長手指組合再造的應用解剖和數(shù)字化模型研究.pdf

1、手不僅是人的勞動器官和重要的感覺器官，還是重要的情感交流工具，任何手指的缺損都會影響手的外形和功能，甚至帶來嚴重的心理創(chuàng)傷。如何重建缺損手指、更好的恢復手的功能，是手外科、顯微外科醫(yī)生一直探索的課題。多數(shù)患者難以接受其丑陋外形而常常將它隱藏起來羞于示人。如何再造具有良好感覺、足夠長度、滿意外形及具有良好關節(jié)活動的手指，一直是手外科醫(yī)生面對的難題和挑戰(zhàn)。
　　美學上優(yōu)化再造手指外形已得到眾多專家關注，我們創(chuàng)新性地將組合再造術式應用于

2、全長手指的再造，突破了單純二趾長度不足外形丑陋的局限，打破了手指近側(cè)指間關節(jié)以近長手指缺損不能再造的觀念。
　　目的:
　　1.圍繞復雜的全長手指組合再造臨床手術中遇到的解剖難題，包括再造設計問題;受區(qū)動脈類型、相互關系及組合搭配問題;組合瓣各部分血運問題;骨關節(jié)結(jié)構(gòu)活動問題等，做逐項深入研究，以指導該術式設計更合理更完善。
　　2.通過明膠硫酸鋇灌注標本，將其CTA數(shù)據(jù)經(jīng)三維重建軟件MIMICS10.01處理，探索構(gòu)

3、建長手指缺損組合再造手術方案的標本數(shù)字化模型，以期能準確模擬演示再造的手術過程，可結(jié)合相關臨床解剖以改進及規(guī)劃最佳手術方案，為數(shù)字化模型的臨床應用做好前瞻性研究。
　　3.選擇Ⅳ、Ⅴ度和Ⅵ度手指缺損需進行組合再造的一組病例，通過術前優(yōu)化的造影方法及螺旋CTA掃描，利用MIMICS10.01軟件構(gòu)建患者個性化的長手指組合再造的數(shù)字化模型，用以優(yōu)化術式方案，精確術前設計，解決組合再造存在的手術復雜、設計不夠精確、主觀盲目性大、風險高的

4、缺點。還可使術式設計更精準規(guī)范和易于掌控操作，從而獲得組合再造手指的完美外形及良好功能，并通過數(shù)字化教學和臨床培訓促進該術式的普及。
　　方法:
　　應用解剖學研究,組合再造標本數(shù)字化模型的建立,數(shù)據(jù)采集與三維重建,建立長手指組合再造數(shù)字化模型.
　　依據(jù)長手指組合再造的術式步驟原則用Mimics軟件構(gòu)建其數(shù)字化模型，基本步驟如下:以上步驟已重建好手足灌注標本三維圖像各一;設定要再造的手指并加粗10％后重建皮膚圖像，并

5、3D打印出作為拇甲瓣設計的依據(jù);組合再造數(shù)字化模型的臨床應用,動脈造影圖像采集.三維重建及數(shù)字化模型建立,臨床長手指組合再造手術.
　　結(jié)果:
　　組合再造數(shù)字化標本模型的建立
　　明膠硫酸鋇灌注標本解剖前全部行螺旋CT掃描。通過三維螺旋CT獲取了精確的高空間分辨率掃描斷層影像數(shù)據(jù)，可清楚顯示足部動脈與肌肉、骨骼復雜的三維解剖關系，部分標本還可顯示跖背及跖底動脈在跖骨頭處相對較為粗大的分支，甚至可看到跖骨頭的滋養(yǎng)動脈。

6、
　　本研究以個人電腦為平臺，利用三維圖像重建軟件MIMICS10.01重建出清晰足部復雜的三維圖像。成功構(gòu)建了長手指組合再造的二趾骨關節(jié)及拇甲瓣的三維數(shù)字化模型，可清楚地觀察動脈、骨關節(jié)及皮膚立體結(jié)構(gòu)及其相互毗鄰關系，虛擬組合預先規(guī)劃動脈及骨關節(jié)等重要結(jié)構(gòu)的設計。
　　組合再造數(shù)字化模型的臨床應用
　　足背動脈穿刺造影可清晰顯示肢端如跖背跖底動脈細小的分支甚至包括趾蹼以遠的趾背趾底動脈的微細動脈及分支，效果明顯優(yōu)于傳

7、統(tǒng)的肘靜脈置管造影方法。而且通過容積掃描，還可動態(tài)觀察不同時相的動脈顯影圖像。因三維圖像無法重建神經(jīng)，靜脈也多顯示不佳，故活體及標本數(shù)字化模型中不包括神經(jīng)及靜脈，拇甲骨皮瓣和的二趾骨關節(jié)肌腱復合體只帶動脈。臨床個性化長手指組合再造復合組織瓣數(shù)字化模型的解剖數(shù)據(jù)與再造過程中所見實體解剖結(jié)構(gòu)相符，數(shù)字化模型虛擬建立過程與真實再造過程具有一致性。本組14例長手指組合再造均在術前應用數(shù)字化模型虛擬操作及驗證優(yōu)化了手術方案。再造長手指全部一期成活

8、，術后無血管危象發(fā)生。術后12指得到隨訪，時間5～31個月，手術優(yōu)良率93.5％。本組手術時間縮短至平均6.6小時。
　　結(jié)論:
　　1.長手指組合再造的臨床解剖與術式設計,防止再造長手指的掌指關節(jié)過伸畸形,正常第2跖趾關節(jié)MTP的屈伸活動角度一般是是屈曲45°和背伸90°，而正常掌指關節(jié)MP是屈曲90°和背伸30°，移植時需行跖骨頭翻轉(zhuǎn)糾正跖趾關節(jié)過伸畸形，以改善功能。跖骨頭需要翻轉(zhuǎn)的角度是:MTP背伸角度減去MP的背伸角

9、度，可使移植后的MTP關節(jié)的背伸角度調(diào)整到正常的MP背伸角度，并可增大屈曲角度到90°。根據(jù)第2跖骨頭的滋養(yǎng)血管主要分布于兩側(cè)側(cè)副韌帶起點結(jié)節(jié)跖側(cè)的血運規(guī)律，跖骨頭背側(cè)截骨位置貼在側(cè)副韌帶起點結(jié)節(jié)的近側(cè)緣，跖側(cè)可根據(jù)翻轉(zhuǎn)角度最大限度向近側(cè)傾斜，可保證跖骨頭良好的血運并達到截骨角度要求。血管扭轉(zhuǎn)的問題:第一趾蹼間隙內(nèi)FDMA和FPMA較相交通，并發(fā)出行向拇趾腓側(cè)和二趾脛側(cè)的趾底動脈隨即行向足趾側(cè)方，組合再造新拇指時拇甲瓣包繞二趾關節(jié)（tw

10、ist）兩者平行左右換位，較短的趾動脈游離段不可避免被迫發(fā)生扭轉(zhuǎn)(rotated)，相連兩趾動脈牽拉伸直時甚至扭轉(zhuǎn)(rotated)可達到360°，相連的跖動脈也同時受累及。血管的扭轉(zhuǎn)使其極易發(fā)生血管危象。我們不拘泥于文獻報道一個血管蒂上兩個并聯(lián)組織瓣扭轉(zhuǎn)（twist）的方法，設計了拇甲瓣和二趾相連趾動脈斷開，分別以獨立血管蒂與受區(qū)吻合或重新搭配組合，避免了動脈扭曲牽拉從而顯著降低血管危象幾率。我們從組合再造的視角，根據(jù)拇趾腓側(cè)及二趾脛

11、側(cè)兩條趾動脈的來源分為X、H、Y三型，分型對組合再造的臨床意義:組合再造時拇甲瓣包繞(twist)二趾關節(jié)時兩者平行左右換位，趾動脈游離段不可避免被迫發(fā)生扭轉(zhuǎn)(rotated)，對血管造成極其不利的影響，應從一側(cè)趾動脈起點以遠0.5cm切斷，兩部分復合組織瓣換位組合后，再根據(jù)此分型重新修復動脈:H型可與受區(qū)兩條動脈吻合;X型可一條跖動脈與受區(qū)動脈吻合，另一條與斷開的趾動脈吻合;Y型斷開的趾動脈需移植靜脈與原斷端或受區(qū)動脈吻合。根據(jù)本課題

12、探討了第一趾蹼間的動脈關系，及趾動脈斷開后重新搭配吻合的設計與解剖依據(jù)。同樣相連的靜脈也發(fā)生扭轉(zhuǎn)和迂曲，也需要斷開重新設計吻合。
　　二趾甲皮瓣的血運:切取拇甲瓣及二趾骨關節(jié)后，最常用的修復方法是用二趾腓側(cè)甲骨皮瓣覆蓋拇甲骨瓣供區(qū)組組建一個新拇趾。注意勿損傷第2跖底動脈SPMA或第二跖背動脈SDMA與二趾腓側(cè)趾動脈交通連續(xù)，以保障二趾甲瓣血運。二趾MTP移植時其血供需靠FDMA，游離時須保持與FDMA相連避免趾背動脈及跖骨頭的分支

13、損傷。如果二趾腓側(cè)趾動脈主要發(fā)自SPMA，MTP上保留SDMA，可較少損傷跖骨頸動脈環(huán)增加跖骨頭血供。第一趾蹼若有粗大深淺靜脈交通支，可用作二趾骨關節(jié)回流通路而簡化手術操作。
　　2.優(yōu)化的灌注和造影技術,亞納米級硫酸鋇灌注可較好地灌注足部跖背跖底及微細分支動脈，通過CTA或MICRO-CT掃描可得到微小血管均勻連續(xù)的三維圖像顯影，其解剖學數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)解剖學數(shù)據(jù)動脈的空間走行及位置形態(tài)等相符，但灌注壓力與灌注充分與否等多個條件會導致

14、動脈粗細變化。足背動脈穿刺造影在足部微小血管顯影方面優(yōu)于肘靜脈穿刺，并且還有造影劑用量少、并發(fā)癥少的優(yōu)點，更適于對前足微細血管顯影要求高的手指再造的應用。
　　3.長手指組合再造數(shù)字化模型的臨床意義
　　個性化長手指組合再造復合組織瓣數(shù)字化模型可直觀顯示供足術區(qū)動脈及周圍結(jié)構(gòu)的立體解剖關系，逼真地虛擬演示再造手術過程及優(yōu)化再造方案設計，改變了既往術中動脈皮膚等多種組織的被動盲目探查組合，提高了手術的確定性和可控性，提高了手術