目的:岛叶是边缘系统外结构之一,构成大脑皮质的内陷部分,并形成外侧裂的底部。作者对岛叶区域进行了详细的解剖学研究,以协助制定可靠的手术入路方案,从而确保手术顺利进行。
方法:本研究利用25例福尔马林固定脑标本(50个半球)对岛叶区域的定位解剖进行了研究。岛叶周围的脑回(前、上、下)分别界定了额眶叶、额顶叶和颞叶盖的边界。这些盖区覆盖并包围着岛叶。岛阈位于侧裂的深处,构成岛叶的前基底部分。岛叶中央沟将岛叶分为两部分:前岛叶(较大)和后岛叶(较小)。前岛叶由三个主要的岛短回(前、中、后岛叶回)以及副岛回和岛横回组成。这五个脑回均汇聚于岛叶顶点,该处是岛叶最表浅的部分。后岛叶由前岛长回、后岛长回以及将二者分隔开的后岛叶中央沟组成。研究发现,前岛叶仅与额叶相连,而后岛叶则同时与顶叶和颞叶相连。观察到盖回和盖沟在盖部内相互交错,并与岛叶的回和沟相互交错。通过纤维分离技术,确定了岛叶的各种独特解剖特征及相互关系。
结论:本文描述了岛叶区域的解剖拓扑结构,并提出了具有外科临床意义的脑回与脑沟模式的实用术语。本研究澄清并补充了现有信息,有助于建立更连贯的外科手术理念。
在人类中,岛叶(Reil岛)是一种高度发达的结构,完全被包裹在脑内。由于其位于侧裂底部,且被额眶叶、额颞叶和颞叶盖所覆盖,因此只有外侧裂被大幅打开时才能看到它。岛叶是被称为中间皮层的旁边缘结构之一,在解剖学和功能上位于古老皮层与新皮层之间。在许多临床和实验研究中,岛叶被认为具有多种功能,例如记忆、驱动力、情感、高级自主神经控制、味觉和嗅觉;然而,其所发挥的完整且全面的作用至今仍不明朗。
打开侧裂,便为进入大脑的各个区域提供了一条“通道”。打开Sylvian裂后,即可进入Willis环、鞍区及鞍旁区,以及颞叶中下部区域,同时暴露岛叶的前下部。当癫痫灶、肿瘤或血管病变累及岛叶及其盖部时,必须对Sylvian裂进行更广泛的探查。若需处理位于尾状核、内囊前后肢、杏仁核、海马体以及侧脑室各部位的深部病变,则必须沿整个长度打开Sylvian裂,从而暴露整个岛叶,并确保能够充分到达这些区域。
与已发表的大量关于岛叶功能解剖学的研究相比,但关于岛叶区域解剖学分布的研究却寥寥无几,且其中大部分由早期解剖学家完成。一份关于岛叶解剖学分布,岛叶的解剖学及其与上覆盖板及邻近结构的关系,将大有裨益,提供扎实的基础知识,有助于术前规划及后续手术策略的成功实施。本研究旨在简明扼要地描述该区域的解剖结构,详细阐述岛叶及盖叶与邻近结构的解剖关系,并辅以一系列综合性特征,以帮助术中明确识别岛叶结构的各种解剖标志。运用基于这些解剖学知识制定的手术策略,可确保识别出相关解剖标志,从而指导手术入路并优化对岛叶及周围区域的探查。
材料与方法
本研究对25例福尔马林固定的成人脑标本(50个半球)的岛叶区域进行了形态解剖学研究。这些标本是在完成常规尸检程序后获取的,并保存在10%福尔马林溶液中至少2个月。为保持标本真实的解剖轮廓,每例标本均通过基底动脉悬挂于溶液中。研究特别侧重于以下方面:考察岛叶的脑回与脑沟的解剖变异及其与岛叶盖的关系;明确岛叶与侧脑室及邻近结构之间的关系;以及考察岛叶在脑表面的位置与其外科相关解剖标志(特别是Sylvian裂)的对应关系。我们对其中10例标本在手术显微镜下,借助纤维解剖技术进行了研究。这确保了对大脑深层结构以及岛叶邻近脑纤维系统的全面分析。综合以往研究的评估结果,我们建议对岛叶及盖部的各个区域采用扩展的命名法。
结 果
外侧裂(Sylvian fissure)
外侧裂是一条深而显著的大脑裂隙,横贯大脑的下表面和外侧面,从前穿支延伸至缘上回。它将额叶和顶叶与颞叶分隔开来,岛叶构成其底面。外侧裂分为前部(干)和后部(岛盖)两部分。其干起始于位于钩回外侧回水平处的前穿质下方,并向外侧延伸于眶回与颞极之间。在所研究的标本中,外侧裂干的平均长度为39毫米(范围30-56毫米)。颞切迹和额眶支是外侧裂的两条侧支。当干到达大脑外侧面时,它分为水平支、上升支和后支;我们将这三条分支的汇合处命名为“Sylvian点”。水平支和上升支将额下回(F3)分为眶部、三角部和盖部。后支将额叶和顶叶与颞叶分隔开,并形成Sylvian线,在我们的标本中其平均长度为75毫米(范围59–86毫米)。后支由对角沟、前后旁中央沟、终末上升及下降支,以及颞横沟的侧支组成。马蹄形的缘上回覆盖于后支的上缘。
侧裂干的底面构成前岛叶沟(sylvian vallecula),该结构对应于前孔质。在脑标本中,前岛叶沟的平均长度为32毫米(范围27-35毫米)。外侧裂干与蝶骨小翼后缘的轮廓相对应。外侧裂后支的底由岛叶和后岛叶沟组成。后岛叶沟的平均长度为38毫米(范围35-42毫米,表1和图1-4)。
成人岛叶
成人岛叶完全被Sylvian裂所包围并隐藏其中;只有在该裂被撑开后,才能看到它。切除额眶部、额顶和颞盖后,整个岛叶便显露出来,呈金字塔状。前、上及下环岛沟清晰地界定了岛叶,并将其与周围皮质区域区分开来,岛叶边缘区域除外。前环岛沟将岛叶的前表面与前额眶盖部分隔开来。在我们的标本中,该沟的长度平均为28.4毫米(范围23-34毫米)。上环岛沟将岛叶的上表面与额颞盖区分隔开,其长度平均为57.6毫米(范围51-68毫米)。下环岛沟将岛叶的下表面与颞叶盖部分隔开。该沟的长度平均为49.2毫米(范围42-61毫米)。金字塔形岛叶的顶点被称为“岛叶顶点”;其最表层点距脑表面平均12.6毫米(范围9-16毫米)。在岛叶顶点同一平面上,颞盖覆盖岛叶下部,平均距离为14.8毫米(范围12-17毫米)。额顶叶盖覆盖岛叶的上表面,平均距离为19.1毫米(范围17-23毫米,表1-3及图1-8)。
岛叶干位于外侧裂的深处,构成岛叶的前基底部分。岛阈位于岛叶干内,由一条狭窄的嗅皮质带组成。该结构位于岛叶与侧裂谷外侧边缘之间的狭窄裂隙处,并沿外侧嗅带的外侧面延伸,该嗅带连接岛叶皮层与前穿孔质。侧裂小谷的平均宽度为3.9毫米(范围3-6毫米)。
岛叶中央沟作为岛叶的主要且最深的沟回,斜向贯穿岛叶,其走向与Rolando中央沟相似。它将岛叶划分为大小不等的两个区域:前岛叶(较大)和后岛叶(较小)。在所研究的脑半球中,90%的样本中岛叶中央沟界限清晰,自上环岛沟延伸至岛叶边缘,呈一条连续的线。在其最深处,平均深度为5.1毫米(范围4-6毫米)。在其余10%的大脑半球中,该沟界限不清晰。其延伸线间歇性中断,将沟分割成若干部分。
图1.大脑标本照片。
上图:Sylvian裂位于左大脑半球的侧面。额眶叶、额顶叶和颞叶盖皮质覆盖着岛叶。
下图:切除盖部皮质至环岛沟水平后,岛叶暴露出来。白色字母缩写表示脑回和裂。alg=前岛长回;aps=前环岛沟;ar=外侧裂上升支;ascs=前亚中央沟;asg=前短岛回;cis=中央岛沟;cs=中央沟;F2=额中回;f2=额下沟;hr=侧裂水平支;ia=岛叶顶点;ips=下环岛沟;li=岛阈;log=外侧眶回;mog=内侧眶回;msg=中岛短回;op=F3的盖部;or=F3的眶部;pcg=中央前回;pcis=前中央岛沟;pcs=中央前沟;pg=中央后回;pis=后中央岛沟;plg=后岛长回;pog=后眶回;ps=中央后沟;pscs=后亚中央沟;psg=后岛短回;sis=岛短回沟;smg=缘上回;sps=上环岛沟;tg=岛横回;tr=F3的三角回;T1=颞上回;T2=颞中回;T3=颞下回;t1=颞上沟。
前岛叶是这两个区域中较大的一个,其脑回数量多于后岛叶。前岛叶由岛横回和副岛回以及三个主要的岛短回(前、中、后)组成。岛横回和副岛回共同构成岛叶极,位于岛叶的最前下内侧。内侧眶回的后部与后眶回的内侧部分共同构成后内侧眶小叶,该小叶与横岛回相连,并延伸至岛叶顶端(图1-3)。横岛回作为前岛叶下部与后额眶区之间的连接枢纽。在86%的大脑半球中,岛叶横回界限清晰;但在其余14%的半球中,其发育不全。副岛叶回从前短回的前部延伸,位于额眶盖下方,在岛叶横回的上方。这一小脑回常完全横跨前环岛沟,并与额眶盖内侧的对应脑回相连,构成眶下脑回之一。在48%的大脑半球中,副岛叶回发育良好,而在34%中则发育不全。在剩余18%的大脑半球中,该回缺如。
图2.左侧岛叶区域的示意图(人工翻开颞上回),附详细名称标注。
白色字母缩写表示脑回和脑裂。ag=副岛叶回;ahg=前赫歇尔回;aip=前岛叶点;alg=前长岛叶回;aog=前眶回;aps=前岛周沟;ar=外侧裂上升支;as=听觉沟;ascs=前亚中央沟;asg=前短岛回;atpg=前横顶回;atps=前横顶沟;cis=岛叶中央沟;cs=中央沟;ds=对角沟;fol=额眶部;fos=额眶沟;gr=直回;gs=施瓦尔贝回;hr=外侧裂水平支;ia=岛叶顶点;ips=下环岛沟;li=岛叶边缘;log=外侧眶回;los=外侧眶沟;mog=内侧眶回;mos=内侧眶沟;msg=中短岛回;mtpg=中横顶回;op=F3的盖部;or=F3的眶部;os=嗅沟;pcg=前中央回;pcis=前中央岛叶沟;pcs=前中央沟;pg=后中央回;phg=后赫歇尔回;pip=后岛叶点;pis=后中央岛叶沟;plg=后长岛叶;plol=后外侧眶叶;pmol=后内侧眶叶;pog=后眶回;pos=岛叶后沟;ps=中央后沟;pscs=后亚中央沟;psg=后外侧短岛叶回;ptpg=后横顶叶回;ptps=后横顶叶沟;scg=亚中央回;sis=短岛叶沟;smg=缘上回;sopg=亚颞上回;sorg=亚眶回;spcg=亚前中央回;sps=上岛周沟;ss=极平面施瓦尔贝沟;stg=亚三角回;tal=外侧裂上升支;tdl=外侧裂下降支;tg=岛叶横回;ti=颞叶切迹;tos=眼眶横沟;tp=颞极;tpl=颞平面;tr=F3三角部;tts=颞横沟;T1=颞上回;T2=中颞回;t1=颞上沟。
前短岛回和后短岛回结构清晰且呈凸起状,而中短岛回通常发育不全,仅略呈凹陷状。前短岛回的前上缘,在其与前环岛沟和上环岛沟交汇处,被称为“前岛点”。在8%的大脑半球中,观察到前岛叶点处存在一处小凹陷;而在28%的大脑半球中,已形成一条小沟,在前岛短回的上部形成了一条纵向分界。在74%的大脑半球中,前岛叶所有回共同覆盖的区域以及所有回似乎起源于此的点被称为“岛叶顶点”,这是最靠近脑表面的部分。在其余26%的大脑半球中,岛短回沟——该沟将前岛短回与中岛短回分隔开来——横贯岛叶顶端,并延伸至岛叶边缘。位于中岛短回与后岛短回上部之间的前中央岛沟,在52%的大脑半球中仅为一处浅凹;正是在这些半球中,发现中短岛回发育不全,且仅略呈凸起。
图3.大脑标本照片。
上图:经下岛周沟切除颞叶盖后,左脑半球的下外侧视图。图中显示了岛叶及其与额眶盖和额顶盖的解剖关系。
下图:通过前岛周沟和上岛周沟分别切除前额眶盖和前额顶盖后,左脑半球的上外侧视图。图中显示了岛叶及其与颞叶盖的关系。白色字母缩写表示脑回和裂。a=杏仁核;ag=副岛叶回;ahg=前赫歇尔回;aip=前岛叶点;alg=前岛长回;aog=前眶回;ar=外侧上升支;as=听觉沟;ascs=前亚中央沟;asg=前岛短回;atpg=前横顶回;cis=中央岛沟;cs=中央沟;F2=额中回;gr=直回;h=海马;hr=外侧裂水平支;ia=岛叶顶点;li=岛阈;log=外侧眶回;los=外侧眶沟;mog=内侧眶回;mos=内侧眶沟;msg=中岛短回;mtpg=中横顶叶回;op=F3的盖部;or=F3的眶部;os=嗅沟;pcg=前中央回;pcs=前中央沟;pg=后中央回;phg=后赫施尔回;pip=后岛叶点;pis=后中央岛沟;plg=后岛长回;plol=后外侧眶叶;pmol=后内侧眶叶;pog=后眶回;pos=后岛叶沟;ps=后中央沟;pscs=后亚中央沟;psg=后岛短回;ptpg=后横顶叶回;scg=亚中央回;sis=短岛回沟;smg=缘上回;spcg=亚前中央回;tg=横岛回;tos=横眶沟;tp=颞极;tpl=颞平面;tr=F3的三角部;F3;ts=颞干;tts=横颞沟;T1=颞上回;T2=颞中回;t1=颞上沟。
图4.示意图,显示了与外侧裂和岛叶相关的测量距离。字母编码的定义见表1。
表1 外侧裂与岛叶的测量
*字母编码适用于结构的长度或结构之间的距离,如图4所示。
后岛叶与前岛叶之间由岛中央沟分隔,由前岛长回和后岛长回组成。前岛长回体积较大且发育更充分。在我们研究的所有大脑半球中均可见到该结构。“后岛叶点”是用来描述上、下环岛沟汇合处的术语,这两条沟沿着外侧裂后支的深部延伸,形成一条共同的干,我们将其命名为“后岛叶沟”。前岛长回与后岛长回之间由后中央岛沟分隔,在56%的大脑半球中,该沟界限不甚清晰,其延伸线常间断。在另外18%的大脑半球中,我们仅观察到岛叶后上部存在一处浅凹陷,即后中央岛沟。在后一种情况下,观察到岛叶后部的两个长回在后中央岛叶沟下方汇合,并作为共同的干延伸至岛叶边缘。在剩余的26%的大脑半球中,后中央岛叶沟仅表现为极浅的凹陷,且后长回发育极不充分。与岛叶及相关解剖标志相关的测量数据汇总于表2和表3中。
表2 岛叶与脑回及侧脑室相关的测量数据测量值(mm)
*字母编码适用于结构的长度或结构之间的距离,如图8上所示。
表3 岛叶至大脑表面的测量值(mm)
*字母编码适用于结构之间的距离,如图8下所示。
图5.显示左脑半球经岛叶的矢状切面的照片。白色字母的缩写表示脑回和脑裂。ahg=前赫歇尔回;alg=前岛长回;aps=前环岛沟;asg=前岛短回;atpg=前横顶叶回;cis=中央岛叶沟;cs=中央沟;F2=额中回;f2=额下沟;ips=下环岛沟;li=岛阈;msg=中岛短回;pcg=前中央回;pcs=前中央沟;pg=后中央回;ps=后中央沟;psg=后岛短回;sps=上环岛沟;tg=横岛回。
图6.显示右脑半球岛叶轴向切面的照片,俯视图。白色字母的缩写表示脑回和裂隙。ahg=前赫歇尔回;alg=前岛长回;aps=前环岛沟;asg=前岛短回;atpg=前横顶叶回;bf=穹窿体部;c=屏状核;cg=扣带回;cis=中央岛叶沟;cn=尾状核;crf=穹窿脚;ec=外囊;exc=外侧囊;gcc=胼胝体膝;gp=苍白球;ic=内囊;ips=下环岛沟;msg=中短岛叶回;p=尾状核;pcis=前中央岛叶沟;pis=后中央岛叶沟;plg=后长岛叶回;psg=后岛短回;scc=胼胝体压部;sf=外侧裂;sis=短岛叶沟;t=丘脑。
岛叶与盖叶的关系
一层岛叶皮质覆盖在岛叶周围沟上,并延伸至与每个盖叶相接。我们无法确认岛叶的回和沟是否与盖叶的相应回和沟直接相连,但在许多标本中,观察到一种接近连续的结构。观察到前岛叶与额叶相连,而后岛叶则与顶叶和颞叶均相连。观察到盖叶的回与沟相互交错,并与岛叶的回与沟相互交错。覆盖岛叶的三个盖叶之间由外侧裂的水平支和后支分隔开。
额眶盖。水平支位于额眶盖叶与额顶盖叶之间,后支则位于额顶盖叶与颞盖叶之间。前颞叶盖、后颞叶回、外侧颞叶回的后部以及额下回(F3)的颞叶部分共同构成前颞叶盖,覆盖岛叶的前表面。前环岛沟界定了前颞叶盖与岛叶之间的边界。后内侧眶叶位于横眶沟的内侧端,由内侧眶回的后部及后眶回的内侧部分组成。它与横岛回相连。后外侧眶叶位于横眶沟的外侧端,由后眶回的外侧部分和外侧眶回的后部组成。未观察到外侧眶回与F3的眶部之间存在明确边界。两个眶下回(上、下眶下回)位于额眶盖的内侧,覆盖岛叶的前表面。它们与副岛回以及前短回的前表面相连续。(图1-8)
额颞盖。F3的三角部和盖部、前中央回和后中央回的下部,以及缘上回的上部共同构成额颞盖,该结构覆盖岛叶的上表面。该盖部的后段还覆盖着颞叶盖,这两个盖部之间由“后岛叶沟”分隔,该沟位于外侧裂后支的深部。
上环岛沟界定了额顶叶盖与岛叶之间的边界。三角部构成外侧裂水平支与上升支之间的区域。外侧裂的水平支是上环岛沟的延伸,而上升支则是前环岛沟的延伸。这些沟的汇合处被称为“前岛叶点”。三角部的内侧面称为“亚三角回”,其覆盖并延续至前短岛回。亚眶下回和亚盖回分别从前、后方向覆盖前短岛回。
F3的盖部位于外侧裂的上升支与下中央前沟之间,被称为Broca’s区(44区)。在68%的大脑半球中,对角沟横贯Broca’s区。盖部内侧被称为“下盖回”,其范围涵盖短岛回沟、中短岛回以及前短岛回的后外侧部分。亚中央前位于盖部的内侧及中央前回下部上。它涵盖中短岛回和前中央岛沟。
在82%的大脑半球中,中央沟的下端并未延伸至外侧裂。亚中央回位于中央前回和中央后回下部的内侧,其边界由前中央沟、后中央沟或亚中央沟划定。亚中央回覆盖中央岛回沟。
图7.显示通过室间孔和杏仁核的大脑冠状切面的照片,前视图。a=杏仁核;ac=前连合;ahg=前赫施尔回;alg=前岛长回;bcc=胼胝体体部;bf=穹窿体;c=屏状核;cg=扣带回;cis=中央岛叶沟;cn=尾状核;cs=中央沟;ec=外囊;exc=极外囊;fg=梭状回;gp=苍白球;ic=内囊;ot=视束;p=壳核;ph=海马脚;phg=后赫歇尔回;phig=海马旁回;psg=后岛短回;scg=亚中央回;T1=颞上回。
中央后回下方和缘上回的上部共同构成额顶盖的其余部分。前、中、后横顶回位于额顶盖的内侧。前横顶叶回覆盖后中央岛叶沟以及前岛长回和后岛长回的上部,这些回毗邻颞叶盖的前赫歇尔回。前横顶叶回与前赫歇尔回的交界处被称为“后岛叶点”。中横顶叶回覆盖颞叶盖的横颞沟。额颞叶盖的后横顶叶回与颞平面重叠,共同构成上缘回的内侧面(图1-8)。
颞叶盖。颞上回连同颞极及缘上回的下部,共同构成颞叶盖,该结构覆盖岛叶的下表面及前穿孔质。极平面、前部和后部赫歇尔回以及颞平面共同构成颞盖的内侧面(图2和图3下)。外侧嗅带向外侧延伸进入外侧裂小谷,并在岛叶边缘处向内侧转折,一直延伸至钩回表面,最终在内侧与半月回相邻,在外侧与环回相邻,二者之间由半环状沟分隔。内嗅沟将钩回和颞盖与前穿孔质分隔开来。
侧裂干的第一侧支被称为“颞切迹”,它将梨状皮层与颞极分隔开来。极平面覆盖岛叶门及岛叶的下表面,并沿其长度的三分之二与下环岛沟相邻。极平面上的褶皱被称为“施瓦尔贝沟回”。前赫歇尔回毗邻下环岛沟剩余的三分之一(即后部)。颞横沟将前赫氏回与后赫氏回分隔开来。颞平面构成颞盖内侧面的后外侧部分(图1-8)。
图8.示意图。上图:与岛叶和侧脑室相关的测量距离。字母编码的定义见表2。下图:与岛叶及大脑表面的各个解剖标志相关的测量距离。字母编码的定义见表3。
岛叶与脑纤维系统及基底节的关联
极外囊由岛叶的皮层下白质构成,与盖部的白质相连(图6、7、9和10)。岛叶皮层和极外囊覆盖着屏状核、外囊、壳核和苍白球。岛叶周围环绕着上纵束(弓状束),这是一条C形的大脑联合纤维系统,连接颞叶区与顶叶及额叶区。弓状束是边缘系统与旁边缘旁结构之间相互连接的主要来源。例如,它将岛叶与其他旁边缘结构(颞极及眶回后部),并在纤维穿过岛叶阈区时,将边缘系统结构(杏仁核和钩回与胼胝体下区及直回)相互连接。钩束可比作一叠层层叠放的叶片,其间由屏障核分隔。外层构成极外囊的一部分,而内层则构成外囊的一部分。屏状核是位于构成内囊与外囊的纤维之间的灰质。枕额束穿过岛叶皮层下部的下方,位于内囊与外囊之间,连接额叶、岛叶、颞叶和枕叶区域。两者之间密切的解剖学关联。
前连合连接同源的嗅皮层、颞中回和颞下回。颞干是指位于岛叶前界与侧脑室颞角之间进入颞叶的白质部分。在下岛叶边缘区域,下环岛沟界限并不十分清晰。长岛叶回延伸至极平面处的施瓦尔贝回及杏仁核。钩束、前连合、枕额束的一部分以及下丘脑束共同构成颞干,在我们的标本中其平均长度为10.8毫米(范围9-14毫米)。
壳核位于外囊内侧,紧邻岛叶中央部。壳核的平均长度为44毫米(范围41-47毫米),平均高度为41毫米(范围38-44毫米)。向内侧、在岛叶周围沟区域进行解剖,可直接到达内囊;而通过岛叶中央部分进行解剖,则可到达壳核(表4及图6、7、9-11)。
与侧脑室相关的岛叶
与侧脑室相关的岛叶位于侧脑室旁,除其前基底部分(岛叶干)外,其余部分位于侧脑室的C形弯曲处。内囊将环岛沟与侧脑室分隔开。上环岛沟的走向紧邻侧脑室的前角、脑室体及房部。下环岛沟后段约五分之四的走向紧邻侧脑室的颞角及房部。下环岛沟前段平均10.8毫米(范围9-14毫米)由颞干构成。前环岛沟下段约三分之二被内囊前肢所包围。前环岛沟上段平均11.3毫米(范围10-13毫米)位于额角旁。
在我们的标本中,进行了以下测量并计算了平均值:从岛叶前端到侧脑室额角,11.5毫米(范围9-15毫米);从中央岛沟上端到侧脑室体部,20.2毫米(范围16-23毫米);从岛叶后点至侧脑室房部,10.9毫米(范围8-13毫米);以及从下环岛沟至颞角,9.2毫米(7-11毫米)。颞角尖端位于岛阈后方平均10.8毫米(范围9-14毫米)处,该区域构成颞干(表2及图3和图8上部)。
讨 论
据文献记载,1786年,维克·达齐尔(Vicq d’Azyr)最先对岛叶表现出兴趣,他将其称为“位于外侧裂与纹状体之间的脑回”。蒙罗发表了一幅插图,展示了人类岛叶的三个回,这是在切除大脑腹侧部分后所呈现的,但他既未命名也未描述这些结构。1809年,雷尔首次描述了岛叶,并将其命名为“die Insel”,自那时起,“insula”或“雷尔之岛””便成为该区域公认的名称。在随后的50年间,岛叶鲜少受到关注。大约在1860年,随着旨在从解剖学上界定大脑各区域并确定其功能的研究展开,人们对岛叶的研究重新燃起了兴趣并赋予其重要地位。当时人们认为,岛叶至少在一定程度上控制着清晰言语的能力。1861年,布罗卡报告称,失语症患者几乎总是存在位于额下回后部的病变。该区域后来被命名为Broca's区。然而,在他的一位失语症患者身上,该区域完好无损,而病变却出现在岛叶以及与额下回相连的邻近脑回中。19世纪末,发表了多篇里程碑式的论文,详细描述了岛叶及其周围区域的解剖结构。在这些研究中,作者们提出了各种不同的命名法来定义岛叶的各区域。冯·埃科诺莫(Von Economo)于1929年出版了一本著作,其中对大脑(包括岛叶)进行了简明而详细的描述。遗憾的是,这部著作虽然通过全面的图示展示了复杂的脑回和脑沟模式,却是一部相对鲜为人知的参考资料。在随后的几十年里,鲜有新进展能拓展我们对岛叶区域大体解剖特征的认识,或阐明其功能的复杂性。
图9.大脑标本照片。左上:左脑半球的外侧面。采用纤维分离技术后,显露了上纵束(SLF),并保留了覆盖岛叶的前额眶叶、前额顶颞叶及颞叶盖。右上:Sylvian裂已完全打开,牵开盖部后可见岛叶。左中:移除盖部后可见岛叶与上纵束(slf)之间的关系。右中:移除岛叶皮层后可见极外囊(exc),其与盖部的白质相连(箭头所示)。下图:显示钩束(uf)、枕额束(of)、外囊(ec)、壳核(p)及SLF。ahg=前赫歇尔回;aip=前岛叶点;alg=前岛长回;aps=前环岛沟;ar=外侧裂上升支;as=听觉沟;ascs=前亚中央沟;asg=前岛短回;atpg=前横顶叶回;c=脑桥;cis=中央岛叶沟;cs=中央沟;F1=上额回;f1=额上沟;hr=外侧裂水平支;ia=岛叶顶;ic=内囊;ips=环岛沟;li=岛阈;log=外侧眶回;mog=内侧眶回;msg=中短岛叶;mtpg=中横顶叶回;pscs=后亚中央沟;psg=后短岛叶回;ptpg=后横顶叶回;scg=亚中央回;sis=短岛叶沟;sog=眶下回;sopg=盖下回;spcg=亚中央前回;sps=上环岛沟;tal=外侧裂上升支;tdl=外侧裂终末下降支;tg=岛叶横回;tr=F3三角部;tts=颞叶横沟;T1=颞上回;T3=颞下回。
图10.显示左半球中矢状切面后内侧面的照片。在部分切除丘脑、下丘脑、内囊、苍白球、壳核、外囊、闭锁体和极囊后,显露出岛叶皮质的内侧面。中央岛叶沟(cis)似乎呈回状,而前长岛叶回(alg)似乎呈沟状。ac=前连合;acs=前距状沟;apes=前穿孔质;bcc=胼胝体体部;bf=穹窿体部;cf=穹窿柱;cg=扣带回;cis=中央岛叶沟;crf=穹窿尾;cs=胼胝体沟;fi=海马伞;gcc=胼胝体膝;istc=扣带回峡部;oln=嗅神经;phig=海马旁回;psg=后短岛叶回;rcc=胼胝体嘴部;scc=胼胝体压部;sic=内囊下部豆状核;u=钩;us=钩回沟。
表4 岛叶和壳核相关的测量数据
被称为岛叶的这一隐蔽皮层长期以来一直是人们推测的对象。关于其功能作用的各种假说和理论,主要基于动物实验研究、对人类岛叶皮层进行刺激后的术中观察,以及涉及岛叶病变患者的临床经验。在人类中,涉及旁边缘系统结构的病变往往会导致相邻边缘系统结构的损伤;因此,边缘外病变对神经学表现的影响程度难以分析和确定。研究者采用多种方法证明,岛叶与额叶、顶叶和颞叶的部分区域以及扣带回相连。这些研究者还表明,基底核(特别是尾状核尾部、壳核和屏状核)、杏仁核及其他边缘结构,以及背侧丘脑也与岛叶相连。这些研究结果表明,岛叶可能作为内脏感觉、内脏运动、辅助运动及前庭器官发挥作用,并可能与言语和/或语言的某些方面相关。然而,Penfield和Faulk报告称,在他们那些岛叶存在病变的患者中,未发现与这些功能相关的神经学缺损。无论是否切除病变,他们在切除病变后均未发现躯体感觉、运动或内脏感觉方面的影响,无论岛叶是仅被部分切除还是完全切除。这些观察结果经通讯作者(M.G.Y.)在对该区域内及邻近区域的肿瘤进行根治性手术切除后得到了证实。
梅苏拉姆及其同事近期针对大脑皮层开展的研究,为阐明岛叶的功能提供了新的视角。他们将岛叶归类为旁边缘区的一部分,该区域由中间皮层构成。中间皮层介于古老皮层与新皮层之间,形成两者之间微妙而渐进的过渡。岛叶的前下部由近古皮层结构组成,中部由中间皮层结构组成,而岛叶的后部则由新皮层结构组成。大脑的旁边缘结构包括眶额皮层后部、岛叶、颞极、海马旁回以及扣带回复合体。这五个旁边缘旁区形成了一条环绕每个大脑半球内侧和基底面的连续带。皮层的边缘区和边缘旁区,连同下丘脑以及基底节和丘脑的边缘成分,共同构成边缘系统,该系统在记忆、学习和情绪反应的各个方面都起着关键作用。然而,几乎没有任何神经功能缺损能够确切地归因于底层岛叶的损伤,因为目前关于该区域的功能特化及解剖连接的信息尚不完整。关于岛叶及其连接的详细图解描述,以及与其功能相关的研究,仍是未来研究的课题。
大脑盖区由额叶、颞叶和顶叶中那些相互重叠并覆盖岛叶、最终形成外侧裂的区域组成。脑盖区不仅包含对口语感知至关重要的区域(布罗德曼图谱中的22区后部及39区),还包括言语的运动方面(44区和45区)、听觉功能(41区和42区),以及次级躯体感觉功能和运动功能(40区、43区和44区)。
图11.上图:第三脑室和岛叶的冠状切面图,显示了岛叶与尾状核之间的关系。下图:岛叶的侧视图,显示了岛叶与尾状核(暗色区域)之间的关系。字母编码的定义见表4。
在胎儿发育的第3个月,大脑半球外侧面颞极前上方出现一个轻微的三角形凹陷。该区域将发育为岛叶,但其发育速度慢于周围大脑叶的发育。新皮质区域(盖区)逐渐覆盖并包围岛叶,从而形成环岛沟,这些沟回界定了岛叶的边界。这一整个发育过程随后导致外侧裂的形成,其最前端直至出生后才完全发育成熟。
关于外侧裂的解剖变异已有详尽的描述。然而,在现有的文献中,对岛叶的关注却很少,该结构完全隐藏在脑表面之下,位于盖叶的内侧。岛叶与盖叶之间的关系也一直被忽视。考虑到该区域进行的大量外科探查手术——尤其是外侧裂的切开术,该手术总是会暴露岛叶——这一特定神经外科领域的知识仍显匮乏。目前既缺乏对岛叶生命功能重要性的明确分析,也缺乏对其解剖学、定位及生理学进行综合评估的研究。
在描述岛叶和盖叶解剖结构时,采用了多种命名法。我们倾向于参照Sylvian裂的支系,并根据岛叶的解剖位置来对这些区域进行分类。我们的命名法还阐明了岛叶、盖叶及侧裂的胚胎发育过程。在查阅文献时,我们发现针对某些结构(例如侧裂干、侧裂谷、侧裂点、岛叶极、岛叶顶、岛阈及周围回——在具体解剖特征上因文献而异,且用于标识这些结构的术语因作者而异。Retzius在指代同一区域时,曾使用“岛阈la”和“岛极”来指代同一区域。Eberstaller和Cunningham在描述岛叶顶时,采用了“极”这一术语。根据我们详细解剖研究的结果,我们致力于制定简明的解剖学描述,并评估和澄清命名法,旨在保留最常用的术语。但“环状沟”、“界限沟”、“环岛沟”及“岛叶回沟”,这些术语均用于描述将岛叶与其盖叶分隔开的沟回。我们建议采用“环岛沟”这一术语,该术语准确描述了其解剖学位置,并界定了岛叶的前部、上部和后部区域。
通过纤维分离技术,我们得以证实岛叶与周围的盖叶以及与庞大的短纤维束之间的连接。该技术对我们的研究至关重要,并促使我们对脑部岛叶区域、深核及关联纤维的三维解剖结构有了全面的理解(图9和图10)。
翼点入路(或其改良入路)结合经Sylvian入路,为大脑的许多区域提供了一条“通道”。打开Sylvian干对于充分进入并成功探查Willis环、鞍区及鞍旁区,以及颞叶中下部区域至关重要。广泛打开Sylvian裂后支,可确保到达涉及岛叶、其盖部或岛周区域的特定病变,例如癫痫灶、肿瘤和血管病变。应用该技术还可建立通往基底节或侧脑室内深部病变的入路。经Sylvian-经岛叶入路可到达壳核内的病变(例如海绵状血管瘤或血肿)。
前岛叶点是一个易于识别的解剖标志,它将指示探查应沿何方向进行,以便接近内囊的前支。后岛叶点同样易于识别,它将指示探查应沿何方向进行,以便接近内囊的后支以及侧脑室的房部。第一作者采用的技术是切开下环岛沟的前三分之一,以进入并选择性切除杏仁核和海马体,从而控制源自该区域的癫痫发作。
外侧裂的开口在外侧裂点处略宽;因此,通常从该处开始探查和劈开裂隙不会出现并发症,且具有额外优势,即首先暴露岛叶尖端——这是手术定位的重要解剖标志(图1-11)。然而,有时由于Sylvian裂及其邻近脑回的解剖变异,以及脑表面被致密的软蛛膜和多条小血管覆盖,术中难以辨识Sylvian裂上升支和水平支的位置。当存在肿瘤时,解剖结构会偏离正常状态,定位Broca’s区(44区,F3区盖部)和运动皮层(4区,中央前回)便变得更加困难。磁共振成像研究可详细显示脑沟和脑回的解剖结构,但术中应用这些知识却颇具难度。计算机辅助立体定向技术及无框架立体定向设备也无法解决这一问题,因为术中不可避免地会发生脑移位。能够准确定位F3三角部和前短岛回是在探索外侧裂区时保持精确定位的关键。三角部位于外侧裂的水平支与上升支之间,且始终覆盖着前短岛回。亚三角回构成三角回的内侧面。通过仔细研究横断面、冠状面和矢状面的磁共振图像,可以对岛叶和盖叶的详细解剖结构及其复杂的相互关系,在每位患者身上进行精确界定,这些检查是术前不可或缺的。
结 论
本文对岛叶的解剖位置及其与盖叶的关系进行了详细研究和描述。针对具有外科临床意义的脑回和脑沟形态,提出了实用的术语体系。将这些详尽的解剖学知识应用于术前规划以及探索岛叶所需的术式与技术,将有助于更精准、更有效地实施手术,以彻底切除该区域的癫痫病灶、肿瘤及血管畸形,同时避免对重要神经结构造成损伤。
致谢
作者感谢注册护士Ching Hearnsberger协助准备本文稿,并感谢Ron M. Tribell提供的原创艺术作品。
Ali Krisht教授是位备受尊敬的神经外科学教授,服务于美国小石城CHI St.Vincent North医院。作为阿肯色神经外科研究院(ANI)的院长和首席神经外科医生,他在脑血管病、垂体瘤和颅底肿瘤领域发表了系列经典论著。
Ali Krisht教授在海绵窦、脑动脉瘤和胶质瘤手术治疗方面作出的开创性贡献,为他赢得了多个奖项,其中包括2019年的Herbert Olivecrona奖(被誉为神经外科的诺贝尔奖)。Castle Connolly和“当代神经外科”均将他评为美国顶尖1%的神经外科专家。毫无疑问,他是先进显微神经外科领域的杰出领袖之一。
脑医汇-神外资讯有幸获得了对Ali Krisht教授经典著作进行中文翻译和传播的独家授权,将陆续通过连载发布,方便大家分享学习。
特别感谢ANI显微神经外科解剖室联合主任蔡理医生对Krisht教授经典著作的整理,同时感谢郑州大学第一附属医院神经外科李天豪副主任医师和复旦大学附属华山医院宋剑平主任医师在内容整理及组织编译、审校工作上的辛勤付出。
以上是第三十四期内容:《岛叶的区域解剖结构》。感谢郑州大学第一附属医院神经外科李天豪副主任医师,以及蔡理医生的编译校对。
译者
医学博士,郑州大学第一附属医院神经外科副主任医师,美国阿肯色州神经科学研究所(ANI)访问学者。专业方向:颅底肿瘤。
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