部朝上，颈部下方垫一支撑物，使颈部呈45°角，以便观察鼻腔通道。
2. 准备直径为4 mm、长度为18 cm的0度和30度内窥镜。将其连接至光纤摄像机和光源。
3. 对所有头部标本均进行经鼻扩大入路（ETA）和经眶上锁孔入路（TOPA）解剖。
4. ETA ¹⁴ ：
   注：ETA解剖示意图见图1A。
   1. 使用鼻窥器将双侧中鼻甲向侧方推开。
   2. 使用吸引器和Penfield 1解剖器，辨认双侧蝶窦开口。
   3. 使用11号刀片，在鼻中隔右侧、蝶喙突与犁骨连接处进行切口，切口位置位于筛板下方1 cm处，延伸至鼻腔底部。
   4. 使用Penfield 1解剖器将骨膜下黏膜从骨面剥离。
   5. 使用Penfield 1解剖器将蝶喙突与骨性鼻中隔分离，并行鼻中隔切除术。
   6. 使用Kerrison咬骨钳，从双侧蝶窦开口至蝶窦底切除骨质。
   7. 使用大型垂体咬骨钳夹取并移除鼻中隔犁骨嵴，暴露蝶窦腔，并清除黏膜。
   8. 使用经蝶窦钻头，将残余的下部蝶喙突磨除至与蝶窦底平齐。
   9. 辨认海绵窦颈内动脉压迹、视神经颈动脉隐窝、鞍区及斜坡（见图2）；磨除斜坡骨质以暴露其硬脑膜。
   10. 牵开垂体腺（应清晰可见），使用5 mm粗颗粒金刚砂钻头磨除斜坡骨质。
   11. 切除后床突。
   12. 将垂体外侧硬脑膜从垂体腺上钝性分离；无需剥离覆盖在垂体腺表面的硬脑膜。
       注：若不慎损伤垂体腺硬脑膜，不会影响模型功能。
   13. 使用Kerrison咬骨钳清除骨碎片，充分暴露斜坡硬脑膜。
   14. 切开斜坡硬脑膜，暴露基底动脉、小脑前下动脉（AICA）、小脑上动脉（SCA）及大脑后动脉（PCA）（概览见图3，解剖细节见图4）。
       注：斜坡硬脑膜可采用U形瓣向后牵开，并用2-0丝线固定稳定。
5. TOPA ¹⁴ ：
   ​注：TOPA解剖示意图见图1B。
   1. 使用镊子将泪阜向侧方牵拉，然后使用剪刀在泪阜内侧、结膜与皮肤交界处做切口。
   2. 使用虹膜剪向上和向下扩大切口，切口应延伸至内眦韧带上下支后方；沿内眦韧带后支进行钝性分离，直至泪后嵴。
   3. 使用Penfield 1解剖器在泪后嵴后方的骨膜上做切口。
   4. 将骨膜从眼眶内侧壁抬起，并沿骨膜下平面继续向眶尖方向剥离。
   5. 辨认并切断沿额筛缝走行的前、后筛动脉。
   6. 使用 Joker 工具施加渐进压力，骨折纸样板（lamina papyracea），范围位于筛动脉之间及额筛缝下方。
   7. 使用垂体咬骨钳去除骨质，暴露鞍区、斜坡、对侧视神经颈动脉隐窝及海绵窦颈内动脉。

4. 动脉损伤 & 灌注装置

1. 制备动脉损伤。
   1. 使用内窥镜观察后循环的解剖结构（示意图） 图3 和 图4).
   2. 选择所需的出血位置。有关模拟动脉瘤出血的可能位置，请参见 图5在目标动脉上制作一个3毫米的切口。
2. 灌流装置设置 & 出血
   1. 插管颈总动脉并用夹子固定。将插管连接至灌注泵。
   2. 以3:1的比例将水与市售假血液混合制备人工血液，然后每250 mL水中加入2滴红色染料。
      注意：制备的人工血液可用于多次模拟实验。每次模拟开始前，为每具尸体头部准备3 L血液。可在室温下保存。使用前摇匀。
   3. 启动灌注泵，并通过动脉导管传感器和生命体征监护仪测量输送至尸体头部的平均动脉压（MAP）。根据预期的模拟场景，将MAP维持在65–110 mmHg范围内，以产生逼真的出血效果。

5. 模拟培训中的夹闭装置放置

1. 在此模型中使用动脉瘤夹和动脉瘤夹夹持器进行血管夹闭（图6）。
2. 使用夹持器在后循环的模拟动脉瘤部位放置动脉瘤夹（视频1）（图5）。

结果

该模型为学习者提供了多个具有临床相关性的后循环夹闭训练部位，可选择静态（注入硅胶化合物）或动态（灌注）训练方式。解剖完成后，研究者可采用经颞入路（ETA）和经枕下入路（TOPA）帮助学习者更好地观察后循环¹⁴。ETA与TOPA的概览见图1。为确保模型成功实施，研究者应完成解剖流程，以暴露后循环夹闭部位。图2详细展示了指导解剖的相关解剖结构。完成解剖后的内镜图像见图3，相关解剖结构详见图4。对于使用动态灌注模型的研究者，可在目标夹闭部位做小切口，并通过泵灌注颈动脉以模拟出血。训练中可能的夹闭部位详见图5。在模拟过程中，学习者需完成夹闭操作以实现止血。采用ETA和TOPA方法进行内镜下夹闭的代表性图像见

讨论

后循环动脉瘤在历史上难以进行夹闭或栓塞治疗，尤其是起源于小脑上动脉（SCA）和小脑前下动脉（AICA）的动脉瘤。已有多种技术被尝试应用，例如血管内血流导向装置、显微外科颅底入路以及用于夹闭的眶上锁孔入路^15,16,17。尽管这些技术在部分病例中取得了成功，但由于患者解剖结构存在显著差异，且血管位置位于后循环区域难以到达，其广泛应用受到限制。这促使临床上越来越多地采用血流导向技术来治疗那些被认为无法夹闭、无法捕获且无法栓塞的动脉瘤¹⁸。虽然血流导向可在一定程度上实现动脉瘤的闭塞，但仍有一些动脉瘤保持通畅，因而存在破裂风险。本文中我们提出一种联合的经鼻入路（ETA）+ 经对侧眶上入路（TOPA）手术模型，该方法可能为治疗后循环动脉瘤提供一种替代选择。

利用尸体模型在培训学习者掌握手术细节并提高实际临床操作能力方面具有诸多优势。首先，通过使用硅胶化合物注射...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
抗凝剂柠檬酸葡萄糖	Pierce Laboratories	117037
尸体保存液	Chemisphere
10% 甲醛固定液	Chemisphere	B2915DR55
红色 Microfil 溶液	Flow Tech	MV-130	硅胶化合物
动脉插管夹
5 mm 动脉插管	Instrument Design & Mfg. Co.	ART187-2-CT	用于颈静脉和颈总动脉插管
3 mm 动脉插管	Instrument Design & Mfg. Co.		用于椎动脉插管
弯止血钳	Aesculap	BH139R
0度内窥镜（直径4 mm，长度18 cm）	Karl Storz	H3-Z TH100
30度内窥镜（直径4 mm，长度18 cm）	Karl Storz
吸管 - 7 和 10 FR	V. Mueller
11号手术刀片	Bard-Parker	371111
Penfield 1号器械	Jarit	285-365
Kerrison 咬骨钳	Aesculap	FM823R, 3mm/180 mm
垂体咬骨钳	Aesculap	FF806R
经蝶窦钻	Depuy-Synthes
5 mm 粗颗粒金刚砂钻头	Depuy-Synthes
镊子	Jarit	Carb bite I22-500
虹膜剪	Black & Black	B 66110
灌注泵	Belmont Instrument Corporation, Billerica, MA, USA	Belmont Fluid Management System 2000
L型动脉瘤夹	Peter Lazic Microsurgical Innovations	45.782
血管夹系统	Peter Lazic Microsurgical Innovations	45.442
硬脑膜瓣夹	Weck	523242