長(zhǎng)手指組合再造的應(yīng)用解剖和數(shù)字化模型研究.pdf

1、手不僅是人的勞動(dòng)器官和重要的感覺(jué)器官，還是重要的情感交流工具，任何手指的缺損都會(huì)影響手的外形和功能，甚至帶來(lái)嚴(yán)重的心理創(chuàng)傷。如何重建缺損手指、更好的恢復(fù)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(lái)羞于示人。如何再造具有良好感覺(jué)、足夠長(zhǎng)度、滿意外形及具有良好關(guān)節(jié)活動(dòng)的手指，一直是手外科醫(yī)生面對(duì)的難題和挑戰(zhàn)。
　　美學(xué)上優(yōu)化再造手指外形已得到眾多專(zhuān)家關(guān)注，我們創(chuàng)新性地將組合再造術(shù)式應(yīng)用于

2、全長(zhǎng)手指的再造，突破了單純二趾長(zhǎng)度不足外形丑陋的局限，打破了手指近側(cè)指間關(guān)節(jié)以近長(zhǎng)手指缺損不能再造的觀念。
　　目的:
　　1.圍繞復(fù)雜的全長(zhǎng)手指組合再造臨床手術(shù)中遇到的解剖難題，包括再造設(shè)計(jì)問(wèn)題;受區(qū)動(dòng)脈類(lèi)型、相互關(guān)系及組合搭配問(wèn)題;組合瓣各部分血運(yùn)問(wèn)題;骨關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)活動(dòng)問(wèn)題等，做逐項(xiàng)深入研究，以指導(dǎo)該術(shù)式設(shè)計(jì)更合理更完善。
　　2.通過(guò)明膠硫酸鋇灌注標(biāo)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(zhǎng)手指缺損組合再造手術(shù)方案的標(biāo)本數(shù)字化模型，以期能準(zhǔn)確模擬演示再造的手術(shù)過(guò)程，可結(jié)合相關(guān)臨床解剖以改進(jìn)及規(guī)劃最佳手術(shù)方案，為數(shù)字化模型的臨床應(yīng)用做好前瞻性研究。
　　3.選擇Ⅳ、Ⅴ度和Ⅵ度手指缺損需進(jìn)行組合再造的一組病例，通過(guò)術(shù)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(gè)性化的長(zhǎng)手指組合再造的數(shù)字化模型，用以優(yōu)化術(shù)式方案，精確術(shù)前設(shè)計(jì)，解決組合再造存在的手術(shù)復(fù)雜、設(shè)計(jì)不夠精確、主觀盲目性大、風(fēng)險(xiǎn)高的

4、缺點(diǎn)。還可使術(shù)式設(shè)計(jì)更精準(zhǔn)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(guò)數(shù)字化教學(xué)和臨床培訓(xùn)促進(jìn)該術(shù)式的普及。
　　方法:
　　應(yīng)用解剖學(xué)研究,組合再造標(biāo)本數(shù)字化模型的建立,數(shù)據(jù)采集與三維重建,建立長(zhǎng)手指組合再造數(shù)字化模型.
　　依據(jù)長(zhǎng)手指組合再造的術(shù)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(biāo)本三維圖像各一;設(shè)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(shè)計(jì)的依據(jù);組合再造數(shù)字化模型的臨床應(yīng)用,動(dòng)脈造影圖像采集.三維重建及數(shù)字化模型建立,臨床長(zhǎng)手指組合再造手術(shù).
　　結(jié)果:
　　組合再造數(shù)字化標(biāo)本模型的建立
　　明膠硫酸鋇灌注標(biāo)本解剖前全部行螺旋CT掃描。通過(guò)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(dòng)脈與肌肉、骨骼復(fù)雜的三維解剖關(guān)系，部分標(biāo)本還可顯示跖背及跖底動(dòng)脈在跖骨頭處相對(duì)較為粗大的分支，甚至可看到跖骨頭的滋養(yǎng)動(dòng)脈。

6、
　　本研究以個(gè)人電腦為平臺(tái)，利用三維圖像重建軟件MIMICS10.01重建出清晰足部復(fù)雜的三維圖像。成功構(gòu)建了長(zhǎng)手指組合再造的二趾骨關(guān)節(jié)及拇甲瓣的三維數(shù)字化模型，可清楚地觀察動(dòng)脈、骨關(guān)節(jié)及皮膚立體結(jié)構(gòu)及其相互毗鄰關(guān)系，虛擬組合預(yù)先規(guī)劃動(dòng)脈及骨關(guān)節(jié)等重要結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。
　　組合再造數(shù)字化模型的臨床應(yīng)用
　　足背動(dòng)脈穿刺造影可清晰顯示肢端如跖背跖底動(dòng)脈細(xì)小的分支甚至包括趾蹼以遠(yuǎn)的趾背趾底動(dòng)脈的微細(xì)動(dòng)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(guò)容積掃描，還可動(dòng)態(tài)觀察不同時(shí)相的動(dòng)脈顯影圖像。因三維圖像無(wú)法重建神經(jīng)，靜脈也多顯示不佳，故活體及標(biāo)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(guān)節(jié)肌腱復(fù)合體只帶動(dòng)脈。臨床個(gè)性化長(zhǎng)手指組合再造復(fù)合組織瓣數(shù)字化模型的解剖數(shù)據(jù)與再造過(guò)程中所見(jiàn)實(shí)體解剖結(jié)構(gòu)相符，數(shù)字化模型虛擬建立過(guò)程與真實(shí)再造過(guò)程具有一致性。本組14例長(zhǎng)手指組合再造均在術(shù)前應(yīng)用數(shù)字化模型虛擬操作及驗(yàn)證優(yōu)化了手術(shù)方案。再造長(zhǎng)手指全部一期成活

8、，術(shù)后無(wú)血管危象發(fā)生。術(shù)后12指得到隨訪，時(shí)間5～31個(gè)月，手術(shù)優(yōu)良率93.5％。本組手術(shù)時(shí)間縮短至平均6.6小時(shí)。
　　結(jié)論:
　　1.長(zhǎng)手指組合再造的臨床解剖與術(shù)式設(shè)計(jì),防止再造長(zhǎng)手指的掌指關(guān)節(jié)過(guò)伸畸形,正常第2跖趾關(guān)節(jié)MTP的屈伸活動(dòng)角度一般是是屈曲45°和背伸90°，而正常掌指關(guān)節(jié)MP是屈曲90°和背伸30°，移植時(shí)需行跖骨頭翻轉(zhuǎn)糾正跖趾關(guān)節(jié)過(guò)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(guān)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(diǎn)結(jié)節(jié)跖側(cè)的血運(yùn)規(guī)律，跖骨頭背側(cè)截骨位置貼在側(cè)副韌帶起點(diǎn)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(yùn)并達(dá)到截骨角度要求。血管扭轉(zhuǎn)的問(wèn)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(dòng)脈隨即行向足趾側(cè)方，組合再造新拇指時(shí)拇甲瓣包繞二趾關(guān)節(jié)（tw

10、ist）兩者平行左右換位，較短的趾動(dòng)脈游離段不可避免被迫發(fā)生扭轉(zhuǎn)(rotated)，相連兩趾動(dòng)脈牽拉伸直時(shí)甚至扭轉(zhuǎn)(rotated)可達(dá)到360°，相連的跖動(dòng)脈也同時(shí)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(xiàn)報(bào)道一個(gè)血管蒂上兩個(gè)并聯(lián)組織瓣扭轉(zhuǎn)（twist）的方法，設(shè)計(jì)了拇甲瓣和二趾相連趾動(dòng)脈斷開(kāi)，分別以獨(dú)立血管蒂與受區(qū)吻合或重新搭配組合，避免了動(dòng)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(dòng)脈的來(lái)源分為X、H、Y三型，分型對(duì)組合再造的臨床意義:組合再造時(shí)拇甲瓣包繞(twist)二趾關(guān)節(jié)時(shí)兩者平行左右換位，趾動(dòng)脈游離段不可避免被迫發(fā)生扭轉(zhuǎn)(rotated)，對(duì)血管造成極其不利的影響，應(yīng)從一側(cè)趾動(dòng)脈起點(diǎn)以遠(yuǎn)0.5cm切斷，兩部分復(fù)合組織瓣換位組合后，再根據(jù)此分型重新修復(fù)動(dòng)脈:H型可與受區(qū)兩條動(dòng)脈吻合;X型可一條跖動(dòng)脈與受區(qū)動(dòng)脈吻合，另一條與斷開(kāi)的趾動(dòng)脈吻合;Y型斷開(kāi)的趾動(dòng)脈需移植靜脈與原斷端或受區(qū)動(dòng)脈吻合。根據(jù)本課題

12、探討了第一趾蹼間的動(dòng)脈關(guān)系，及趾動(dòng)脈斷開(kāi)后重新搭配吻合的設(shè)計(jì)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(kāi)重新設(shè)計(jì)吻合。
　　二趾甲皮瓣的血運(yùn):切取拇甲瓣及二趾骨關(guān)節(jié)后，最常用的修復(fù)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(gè)新拇趾。注意勿損傷第2跖底動(dòng)脈SPMA或第二跖背動(dòng)脈SDMA與二趾腓側(cè)趾動(dòng)脈交通連續(xù)，以保障二趾甲瓣血運(yùn)。二趾MTP移植時(shí)其血供需靠FDMA，游離時(shí)須保持與FDMA相連避免趾背動(dòng)脈及跖骨頭的分支

13、損傷。如果二趾腓側(cè)趾動(dòng)脈主要發(fā)自SPMA，MTP上保留SDMA，可較少損傷跖骨頸動(dòng)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(guān)節(jié)回流通路而簡(jiǎn)化手術(shù)操作。
　　2.優(yōu)化的灌注和造影技術(shù),亞納米級(jí)硫酸鋇灌注可較好地灌注足部跖背跖底及微細(xì)分支動(dòng)脈，通過(guò)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(xué)數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)解剖學(xué)數(shù)據(jù)動(dòng)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(gè)條件會(huì)導(dǎo)致

14、動(dòng)脈粗細(xì)變化。足背動(dòng)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(diǎn)，更適于對(duì)前足微細(xì)血管顯影要求高的手指再造的應(yīng)用。
　　3.長(zhǎng)手指組合再造數(shù)字化模型的臨床意義
　　個(gè)性化長(zhǎng)手指組合再造復(fù)合組織瓣數(shù)字化模型可直觀顯示供足術(shù)區(qū)動(dòng)脈及周?chē)Y(jié)構(gòu)的立體解剖關(guān)系，逼真地虛擬演示再造手術(shù)過(guò)程及優(yōu)化再造方案設(shè)計(jì)，改變了既往術(shù)中動(dòng)脈皮膚等多種組織的被動(dòng)盲目探查組合，提高了手術(shù)的確定性和可控性，提高了手術(shù)