劉展，陶勝忠*，盧慧鵬，王在斌，睢豫擘，牛光明

鄭州大學第二附屬醫(yī)院神經(jīng)外科，鄭州 450014

原發(fā)性三叉神經(jīng)痛（idiopathic trigeminal neuralgia，PTN）的病因不明，普遍認同神經(jīng)血管沖突/壓迫（neurovascular conflict or compression，NVC）學說。微血管減壓術（microvascular decompression，MVD）是目前治療PTN 的主要手段。NVC 理論已由初始的“動脈壓迫神經(jīng)根入腦干區(qū)（root entrance zone，REZ）是導致PTN 的重要原因”擴展至“靜脈和蛛網(wǎng)膜束帶壓迫亦可導致疼痛”、“除了機械性壓迫，血管神經(jīng)間生物共振也是導致神經(jīng)損傷的重要原因”、“NVC 也是導致面肌痙攣、舌咽神經(jīng)痛等疾病的重要原因”等內(nèi)容[1,2]。臨床發(fā)現(xiàn)，血管壓迫神經(jīng)在非疼痛患者中廣泛存在；某些微血管減壓術中未發(fā)現(xiàn)責任血管[3,4]，導致NVC 的合理性受到質(zhì)疑。NVC 在PTN 患者和無痛人群中均可存在，但針對病因的減壓手術對原發(fā)性或繼發(fā)性三叉神經(jīng)痛具有良好療效，PTN 患者MRI 影像可見神經(jīng)因受壓明顯移位、變形和萎縮，暫時阻斷或開通責任血管可終止或誘發(fā)舌咽神經(jīng)痛等提示，神經(jīng)受力異常是疼痛發(fā)生的重要原因[5～6]。在PTN 中，這種異常作用力主要由壓迫神經(jīng)的搏動的動脈產(chǎn)生。而血管神經(jīng)間作用力受血管形態(tài)和血管神經(jīng)接觸方式的影響。因此推測PTN 患者相關血管及血管神經(jīng)接觸有異常。這種異常在基于二維平面的觀察中未引起足夠重視。本研究基于多模態(tài)影像融合及三維體繪制重建（three dimension volume rendering reconstruction，3D-VRR）技術對三叉神經(jīng)根及其周圍血管進行三維解剖再現(xiàn)，并對血管神經(jīng)沖突在PTN 人群和非PTN 人群中三維空間的差異進行分析。

1 材料和方法

1.1 臨床資料

選取2017 年1 月至2021 年5 月鄭州大學第二附屬醫(yī)院神經(jīng)外科診斷明確、接受首次MVD 手術的典型PTN 患者48 例（均為單側(cè)發(fā)?。约巴谑罩蔚臒o面部疼痛病史的面肌痙攣16 例、舌咽神經(jīng)痛2 例進行研究。本研究獲醫(yī)院倫理委員會批準。典型PTN診斷遵從2013 年國際頭痛協(xié)會頭痛分類委員會（Headache Classification Committee of the International Headache Society）第3 版頭痛分類標準。樣本分為疼痛側(cè)組（48 側(cè)）和非疼痛側(cè)組（48+16×2+2×2=84 側(cè)）。

1.2 研究方法

1.2.1 數(shù)據(jù)采集 全部患者入院后接受鄭州大學第二附屬醫(yī)院頭顱核磁共振（3.0T，Siemens 公司）掃描以顯示腦干區(qū)血管神經(jīng)關系。使用序列為釓增強三維時間飛躍成像（3D-TOF）和三維穩(wěn)態(tài)結(jié)構相干成像（3D-CISS）。參數(shù)設置一致。

1.2.2 三維重建及相關測量 由同一名研究人員隨機將全部MRI 原始DICOM 數(shù)據(jù)導入醫(yī)學影像處理軟件3D slicer 4.10.2，通過兩序列自動剛性配準、腦干和血管圖像分割以及三維體繪制重建（3D-VRR），最終生成腦干區(qū)域三維圖像（圖1）。在三維圖像中，與三叉神經(jīng)直接接觸的動脈判斷為責任血管。測量血管神經(jīng)接觸部位至神經(jīng)根的距離、二者接觸點所在平面的血管袢弧長和曲率、血管弧平面和神經(jīng)長軸間的線-面角（θ1）以及經(jīng)接觸點血管弧外切線和神經(jīng)長軸之間的線-線角（θ2）（圖2）。根據(jù)接觸點距神經(jīng)根的長度與神經(jīng)腦池段全長之比，將接觸點在神經(jīng)上的分布分為神經(jīng)根入腦干區(qū)（root of entrance zone，REZ）（神經(jīng)根入腦干處近端1/3 區(qū)域）接觸、REZ 外區(qū)域接觸（神經(jīng)根入腦干處遠端2/3 區(qū)域）和無接觸3 類。

圖2 血管袢曲率、神經(jīng)和血管袢平面夾角測量示意圖θ1表示神經(jīng)長軸和經(jīng)血管神經(jīng)接觸點切線間夾角（線-線角）θ2表示神經(jīng)長軸和血管袢所在平面夾角（線-面角）Fig.2 Schematic diagram of measuring the curvature of the vascular loop and the angle between the nerve and the vascular loop plane θ1 represented the line-line angle between the long axis of the nerve and the tangent line of the transvascular nerve contact point; θ2 represented the linear-plane angle of the long axis of the nerve and the plane of the vascular loop

1.3 統(tǒng)計分析

使用SPSS 20.0 統(tǒng)計軟件對疼痛側(cè)和非疼痛側(cè)血管神經(jīng)接觸部位、接觸神經(jīng)血管袢弧長及曲率、血管袢和神經(jīng)夾角進行統(tǒng)計，組間比較并分析疼痛和各組參數(shù)的相關性，P＜0.05 為有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

PTN 患者平均年齡（60.75±9.87）歲，性別分布男/女為21/27，無面部疼痛患者平均年齡（52.44±11.91）歲，男/女為8/10，一般情況無明顯差異（P＞0.05）。

神經(jīng)有明確動脈接觸者和無動脈接觸者之比在疼痛組為46/2，非疼痛組為50/34。兩組中接觸點的分布也存在明顯差異（表1），疼痛組中接觸點更集中于REZ。兩組血管接觸神經(jīng)的樣本中，血管袢弧長無明顯差異；疼痛組血管袢平均曲率明顯大于無痛組；疼痛組血管袢平面和神經(jīng)間的夾角明顯大于無痛組（表2）。兩組接觸點位于REZ 的樣本中，疼痛組血管袢曲率和血管神經(jīng)夾角明顯大于非疼痛組（表3）。

表1 動脈神經(jīng)接觸部位頻數(shù)分布 %（n）Tab.1 Frequency distribution of artery-nerve contact sites %（n）

表2 接觸點動脈彎曲程度和動脈與神經(jīng)間夾角Tab.2 Comparison of the arterial curvature and the angle between arterial loop and nerves at the point of contact between the painful and none-pain group

表3 疼痛側(cè)和非疼痛側(cè)接觸REZ 時血管袢曲率和血管袢神經(jīng)夾角Tab.3 Comparison of the curvature of the arterial the angle between the arterial nerve in REZ zone between the painful and none-pain group

對PTN 組無痛側(cè)和無痛人群中上述參數(shù)比較，組間無明顯差異（表4）。

表4 PTN 中非疼痛側(cè)和非PTN 中雙側(cè)血管神經(jīng)接觸方式、血管曲率和血管神經(jīng)夾角Tab.4 Comparison of neurovascular contact, curvature of the arterial loop and angle between the arterial loop and the nerve between the none-pain side of the PTN patients and two sides of none-PTN patients

動脈彎曲程度、血管神經(jīng)接觸部位及血管神經(jīng)長軸夾角和疼痛有明確正相關關系（表5）。進一步分析接觸點在REZ 的樣本發(fā)現(xiàn)，血管和神經(jīng)的接觸方式可分為3 種類型（圖3）：I類，以彎曲的弧線（曲率＞0.13）且較大的角度（θ1和θ2均≥30°）壓迫神經(jīng)，40/73例；Ⅱ類，以平緩的弧線（曲率≤0.12）壓迫神經(jīng)（θ1＞20或/和θ2＜30°），15/73 例；Ⅲ類，血管袢曲率0.13～0.26，血管和神經(jīng)夾角非常?。é?或θ2＜20°），16/73 例。疼痛與接觸部位血管袢曲率、血管袢和神經(jīng)角度以及夾角的正弦值密切相關，其中曲率和夾角的正弦值相關度較高（表6）。對接觸點位于REZ 數(shù)據(jù)行疼痛發(fā)生的Logistic 回歸分析則發(fā)現(xiàn)，可能影響疼痛發(fā)生的因素包括血管袢曲率和血管袢神經(jīng)平面夾角的正弦值（表7）。

表5 疼痛與動脈血管曲率、接觸部位、血管神經(jīng)角度Spearman 相關關系Tab.5 Correlation between curvature of arterial loop, contact site and angle between the arterial loop and nerve

表6 存在REZ 接觸樣本中疼痛與動脈血管曲率血管神經(jīng)角度Spearman 相關關系Tab.6 Correlation between the curvature of arterial loop and angle between the arterial loop and nerve when contact site in REZ zone

3 討論

3.1 血管神經(jīng)接觸部位對PTN 影響

神經(jīng)科學界公認NVC 是導致PTN 的主要原因，血管壓迫神經(jīng)的區(qū)域主要位于REZ。一般地，REZ 位于三叉神經(jīng)腦池段入腦橋前3～4 mm 范圍[7]，三叉神經(jīng)腦池段長＜13 mm，因此本研究將三叉神經(jīng)腦池段近神經(jīng)根1/3 長度視作REZ。本研究發(fā)現(xiàn)疼痛側(cè)血管神經(jīng)接觸點較集中于REZ。既往研究指出，并非所有REZ 集中于神經(jīng)根附近[8]；術中腦脊液釋放、蛛網(wǎng)膜束帶離斷等動作可導致血管和神經(jīng)位置改變[9]。本研究中，疼痛側(cè)術前重建提示有2 例未見動脈接觸，4例壓迫點位于REZ 外。在無動脈壓迫的PTN 病例中，有1 例術前影像提示靜脈壓迫，術中也得以證實；1 例術前考慮為靜脈壓迫，但術中打開巖靜脈分支表面的增厚蛛網(wǎng)膜時，出現(xiàn)明確的血管和神經(jīng)分離，確定為蛛網(wǎng)膜束帶和靜脈共同壓迫神經(jīng)。在壓迫點位于神經(jīng)根遠側(cè)病例中，3 例術中發(fā)現(xiàn)因巖靜脈分支牽扯導致神經(jīng)遠端和小腦上動脈接觸，充分游離或電凝切斷靜脈后，動脈和神經(jīng)分離，術后效果良好，因此最終認為這3 例的責任血管是靜脈（圖4）；1 例小腦上動脈壓迫點遠離根部，但術前和術中也明確了同側(cè)橋小腦角（cerebellopontineanglemeningioma，CPA）明顯狹窄。由此，當?shù)湫蚉TN 的術前影像發(fā)現(xiàn)無責任動脈或動脈壓迫點遠離根部時，直接壓迫神經(jīng)的可能是靜脈或者增厚蛛網(wǎng)膜，或由于靜脈及蛛網(wǎng)膜牽拉神經(jīng)導致神經(jīng)與動脈接觸。術中應對神經(jīng)周邊的靜脈和蛛網(wǎng)膜予以充分游離或者離斷，輔以特氟龍墊片，保證神經(jīng)和動脈分離效果。

圖4 典型病例 右側(cè)三叉神經(jīng)痛患者術前及術中圖片顯示三叉神經(jīng)根部血管接觸方式A：術前增強TOF 以及CISS 提示三叉神經(jīng)根部血管接觸（紅色箭頭）B：增強TOF 三維重建提示三叉神經(jīng)根部有巖靜脈，小腦上動脈接觸C：未增強TOF 三維重建提示小腦上動脈（紅色箭頭）接觸三叉神經(jīng)根部遠端（綠色箭頭）D：術中顯示巖靜脈分支（藍色箭頭）在三叉神經(jīng)表面形成壓痕（綠色箭頭）E：術中提示接觸三叉神經(jīng)遠端的小腦上動脈（紅色箭頭）未壓迫三叉神經(jīng)根部遠端Fig.4 Typical case: Preoperative and intraoperative images of patients with right trigeminal neuralgia showed the contact pattern of blood vessels at the root of the trigeminal nerve A: Preoperative enhanced TOF and CISS in a patient with right trigeminal neuralgia suggested vascular contact at the root of the trigeminal nerve (red arrow); B: PV and SCA contact at the trigeminal nerve root was indicated after enhanced TOF 3D reconstruction; C: SCA (red arrow) contact at the distal end of the trigeminal nerve root (green arrow) was indicated after unenhanced TOF 3D reconstruction; D: Intraoperative image showed the indentation of the PV branch (blue arrow) on the surface of the trigeminal nerve (green arrow); E: Intraoperative image indicated that the SCA (red arrow) touching the distal trigeminal nerve did not compress the distal trigeminal nerve root

3.2 動脈血管彎曲程度及血管袢神經(jīng)夾角對PTN影響

MRI 為MVD 術前必查項目，但影像的二維屬性和狹窄的手術視野會影響研究者對血管和神經(jīng)三維解剖關系的判斷而減弱對術前MRI 檢查的重視（圖5）。本研究基于對術前影像的多模態(tài)融合和三維重建，補充了重建前二維圖像丟失的信息，發(fā)現(xiàn)除了血管神經(jīng)接觸點分布差異，無痛側(cè)即使存在血管和神經(jīng)接觸，其接觸方式卻與疼痛側(cè)有明顯的形態(tài)學差異，更彎曲的動脈袢或/和更趨向垂直的血管袢神經(jīng)夾角多見于疼痛組（大曲率血管袢并伴有近乎垂直的血管神經(jīng)夾角幾乎僅見于疼痛組），后者也符合Janneta、Sindou 等強調(diào)的動脈對神經(jīng)“交叉壓迫”的特點。這種過度彎曲的血管以大角度作用于神經(jīng)可能是神經(jīng)受力異常的重要原因。CPA 區(qū)的動脈行程中呈多維扭曲，動脈和神經(jīng)接觸點常見于血管弧外壁[9]，根據(jù)相關流體力學理論，接觸點神經(jīng)受力受流體（血流）速度、血管順應性、血管直徑和血管曲率影響。假設其他因素恒定，血管彎曲越明顯，彎曲處外壁受力則越明顯；同時當神經(jīng)長軸越趨近于垂直血管袢平面，受壓點局部應力也越集中[10～12]。本研究發(fā)現(xiàn)兩組中接觸點都位于REZ 者，仍存在血管曲率、血管和神經(jīng)接觸角度的明顯差異。越彎曲的血管和越大的血管神經(jīng)交叉角，和疼痛相關性越是明顯。這是因為接觸點的神經(jīng)受力，等于該處血管壁應力與夾角SIN 值的乘積。值得注意的是，疼痛組中2 例出現(xiàn)很彎曲的小腦上動脈以近乎平行的方式壓迫神經(jīng)上內(nèi)側(cè)面，這2 例疼痛側(cè)也在神經(jīng)其他平面可見小腦下前動脈或巖靜脈分支的共同壓迫，其神經(jīng)所受壓力呈多源性。以上結(jié)果提示，在進行MVD 治療PTN 時，除了使用合適厚度的墊片分隔血管和神經(jīng)，應盡量減小責任動脈袢弧度、責任動脈袢與神經(jīng)間的夾角，避免神經(jīng)受力異常而提高MVD 手術的治愈率并降低復發(fā)率。李芳珍等[13]報道，TN 患者矢狀位圖像上神經(jīng)周圍血管和三叉神經(jīng)之間角度明顯大于非疼痛患者，也說明血管神經(jīng)夾角在PTN 患者中存在特異性。此外，有研究提示PTN 患者的CPA 區(qū)狹窄[14]，而狹窄腦池內(nèi)的三叉神經(jīng)長度縮短和神經(jīng)血管接觸幾率增大，可能是導致疼痛發(fā)生的原因之一。Satoh 等[15]研究表明，血流動力學因素如血流對血管外壁的剪切應力在三叉神經(jīng)痛和面肌痙攣患者責任血管中表現(xiàn)異常。據(jù)此可以推斷異常的血管神經(jīng)接觸方式將導致PTN 患者神經(jīng)受力增加，最終導致神經(jīng)疲勞性損傷。靜脈的影響則由于樣本數(shù)較少，需要做進一步研究。

圖5 不同群組血管壓迫神經(jīng)方式二維圖像和三維圖像對比圖A：1 名PTN 病例3D CISS 序列圖（紅色箭頭示血管壓迫神經(jīng)部位）及其不同體位觀察血管壓迫神經(jīng)方式模式圖（A1～2）B：1 名無疼痛病例3D CISS 序列圖（紅色箭頭提示也存在血管壓迫神經(jīng)）及其三維模式圖（B1～2）兩病例在某一角度（圖A2，B2）觀察時壓迫方式類似，但實際血管壓迫神經(jīng)方式完全不同F(xiàn)ig.5 Comparison of 2D and 3D images of NVC in different groups A: 3D-CISS sequence of a PTN case (red arrow showed the nerve site of vascular compression); A1, A2: showed the pattern of NVC at different viewing angles in this patient; B: a 3D-CISS sequence of a painless case (red clipping indicated vascular compression of the nerve)and the 3D model of the right side.Although the NVC in the two cases were completely different in 3D model, they were similar when observed from a certain viewing angle in 2D images (A2, B2)

綜上，通過三維圖像可發(fā)現(xiàn)PTN 患者中存在血管神經(jīng)接觸方式異常，其責任動脈以更彎曲的弧度和更大的血管神經(jīng)夾角，更集中地壓迫三叉神經(jīng)REZ，這種異常壓迫與疼痛相關。