實(shí)時(shí)三維多普勒傅里葉頻域光學(xué)相干層析成像系統(tǒng)輔助超顯微外科血管吻合及評(píng)價(jià)血管吻合質(zhì)量的研究.pdf

1、目的:
　　穿支皮瓣是近年來整形外科領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，由于在改善皮瓣受區(qū)外形和功能的同時(shí)，最大程度地減少了皮瓣供區(qū)外觀和功能的損害，因此已被廣泛應(yīng)用于頭頸、軀干與四肢創(chuàng)面的整形與修復(fù)。隨著穿支皮瓣意識(shí)的不斷深化，以及其他精細(xì)顯微操作諸如指尖游離移植及部分耳-皮膚復(fù)合組織移植修復(fù)上瞼及氣管缺損等手術(shù)的需要，超顯微外科操作技術(shù)（即直徑為0.3-0.8mm的微小血管或單一神經(jīng)束進(jìn)行剝離和吻合的顯微外科操作技術(shù)）應(yīng)運(yùn)而生。由于穿支血管管腔細(xì)

2、小、管壁菲薄，因此穿支皮瓣游離移植手術(shù)對(duì)顯微外科（/超顯微外科）操作技術(shù)的要求比較高。如何能夠在無創(chuàng)情況下對(duì)顯微血管吻合進(jìn)行有效的指導(dǎo)和監(jiān)測是顯微外科領(lǐng)域和生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域探討的熱點(diǎn)問題。OCT技術(shù)是一種新型的醫(yī)學(xué)層析成像方法，能夠?qū)ι矬w進(jìn)行無傷害的活體檢測，獲得生物組織內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的高分辨截面圖像。本研究首次將先進(jìn)的實(shí)時(shí)、三維多普勒傅里葉頻域光學(xué)相干層析成像技術(shù)(Real-time3D Doppler SD-OCT)應(yīng)用于鼠股動(dòng)脈血

3、管吻合模型及血栓模型，以研究OCT技術(shù)對(duì)于超顯微血管立體結(jié)構(gòu)及血管內(nèi)血栓的成像能力，探討OCT技術(shù)對(duì)超顯微血管吻合操作的指導(dǎo)、監(jiān)測及血管吻合質(zhì)量的評(píng)價(jià)作用。
　　方法:
　　1. 活體小鼠股動(dòng)脈應(yīng)用光學(xué)相干斷層成像技術(shù)探測小血管超微立體結(jié)構(gòu)模型的建立及活體大鼠股動(dòng)脈應(yīng)用光學(xué)相干斷層成相技術(shù)監(jiān)測小血管血管吻合操作:對(duì)活體狀況下的小鼠股動(dòng)脈，應(yīng)用3D-SD OCT探測儀，以非接觸方式分別對(duì)血管進(jìn)行冠狀面、矢狀面及橫截面掃描。將通

4、過OCT掃描獲得的數(shù)據(jù)導(dǎo)入Matlab軟件，獲取圖像數(shù)據(jù)。對(duì)圖像進(jìn)行三維重建，從而獲得小血管的超微三維立體結(jié)構(gòu)圖像。在大鼠股動(dòng)脈血管吻合同時(shí)，應(yīng)用3D-SD OCT同步、實(shí)時(shí)地進(jìn)行監(jiān)測，以探討OCT技術(shù)對(duì)超顯微血管吻合操作的監(jiān)測和指導(dǎo)作用。
　　2. 活體小鼠股動(dòng)脈應(yīng)用光學(xué)相干斷層成像技術(shù)探測三氯化鐵誘導(dǎo)后小血管血栓形成的實(shí)驗(yàn)研究:應(yīng)用三氯化鐵在小鼠股動(dòng)脈建立血栓模型。對(duì)活體狀況下的小鼠股動(dòng)脈，應(yīng)用3D-SD OCT探測儀，以非接

5、觸方式分別對(duì)血管進(jìn)行冠狀面、矢狀面及橫截面掃描。觀察時(shí)間按照血栓建模后1min、1h、應(yīng)用肝素后4h、18h及24h的時(shí)間間隔進(jìn)行觀察。將通過3D-SD OCT掃描獲得的數(shù)據(jù)導(dǎo)入Matlab軟件，獲取圖像數(shù)據(jù)。
　　3. 活體小鼠股動(dòng)脈應(yīng)用光學(xué)相干斷層成像技術(shù)探測血管吻合后小血管血栓形成的實(shí)驗(yàn)研究:將實(shí)驗(yàn)動(dòng)物隨機(jī)分為兩組，分別為血管正常吻合組及血管異常吻合組。分別于吻合前及吻合后1h對(duì)血管進(jìn)行冠狀面、矢狀面及橫截面掃描。將通過3D

6、-SD OCT掃描獲得的數(shù)據(jù)導(dǎo)入Matlab軟件，獲取圖像數(shù)據(jù)。被檢測節(jié)段血管取材后經(jīng)H-E染色，置顯微鏡下觀察血栓形成及血管壁情況。
　　結(jié)果:
　　1. 通過OCT圖像采集以及后期處理，可以清晰地看到小鼠股動(dòng)脈在冠狀面、矢狀面及橫截面上的超微結(jié)構(gòu)以及血管的三維立體圖像?？梢钥吹焦饣难軆?nèi)壁及通暢的血流。通過重建三維圖像，可以監(jiān)測到血管的三維立體結(jié)構(gòu)圖，甚至血管內(nèi)膜和管腔。在大鼠股動(dòng)脈血管吻合的過程中，通過OCT的掃描，

7、可以實(shí)時(shí)、無創(chuàng)地監(jiān)測吻合縫線穿出點(diǎn)的位置，對(duì)于縫及對(duì)側(cè)血管壁的操作失誤可以做出明確的診斷。
　　2. 結(jié)合OCT圖像及超聲多普勒血流圖像，可以明確診斷出小鼠股動(dòng)脈內(nèi)血栓，并跟蹤血栓形成的動(dòng)態(tài)過程。
　　3. 結(jié)合OCT圖像及超聲多普勒血流圖像，可以診斷出小鼠股動(dòng)脈吻合后血栓形成，并且與病理結(jié)果相符合。
　　結(jié)論:
　　1. 實(shí)時(shí)三維多普勒傅里葉頻域光學(xué)相干層析成像技術(shù)(Real-time3D DopplerSD-

8、OCT)具有實(shí)時(shí)、客觀、定量、無侵害、非接觸、可重復(fù)、高靈敏度、高分辨率等優(yōu)點(diǎn)。
　　2. 通過實(shí)時(shí)三維多普勒傅里葉頻域光學(xué)相干層析成像技術(shù)(Real-time3D DopplerSD-OCT)，可以實(shí)時(shí)、無創(chuàng)地獲得微小血管的超微結(jié)構(gòu)圖像以及三維立體圖像。
　　3. 在微血管吻合過程中，通過實(shí)時(shí)三維多普勒傅里葉頻域光學(xué)相干層析成像技術(shù)(Real-time3D Doppler SD-OCT)，可以實(shí)時(shí)、無創(chuàng)地監(jiān)測血管吻合的全過