Введение

Восстановление иннервации тканей при травмах периферических нервов является актуальной проблемой реконструктивной хирургии. Различные виды повреждений периферических нервов отмечаются в 2—6% случаев травмами опорно-двигательного аппарата и имеют преимущественно сочетанный характер с повреждением артериальных магистралей, сухожилий и костей [1, 2]. Повреждения верхних конечностей составляют до 70% в общей структуре травматизма [3]. Наиболее тяжелыми в прогностическом плане считаются травмы проксимальных отделов периферических нервов. При закрытых травмах плечевого сустава повреждения нервных стволов встречаются в 12—80% случаев и часто становятся причиной длительной нетрудоспособности и инвалидности [4]. Существенное улучшение технологической составляющей реконструктивной хирургии позволило качественно повысить результаты восстановления иннервации у пациентов с травмой периферических нервов [5]. Обоснованное применение аутонейротрансплантации как способа замещения дефектов периферических нервов в совокупности с селективной невротизацией двигательных ветвей поврежденного нерва, включая многоуровневые транспозиции отдельных пучков нервных волокон, позволяет в большинстве случаев добиться хороших функциональных результатов [6—8].

Выполнение высокотехнологичных реконструктивно-пластических вмешательств на периферических нервах требует не только анатомо-физиологических обоснований проводимых мероприятий, но и понимания фундаментальных аспектов индивидуальной анатомической изменчивости периферической нервной системы.

Суть теории индивидуальной анатомической изменчивости состоит в представлении всех возможных вариантов анатомического строения органов и систем тела человека в виде вариационного ряда от эволюционно более ранних форм к эволюционно более поздним формам [9, 10]. Применительно к периферической нервной системе эволюционно более ранней считается форма строения периферических нервов, при которой имеется большое количество связей между отдельными нервами. Эти связи представляют собой переход аксонов из состава одного нервного ствола в другой, чем объясняются различия в иннервации как на пути к таргетным зонам, так и на периферии. В процессе эволюционного развития концентрация структурных элементов нервной системы приводит к разной степени обособления отдельных нервных стволов и уменьшению количества связей между соседними нервами [11]. На внутриствольном уровне также существуют связи между отдельными пучками в составе периферических нервов, поэтому относящиеся к эволюционно более ранней форме периферические нервы имеют в своем составе большее количество пучков, а диаметр их относительно малый. У нервов, относящихся к эволюционно более поздней форме, за счет отсутствия соединительных межпучковых ветвей на поперечных срезах отмечается малое количество относительно крупных пучков [12].

Количество волокон в составе комплекса филогенетически однородных по происхождению и функциональному предназначению нервов является относительно постоянным, но не одинаковым в составе отдельных нервных стволов. Например, при увеличении количества нервных волокон в составе мышечно-кожного нерва отмечается пропорциональное уменьшение их численного состава в срединном нерве [12]. Данные различия не влияют на конечное функциональное представительство спинного мозга для сегментов тела, так как сегментарное обеспечение центральной нервной системы остается постоянным, а изменяются только пути достижения нервными волокнами своих мишеней на периферии. В случаях травм отдельных периферических нервов различия неврологической симптоматики у пациентов обусловлены вариабельностью внешнего строения периферических нервов и индивидуальными различиями их связей, что необходимо учитывать при планировании и выполнении реконструктивных хирургических вмешательств.

Цель исследования — изучить особенности топографии и индивидуальной анатомической изменчивости двигательных ветвей периферических нервов верхней конечности.

Материал и методы

Выполнено топографо-анатомическое исследование двигательных ветвей периферических нервов на 32 верхних конечностях фиксированных трупов. Методом прецизионной препаровки под оптическим увеличением с использованием операционного микроскопа ОМ-2 исследованы особенности внешнего анатомического строения и топографии двигательных ветвей периферических нервов верхней конечности. В протоколах фиксировали количество двигательных ветвей к соответствующим мышцам, их длину и уровень расположения сосудисто-нервных ворот относительно костных ориентиров.

На 3 верхних конечностях фиксированных трупов выполнено исследование эхографических характеристик периферических нервов с помощью ультразвукового диагностического комплекса Philips CX-50 с широкополосным линейным датчиком (диапазон частот сканирования 12—18 МГц). По окончании ультразвукового сканирования тканей выполнено анатомическое исследование конечностей для прямого подтверждения полученных данных путем препаровки.

Числовые характеристики исследуемых параметров обрабатывали с помощью стандартных надстроек для анализа данных в программе Microsoft Excel 2010. Количественные данные представлены в виде 95% доверительных интервалов (ДИ) для истинных средних значений, которые может принимать описываемая величина.

Результаты и обсуждение

Наиболее выраженной изменчивостью внешнего строения среди периферических нервов верхней конечности обладает мышечно-кожный нерв. В некоторых случаях он может отсутствовать, а иннервация мышц переднего костно-фасциального футляра при этом обеспечивается ветвями срединного нерва [13].

По материалам нашего исследования мышечно-кожный нерв определялся во всех случаях как с наличием отдельных связей со срединным нервом, так и без таковых. Средняя длина ветвей к двуглавой мышце составила 4,2 см (95% ДИ от 2,76 до 5,64 см). Удаленность сосудисто-нервных ворот двуглавой мышцы плеча от большого бугорка плечевой кости составила 13,9 см (95% ДИ от 12,53 до 15,39 см) при длине плеча, измеренной от большого бугорка до латерального надмыщелка плечевой кости, составлявшей 29,1 см (95% ДИ от 27,14 до 31,06 см). Двигательные ветви для плечевой мышцы имели среднюю длину 4,4 см (95% ДИ от 2,72 до 6,08 см). В состав мышцы данные ветви входили на 17,8 см (4,2 см (95% ДИ от 14,58 до 21,02 см)) дистальнее большого бугорка плечевой кости.

Двигательные ветви срединного нерва к мышцам двух поверхностных слоев предплечья хорошо дифференцируются в пределах локтевой ямки после рассечения апоневроза Пирогова. Для лучевого сгибателя кисти и длинной ладонной мышцы в локтевой ямке в 24 препаратах из 32 отмечалась единая ветвь длиной 3,9 см (95% ДИ от 3,25 до 4,55 см), которая на 5,2 см (95% ДИ от 4,62 до 5,78 см) дистальнее медиального надмыщелка плечевой кости разделялась на конечные пучки. На 14 конечностях к поверхностному сгибателю пальцев направлялась одна двигательная ветвь длиной 3,7 см (95% ДИ от 3,14 до 4,26 см) и проникала в толщу мышцы на 7,5 см (95% ДИ от 6,83 до 8,17 см) дистальнее линии, соединяющей надмыщелки плечевой кости. В остальных случаях для поверхностного сгибателя пальцев определялись 2—3 отдельные расположенные ветви, входящие в состав мышцы на том же уровне.

Большое значение для восстановления функции кисти имеет двигательная ветвь срединного нерва к мышце, противопоставляющей I палец. Данная ветвь на всех 32 препаратах визуализировалась на уровне нижнего края поперечной связки запястья и имела длину 1,8 см (95% ДИ от 1,58 до 2,02 см). В толщу мышц возвышения I пальца двигательная ветвь проникала на 4,4 см (95% ДИ = от 4,09 до 4,71 см) дистальнее линии, соединяющей шиловидные отростки лучевой и локтевой костей на уровне проекции II пястной кости.

Относительно постоянным как внешним анатомическим строением, так и численным составом волокон среди комплекса нервов-сгибателей обладает локтевой нерв [12, 13]. На уровне верхней трети предплечья от основного ствола локтевого нерва формируются двигательные ветви для локтевого сгибателя запястья и локтевой части глубокого сгибателя пальцев. В 19 случаях из 32 для локтевого сгибателя запястья определялась единственная ветвь длиной 3,2 см (95% ДИ от 2,66 до 3,74 см). Проникновение данной ветви в толщу мышцы происходило на 6 см (95% ДИ от 4,95 до 7,05 см) дистальнее медиального надмыщелка плечевой кости. Сосудисто-нервные ворота глубокого сгибателя пальцев располагались на 7,7 см (95% ДИ от 6,63 до 8,77 см) дистальнее медиального надмыщелка плечевой кости. Длина двигательных ветвей локтевого нерва для локтевой части данной мышцы составляла 3,2 см (95% ДИ от 2,66 до 3,74 см).

Двигательная иннервация разгибательной мускулатуры плеча и предплечья обеспечивается ветвями лучевого нерва.

Длинная головка трехглавой мышцы плеча иннервировалась ветвями, имевшими среднюю длину 4,9 см (95% ДИ от 3,21 до 6,59 см). Средняя длина ветвей для латеральной головки трехглавой мышцы плеча составляла 5,4 см (95% ДИ от 3,56 до 7,24 см). Удаленность сосудисто-нервных ворот латеральной и медиальной головой трехглавой мышцы от большого бугорка плечевой кости не имела существенных отличий (p=0,12) и составляла в среднем 12,6 см (95% ДИ от 10,04 до 15,16 см). Для медиальной головки в каждом случае отмечалось не менее 3 ветвей малого диаметра. В 6 случаях из 32 была выявлена дополнительная ветвь для нижних отделов медиальной головки трехглавой мышцы, располагавшаяся на большей части своей длины в переднем костно-фасциальном футляре плеча. Данные ветви в нижней трети плеча прободали медиальную межмышечную перегородку и проникали в толщу медиальной головки трехглавой мышцы.

Средняя длина ветвей для плечелучевой мышцы составляла 3,0 см (95% ДИ от 1,61 до 4,39 см). В 8 случаях из 32 была определена единственная двигательная ветвь для данной мышцы, в 11 случаях визуализированы 3 отдельные ветви, а на остальных препаратах — по 2 двигательные ветви. Большинство ветвей проникало в толщу мышцы на уровне латерального надмыщелка плечевой кости не дистальнее 3,2 см (95% ДИ от 2,01 до 4,39 см) от данного ориентира.

В 3 (9,7%) случаях из 32 на уровне плеча между лучевым и локтевым нервами была выявлена соединительная ветвь (рис. 1). Дальнейшая препаровка под оптическим увеличением показала расположение данной ветви в непосредственной близости к локтевому нерву под общей эпиневральной оболочкой, но без внутриствольных соединительных ветвей между пучками лучевого и локтевого нервов. На уровне дистальной трети плеча соединительная ветвь лучевого нерва покидала ствол локтевого нерва и разветвлялась в толще медиальной головки трехглавой мышцы плеча. Таким образом, представленные данные не подтверждают возможность перехода волокон нерва-разгибателя (n. radialis) в ствол нерва-сгибателя (n. ulnaris), несмотря на наличие внешних связей между ними.

Рис. 1. Соединительная ветвь между лучевым и локтевым нервами (указана стрелкой) на уровне верхней и средней трети плеча.

1 — срединный нерв (отведен медиально); 2 — локтевой нерв; 3 — лучевой нерв; 4 — плечевые сосуды (взяты на лигатуры и отведены латерально); 5 — мышечно-кожный нерв.

При корреляционном анализе между длиной отдельных ветвей и антропометрическими данными в большинстве случаев была выявлена умеренная положительная связь. Самая сильная зависимость определена между длиной ветвей для плечевой мышцы и расстоянием между надмыщелками плечевой кости (r=0,82), в то время как в отношении длины плеча отмечалась менее выраженная связь (r=0,49). Наименее выраженная связь выявлена между длиной предплечья и протяженностью ветвей срединного нерва для поверхностного сгибателя пальцев (r=0,31). Не выявлено корреляций между продольным размером предплечья и длиной двигательных ветвей для лучевого (r=−0,08) и локтевого (r=0,004) сгибателей запястья.

Наибольший интерес, по нашему мнению, представляют данные, характеризующие зависимость между длиной отдельных ветвей и отношением длины соответствующего сегмента конечности к его ширине. Увеличение частного от деления длины на ширину свидетельствует об относительно узкой и длинной конечности, а уменьшение данного показателя характеризует относительно широкие и короткие конечности или их отдельные сегменты, что позволяет рассматривать различия формы конечностей в виде вариационного ряда. При анализе нашего материала среднее отношение длины плеча к расстоянию между латеральным и медиальным надмыщелками плечевой кости составило 3,8 (95% ДИ от 3,34 до 4,26). При значениях данного показателя >4,26 такую форму плеча считали относительно длинной и узкой, а отношение <3,34 характеризовало относительно широкую и короткую форму плеча. Между данным критерием и длиной ветвей мышечно-кожного нерва к плечевой мышце выявлена слабая отрицательная корреляция (r=–0,29). Более выраженная связь определялась между показателем формы плеча и длиной ветвей лучевого нерва к плечелучевой мышце (r= –0,56). Среднее отношение длины предплечья к ширине лучезапястного сустава составляло 4,2 (95% ДИ от 3,89 до 4,51). Между данным показателем и длиной ветвей срединного нерва для длинного сгибателя I пальца выявлена умеренная отрицательная корреляция (r=–0,60). Стоит отметить, что на препаратах с относительно длинными и узкими сегментами для соответствующих мышц отмечалось не менее 2 ветвей, а одиночные двигательные ветви отмечались на относительно коротких и широких конечностях. Таким образом, для относительно длинных и узких конечностей характерно наличие большего количества, но менее протяженных ветвей при сравнении с относительно короткими и широкими сегментами. Представленные данные, по нашему мнению, могут демонстрировать различную степень обособленности отдельных двигательных ветвей, связанную с формой соответствующего сегмента конечности.

Одним из ограничений практического использования знаний индивидуальных различий в строении и топографии периферических нервов для планирования персонифицированных реконструктивных вмешательств являлась невозможность учета варианта строения периферической нервной системы в каждом конкретном случае перед операцией.

В качестве одного из направлений исследований особенностей топографии и индивидуальной анатомической изменчивости периферических нервов для планирования реконструктивных вмешательств мы выполняли оценку возможностей ультразвуковой визуализации крупных нервных стволов конечностей на фиксированных трупах. Такой подход позволяет исследовать истинные взаимоотношения элементов сосудисто-нервных пучков, в том числе при разном функциональном положении конечностей, с дальнейшим сравнением полученных данных с результатами традиционного для анатомических исследований метода препаровки. Первые результаты исследований показали принципиальную возможность изучения анатомических характеристик периферических нервов на фиксированных трупах посредством ультразвукового сканирования. Вместе с тем ультразвуковая картина фиксированных нервов имеет ряд отличий от живых тканей. По характеру ответа их изображение более сходно с отраженным сигналом от сухожилий мышц. Внутриствольная структура не имеет характерной эхографической картины, свойственной периферическим нервам, что, по всей вероятности, объясняется измененной эхогенностью фиксированных в формалине тканей. В одном случае на уровне нижней трети плеча было визуализировано разделение лучевого нерва на 2 ветви, которые в локтевой ямке отдалялись друг от друга при дистальном смещении датчика (рис. 2).

Рис. 2. Высокое разделение лучевого нерва на поверхностную и глубокую ветви в нижней трети плеча.

а — вид лучевого нерва фиксированного трупа на эхограмме (нижняя треть плеча); б — ветви лучевого нерва в нижней трети левого плеча на анатомическом препарате (1 — поверхностная ветвь лучевого нерва, 2 — глубокая ветвь лучевого нерва; 3 — двигательная ветвь для плечелучевой мышцы).

На последующем этапе прецизионной препаровки передней области локтевого сустава того же биообъекта было визуализировано разделение лучевого нерва на поверхностную и глубокую ветви на 3,5 см выше латерального надмыщелка плечевой кости. Раздельное расположение поверхностной и глубокой ветвей лучевого нерва на уровне нижней трети плеча и одновременное отсутствие соединительных пучков между ними свидетельствовали об эволюционно более поздней форме строения данного нервного ствола.

Заключение

Представленные результаты демонстрируют количество и протяженность двигательных ветвей периферических нервов, а также указывают на расположение основных сосудисто-нервных ворот мышц относительно костных ориентиров. Выявленные корреляции между формой сегмента конечности и характеристиками периферических нервов свидетельствуют о наличии для некоторых мышц (плечевой, плечелучевой и длинного сгибателя I пальца) у относительно длинных и узких сегментов более обособленных двигательных ветвей по сравнению с относительно короткими и широкими конечностями.

Результаты пробных ультразвуковых исследований периферических нервов на фиксированном трупном материале показали принципиальную возможность выполнения данной методики для экспериментальных анатомических задач.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — А.Ю. Ништ, Н.Ф. Фомин

Сбор и обработка материала — А.Ю. Ништ

Статистическая обработка — А.Ю. Ништ

Написание текста — А.Ю. Ништ

Редактирование — Н.Ф. Фомин

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.