探索深部空间——揭示脑室周围结构的解剖以展现人脑侧脑室

摘要

本文展示了如何有效利用纤维解剖方法，在三维空间中揭示人脑的浅层白质纤维束和脑室周围结构，以帮助学生理解脑室的形态学特征。

摘要

解剖学学生在学习脑室系统解剖结构时，通常仅被提供二维（2D）切面和图像，而这往往使学生感到困难。由于脑室是位于大脑深部的负性空间，理解其解剖结构的唯一方法是认识构成其边界的邻近结构。在任何标准解剖平面观察这些空间的二维图像，均无法完整呈现所有构成脑室边界的结构。因此，仅依赖二维切面要求学生自行构建脑室三维空间结构的心理图像。本研究旨在建立一种可重复的人脑解剖方法，以创建一种教学资源，增强学生对脑室与周围室周结构之间复杂关系的理解。为实现这一目标，我们制作了一段视频资源，采用纤维束解剖法，逐步展示侧脑室和第三脑室，以及与之密切相关的边缘系统和基底神经节结构。该方法的优势之一在于能够清晰显示白质纤维束，而这些结构在其他解剖技术中难以分辨。本视频配套一份书面操作规程，系统描述了解剖流程，以帮助使用者重复该脑解剖过程。该教学资源包对教育工作者和学生均具有重要价值。教育工作者可依据本指南制作教学材料，学生也可在指导下亲手完成脑解剖，作为一项实践性操作活动。我们建议将本视频指南纳入神经解剖学教学中，以增强学生对脑室形态及其临床意义的理解。

引言

许多学生难以理解位于人脑深部的脑室系统中的负空间^1,2。目前学生用于学习脑室的常见资源所提供的图像，往往只能粗略地呈现这些深部脑结构之间复杂的三维关系。掌握脑室系统及其相关结构的三维解剖结构在神经外科中尤为重要，因为进入脑室系统是测量颅内压、减压脑室系统以及给药最常用的技术之一³。此外，医学影像技术的快速发展也迫切需要培养解读三维解剖结构的能力。

不同平面的脑部二维（2D）切片通常用于可视化构成脑室负空间边界的深部脑结构⁴。然而，仅靠脑部的二维切片不足以帮助学生理解脑室三维结构的完整形态以及该区域的精细细节，例如连接大脑皮层与皮层下结构的纤维束⁵。因此，教育者不得不依赖学生自身能力来构建出易于理解的脑室三维概念⁴。对于空间感知能力较弱的学生而言，建立这种三维图像极为困难。尽管塑料模型和脑室铸型能够提供脑室系统的三维表征，但它们无法展示构成脑室边界的完整结构关系。学生常常机械地拆卸塑料模型的各个部分，以观察脑室系统并理解其相互连接。在此过程中，他们往往忽略了每个结构之间精细的相对位置关系，从而丧失了对这些结构关联性的理解（例如 胼胝体构成侧脑室顶壁的结构关系）。

新型计算机教学工具的开发已解决了其中部分局限性。然而，许多此类模型仍局限于静态文本和图像，未能充分利用这些新技术所提供的交互性^7,8。尽管交互式技术允许用户旋转三维计算机模型以观察多个视角，但这可能会使一些用户（尤其是初学者）感到困惑，因为他们难以准确定位结构方位⁶。此外，研究表明，交互式计算机资源在教授更复杂的解剖结构时效果较差⁶。因此，神经解剖学教育面临的一项挑战是为学生提供能够充分可视化脑室系统、理解其三维结构及解剖关系的学习资源，包括那些与脑室周围结构形成复杂联系的精细的联合纤维、投射纤维和连合纤维束²。

解剖已被证明是学习解剖学的一种极佳的教学方法^7,8。最近的一项研究提供了学生通过解剖学习神经解剖学益处的证据。2016年，Rae et al. 发现参与解剖的学生在神经解剖学知识的短期和长期记忆保持方面均有提高⁹。尽管技术的进步持续提升了三维计算机模型的精确性和交互性，但目前尚无法通过数字手段复制通过动手解剖所获得的知识¹⁰。

本研究旨在对人脑进行可重复的解剖。我们选择了纤维束解剖法，因为该方法能够保存精细的纤维束和脑室周围灰质结构，从而更清晰地界定脑室的负空间。

本文提供了一套完整的分步指南，用于制作脑室及室周结构的解剖示教标本模型，并配有相应的培训视频，可用于神经解剖学的教学与学习。这些资源可供教育工作者和学生在教授和学习脑神经解剖学时使用。

方案

本文所述所有方法均经澳大利亚国立大学人类研究伦理委员会批准。为构建脑室模型，我们采用了克林格纤维解剖技术^12,14。克林格技术是一种触觉解剖方法，通过去除皮层部分灰质并逐层剥离神经纤维束，从而由表及里逐步展示脑组织从表面至深部结构的解剖层次。

注意：在配套视频和图像中用于演示本方案的脑标本，系小心取自澳大利亚国立大学医学院遗体捐赠项目获得的经福尔马林灌注保存的人类尸体。捐赠者无已知神经系统疾病的病史。去除硬脑膜后，脑组织在室温下保存于10%乙醇溶液中达三年之久。

1. 准备

1. 从经防腐处理的人体尸体中获取完整脑组织，去除硬脑膜，并将脑组织置于室温下的10%乙醇中保存，以备解剖使用。
   注意：操作时应在通风良好的房间内，根据当地规定佩戴个人防护装备。在开始解剖操作前，确保所有参与者均熟悉机构规定的手术刀及其他锐器的安全操作与处置流程。
2. 准备以下器械：剪刀、镊子、刀片（No. 15 和 No. 22）、金属探针以及金属手术刀柄的钝端（图1）。使用手术刀柄的钝端以尽量减少对精细神经纤维的损伤，并保护主要的白质纤维束（图2）¹³。
3. 将脑组织摆放至腹侧面朝上。

2. 解剖步骤

注意：解剖过程大约需要 2 到 3 小时完成

1. 使用无创（钝头）镊子从两侧大脑半球上移除蛛网膜及其相关血管组织。
2. 轻轻抬起小脑并定位下丘。将连接长柄手术刀的刀片（15号）置于下丘尾侧，沿轴向切开脑干。操作时应尽量保持刀片水平，以避免损伤小脑。注意保护中脑的四叠体。
3. 调整脑组织位置，以便观察左侧或右侧外侧裂。从缘上回开始，使用手术刀柄的钝端轻轻去除表层皮质层。先在外侧沟上方轻柔向前推进，再移至其下方，以暴露分别位于顶叶、额叶和颞叶内的水平联合纤维束。
4. 沿环绕岛叶后缘呈弓形走行的纤维方向分离，显示连接上、下纵束的弓状束。
5. 在前部，轻轻去除中颞回和下额回残余的表层皮质层，以暴露连接颞叶与额叶的钩束纤维。
6. 辨认岛叶皮质的短回结构，随后去除岛叶。接着去除最外囊和屏状核，以暴露其下方的外囊。注意观察位于外囊深部壳核所形成的隆起。向皮质背侧移动，暴露放射冠的纤维（图4）。
7. 去除脑背侧剩余的皮质及皮质下白质，直至暴露扣带回。继续使用手术刀柄的钝端去除扣带皮质，以显露扣带——即连接前穿质与海马旁回的白质通路。
8. 采用相同技术，从后向前去除扣带，以暴露胼胝体，该结构由连接两侧大脑半球的联合纤维组成。此时可清晰看到胼胝体体部（主干）的背侧表面（图6）。
9. 在对侧大脑半球重复步骤2.3至2.8。
10. 触诊并确定一侧半球侧脑室的范围。使用探针在侧脑室三角区部位穿刺其侧壁。将24号刀片（安装于4号刀柄）经穿刺点插入，向下切开，完整暴露侧脑室下角的全长。
11. 返回侧脑室三角区，将切口向上延伸至胼胝体压部（图5中的虚线所示）。
12. 在另一侧半球重复步骤2.10和2.11。
13. 在两侧半球，从三角区开始沿胼胝体方向向前做长约3 cm的平行切口，继续切开以打开侧脑室体部（图6中的虚线所示）。
14. 在每侧半球，分别于胼胝体膝部水平在前方、压部水平在后方，将两条平行切口连接起来。用非优势手持镊子轻轻提起压部处的胼胝体。用优势手持小型锐利剪刀，将压部分离于其下方的透明隔。到达体部前端后，切断胼胝体并将其移除。
15. 将脑腹侧面沿长轴置于非优势手手掌中，以稳定枕叶和颞叶区域（后部）。同时，用优势手以拇指和对侧手指牢固而轻柔地夹持脑的前端，手指应置于脑双侧的壳核位置。
16. 通过轻柔牵拉和扭转动作，将脑的前部与后部分离，特别注意保持脉络丛完整。建议由一名同事协助引导分离过程，并在必要时使用手术刀轻柔切断残余的连接组织。

结果

该解剖方法通过将脑分为前部和后部，暴露脑室系统（图7 和 图8）。后部可从侧脑室下角与后角的内侧观察到侧副三角，后角和下角分别延伸至枕叶和颞叶（图8）。在下角/颞角中，构成其内侧壁的海马清晰可见，同时亦可见穹窿的伞部及脚部。

大脑前部的解剖切面（图7）可观察到构成侧脑室前角边界以及向前突出的结构。在吻端，尾状核头部体积较大，清晰可见其构成侧脑室前角的外侧边界。侧脑室的内侧壁和顶壁大部分已被去除，但在该标本的吻端，内侧仍可见透明隔的残余部分，上方仍可见胼胝体。向背侧移动，丘脑的庞大结构逐渐显现，其构成了侧脑室体部底壁的大部分；而尾状核的狭长体部则位于丘脑的背外侧，构成侧脑室底壁外侧的一...

讨论

本文的目的是制定一份解剖指南，供教师和学生传播使用，以增强对人类大脑深部脑室及脑室周围结构的教学与学习效果。我们制定了一份配有图像的分步指南，并辅以视频资源，可用于帮助理解脑室及其相关结构的形态学特征。该解剖技术本身并非全新方法，纤维解剖法此前已被用于小脑解剖学的研究¹⁴。然而，本研究的创新之处在于将传统解剖方法与现代带注释的视频制作相结合。这表明，尽管解剖学在解剖学教育中的应用已减少，但仍可审慎用于促进学生学习，尤其适用于那些无法接触人体解剖或更倾向于使用电子资源进行学习的学生。纤维解剖技术为学习侧脑室的三维解剖结构提供了塑料模型和计算机模型之外的补充资源。与塑料模型、脑横断面切片及脑室铸型相比，我们的解剖方法更清晰地展示了脑室的三维结构及其与构成脑室边界的结构之间的空间关系。

为学习人类大脑深层结构提供有效的教学资源，是解剖学教育工作者面临的一项挑战。目前常用的教学资源存在一定的局限性。尽管解剖历来是解剖学教育的核心手段，但由于其他学科带来的时间压力、安全顾虑以及遗体捐献者数量减少，其可及性已显著降低

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
15号手术刀片	Swann-Morton	0205	手术刀片
11号手术刀片	Swann-Morton	0203	手术刀片
24号手术刀片	Swann-Morton	0211	手术刀片
长型手术刀柄 No3L	Swann-Morton	0913	手术刀柄
短型手术刀柄 No4G	Swann-Morton	0934	手术刀柄
剪刀			剪刀
无创镊			无创镊
有齿镊			有齿镊
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