新西兰兔脊髓血供来源的解剖学研究要点

中华神经医学杂志2016年7月第15卷第7期Chin J Neuromed, July 2016, Vol.15, No.7

新西兰兔脊髓血供来源的解剖学研究

刘文超

段传志

何旭英

李西锋

张炘

赖凌峰

陈敏柯勋昌

510282广州, 国家临床重点专科, 教育部工程技术研究中心, 广东省脑功能修复与再生重点实验室, 南方医科大学珠江医院神经外科通信作者：段传志, Email ：DOI:10.3760/cma.j.issn.1671-8925.2016.07.008

ʌ 摘要ɔ

目的

观察新西兰兔脊髓各节段血供的来源和分布特点㊂

方法

选择10只成年

结果

㊃基础研究㊃

㊃ 685㊃

新西兰兔, 麻醉置死后打开胸腔, 生理盐水冲洗血管腔后从升主动脉灌注入红色乳胶, 泡入10%甲醛溶液固定后, 逐步去除颈﹑胸﹑腰段的椎骨, 暴露脊髓供血动脉, 进行解剖学研究㊂

新西

兰兔的颈段脊髓血供主要来源于椎动脉和小脑后下动脉﹔胸段脊髓血供主要来源于肋间最上动脉﹑肋间动脉和肋下动脉﹔腰段脊髓血供主要来源于腰动脉﹑骶正中动脉﹔骶尾段神经根丝主要由髂内动脉和骶正中动脉供血㊂供应脊髓的前根髓动脉左﹑右两侧呈不对称分布, 颈﹑腰段以右侧多见, 胸段以左侧多见, 且腰根髓大动脉常位于左侧﹔脊髓后根髓动脉左﹑右两侧分布对称, 且颈﹑腰段血供较胸段丰富㊂

ʌ 关键词ɔ

结论兔﹔

新西兰兔的脊髓血供与人类脊髓血供存在差异, 在选用新西兰兔制作脊髓脊髓﹔

动脉﹔解剖

缺血再灌注损伤模型时应考虑到上述解剖变异因素对模型的影响㊂

(1)基金项目：国家自然科学基金(81271315)(2)基金项目：国家临床重点建设专科资助项目(3)基金项目：广东省神经外科临床中心资助项目(4)基金项目：广东省科技计划项目(2016A020215098)

(5)基金项目：高等学校博士学科点专项科研基金([1**********]014)ʌ 中图分类号ɔ

R323

ʌ 文献标志码ɔ

ʌ 文章编号ɔ

1671-8925(2016)07-0685-05

Liu

Anatomic study of arterial supply to the spinal cord in New Zealand White rabbits Wenchao, Duan Chuanzhi, Li Xifeng, Zhang Xin, Lai Lingfeng, Chen Min, Ke Xunchang

Department of Neurosurgery, National Key Clinical Specialty, Engineering Technology Research Center of Education Ministry of China,

Guangdong Provincial Key Laboratory on Brain Function Repair and

Regeneration, Zhujiang Hospital, Southern Medical University, Guangzhou 510282, China Corresponding author:Duan Chuanzhi, Email:[email protected] Zealand White rabbits. aorta ascendens,

Methods

arrangement of the spinal cord in

Ten adult New Zealand rabbits were studied by anatomy. After

the rabbits being killed, the vascular networks were perfused with saline, injected with red latex through

and fixed with 10%formaldehyde.

Then the spinal cord arteries were showed by

Results

The

removing vertebral arches in the cervical, thoracic, lumbar and sacral spinal regions.

cervical spinal cord regions of New Zealand rabbits were supplied by vertebral arteries and posterior inferior cerebellar artery; the thoracic spinal cord region were supplied by the supreme intercostal arteries, intercostal arteries, and subcostal arteries; the lumbar spinal cord region were supplied by lumbar arteries and middle sacral artery; the sacral and coccygeal spinal cord regions were supplied by internal iliac arteries and middle sacral artery. Based on the asymmetry of rediculomedullary arteries, cervical and lumbar anterior rediculomedullary arteries were predominant on the right, but Adamkiewicz artery often originated from the left lumbar artery, and thoracic anterior rediculomedullary arteries on the left. The posterior radiculomedullary arteries had symmetrical distribution between the left and right sides, and more frequently existed in cervical or lumbar region than in thoracic region.

Conclusion

The arterial

origination and arrangement of the spinal cords in New Zealand White rabbits are different than those in humans; the variations of arteries should be taken into account if the rabbits are used to establish spinal cord injury models.

㊃ 686㊃

ʌ Key words ɔ

Rabbits;

中华神经医学杂志2016年7月第15卷第7期Spinal cord; Artery;

Dissection

Chin J Neuromed, July 2016, Vol.15, No.7

Fund program:National Natural Science Foundation of China (81271315);Special Foundation for

Research Fund for the Doctoral Program of Higher Education of China Science

and

Technology

Planning

Project

Guangdong

Province

State Major Clinical Research Program of China; Funding Project of Neurosurgery Clinical Center of Guangdong Province; ([1**********]014);(2016A020215098)

在急性脊髓缺血损伤机制的实验研究中, 新西兰兔通常被用作实验对象来构建脊髓缺血损伤模型㊂虽然也有学者对新西兰兔的脊髓血供进行过研究, 但大多是针对硬脊膜内的血供分布特点进行描述, 目前尚较少对新西兰兔的脊髓血供来源及其走行分布特点的研究㊂本研究主要目的是从解剖学角度详细描述新西兰兔脊髓血供的来源和走行分布特点, 为构建理想的脊髓缺血损伤模型提供可靠的解剖依据㊂

材料与方法

一﹑实验试剂和材料

1. 试剂：戊巴比妥粉末, 肝素(12500U/支) , 生理盐水, 红色乳胶, 100g/L甲醛溶液(所有试剂从南方医大学试剂中心购置) ㊂

2. 材料：手术剪, 手术镊, 手术刀, 止血钳, 外科缝线, 显微剪, 显微镊, 玻璃插管, 橡胶管, 注射器, 量筒, 烧杯, 玻璃棒㊂

二﹑实验动物

选用健康成年新西兰兔10只, 其中雌性5只, 雄性5只﹔兔龄120~140d ﹔体质量2.5~3.0kg ﹔由南方医科大学实验动物中心提供, 动物生产许可证号：SCXX(粤)2011-0015㊂

三﹑实验步骤

首先对新西兰兔进行麻醉, 从耳缘静脉注入30g/L戊巴比妥(1mL/kg)﹔10min 后注入肝素50000IU/kg进行抗凝﹔30min 后打开胸腔, 探查并确定升主动脉弓, 在升主动脉前壁切开3mm 长切口, 将后端连接有橡胶管的玻璃插管插入升主动脉, 并用2号手术缝合线将血管壁固定在玻璃管上﹔接着用60mL 注射器分次将1000mL ﹑40ħ 生理盐水注入橡胶管进行冲洗, 同时打开右心房, 降低静脉压力﹔然后将提前配置好的红色乳胶溶液从升主动脉注入, 先注射40mL , 用止血钳夹闭橡胶管, 10min 后松开止血钳继续补加15mL ﹔再次夹闭橡胶管, 将标本置于-1ħ 冰箱中, 24h 后将标本取出并泡入100g/L的甲醛固定㊂ 2周后, 取出标本在手术显微镜(德国卡尔蔡司公司) 下进行逐层解剖, 注意保留供应脊髓

的每一根血管[1-4]司, ST-90型号) 磨㊂除最脊后椎椎板用牙科, 从打后磨方机打(韩开国椎世管新, 将公

脊髓从椎管内取出, 仔细观察其供血动脉的来源与分布特点㊂

结

果

一﹑颈段脊髓血供来源

新西兰兔有7个颈椎﹑8个颈髓节段, 其血供主要来源于椎动脉和小脑后下动脉㊂椎动脉从锁骨下动脉发出后, 经上六颈椎的横突孔入颅, 在脑干腹侧, 左﹑右两侧椎动脉合成基底动脉㊂汇合之前, 双侧椎动脉分别发出脊髓前动脉, 两者之间有动脉网相连, 向下合成单根脊髓前动脉, 走行在脊髓前正中沟内, 椎动脉在不同节段发出的前根髓动脉汇入脊髓前动脉, 使其不断向下延续㊂颈髓的背侧则主要由双侧脊髓后外侧动脉供血, 它们首先起自小脑后下动脉, 向下与椎动脉发出的后根髓动脉相连, 不断向

B C D

1：左侧椎动脉﹔2：左侧颈总动脉﹔3：第1颈椎﹔4：左侧第1肋骨﹔5基底动脉﹔6：左侧颈内动脉﹔7：头臂干﹔8：第2颈神经根﹔9：第8颈神经根﹔10：垂体﹔11：第1胸椎

A ：左侧椎动脉从左侧锁骨下动脉发出后, 行走于上6个颈椎横突孔﹔B ：双侧椎动脉发出的脊髓前动脉, 在延髓腹侧汇合成单根脊髓前动脉向下延续, 不同节段椎动脉发出的前根髓动脉参与脊髓前动脉的形成, 箭头示双侧脊髓前动脉起始处有网状结构相连﹔C ：双侧椎动脉在脑干腹侧汇合成为基底动脉, 箭头示起自右侧椎动脉的小脑后下动脉发出供应脊髓背侧的脊髓后外侧动脉﹔D ：不同节段椎动脉发出的后根髓动脉相互连接形成脊髓后外侧动脉(箭头所示)

图1新西兰兔颈段脊髓血供来源解剖照片Fig.1Blood supply of the cervical spinal cord region

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下延伸(图1) ㊂颈段根髓动脉的分布有一定的特点, 每个颈髓节段都发出前根髓动脉参与脊髓前动脉, 但左﹑右前根髓动脉分布并不对称﹔而在每一节段都有左﹑右两侧后根髓动脉加入同侧脊髓后外侧动脉, 这些解剖特点使得新西兰兔的颈髓血供丰富㊂

二﹑胸段脊髓血供的来源

新西兰兔有12个胸椎节段, 此段脊髓血供主要来自肋颈干发出的肋间最上动脉﹑胸主动脉发出的肋间动脉和肋下动脉㊂肋颈干通常起自锁骨下动脉, 偶尔也起自胸主动脉, 其发出的肋间最上动脉一般供应上3个肋间隙, 有时供应上4肋间隙(图2) ﹔而肋间动脉和肋下动脉都起自胸主动脉的后壁, 沿着肋沟向外走行, 发出供应脊髓的根髓动脉和供应神经根的根动脉(图3) ㊂每个胸椎节段都有肋间最上动脉﹑肋间动脉或肋下动脉分支通过椎间孔进入椎管, 它们有的供应硬脊膜, 有的则汇入胸段脊髓前动脉或后外侧动脉, 其两侧根髓动脉分布也有特点, 供应胸段脊髓前动脉的前根髓动脉左﹑右交替出现, 使得大多数节段都会有一侧或者两侧前根髓动脉汇入脊髓前动脉﹔但加入脊髓后外侧动脉的后根髓动脉并不是每个节段都出现, 且左﹑右两侧往往同时出现或同时消失㊂

1：胸主动脉﹔2：头臂干﹔3：右侧锁骨下动脉﹔4：右侧颈总动脉﹔5：左侧颈总动脉6：右侧肋颈干﹔7：右侧肋间最上动脉﹔8：左侧锁骨下动脉﹔9：左侧椎动脉﹔10：左侧肋颈干﹔11：肋间动脉

A ：右侧肋颈干直接起自胸主动脉后壁, 并发出4支肋间最上动脉, 供应上4肋间隙, 而左侧肋颈干起自左侧锁骨下动脉后, 发出3支肋间最上动脉, 供应左侧上3个肋间隙﹔B ：另一标本的双侧肋颈干均起自锁骨下动脉, 都发出3支肋间最上动脉

图2新西兰兔肋颈干的起点与分布

Fig.2Origination and arrangement of the costocervical trunk

1：胸主动脉﹔2：右侧肋颈干﹔3：肋间动脉﹔4：第1腰动脉﹔5：肋下动脉6：胸1神经根﹔7：胸12神经根8：右侧肋间最上动脉

A ﹑B ：肋颈干发出的肋间最上动脉﹑胸主动脉发出的肋间动脉和肋下动脉共同参与12个胸椎节段脊髓的血供﹔C ：供应胸段脊髓的脊髓前动脉及不同节段起自胸主动脉的肋间动脉, 发出供应脊髓的前根髓动脉﹔D ﹑E ：左﹑右两侧脊髓后外侧动脉, 它们向上与颈段脊髓后外侧动脉相连, 向下延续为腰段脊髓后外侧动脉

图3新西兰兔胸段脊髓血供来源解剖照片Fig.3Blood supply of the thoracic spinal cord region

三﹑腰段脊髓血供的来源

新西兰兔共有8个腰椎节段, 主要由起自腹主动脉和骶正中动脉的腰动脉供血㊂在腰1~6节段, 双侧腰动脉先共干起自腹主动脉后壁, 向后走行约2~4mm 后分为双侧腰动脉, 继续向后外走行, 在椎间孔处发出供应脊髓的根髓动脉﹔在腰7和腰8节段, 双侧腰动脉并没有共干, 而是单独起自骶正中动脉﹔供应腰骶段脊髓的根髓动脉也有一定的分布特

点, 其参与脊髓前动脉血供的前根髓动脉多起自右侧腰动脉, 但腰根髓大动脉通常起自左侧腰动脉(图4) ㊂汇入脊髓后外侧动脉的双侧后根髓动脉常同时出现或同时消失, 起自腰7~8的根动脉只供应神经根丝, 并未参与脊髓的血供㊂骶段神经根丝的血供也都来源于骶正中动脉(图5) ㊂

讨论

脊髓缺血再灌注损伤造成的截瘫或偏瘫等并发症严重影响着患者的生活质量, 其发病率呈逐年上升趋势, 至今仍为世界性难题[5-7]为完善的脊髓缺血损伤模型, 并对其㊂只机有制通进行过建更为立更

深入的研究, 探索新的治疗药物和治疗方法(如细胞治疗[8]) 才有可能在神经功能的改善上取得实质性的飞跃[9]近的实㊂验因动此物建模立型非一种常与关人键类, 脊而髓建缺血立理损想伤的机脊制相髓缺

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1：腹主动脉﹔2：肋下动脉﹔3：第1腰动脉﹔4：第8腰动脉﹔5：第1骶动脉﹔6：髂外动脉﹔7：髂内动脉﹔8：骶正中动脉﹔9：腰根髓大动脉﹔10：第2腰动脉﹔11：第1腰神经根

A ：8个腰椎节段及对应的8对腰动脉, 其中上6对腰动脉都共干起自腹主动脉后壁, 第7﹑8对腰动脉则都单独起自骶正中动脉, 第一骶动脉是由髂内动脉发出的, 穿第一骶孔供应骶神经根﹔B ：脊髓腹侧的腰根髓大动脉以及起自其他节段的前根髓动脉共同参与腰段脊髓前动脉的形成﹔C ﹑D ：腰段脊髓左﹑右两侧脊髓后外侧动脉

图4新西兰兔腰段脊髓血供来源解剖照片Fig.4Blood supply of the lumbar spinal cord region

1：腹主动脉﹔2：髂总动脉﹔3：髂内动脉﹔4：骶正中动脉﹔5：髂腰动脉﹔6：第7腰动脉﹔7：第8腰动脉﹔8：第1骶神经﹔9：髂外动脉

图5新西兰兔骶神经根的血供来源解剖照

片Fig.5Blood supply of the sacral nerve root

血损伤模型的基础是要求研究人员熟悉不同实物脊髓血供的来源﹑分布及其与人类的差异[10]狒狒﹑长臂猿等灵长类动物的㊂就验脊种

动

属而言, 猴﹑猩猩﹑髓血管构筑最接近于人类[11]稀缺及伦理道德等客观条件的, 但是由于限制, 目灵前长多目采类动用猪物﹑

狗﹑大鼠﹑兔作为实验对象来研究脊髓缺血损伤机制及治疗策略㊂以往比较解剖学研究以大鼠脊髓血管构筑方面为主, 有关新西兰兔的脊髓营养动脉的研究较少㊂

目前在新西兰兔的脊髓血供研究方面, 有学者提出新西兰兔有7个颈椎﹑8个颈髓节段, 其血供主要来源于椎动脉和小脑后下动脉[12]果一致㊂除此之外, 在本次研究中还㊂发这现与新本研究结

西兰兔颈段脊髓的血供基本都来自于椎动脉及小脑后下动脉, 并没有发现有颈深动脉或颈升动脉向其供血, 但是供应新西兰兔颈段脊髓的根髓动脉要比人类丰

富, 几乎每个颈髓节段都有根髓动脉供血, 且侧支循环较多, 所以在建立新西兰兔颈段脊髓缺血损伤模型时, 要考虑到这一解剖差异㊂

Mazensky 等[13]指出供应新西兰兔胸段脊髓的节段动脉有13组, 包括12对肋间动脉和1对肋腹动脉(即肋下动脉) , 这与本课题组的研究结果并不相同㊂笔者等发现新西兰兔有12个胸椎节段, 且供应12个胸髓节段的动脉主要来自于肋间最上动脉﹑肋间动脉和肋下动脉, 与人类极其相似, 其中起自肋颈干的肋间最上动脉通常供应上3~4肋间隙, 常有7~8对肋间动脉起自胸主动脉后外侧壁, 肋下动脉位于第12肋的下方, 也起自胸主动脉㊂

对于新西兰兔腰段脊髓血供研究中, Mazensky 等[13]提出兔有6个腰椎㊂然而本课题组的研究结果发现兔有8个腰椎, 腰1~6的腰动脉都来自于腹主动脉, 而第7﹑8对腰动脉常起自骶正中动脉, 与人类不同的是并没有髂腰动脉和骶外侧动脉参与腰骶段脊髓的血供㊂新西兰兔腰段脊髓的主要血供来源于腰根髓大动脉, 其经常起自左侧腰动脉, 这与人类非常相似㊂腰根髓大动脉是供应人类腰段脊髓最主要的血管, 常起自胸8~3节段, 50%起自胸9和胸10水平, 且75%起自左侧腰动脉[14]供来源与人类差异较大, 因为猪㊂的猪骶的正胸中动腰段脊脉髓非血常粗大, 直径与髂总动脉相近, 其背侧常常发出一支比较粗大的动脉上行供应腰段脊髓, 所以猪不适合用

作胸腰段脊髓缺血模型的制作[15]胸腰段脊髓血供非常丰富, 几乎㊂每与组人神经类相根比或, 犬每的隔一组神经根就会有根髓动脉汇入脊髓前动脉或脊髓后外侧动脉[16]脉在腰骶段脊㊂髓笔血者供等中认占为一定虽然比新例西, 但兰是兔与骶犬正﹑中动猪相比, 新西兰兔的腰骶段脊髓血供来源特点更接近人类㊂

总之, 理想的脊髓缺血再灌注损伤模型应具备以下特点：(1)建立动物模型的损伤过程及伤后病理

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生理改变同人类脊髓缺血再灌注损伤类似㊂ (2)操作简便, 重复性好㊂目前制作脊髓缺血再灌注损伤模型的方法较多, 但在研究脊髓缺血损伤机制和治疗

策略方面, 仍缺乏比较理想的脊髓缺血损伤模型[17]

通过对新西兰兔不同节段脊髓血供来源与分布特点㊂

的仔细研究, 可为建立脊髓缺血损伤模型提供重要的解剖依据, 但对于新西兰兔脊髓内部血供的分布特点还需要进一步研究㊂

参

考

文

献

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(收稿日期：2016-02-05)

(本文编辑：张玲)