穿支體區(qū)的數(shù)字解剖學(xué)研究.pdf

1、研究背景和目的：
　　 穿支皮瓣(PerforatorFlap)是20世紀(jì)80年代后期隨著精細(xì)的顯微手術(shù)器械的發(fā)展與臨床的實(shí)際需要而出現(xiàn)的一種新型皮瓣，是顯微外科皮瓣移植的新發(fā)展。穿支皮瓣移植術(shù)，是采用顯微外科技術(shù)僅選擇性切取供養(yǎng)皮瓣的穿支血管，并以該穿支血管作為血管蒂進(jìn)行的移植修復(fù)，從而保留了供區(qū)的主要血管，且無須攜帶肌肉組織，大大地減少了對供區(qū)的繼發(fā)性損傷與畸形，提高了修復(fù)效果，實(shí)現(xiàn)了皮瓣由“粗制”向“精制”的轉(zhuǎn)變。因此，已

2、成為目前基礎(chǔ)研究的熱點(diǎn)和臨床應(yīng)用的首選皮瓣。
　　 隨著數(shù)字醫(yī)學(xué)的發(fā)展，虛擬中國人數(shù)據(jù)的成功采集，將皮瓣的解剖結(jié)構(gòu)用三維可視化的方法，動態(tài)地展現(xiàn)已成為可能。該技術(shù)的出現(xiàn)，大大增強(qiáng)了人們對血管、肌肉、骨、皮膚毗鄰關(guān)系的理解。但是，目前的數(shù)字化三維圖像還只適合于宏觀的血管展示，而對于穿支血管的走行、分支與分布，以及穿支血管體間的相互關(guān)系，尤其是跨區(qū)皮瓣內(nèi)的血管分布狀況顯示效果欠佳。因此，深入研究各穿支血管形態(tài)學(xué)特征，以及區(qū)間血管如何

3、溝通，對指導(dǎo)臨床穿支皮瓣的切取有重大意義。
　　 2006年張志浩等在應(yīng)用放射造影術(shù)進(jìn)行穿支皮瓣研究過程中發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過放射造影劑標(biāo)識血管后的CT掃描圖像，在個(gè)人電腦上利用Mimics、ScionImage等電腦圖像處理技術(shù)，可輕松地對小血管進(jìn)行定位、配準(zhǔn)與三維重建等數(shù)字化處理。而且，該技術(shù)還可對全身皮膚血管區(qū)域進(jìn)行了定性和定量分析，確定全身皮膚穿支血管的位置、數(shù)量、口徑、穿支蒂的長度、類型、來源血管、以及穿支血管所供應(yīng)的面積。因此

4、，應(yīng)用該方法來研究穿支血管的走行、分支與分布，及區(qū)間血管的吻合類型，是有效和可行的。Saint-Cyr等于2009年對不同部位的多個(gè)單穿支進(jìn)行了選擇性血管造影、CT掃描，并利用CT掃描儀所配備的軟件進(jìn)行3D可視化研究，揭示了“穿支體區(qū)(perforasome)”一些基本特征。然而，這種選擇性的單穿支灌注，不便于整體分析，對于穿支體區(qū)間吻合血管(chokevessels)的顯示也不明顯。而且，直接應(yīng)用CT掃描儀進(jìn)行三維重建的整體效果也較差

5、。本文采用一次性整尸血管造影，應(yīng)用專業(yè)化的交互式的醫(yī)學(xué)影像控制系統(tǒng)(Mimics)進(jìn)行三維重建。不僅層次分明、穿支體區(qū)間小血管的清晰度好，而且可對不同層次分別進(jìn)行透明、不同穿支體分別配色或提取等專業(yè)化處理。應(yīng)用此方法可以非常方便地對穿支體區(qū)及其相互間血管的吻合情況進(jìn)行綜合分析，為臨床設(shè)計(jì)新的應(yīng)用術(shù)式。如：本課題通過對頦下動脈等進(jìn)行三維可視化及其皮穿支的定位定量研究，為頦下動脈穿支皮瓣的臨床應(yīng)用提供了翔實(shí)的解剖學(xué)依據(jù)，并成功地應(yīng)用于臨床。

6、
　　 盡管國內(nèi)、外學(xué)者通過大量的人體和動物實(shí)驗(yàn)，對跨區(qū)供血皮瓣及其血供進(jìn)行了深入細(xì)致的研究。不僅在形態(tài)學(xué)、組織學(xué)、生理學(xué)等基礎(chǔ)研究方面取得了一定的進(jìn)展，而且在臨床應(yīng)用方面也取得了卓越的療效。但是，到目前為此，關(guān)于單個(gè)穿支皮瓣的形態(tài)學(xué)報(bào)道居多，研究相鄰兩個(gè)穿支體區(qū)的關(guān)系者甚少。而常見穿支皮瓣DIEA、ALTA、TDA、S/IGA、PA的三維形態(tài)學(xué)模型，及其精確的數(shù)字解剖圖也未見報(bào)道。因此，跨區(qū)皮瓣的設(shè)計(jì)尚缺乏充分的形態(tài)學(xué)支持。希

7、望本研究資料有助于改進(jìn)皮瓣手術(shù)設(shè)計(jì)，推動穿支皮瓣外科的發(fā)展。
　　 方法：
　　 1．整尸動脈造影與Mimics軟件三維重建
　　 選用十具新鮮成人整尸標(biāo)本，采用由唐茂林等改進(jìn)的明膠氧化鉛灌注技術(shù)，行一次性全身動脈造影。將尸體冷藏，次日用容積螺旋CT掃描。掃描后數(shù)據(jù)分割成薄層，并以DICOM格式儲存，刻錄成DVD光碟保存。將數(shù)據(jù)導(dǎo)入Mimics圖像工作站，利用該軟件中的工具：Thresholding、CropMa

8、sk、RegionGrowing、MultiplesliceEdit、Editmaskin3D等工具進(jìn)行分割、提取，分別重建皮膚、脂肪、血管、骨的三維模型。之后，將重建的模型進(jìn)行組合，得到所需觀察部位的三維可視化模型。
　　 2．CTA資料CT工作站上三維重建
　　 2010年6月至2010年7月間，收集海南醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院CT室腹部CTA病人資料7例。其中男性3例，女性4例。選取其中4例女性數(shù)據(jù)，利用CT工作站中的3DT

9、OOLS，調(diào)節(jié)閾值，在Autoselect中選擇AddVessel，重建出腹、盆部血管，結(jié)合VR中的Opacity進(jìn)行透明處理。利用MIP工具，顯示臀部穿支血管的形態(tài)。
　　 3．頦下區(qū)應(yīng)用解剖
　　 經(jīng)CT掃描后的尸體標(biāo)本，重點(diǎn)對頦下區(qū)進(jìn)行層次解剖。測量頦下區(qū)外徑≥0.5cm的穿支，追蹤其走行、分支、分布情況并拍攝X線片。將X線圖像導(dǎo)入電腦，利用Photoshop進(jìn)行圖像的配準(zhǔn)和合成，再利用套索、魔術(shù)棒等工具修整圖片，

10、調(diào)節(jié)色調(diào)及明暗度、反轉(zhuǎn)背景等。之后，將處理過的圖像輸入ScionImage軟件，計(jì)算頦下動脈營養(yǎng)區(qū)域的表面積。
　　 結(jié)果：
　　 1．重建出頦下區(qū)、腹部、胸背、股部、臀部、小腿部穿支皮瓣血管的三維模型，繪制常用穿支體區(qū)的三維數(shù)字解剖視圖。經(jīng)觀察發(fā)現(xiàn)：(1)皮膚的動脈血供是多源性的，在相鄰穿支血管之間有著廣泛的吻合，其吻合形式主要有兩類：一是與穿支源動脈的走向一致，管徑較粗，其吻合方式以不減少口徑的真性吻合為主。此類連接

11、數(shù)目不多，一般為一支，走形于深筋膜上、下層及脂肪層，于兩個(gè)穿支體之間起直接溝通作用。另一類連接是位于真皮下，通過真皮下血管叢將兩個(gè)穿支體連接起來，此類連接數(shù)目較多，走向不一。(2)穿支皮瓣內(nèi)血流方向和供血方式與傳統(tǒng)的皮瓣不同。(3)相鄰穿支體間通常存在著的吻合，可為跨區(qū)穿支皮瓣設(shè)計(jì)提供形態(tài)學(xué)基礎(chǔ)。
　　 2．頸前區(qū)和下頜前區(qū)皮膚及肌肉的營養(yǎng)主要通過：甲狀腺上動脈、舌動脈、頦下動脈、頦動脈、面動脈等幾個(gè)主要動脈的穿支供應(yīng)。頦下動脈

12、從面動脈起始處的直徑為（1.7±0.4）mm，沿途發(fā)出(1.8±0.6)支穿支營養(yǎng)頦下區(qū)的皮膚。頦下動脈營養(yǎng)皮膚的范圍為(45±10.2)cm2。其最大的一個(gè)穿支出現(xiàn)于二腹肌前腹內(nèi)側(cè)緣的后面。同時(shí)，面動脈、頦下動脈、舌下動脈的穿支之間存在豐富的吻合。
　　 結(jié)論：
　　 1．應(yīng)用放射造影技術(shù)結(jié)合Mimics三維重建進(jìn)行穿支體區(qū)的數(shù)字解剖學(xué)研究是有效和可行的。
　　 2．成功重建出頦下區(qū)、腹部、股部、臀部、小腿區(qū)穿