本文从蛛网膜的概念出发,回顾总结有关蛛网膜的解剖结构研究过程,以及研究蛛网膜结构对于临床手术的意义,并从以下几个方面对蛛网膜结构的研究进展进行综述。

1822年学者首次以现代神经外科的理念研究蛛网膜下腔池和基底池[1] 。后有学者创立通过蛛网膜下腔池对蛛网膜结构进行研究的方法并沿用至今[2] 。Liliequist[3] 用解剖学方法和放射学方法对蛛网膜进行研究,并以其名字命名一层附着于动眼神经、后交通动脉及漏斗后部,向后延伸至基底动脉,并附着于视交叉外侧部的蛛网膜。Lewtas和Jefferson[4] 于1966年首次描述颈动脉池的结构。Yasargil等[5] 于1976年首次阐述并强调蛛网膜下腔池对手术的重要性,并提出通过蛛网膜下腔池进行颅脑手术的理念。Kurucz等[6,7] 通过内镜观察研究蛛网膜结构,并对幕上、幕下蛛网膜与脑池提出新观点,对指导内镜手术具有重要意义。

随着影像学的发展,研究蛛网膜和蛛网膜下腔池的手段越来越多。Arutiunov等[8] 通过扫描电镜观察到蛛网膜小梁的形态结构,并对脑池内蛛网膜及其纤维的超微结构以及蛛网膜小梁与脑血管痉挛的关系进行相关研究。Buxton等[9] 描述在MRI T2加权像下研究蛛网膜结构的影像学特征,Fushimi等[10] 报道Liliequist膜在MRI三维稳态干扰序列(three-dimensional constructive interference in steady state,3D-CISS)下的影像学特征。近年来随着高场强MRI的发展,通过T2加权CISS序列可进一步清晰显示蛛网膜池内的结构,然而MRI 3D-CISS虽能够清晰显示蛛网膜下腔及脑池的解剖结构,却不能提供脑脊液流动性的信息,利用造影剂钆喷酸葡胺对蛛网膜结构进行MRI造影可以弥补这一不足[11,12] 。因此,通过影像学技术可以对蛛网膜结构进行无创性研究,未来甚至可能在活体上直接呈现病变与蛛网膜及蛛网膜下腔池的边界关系,这对提高手术精确度,减少颅脑损伤具有重要价值。

目前蛛网膜的命名方式较多,除Liliequist膜之外,蛛网膜基本是以其位置作为基础命名。但不同的研究方法、研究途径、研究重点,对同一位置的蛛网膜常有不同的名称。传统神经外科学中,颅内蛛网膜可分为内蛛网膜、外蛛网膜、幕上蛛网膜、幕下蛛网膜、平面蛛网膜、凸面蛛网膜、蛛网膜小梁等。本文重点介绍内蛛网膜、外蛛网膜和Liliequist膜。

Vinas和Panigrahi[13] 将16组颅内蛛网膜小梁定义为内蛛网膜。Lu和Zhu[14] 进一步研究发现,共有18组蛛网膜小梁将蛛网膜下腔划分为不同的蛛网膜池。Kurucz等[6,7] 研究并描述24种不同的内蛛网膜。去除重复的描述,作者经统计发现目前存在27种内蛛网膜,分别为:嗅膜、内侧终板膜、外侧终板膜、内侧颈膜、外侧颈膜、后交通膜、脉络膜前膜、近端侧裂膜、内裂膜、Liliequist膜、动眼神经膜、基底动脉分叉膜、后路孔膜、脚间膜、大脑后膜、小脑膜、脑桥前膜、三叉神经膜、内侧脑桥延髓膜、横向脑桥延髓膜、中间髓膜、菱形膜、小脑后下动脉膜、天幕的自由边缘、内侧脑桥中脑膜、横向脑桥中脑膜、小脑中央前膜[15,16,17] 。

外蛛网膜包绕穿出蛛网膜下腔的脑神经,同时其向下延伸并参与形成脑神经的蛛网膜鞘[15,16] 。12对脑神经均具有各自独立的蛛网膜鞘。大多数脑神经的蛛网膜鞘由外蛛网膜形成,如第Ⅰ、Ⅱ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ对脑神经的蛛网膜鞘。动眼神经、滑车神经和三叉神经的蛛网膜鞘则是由内蛛网膜与外蛛网膜共同构成的。动眼神经蛛网膜鞘包绕动眼神经,穿越动眼神经池并延续至海绵窦顶端的正下方或前床突尖的下缘。三叉神经蛛网膜鞘起源于桥小脑角池的前方,沿三叉神经根、Meckel腔延续至半月神经节。滑车神经蛛网膜鞘则由蛛网膜下腔池的蛛网膜包裹滑车神经形成。

Liliequist膜是颅内最发达的蛛网膜,分隔脑池并维系颅底诸多结构,其与血管、神经、下丘脑关系密切,也是脑脊液循环发生梗阻的常见部位,准确判断病变与Liliequist膜之间的解剖关系有助于手术入路的选择。1956年Liliequist[3] 在气脑造影时发现空气总是先充满脚间池,然后逐渐弥漫至视交叉池,证实Liliequist膜是分隔脚间池和视交叉池的解剖学界面。1976年Yasargil等[5] 报道该膜对颅底手术的重要性。

根据Liliequist[3] 的描述,Liliequist膜是源于鞍背并延伸至乳头体尖端的一层叶状结构的膜。后来Matsuno等[18] 指出Liliequist膜是由两叶蛛网膜一直从鞍背延续附着连接间脑的脑膜,最后延伸至中脑。Lu和Zhu[19] 通过实验证实Liliequist膜由3种不同的蛛网膜结构组成。

Liliequist膜的附着点常发生变异,目前对其描述存在分歧。Liliequist[3] 认为Liliequist膜的脑间叶上缘附着于乳头体前缘或乳头体与灰结节之间,脑间叶下缘则由内蛛网膜或蛛网膜小梁包绕桥前池的蛛网膜形成。Brasil和Schneider[20] 认为其上缘附着于乳头体前方的下丘脑及视束底面的软脑膜。Matsuno等[18] 报道其上缘仅附于乳头体后缘,下缘则由颅底的外蛛网膜和一部分脑桥小脑裂池的外蛛网膜形成,脑间叶下缘沿着中脑和脑桥交界处分隔脚间池和脑桥前池。后来Inoue等[21] 研究发现脑间叶上缘附着于乳头体后缘者占47%,附着于乳头体顶部者占33%,附着于乳头体前缘者占20%。

Liliequist膜与动眼神经和后交通动脉的关系密切,位置变异较大[20,22] 。研究发现:后交通动脉和动眼神经穿过Liliequist膜的脑间叶[20] ,但也有人认为动眼神经和后交通动脉并未穿过Liliequist膜的脑间叶[22] 。

随着微创神经外科学的发展,蛛网膜的手术应用价值更加明显。蛛网膜下腔池不仅是颅内手术的重要路径,还限制多种颅内病变的发展,术前准确了解蛛网膜和蛛网膜下腔池的结构特点,对手术计划的选择十分重要[23,24] 。

研究前庭神经鞘瘤和蛛网膜之间的结构关系就是一个典型示例,两者关系到判断前庭神经鞘瘤是否是蛛网膜下腔的肿瘤,而直接影响手术设计。Yasargil[25] 提出前庭神经鞘瘤来源于内耳道口处的前庭神经髓鞘细胞,向外生长并沿第Ⅶ、Ⅷ对脑神经向桥小脑角池方向扩展;根据这一理论,随着前庭神经鞘瘤的生长,肿瘤会推挤桥小脑角池蛛网膜壁的内侧面,并依次推挤与肿瘤邻近的神经、血管组织,如果肿瘤生长到达另一蛛网膜池的边界,甚至可能使蛛网膜连续重叠3层以上。Yasargil[25] 强调无创解剖蛛网膜池是手术成功的关键,这一概念目前已被广泛接受,并很大程度上提高前庭神经鞘瘤的手术疗效。Lescanne等[26] 提出:整个耳蜗神经包括前庭神经节在内结构复杂,而前庭神经鞘瘤在蛛网膜下腔内生长。研究报道前庭神经鞘瘤与桥小脑角的蛛网膜和软脑膜生长在一起[27,28] 。前庭神经鞘瘤附着在桥小脑角的蛛网膜处,因蛛网膜结构的密合性而使其向脑干方向压迫生长,导致蛛网膜形成重叠结构。这些研究结果指出肿瘤周围蛛网膜的存在具有重要意义,术中避免破坏这些蛛网膜,同时减少过度的牵拉,可有效预防相邻重要结构的神经血管损伤。

术前明确病变与蛛网膜结构的解剖关系,将决定手术入路的选择。Rhoton[15] 提出对于Willes环动脉瘤,若位于Liliequist膜之前,宜采用翼点入路;位于Liliequist膜之后,可选用颞下入路或翼点入路;对于视交叉与鞍底之间的肿瘤,若位于Liliequist膜前方,宜采用经蝶窦入路或额下入路。

在神经内镜手术中行第三脑室造瘘术治疗非交通性脑积水时,研究蛛网膜结构具有重要作用。Buxton等[9] 提出Liliequist膜的脑间叶结构可能部分或完全阻碍鞍上池脑脊液的流动,如果手术时未对其打孔,将导致第三脑室造瘘术的失败。因此,许多神经外科医师在神经内镜手术中尝试将Liliequist膜穿孔,并因此成功地治愈众多脑积水病人。Liliequist膜的脑间叶边缘与周围蛛网膜下腔只存在几个狭窄的孔隙,脑间叶将颅底蛛网膜下腔分为幕上和幕下两部分,当蛛网膜下腔出血或出现炎症时,这些狭窄的孔隙极易发生阻塞,从而造成脑脊液循环障碍。此外,动脉瘤手术中充分切开Liliequist膜的脑间叶结构,探查并彻底清除基底池的血肿,可以减少脑积水等并发症的发生。

如今神经外科手术已经进入微创时代,但纵览国内外学术报道,关于蛛网膜的研究报道较少。现有的报道中有关蛛网膜的解剖细节、结构、功能等还存在分歧。随着现代影像学技术的发展,磁共振技术已初步显示出其潜力,有望在术前通过影像学检查方法显示不同的蛛网膜结构,研究其与肿瘤、神经、血管之间的关系,揭示蛛网膜的变形变异,将对疾病的诊断、手术入路的设计提供帮助。深入研究蛛网膜结构,术中有序解剖蛛网膜,利用颅内天然存在的解剖间隙形成微创手术操作通道,有助于术中保护神经和血管,避免损伤。