盆腔臟器微創手術的血管解剖再思考

王玲的,聞 巍,衛 勃

(1.三亞市解放軍總醫院海南醫院普通外科,海南 三亞,572000;2.解放軍總醫院第一醫學中心普通外科醫學部)

隨著3D、4K腔鏡手術設備的臨床應用,微創、精準已成為外科手術的新標簽,盆腔臟器的微創手術常涉及消化、泌尿、生殖等多個系統,各臟器間的動脈血供也存在共干、交通支等進而形成了一個龐大而復雜的盆腔動脈網系統;正確深入的認識盆底動脈解剖依然是盆腔微創手術的基礎,本文從胚胎發育的空間維度推演了盆腔動脈系統從雛形到成體復雜網絡的視覺進程,對胚胎時期循環系統最初建立結合膜解剖概念,提出了三循環、三方向與四層面的立體模型;動態闡述了泄殖腔作為盆腔主要臟器原基的血供變化及泄殖腔系膜的概念;區分了臍動脈與原始臍動脈的概念及間介中胚層的嵌入式發育給整個盆腔動脈系統帶來的變化;重新對以髂內動脈為中心的盆腔動脈網絡系統分類,從而更深一層地理解盆底動脈網絡的構建過程,便于指導臨床實踐。

1 胚胎時期循環系統的建立

我們將胚胎時期的胚體循環總結為三循環、三方向及四層面。

1.1 三循環

人胚3周左右即形成了原始心血管系統的三個循環[1](圖1)。(1)卵黃循環:由心管經背主動脈到卵黃動脈,經卵黃靜脈返回心管。將來構成人體腹側內臟循環體系。(2)臍循環:由心管經背主動脈到臍動脈,經胎盤、臍靜脈返回心管,臍循環除了主要用于胎兒與母體的血液交換外還通過臍動脈的屬支向卵黃囊供血,將來隨著臍帶的離斷,與母體的循環終止,但臍動脈屬支得以保留下來,并成為盆腔部分臟器的血供通道。(3)體循環:由心管經背主動脈、主靜脈,最后由總主靜脈匯集全身的血液返回心端。

圖1 胚胎3周時循環系統

1.2 三方向

胚胎時背主動脈向三個方向發出分支供應(圖2)。(1)腹側內臟支(6點方向):為背主動脈向腹側卵黃囊發出的分支,主要為卵黃動脈、臍動脈;其中卵黃動脈最終發育為腹腔干、腸系膜上動脈及腸系膜下動脈。(2)外側內臟支(3點、9點方向):為背主動脈的腹外側分支,左右成對,形成腎動脈、輸尿管動脈、生殖管道及生殖腺動脈。(3)背外側支(12點方向):從背主動脈的背外側分出,左右兩側的背外側支圍繞椎體向腹外側行走,不久分為背腹兩支,背支分布于脊髓、背部體壁的皮膚與肌肉;腹支分布外側及腹側體壁的肌肉和皮膚[2]。隨著胚體的發育,尤其軀體的拉長、頭褶、尾褶、四肢芽的形成,背主動脈的背外側支會改變原來的走行方向,并與背主動脈其他方向的分支在胚體的層次交匯處融合(參見下文)。

1.3 四個層次

在人胚胎3周時形成內、中、外三胚層胚盤;中胚層位于內、外胚層之間,從中線向兩側依次形成軸旁中胚層、間介中胚層與側板中胚層。間介中胚層發育成為泌尿、生殖系統大部分結構;側板中胚層分為臟壁與體壁中胚層,在胚盤兩翼向腹側卷折形成柱狀胚時兩者之間腔隙構成胚內體腔,發育成心包腔、胸腔、腹腔[3]。(1)內胚層連同包裹它的臟壁中胚層發育成的前、中、后腸,隨著體腔的形成、臟器的旋轉,系膜與原始后腹膜的貼合,在體腔內形成了第一層次,血供主要是由背主動脈的腹側屬支提供。(2)間介中胚層發育的腎臟、輸尿管、生殖系統,位于腹膜外筋膜層內發育,其在胚胎時對泄殖腔部分嵌入式包繞,隨著尾褶的形成,腹膜外筋膜下降,使得間介中胚層與腹膜外筋膜在盆腔分離,形成了第二層次,主要血供是由背主動脈的背外側屬支提供。(3)背主動脈位于原始腹膜后的腹膜外筋膜內,其間介中胚層與其所屬的腹膜外筋膜層本屬同一層,因在盆腔分離,因此盆腔處可稱第三層次;間介中胚層內發育的后腎(最終的腎臟)最終隨胚體的發育而嵌入腹部的腹膜外筋膜層內。(4)側板中胚層發育的肌肉與骨骼系統借助腹橫筋膜與腹膜外筋膜層隔開形成第四層次,主要血供是背主動脈的背外側屬支。見圖3。各組織、器官供血的循環系統則在中胚層內的間充質發育,由側板中胚層形成的臟壁中胚層與體壁中胚層內的間充質本質上屬同一層,在盆底部、胸腹連接部交匯,盆底部與胸腹連接部因層次交匯其位于背主動脈的三方向屬支血管,隨著胚體的卷曲發育可融合,為四層次的組織器官提供血供,如膈下動脈分出第一層次的胃賁門支(腹側內臟支),第二層次的腎上腺動脈(背側內臟支)、第四層次的膈肌動脈(背外側支為體壁供血);下文闡述的髂內動脈更是如此。

圖3 胚胎四層次

2 泄殖腔的供血及盆底血管網的建立

泄殖腔起源于內胚層,源于后腸末段的膨大部分,將來發育成膀胱、前列腺、直腸等盆腔臟器;泄殖腔血供來源背主動脈的腹側內臟支(腸系膜下動脈、原始臍動脈)及背主動脈的終末支(骶正中動脈,末端退化);其供血均走行在泄殖腔系膜內,其中腸系膜下動脈位于第一層次,走行在泄殖腔背側系膜供應泄殖腔背側區域,骶正中動脈位于第三層次,通過盆底的層次交通(圖4、圖5)折返入泄殖腔盆底系膜供應泄殖腔的底尾側(逐漸退化);原始臍動脈是由背主動脈腹側發出,走行在泄殖腔的腹側系膜內,經尿囊腹側系膜與胎盤聯系,沿途分出多個屬支(與卵黃動脈的交通支),走行在泄殖腔的腹側系膜內,主要供應泄殖腔的前側壁;隨著胚體伸長、尾褶的形成及下肢芽的膨出與旋轉,背主動脈第V腰背外側支水平以下的背外側支均向腹側、尾側翻轉,臍動脈與該處的第V腰背外側支相吻合;我們將與第V腰背外側支吻合之前的臍動脈稱為原始臍動脈,其有多個屬支(屬支也可認為是其與卵黃動脈的交通支)。而與第V腰背外側支吻合后的臍動脈,因背主動脈與第V腰背外側支之間的臍動脈主干退化消失,臍動脈改由第V腰背外側支發出,其原始臍動脈的多條屬支均由第V腰背外側支發出,融合后的臍動脈不保留或保留1～2支屬支,此臍動脈為常說的臍動脈。出生后,臍動脈近段保留的屬支成為膀胱上動脈,遠段萎縮退化成為臍外側韌帶。第V腰背外側支動脈的背支伴隨著下肢芽的膨出無法追蹤未來發育血管,腹支接過原始臍動脈的多支屬支,未來發育成髂內動脈。原始臍動脈的屬支屬于背主動脈的腹側內臟支,為內胚層形成的泄殖腔內發育的臟器供血,走行在臟壁中胚層形成的系膜組織內,而第V腰背動脈屬于背主動脈的背外側支,為體壁中胚層發育的肌肉、骨骼供血,從血管層面講,原始臍動脈與第V腰背動脈均走行在側中胚層內(側中胚層分成體壁中胚層、臟壁中胚層,在盆底交匯),體壁中胚層與臟壁中胚層在盆底融合形成這兩胚層的交匯區(同一層次是血管能融合的基礎),交匯區域一開始位于盆底端,但因胚體在盆底拉長、尾褶及下肢芽膨出的多個因素使得這兩個胚層交匯區由原來的盆底向兩側的盆側壁拓展。賦予了髂內血管即營養盆壁的肌肉與骨骼,也營養盆腔的各臟器,形成了以髂內動脈為中心的盆底動脈網。

圖4 原始臍動脈與第V腰背外側支融合演化

圖5 盆底系膜交匯

3 臟壁中胚層的系膜樣結構與體壁中胚層的腹膜外筋膜在盆底的交匯

胃腸臟壁中胚層的系膜組織及體壁中胚層的腹膜外筋膜本質均起源于中胚層的間充質,屬于同源,腹膜外筋膜的脂肪組織與腸系膜的脂肪組織在系膜根是相通的,腹膜外筋膜覆蓋包繞著腹膜外器官,系膜脂肪層包繞著腹膜內器官,兩者均屬于遷移筋膜層[4];因此泄殖腔腹側系膜與背側系膜在盆底及盆底的腹膜外筋膜相交通,并形成泄殖腔系膜的盆底系膜根。原始臍動脈的個別屬支可通過盆底系膜根折返進入泄殖腔盆底系膜內,為其供血。見圖5。

以直腸系膜為例,傅傳剛教授發現直腸中動脈兩側起自髂內動脈或陰部內動脈,沿盆底肌表面行進,于肛管直腸環上方、緊靠盆底肌表面進入直腸,并與直腸上動脈在直腸下段形成充分的交通[5]。高瑋在研究174例直腸中動脈的病例中發現,經盆底肌表面型在所有出現直腸中動脈的患者中占比最高,為48.28%[6]。肛提肌筋膜上層的腹膜下筋膜通過層次交匯處進入直腸,應稱為直腸盆底系膜,多數可見此處的直腸中動脈;腹腔鏡括約肌間切除術中常發現直腸背側系膜經腸系膜下動脈系膜根開始,以原始后腹膜為系膜床,沿盆底向下走行,在肛提肌水平上方變的極為菲薄,繼續向下游離可見近肛提肌裂孔處的直腸縱肌與“肛提肌筋膜”粘連致密,深處背側的直腸縱肌錨定在肛提肌裂孔邊緣形成Hiatal韌帶;池畔教授研究直腸標本解剖,結果顯示于肛提肌的肛縫水平上閉合器切斷直腸則相當于直腸末端系膜環狀附著緣以下1 cm處;繼續向下分離在活體上肛縫以下的直腸已無系膜;直腸被肛提肌的恥骨直腸肌與恥骨尾骨肌環形包繞[7]。故而提出直腸系膜的終點線;此“終點線”是局限直腸后方腸系膜下動脈的系膜下端菲薄處;我們認為直腸系膜在肛提肌裂孔處向兩側開放與肛提肌上層的腹膜外筋膜(第四層次)相通,越過“直腸系膜終點線”繼續向下游離,可見直腸無系膜,實質是裸化直腸,直腸盆底系膜緊貼肛提肌筋膜表面進入直腸,因盆底空間有限,原有的盆底直腸系膜被壓縮,與盆底肌肉筋膜粘連,常誤認為韌帶。張宏教授認為在直腸肛提肌水平直腸固有筋膜與肛提肌筋膜的融合,若近端夾雜直腸系膜末端組織容易被認為是韌帶。正是因為直腸系膜末端受阻于環周的Hiatal韌帶,附于肛提肌上的Hiatal韌帶才是系膜的終點[8]。沿肛提肌表面走行的直腸中動脈是原始臍動脈供應泄殖腔系膜的一個屬支。

4 間介中胚層的盆底嵌入式發育

間介中胚層在中胚層內靠近中線腹側,將發育成為腎臟、輸尿管、生殖系統等結構;間介中胚層器官的發育實質是在體壁中胚層的腹膜外筋膜層內(第二層次)發育,小鼠胚胎學研究證實[9],胚胎第4周,間介中胚層的間充質細胞已融匯于泄殖腔兩側,在胚胎第6～7周,尿囊與后腸之間的間質增生形成尿直腸隔,尿直腸隔將泄殖腔分隔為背側的原始直腸與腹側的尿生殖竇兩個部分。尿生殖竇最終發育為膀胱,原始直腸最終發育為直腸[10];此時間介中胚層繼續嵌入到尿生殖隔內包繞尿生殖竇的腹側與背側,直至泄殖腔膜。此后間介中胚層隨著盆底拉伸、尾褶形成等變化由原來的盆底向兩側盆側壁拓展;間介中胚層的介入,使得泄殖腔系膜側方變得較為復雜,繼續以直腸系膜為例,直腸側韌帶本質上是原始臍動脈屬支進入泄殖腔兩側的系膜樣結構,因尿生殖隔的形成、間介中胚層的嵌入及相應器官發育,使得完整系膜樣結構被器官組織摻雜,形成了一個以原始臍動脈為系膜根的共系膜樣結構。邱健教授稱為泌尿生殖層,其包繞在直腸的側方與前方,在泌尿生殖筋膜臟層與壁層之間,包含了盆腔泌尿、生殖器官及直腸的共同血管、神經、淋巴系統,構成這些器官的共同系膜樣結構[11];張衛等認為,將傳統意義上的直腸側韌帶稱為直腸側系膜更合理,他認為直腸側韌帶形成的原因與胚胎發育過程中髂血管的分裂有關,即腹主動脈分叉形成髂總動脈,后髂總動脈繼續分叉形成髂內動脈。直腸系膜的起始部被左右髂內動脈牽拉著向側方移動,途中發出直腸中動脈,并與盆叢的直腸支伴行由側方進入直腸,直腸的中下段被這部分致密的系膜牢牢固定在盆側壁[12];在直腸系膜的腹側方也形成了系膜樣結構,如血管神經束、直腸中動脈的側方型(從側韌帶進入直腸系膜)與前外側型(在直腸前側方與前列腺動脈、子宮陰道動脈共干后分出匯入直腸下段)[13]。原始臍動脈、第V腰背動脈均走行在側中胚層內,其原始臍動脈多個屬支進入泄殖腔系膜側方,屬支之間有交通支存在,使得各個屬支將來形成的膀胱上動脈、下動脈、直腸中動脈、陰部內動脈近心端分支(進入Alcock管前的陰部內動脈分出的直腸中動脈或膀胱、前列腺動脈)、閉孔血管近心端分支(進入閉孔管之前的閉孔分出的直腸中動脈或膀胱、前列腺動脈)間可以互相共干,相互分支及形成豐富的2級、3級分支。

值得注意的是間介中胚層的血供來源于背主動脈的外側內臟支,本身不參與泄殖腔的血供,相反供應泄殖腔的原始臍動脈的屬支因為被間介中胚層包繞,間介中胚層與泄殖腔系膜交通融合,使其成為間介中胚層內發育器官的血供來源,如膀胱上動脈發出的輸尿管盆腔端分支、輸精管盆腔段分支、精囊腺分支等,同樣形成共系膜樣結構。同時膀胱、直腸因尿生殖隔的發育使其血供各有特點;其中直腸因位于泄殖腔的背側,除有雙側與底部的原始臍動脈屬支供血外,還有腸系膜下動脈的血供;膀胱位于泄殖腔的腹側,有來自雙側與底部的原始臍動脈屬支供血,出生前還存在母體胎盤臍動脈的血供通道,因尿生殖隔、間介中胚層的嵌入包繞使得膀胱無來自腸系膜下動脈的血供。

5 盆底動脈網構建及新分類

盆底各層次交匯處,背主動脈的腹側內臟支、背外側支、外側內臟支可融合,加上背外側支本身分出的腹支之間交通、背支之間交通,使盆底形成了一個以髂內動脈為中心的復雜動脈網;髂內動脈最早分類方法是由Adachi提出,按髂內動脈及四條主要分支(臀上動脈、臀下動脈、陰部內動脈、臍動脈)起源及分布情況,將髂內血管分為五組8種類型;Yamaki在Adachi分類方法的基礎上進行了簡化,根據髂內動脈三條主要分支(臀上動脈、臀下動脈、陰部內動脈)提出了Yamaki分類方法,從而更加適于臨床[14]。我們根據上述髂內動脈的胚胎起源、血管融合及支配組織器官所屬的胚胎層次提出新分類,見圖6。髂內動脈的背支群包括:臀上動脈、臀下動脈及與其關聯的側支如髂腰動脈、骶外側動脈;髂內動脈的腹支群包括:陰部內動脈,閉孔內動脈;其中閉孔內動脈與髂外動脈間有副閉孔動脈形成交通;髂內動脈的內臟支群:直腸中動脈、臍動脈、膀胱上動脈、膀胱下動脈、子宮動脈、陰道動脈、前列腺動脈。背支群、腹支群與內臟支群可存在共干情況,由此構建了以髂內動脈為中心的盆底動脈網系統。值得注意的是臨床常見的如陰部內動脈發出直腸中動脈或閉孔動脈發出膀胱上動脈等,我們稱為共干,而非主屬關系。

圖6 尾褶引起背主動脈屬支走行改變

綜上所述,盆底層次交匯是背主動脈腹側內臟支、外側內臟支與背外側支動脈融合的基礎;胚胎尾褶、下肢芽的形成是背主動脈背外側支翻轉、盆底層次交匯向兩側盆壁拓展的驅動力;通過從胚胎發育的角度認識盆腔臟器血供的特點,對臨床實踐具有邏輯性的指導意義,行盆腔臟器聯合切除或介入栓塞等手術時,使術者更有信心,對盆腔血管解剖把控更精準,可更好地為患者服務。