整块剥离肱丛和腰骶丛及中枢神经系统的解剖指南

《Anatomical Science International》：Dissection guide for en bloc brachial and lumbosacral plexuses and central nervous system

　　摘要
传统上，解剖学课程往往将中枢神经系统（CNS）和周围神经丛的解剖分开进行，这限制了学生将神经系统视为一个整体来理解的机会。将CNS与躯体成分一起观察有助于增强概念理解、空间推理能力和临床关联性的认识。本指南详细介绍了如何整体移除整个CNS及其相关的臂丛（C5-T1）和腰骶丛（L1-S4）的逐步方法。该解剖过程使用了标准实验室工具，并按照从肢体、脊柱、骨盆到头骨的逻辑顺序进行。重点在于保持神经结构的连续性，并在移除骨骼和使用钝器切割时尽量减少损伤。最终获得的标本展示了从大脑到主要肢体神经末梢的完整解剖连续性，从而可以直接观察到中枢与周围神经之间的关系。这种制备方法揭示了单一整合结构中的关键神经解剖路径，可能对大体解剖学和神经科学课程具有重要的教学和演示价值。尽管这种解剖具有丰富的教学潜力，但由于其技术复杂性和大约需要50小时的时间，学生难以常规进行。长时间的手动解剖以及使用骨切割工具也带来了人体工程学上的挑战。然而，如果由受过训练的教师来操作，该标本可以成为一种高影响力的教育资源，支持医学和研究生解剖学课程中的高级神经解剖学理解和课程整合。

引言
传统上，大体解剖学学生会在课程的不同阶段分别对中枢神经系统（CNS）、臂丛和腰骶丛进行单独解剖（Detton 2024；Vugampore et al. 2025；Flack and Nicholson 2018）。然而，从教育的角度来看，将这些结构视为一个连续的整体可能具有巨大的教学价值。这种整合的方法使学生能够将神经系统概念化为一个从中心区域延伸到外围目标的统一网络，强化这些组成部分之间的连续性。通过追踪从脊髓穿过神经丛到肢体的路径，学生还可以加强对神经解剖的三维理解，并深入了解人体内神经的空间组织。这种可视化还可以通过促进学生从记忆向构建功能性连接模型转变来深化认知过程。从教育角度来看，这种整合还有助于实现横向和纵向的课程衔接，将基础解剖学与临床神经科学、放射学和外科手术联系起来。学生还可以更容易地预测特定层面的损伤后果，并可能发展出对运动和感觉缺陷的机制性理解。最终，将CNS和主要神经丛作为一个整体结构来研究，有助于培养学生的概念清晰度和临床推理能力，加深他们对神经系统复杂性和设计的认识。

历史背景
历史上，包括整体移除神经系统在内的复杂解剖学解剖的发展引发了相当大的专业兴趣，但在当代教学机构中，这样的标本仍然不常见。除了技术要求高之外，这些标本有时还会受到伦理审查，尤其是在知情同意书记录方面。一个经常被引用的例子是Harriet Cole神经系统标本，目前由德雷塞尔大学遗产中心档案馆和特别收藏保管（Drexel University College of Medicine Legacy Center Archives and Special Collections 2026；Drexel University College of Medicine 2026）。该标本由Rufus B. Weaver博士于1888年制备，由于解剖发生的时间背景以及缺乏可验证的原始记录，这一标本在历史上引发了关于同意情况的争议（Drexel University College of Medicine 2026）。尽管存在这些争议，该标本为几代医学学习者提供了独特的机会，让他们能够在原位研究人类神经系统的连续性，是现存为数不多的此类标本之一。其稀有性可能归因于制作这类标本所需的大量时间投入、人们对其教学价值的误解以及该过程的技术难度。因此，随着动手解剖学实验和实验室时间的减少，这类标本变得越来越稀少，尽管越来越多的证据表明这类经验具有重要的教育价值（Drake et al. 2009；Chang and Molnár 2015；Arnts et al. 2014；Rae et al. 2016）。最近关于整体移除CNS的出版物（Hlavac et al. 2018, Hoffman et al. 2025）强调了开发这些高级神经解剖标本的必要性和价值。Hlavac及其同事（Hlavac et al. 2018）对研究生和医学生群体进行了整体CNS标本的教育应用试点，收到了压倒性的积极反馈：98%的参与者认为该标本非常有用，并建议继续使用；医学生还指出其在临床前复习中的相关性。在此基础上，Vugampore等人（2025）制作了一个19分钟的教学解剖视频，指导学生完成整体移除过程。学生报告称，进行这种解剖显著提高了他们对神经解剖的理解，并确认了此类指南在提高高级解剖课程中处理复杂解剖标本能力方面的教学价值。

目的
最近关于整体移除中枢神经系统（CNS）的研究（Hlavac et al. 2018；Hoffman et al. 2025）强调了这类标本在大体解剖学、神经科学和神经病学课程中的教学和整合价值。这些发现强调了开发能够促进跨学科学习并加深学生对神经系统空间理解的复杂解剖标本的重要性。基于学生对这些标本的反馈和认可，未来的解剖可以扩展整体CNS的准备工作，包括上肢和下肢的臂丛及腰骶丛及其主要末梢分支，以进一步促进超出CNS范围的整合学习。因此，本文的目标有两个：（1）提供一份详细的、分步骤的指南，用于整体移除完整的CNS及其相关的臂丛和腰丛；（2）使希望保留和发扬全面神经解剖标本制备传统的解剖学家更容易进行这种复杂的解剖。

材料与方法
伦理批准和供体准备
此处描述的解剖标本来源于一名先前为教育目的而保存的人类供体。使用捐赠的人类材料遵循了内部解剖协会的伦理批准和机构指南。本研究使用的标本来自一名84岁的男性供体，死因是白血病。该个体自愿将其遗体捐赠给罗伯特·伍德·约翰逊医学院的解剖协会用于教育和研究目的，符合学术论文中报告人类捐赠者的既定伦理指南（Winkelmann et al. 2016）。所有识别信息均已删除，以保护供体的隐私。该个体同意将其遗体用于教育目的，这与本研究的意图一致。本解剖指南的目的不是为了炒作标本或个体，而是提供一个方法论框架，以指导其他机构进行类似的内部分析。

供体标本之前已在COVID-19大流行期间供体可用性较低的情况下用于学生主导的解剖。因此，在开始本次解剖之前，某些胸部结构（包括部分肋间神经）已经部分受损，因此未包含在最终的完整标本中。

保存方法
人类供体使用内部保存溶液进行防腐处理，该溶液由苯酚（15%）、异丙醇（42.5%）和乙二醇（42.5%）组成，并添加了硼砂、硝酸钾和水。通过眼睛内眦向大脑注射300毫升溶液，然后让其沉淀约6个月。之后将供体引入解剖实验室。最后，从供体体内移除的神经组织（如大脑、脊髓等）储存在25%的乙二醇溶液中。这种乙二醇溶液是内部标准的神经组织保存剂，可以防止干燥并抑制微生物或真菌的生长。当储存在这种乙二醇基溶液中时，标本预计可以保持活力约三到五年。保存时间受处理方式和程度的影响；减少学生的直接操作并确保在演示过程中有适当的教师监督可以显著延长标本的功能性寿命。最终，耐久性取决于是否遵循既定的处理协议以及学生互动期间的监督程度。

仪器
用于本次解剖的仪器在大多数解剖实验室中都可以找到，包括4号手术刀、剪刀（Stevens TetonomyStraight Scissors）、钳子、骨切割器（Horsley Bone Cutters）和骨锯（Mopec BD040 Autopsy saw）。神经的分离和可视化主要通过使用钳子和剪刀进行钝性切割来实现。骨锯仅在需要进行开颅或骨骼刻痕等操作时使用，而大部分骨骼切割则是手动使用骨切割器完成的，以减少对神经解剖组织的损伤风险。

过程
下面描述的移除过程由一位具有约16年解剖经验的高级解剖师在两周的时间内分三次进行，每次3小时完成。这个移除过程基于之前的六次中枢神经系统及三次臂丛-脊髓的移除经验。

描述
为了描述接下来的解剖步骤，将其分为肢体解剖、头骨和脊柱、腹部及骨盆的解剖，提供一种有序且逻辑清晰的标本移除方法。

肢体解剖
肢体的解剖需要精心规划，以确定神经丛在最终标本中的包含程度。在这最初的准备阶段，识别并保存了供应上肢和下肢的臂丛和腰骶丛的主要末端分支。从每个神经最接近的部位开始向远端追踪，仔细将其与周围筋膜分离，并选择性地切断肌肉分支，以保持主要神经干的连续性。这些步骤在所有肢体上都是双侧进行的，具体细节如下所述。这些初步步骤的目的是为了在最终解剖阶段分离神经。在这一阶段避免完全分离神经，以防止在将尸体从俯卧位调整到仰卧位时可能造成的损伤。

上肢
在进行这些初始步骤时，人类供体被置于仰卧位：**背部操作：**
26. 移除背部和后颈的皮肤，暴露浅层背肌及后肩的肌肉结构（Detton 2024）。
27. 反转斜方肌在其靠近脊柱的近端附着点以及靠近肩胛骨棘突、肩峰和外侧锁骨的附着点处。
28. 反转三角肌在其靠近肩胛骨棘突的附着点，以便识别并追踪腋神经。将腋神经从其在三角肌内的插入点分离出来，并继续追踪其进入四边形间隙的路径。
29. 反转上位锯齿肌和上位后锯肌至其外侧附着点。接着分离背阔肌在其靠近脊柱的近端附着点以及靠近髂嵴的附着点，从而暴露下部棘肌群。
30. 反转棘肌、半棘肌和棘肌群，并小心地将它们与脊柱分离，以暴露椎骨的棘突和椎板。同时去除骶区域的覆盖肌肉和筋膜，以便完全观察脊柱结构。此外，在此阶段还需去除颅骨后部的皮肤和筋膜（Detton 2024）。

**椎板切除术：**
31. 使用解剖锯进行椎板切除术。首先切除C2-L5椎体的棘突，以便将锯头准确对准椎板进行切割。通过将锯头与横突对齐并倾斜45度，可调整切割角度（Detton 2024）。初步切割后，使用凿子彻底切除椎板（包括其中的黄韧带）。接着切除C1椎的后弓（Detton 2024）。
32. 通过沿椎板切除术相同的宽度轻轻划切骨头，然后使用凿子和骨切割工具小心地去除椎板。这样可以在最远端看到硬脑膜囊，同时可追踪终末棘突束延伸至尾骨的位置。随后将供体置于仰卧位，准备进行颅骨切开术和腹部解剖。

**颅骨切开术：**
33. 反转头皮和颞肌，清理颅骨表面，为颅骨切开术做准备。使用手术刀划定解剖锯的环状切割线，位置大约位于帽子边缘的高度（大约在眶上缘上方两厘米处，Detton 2024）。
34. 使用解剖锯进行环状切割，注意观察骨层的阻力变化，以避免切割过深而损伤脑组织。
35. 使用T型工具轻轻将颅骨从颅骨上分离，从而在硬脑膜和颅骨内表面之间创建分离空间。一旦硬脑膜被剪开，就会在前方切割大脑镰状突以进入颅腔，并使用手术刀进行额外的矢状切割，以便将硬脑膜完全从颅骨上分离，从而可以移除颅骨。

腹部：胃肠道的移除
36. 移除了覆盖前腹壁的皮肤和筋膜，并翻折前腹壁和侧腹壁肌肉，以便进入腹腔（Detton 2024）。
37. 通过钝性解剖分离围绕远端乙状结肠的筋膜和腹腔膜。在远端乙状结肠周围大约4厘米处放置两个结扎点，每个结扎点都牢固地固定，然后在它们之间切断结肠，以减少解剖区域内的粪便污染风险（Detton 2024）。
38. 然后切断直肠上动脉以及任何限制乙状结肠抬高的剩余筋膜和结缔结构，以便将这部分结构从骨盆腔中分离出来。用剪刀切断食管的腹部部分，接着依次切断腹腔干、肠系膜上动脉和肠系膜下动脉。
39. 通过钝性解剖轻轻分离脾脏和胰腺。在肝脏和膈肌之间切断下腔静脉，并分离固定肝脏与膈肌的韧带和筋膜连接。然后从近端到远端继续解剖，小心地切断任何剩余的筋膜和肠系膜附着物，以将胃肠道从腹腔中取出，同时保护后腹壁的神经（Detton 2024）。

腰骶神经丛
40. 双侧识别腰大肌，闭孔神经位于内侧，股神经位于外侧。小心地移除腰大肌，以便沿其走向追踪两条神经，直到它们从前椎间孔分出。在此阶段，也切断股神经和闭孔神经的远端连接，并将神经轻轻拉向近端，将其置于髂窝中，并用湿润的纸巾保持其完整性。由于周围筋膜和闭孔膜的存在，将闭孔神经穿过闭孔可能会比较困难；因此，需要仔细解剖以避免神经损伤。
41. 随后分离腰骶神经丛（L1–S4）的各个组成部分，包括L1-L4的神经根以及进入骨盆的腰骶干（L4, L5）。在骨盆内追踪坐骨神经的神经根，直到它们通过大坐骨孔，小心地移除周围的筋膜和血管结构，以防止意外损伤神经分支。然后将供体尸体置于俯卧位，以完成开颅手术并继续处理脊柱和骶骨的后续步骤。

后颅
42. 在颅骨的后部做一个楔形切割，从最初的颅骨切割边缘延伸到脊柱的上部。小心地移除这个楔形部分，确保在此过程中剪开并分离小脑幕和硬脑膜-颅底韧带（图1）（ünal和Sezgin 2021）。
43. 沿着颞骨的岩部向前切割小脑幕，直至枕骨的斜坡，并在硬脑膜镰状突与小脑幕的连接处将其切断，从而能够完全移除这一区域的硬脑膜。
44. 进行视觉检查，确认没有硬脑膜部分阻碍了大脑的移除。然后在神经根与骨骼连接处附近切断颅神经和椎动脉。

图1
此图像的替代文本可能是使用AI生成的。全尺寸图像
人类供体的后视图，通过移除颅骨和一块骨头（用蓝线标示；主要是枕骨部分），中枢神经系统得以暴露。双侧可见臂丛神经（C5-T1）的神经根。

脊柱
45. 沿着脊柱的长度，从椎板切除部位到椎间孔之间，双侧移除脊柱的相应部分，以暴露从脊柱发出的脊神经。用解剖锯轻轻刻划骨头，然后使用骨刀将其移除，以显示下面的神经结构。注意确保清晰地观察到双侧的成对脊神经，包括参与臂丛和腰丛的神经根，以及任何计划一起整体移除的额外神经（见图2）。
46. 使用骨刀以及轻敲的凿子和锤子，追踪从脊髓通过前骶孔到达形成坐骨神经的骶神经分支。在追踪过程中也移除了骶结节韧带（见图3）。
47. 最后一步是在骨盆腔和臀部区域之间移除一部分骨盆骨，以便将腰骶干置于骨盆骨的后方，与坐骨神经一起。这一步部分涉及在肋骨12和髂嵴之间横向和后方切割腹壁，以便从后方观察腰丛及其分支。此时，所有的成对脊神经都暴露出来，从标本的后部清晰可见，可以连续观察脊髓在硬脑膜囊内的情况及其对大坐骨神经形成的贡献。在步骤的最后阶段，还将腰骶干通过骶骨和髂嵴之间的空隙移动到臀部区域。

图2
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供体的后视图，显示了被暴露的脊髓及其硬脑膜覆盖，可以看到参与腰骶神经丛的神经分支（L1-S4）。

图3
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前（左）和后（右）骶骨的骨切开术。在前部，完全切断骶骨的翼状部分，以便向后移动神经元素并便于移除标本。在前骶孔和侧骶边缘之间进行额外切割，以释放出来的神经并允许它们向后移动。在后部进行椎板切除，并将骶管手术连接到骶孔。这种方法使得能够将骶骨对腰骶神经丛的贡献与标本的其余部分整体移除。红色虚线显示了切割痕迹的位置。

然后将供体尸体置于仰卧位，进行整体的第一部分移除。
48. 从脚趾开始向远端进行操作，用剪刀通过钝性解剖小心地释放浅腓神经和深腓神经的末端分支与其周围肌肉和皮肤的连接。沿腿部向近端继续解剖，确保每条神经在无牵引或损伤的情况下得到保留。在腓神经颈部水平，识别并分离出腓总神经，并将其从周围的肌肉和筋膜中解放出来。在步骤40中已经释放了闭孔神经和股神经。
49. 在手掌部重复这一过程，沿着正中神经和尺神经的分支向近端追踪至臂丛，并小心地沿其路径解放它们。此时也释放了内侧肱神经和内侧前臂皮神经。
50. 对桡神经也进行相同的过程，确保将其三个分支完全分离，以及腋神经，然后向近端追踪脊髓。最后，确认整个臂丛（C5-T1）已完全释放，并追踪到其在椎间孔的神经根。然后将供体尸体置于俯卧位，进行整体的第二部分移除，注意不要夹住松动的末端神经。完成这一步后，将放置标本的第二张桌子移近供体尸体。
51. 对胫神经重复这一过程，通过足底神经的末端分支将其释放，并沿趾骨隧道向近端追踪至胫神经，继续向上至腘窝。
52. 随后将硬脑膜囊从脊髓管中分离出来，首先切断终末纤维膜。然后轻轻抬起囊袋，同时依次切断其与后纵韧带及该区域相关结构的连接，包括前骶硬膜韧带（Trolard韧带）、Hoffman韧带和其他纤维结构（ünal和Sezgin 2021；Barbaix等人1996）。鉴于硬脑膜囊的结构连接具有高度变异性，这些步骤需要特别小心地执行。
53. 在脊神经形成腰骶神经丛和臂丛的水平，需要格外小心，因为这些结构需要在标本中保留下来。仔细切割称为Forestier硬膜袖的纤维附着物，它们将脊神经固定在椎间孔的骨上，以确保每条单独的脊神经完全释放（Barbaix等人1996）。
54. 在所有韧带连接都被切断后，脊髓以及臂丛和腰骶神经丛及其相关末端神经都被完全释放。最后一步是小心地移除大脑，之后将整个标本放置在准备台上（图4）。

图4
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移除后最终的完整中枢神经系统（CNS）和臂丛及周围神经丛的前视图。

讨论
本指南中描述的中枢神经系统、臂丛和腰骶神经丛的整体解剖提供了一个潜在的教育价值机会，可以让人了解从大脑到上下肢周围神经的完整连续性。通过将颅部、脊柱和周围部分整合到一个标本中，这种方法能够将人类神经系统可视化为一个连续、相互连接的系统，强化结构和功能关系。这种整体视图有助于学生发展对神经解剖的三维理解，并促进临床推理能力，使学习者能够在单个标本中追踪神经纤维的起源和路径，这在标准解剖课程中很少实现。虽然先前的研究已经证明了整体切除中枢神经系统的可行性和教育价值（Hlavac等人2018；Hoffman等人2025），但本指南通过将臂丛和腰骶神经丛的标本整合到一个标本中扩展了这一基础。这些结构的包含弥合了中枢神经系统和周围神经系统之间的概念和物理差距，允许同时观察从脊髓到其远端目标的运动和感觉通路。这种综合方法可以帮助学生更有效地将解剖关系与临床关联联系起来，例如神经病变模式或脊髓损伤。

限制
在评估整体切除中枢神经系统和周围肢体神经的准备的教育效用时，应考虑几个重要的限制。首先，这一过程本质上涉及移除周围的肌肉和相关组织，有效地将神经系统与其原有的解剖环境隔离。虽然这种隔离增强了神经连续性的可视化，但同时也消除了与骨骼、心血管和肌肉系统的关键结构和功能关系。因此，学习者可能无法充分理解对全面解剖理解至关重要的整合系统相互作用。
其次，制作这种标本的技术复杂性大大限制了其在标准解剖课程中的可行性。准备工作大约需要50小时的不间断、细致的解剖过程，包括广泛的钝性分离、骨骼去除以及跨多个解剖区域的神经结构追踪。这些要求超出了大多数医学、研究生或本科解剖学和生理学课程中由学生主导的活动所能承受的范围。此外，反复使用剪刀、镊子和骨切割器会带来压力和潜在的职业风险，这凸显了由经验丰富的解剖学家进行该操作的必要性。

第三，尽管这些解剖标本可以作为长期的教学资源，但需要小心处理和适当的存储条件以保持其结构完整性。精细的神经结构本身就很脆弱，如果在没有适当保存措施的情况下反复操作，可能会增加损坏的风险。因此，采用这种方法的机构必须确保具备足够的实验室基础设施和标本维护规范。

最后，该标本来源于一个先前已被学生解剖过的捐赠者身体，这导致了一些解剖结构的部分破坏，包括肋间神经。因此，在最终的标本制作过程中这些神经没有被保存下来。

### 教育价值

从教学的角度来看，这种整体性的解剖方法提供了将基础解剖学与神经科学、神经病学和临床医学联系起来的机会。标本的连续性使学习者能够将中枢损伤与周围症状联系起来，加深对临床综合征（如臂丛神经损伤）的理解。此外，神经通路的三维可视化有助于采用多模式学习策略，整合空间和视觉元素，这些元素已被证明能够增强解剖科学教育的长期记忆和概念掌握（Drake等人2009年；Chang和Molnár 2015年；Arnts等人2014年；Rae等人2016年）。除了直接的解剖学内容之外，接触这种复杂的解剖过程还能通过让学生更深入地了解人体解剖学、捐赠者的无私精神以及解剖学研究的传统，促进他们的职业发展。

这种解剖方法还允许学生直接比较臂丛神经和腰骶神经丛在组织和功能上的差异，例如比较臂丛神经结构化的根-干-分支-束的模式与腰骶神经更分散的分支模式，并将其与脊髓节段起源联系起来。同时，学生还能够追踪从中枢到末梢的运动和感觉通路，强化对皮节和肌节组织的理解。从临床角度来看，这种整体性的观察有助于比较不同类型的神经损伤（如上肢神经丛损伤或下肢神经病变），根据损伤位置预测功能缺陷。此外，这种解剖方法还有助于理解周围神经的节段性和神经丛状结构之间的概念差异。虽然当前标本中的肋间神经没有被保存下来，但其相对线性的走行可以与臂丛神经和腰骶神经丛中纤维的重新分布形成对比，有助于学习者理解皮节组织及其临床意义，特别是在区分根性病变和周围神经损伤时。在这方面，学生可以认识到胸部区域的皮节分布更为直接，而在四肢中，由于神经丛的形成和纤维重新分布，这些关系变得更加复杂。

最后，为了解决将神经系统与周围解剖结构分离所带来的局限性，这种标本最好与补充教学方法结合使用。例如，将其与解剖标本、放射影像学检查（如MRI或CT）或三维数字资源相结合，可以帮助学习者理解神经系统、肌肉骨骼系统和血管系统之间的空间关系。尽管当前标本中没有发现明显的解剖异常，但加入临床上相关的变异或病理发现（如果有的话）可以进一步提高学习者的参与度并支持临床推理。因此，这种整体性解剖方法最好作为多模式教学方法的一部分，而不是单独展示解剖关系的方式。

### 结论

总之，本文介绍的整个中枢神经系统和臂丛神经、腰骶神经丛的解剖方法提供了人体神经连接的独特而全面的可视化。尽管其技术难度和高时间要求使得学生难以独立完成，但由经验丰富的解剖学家制作出来的这种标本具有很高的教育价值。通过详细记录和现代传播手段来保存和发展解剖技术，教育者可以继续整合触觉、概念和临床学习方法，确保即使是复杂的神经解剖结构也能为未来的学习者所理解。