子宮靜脈血管網(wǎng)數(shù)字化三維模型的初步研究.pdf

1、眾所周知,女性盆腔三維解剖結構十分復雜,該組織結構內部不僅存在泌尿、生殖及消化三大系統(tǒng)的多個組織、器官,而且還包括血管、神經、骨盆以及肌肉等多種成分,空間關系錯綜復雜,而與婦產科密切相關的女性盆腔血管分支及屬支迂曲,分級豐富、分布密度大,血流方向多變等特點,一直是解剖學及臨床研究的難點和盲點,尤其是對其中靜脈系統(tǒng)的研究。1978年,張年甲老師借助經典解剖學的方法,在其編寫的一本書中提及女性盆腔靜脈部分研究結果,但是較為粗略,只是以“靜脈

2、叢”概述靜脈系統(tǒng),國內外文獻中提供的子宮靜脈血管網(wǎng)多是帶有作者主觀意識的手繪圖像,這些結果只是部分反映子宮靜脈血管網(wǎng)解剖學形態(tài)、靜脈回流區(qū)域以及靜脈屬支。隨著近年來一系列微創(chuàng)治療技術發(fā)展以及人們對異體子宮移植技術的深入探討[1],人們對女性盆腔血管網(wǎng)的了解提出更高要求[1-3]。目前關于女性盆腔血管網(wǎng)的研究主要源自經典尸體解剖以及數(shù)字減影血管造影(Digitalsubtraction angiography,DSA)技術,其中尸體標本獲

3、取困難,數(shù)量有限,難以獲得大量的數(shù)據(jù)進行解剖學描述,不能對臨床應用的個體化提供直接的幫助,同時由于該研究方法具有對尸體標本的“破壞”性質,很難對同一標本多次利用,不利于后續(xù)研究、學術交流。自1980年11月公布于世以來,DSA技術被廣泛地應用于臨床、科研以及教學,成為研究女性盆腔血管甚為實用的技術手段,也是婦科介入術前的評價標準,借助該技術能清楚顯示豐富的盆腔主要血管及其各級分支、屬支,但是其技術費用較高、具有創(chuàng)傷性、臨床操作復雜,因此

4、無法作為臨床常規(guī)檢查項目[4],同時由于我們通過該技術得到的圖像均為二維的、平面黑白灰圖像,無法動態(tài)顯示血管三維空間情況以及進行后續(xù)的量化研究,在研究女性盆腔血管方面有較大的限制。20多年前,美國提出并發(fā)展數(shù)字人技術,有部分學者利用尸體銑切數(shù)據(jù)集對女性盆腔血管進行了初步研究,2004年國外學者M.BAJKA等[5]首次利用該類數(shù)據(jù)集對女性盆腔進行數(shù)字化三維模型構建的探討,由于該數(shù)據(jù)采集前沒有進行有效的血管標記,該學者沒能構建出盆腔動、靜

5、脈血管網(wǎng)。國內學者在采集“中國數(shù)字人”數(shù)據(jù)集的時候,創(chuàng)造性地應用血管鑄型技術,對感興趣血管進行灌注掃描,彌補了國外數(shù)字人數(shù)據(jù)的不足,2005年國內學者單錦露等[6]利用中國女性數(shù)字人數(shù)據(jù)集構建了女性盆腔數(shù)字化三維模型(包括骨盆、主要血管、子宮等),其構建的盆腔動脈血管網(wǎng)包含了腹主動脈、髂總動脈、髂外動脈及髂內動脈的主干。2007年其再次利用該數(shù)據(jù)集進一步對盆腔動脈血管網(wǎng)進行了單獨的構建,但是構建的血管網(wǎng)數(shù)字化三維模型僅僅包括髂外動脈、髂

6、內動脈及其部分初級分支,而且顯示的血管網(wǎng)邊界模糊、形態(tài)欠規(guī)則,究其原因是由于這些數(shù)據(jù)集采集時是針對全身血管進行灌注,未能對婦產科學者關心的盆腔器官尤其是子宮動、靜脈進行灌注,由于受灌注材料粘滯性、流動性、灌注壓力、灌注部位的限制,導致灌注材料無法到達所有的網(wǎng)狀血管,不利于細小血管的標識、分割以及三維重建,因此也無法使得子宮血管網(wǎng)數(shù)字化。目前世界上有文獻報道的女性數(shù)字人數(shù)據(jù)集僅5例,這些數(shù)據(jù)有著彩色、薄層以及直觀等優(yōu)點,同時也有著采集難度

7、大、重建困難、步驟復雜、分割時受主觀因素影響大等缺點,同時這些數(shù)據(jù)只能提供盆腔血管解剖學共性,無法實現(xiàn)個性化特點。在參照上述數(shù)據(jù)的基礎上,我們課題組完成了人正常離體子宮動脈血管網(wǎng)[3,7-9]以及輸卵管-卵巢動脈血管網(wǎng)數(shù)字化的初步研究,但是,我們用相同的方法在研究人子宮靜脈血管網(wǎng)方面未能成功,究其原因,我們認為這是由于動脈、靜脈的生理構造有很大不同,在人體中扮演的角色亦不同,動脈管壁較厚,具有舒縮性和一定的彈性,靜脈的角色是容量血管,管

8、壁薄,平滑肌和彈力纖維均較少,缺乏收縮性和彈性,管腔斷面較扁。這樣的性質導致對靜脈灌注的時候,靜脈過度充盈,擠占靜脈之間的解剖空間,致使解剖層次不清晰,同時由于靜脈壁單薄,容易破裂,致使血管網(wǎng)完全失去正常解剖學形態(tài)?？紤]到上述特點,我們對靜脈灌注進行了重新的研究,對灌注材料、灌注壓力進行探索,同時我們前期的工作主要集中于基礎研究,構建的血管網(wǎng)主要源自尸體數(shù)據(jù)或者離體數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)雖然能在一定程度上為女性盆腔血管網(wǎng)的研究提供平臺,但同時也

9、具有一定的局限性,不能完全反映生理狀態(tài)下盆腔血管網(wǎng),滿足不了臨床研究以及個體化診療的需要。在該課題中,我們對利用在體數(shù)據(jù)重建生理狀態(tài)下的子宮靜脈血管網(wǎng)也進行了有益探索。我們選擇了CTA數(shù)據(jù)做為在體數(shù)據(jù)的來源,隨著多源螺旋CT在臨床的應用以及掃描技術不斷革新,CT在臨床以及科研中扮演著一定的角色,其中的CTA(Computedtomographic angiography,計算機體層攝影血管成像)已經成為一種先進的血管性病變診斷檢查方法,

10、CTA是在團注動態(tài)掃描和三維影像重建等技術的基礎上發(fā)展起來的血管成像技術,其基本原理是:使用螺旋掃描方式,靜脈團注造影劑,在興趣區(qū)血管內強化達到高峰期間,進行一次屏氣的連續(xù)快速體積掃描,并以三維重建方式顯示血管結構的影像。借助該技術,我們可以快速、準確采集病人生理狀態(tài)下的盆腔血管斷層數(shù)據(jù)集,采集對于婦產科學者有用的數(shù)據(jù),并利用這些數(shù)據(jù)集成功重現(xiàn)女性在體盆腔血管,應用于臨床,指導病人疾病診斷和治療,具有較大臨床應用意義。
　　 本

11、課題旨在探討構建人正常離體子宮靜脈血管網(wǎng)的灌注材料選擇、灌注壓力設定以及如何采集生理狀態(tài)下數(shù)據(jù),利用這類數(shù)據(jù)完成生理狀態(tài)下子宮靜脈血管網(wǎng)數(shù)字化三維模型構建,并對這些模型進行初步分析研究。
　　 本課題分動物實驗、尸體實驗、臨床研究三部分進行:
　　 第一部分動物實驗:豬正常子宮靜脈血管網(wǎng)數(shù)字化三維模型的構建
　　 [目的]
　　 通過血管鑄型技術、CT薄層掃描技術,構建豬正常子宮靜脈血管網(wǎng)數(shù)字化三維模型,

12、從而探討利用不同灌注材料,不同壓力,經雙側子宮靜脈、雙側尿生殖靜脈灌注構建豬正常子宮靜脈血管網(wǎng)數(shù)字化三維模型可行性,探討子宮動靜脈灌注的異同點,為人正常離體子宮靜脈血管網(wǎng)數(shù)字化三維模型構建提供技術指導和理論支持。
　　 [研究方法]
　　 獲取豬正常泌尿生殖系統(tǒng)標本(子宮、雙附件、陰道、膀胱及尿道)12例,隨機分為A、B、C、D、E、F組,每組2例。參考課題組前期實驗中的CPVC填充劑配方以及文獻報道自凝牙托材料配方[以

13、自凝牙托水為溶劑,自凝牙托粉為溶質,加入CT造影劑氧化鉛(8:100)以及紅色或藍色廣告色若干]配置填充劑,行雙側子宮靜脈灌注、雙側尿生殖靜脈灌注。各組灌注情況如下:
　　 (1):A組采用0.75:1自凝牙托材料,灌注壓力為體積壓縮比9ml/20ml；
　　 (2):B組采用1.25:1自凝牙托材料,灌注壓力為體積壓縮比9ml/20ml；
　　 (3):C組采用1.75:1自凝牙托材料,灌注壓力為體積壓縮比9m

14、l/20ml；
　　 (4):F組采用1.25:1自凝牙托材料,一側灌注壓力為體積壓縮比12ml/20ml,另一側灌注壓力為體積壓縮比為9ml/20ml；
　　 (5):D組采用20％的過氯乙烯灌注,灌注壓力為體積壓縮比9ml/20ml；
　　 (6):E組采用30％的過氯乙烯灌注,灌注壓力為體積壓縮比9ml/20ml；
　　 灌注后立即行64層螺旋CT薄層掃描并進行重建。采用CT自帶軟件進行最大密度投影

15、法(Maximum intebsity projection,MIP)、容積再現(xiàn)技術(Volume rendering,VR)完成三維重建,最后將標本置入37％濃鹽酸中腐蝕,獲取血管鑄型標本。對比分析使用不同性質、不同比例、不同壓力灌注材料構建的血管鑄型標本、CT重建數(shù)字化三維模型特點。
　　 [結果]
　　 本實驗中采用的12例豬正常泌尿生殖系統(tǒng)標本均完成雙側子宮靜脈、雙側尿生殖靜脈插管灌注,經過濃鹽酸腐蝕后得到形態(tài)飽

16、滿、結構完整的豬子宮靜脈血管網(wǎng)鑄型標本,CT掃描重建模型顯示的豬子宮靜脈血管網(wǎng)形態(tài)完整、血管解剖層次清晰,同血管鑄型實物標本具有很高的一致性。通過對比分析6組鑄型標本、CT重建模型,我們得出如下結論:
　　 (1)雙側子宮靜脈、尿生殖靜脈灌注可成功地構建出結構完整的豬子宮靜脈血管網(wǎng)數(shù)字化三維模型。
　　 (2)不同比例的自凝牙托材料、過氯乙烯填充劑在不同壓力下構建的豬子宮靜脈血管網(wǎng)鑄型標本形態(tài)完整、血管飽滿、色澤亮麗,清

17、楚地顯示了雙側子宮靜脈、卵巢靜脈以及尿生殖靜脈的走行、分布以及靜脈回流區(qū)域。
　　 (3)壓力在顯示豬子宮靜脈血管網(wǎng)屬支豐富程度放方面扮演著較為重要的角色,壓力越大,我們得到的豬子宮靜脈血管網(wǎng)屬支就越豐富,壓力變小,豬子宮靜脈血管網(wǎng)解剖層次相對更清晰,這是同動脈很大的不同之處,其中體積壓縮比9ml/20ml的壓力在研究子宮靜脈血容量方面有一定優(yōu)勢,體積壓縮比12ml/20ml在研究子宮靜脈血管解剖層次方面有一定優(yōu)勢。
　　

18、 (4)不同濃度、比例的灌注材料也同時影響豬子宮靜脈血管網(wǎng)的形態(tài),對于揮發(fā)成形的過氯乙烯來說,濃度越高,得到的豬子宮靜脈血管網(wǎng)解剖層次越清晰,濃度越低,得到的豬子宮靜脈血管網(wǎng)越豐富。這個結論用于化學反應成形的自凝牙托材料也較為準確。
　　 (5)利用血管鑄型技術、CT薄層掃描重建得到的血管網(wǎng)數(shù)字化三維模型顯示血管網(wǎng)形態(tài)基本一致,具有很好的一致性、可比性。
　　 [結論]
　　 壓力在顯示豬子宮靜脈血管網(wǎng)屬支豐富

19、程度方面扮演一定的角色,這是我們前期研究動脈血管網(wǎng)中未曾認識到的因素之一,我們使用不同壓力、不同濃度、不同比例、不同性質的灌注材料,將血管鑄型技術以及影像學結合起來,通過雙側子宮靜脈、雙側尿生殖靜脈灌注,可以成功地構建出完整的豬子宮靜脈血管網(wǎng)血管鑄型實物模型以及數(shù)字化三維模型,這為下一步構建人正常離體子宮靜脈血管網(wǎng)數(shù)字化三維模型提供良好的技術支持、理論指導以及實踐經驗。
　　 第二部分尸體實驗:人正常離體子宮靜脈血管網(wǎng)數(shù)字化三維

20、模型的構建
　　 [目的]
　　 探討結合血管鑄型技術、CT薄層掃描重建技術以醫(yī)學交互軟件Mimics10.01(Materialise公司,比利時),采用不同濃度過氯乙烯、不同比例自凝牙托材料在不同灌注壓力構建人正常離體子宮靜脈血管網(wǎng)數(shù)字化三維模型的可行性,探討不同壓力對構建人正常離體子宮靜脈血管網(wǎng)模型的影響,并對數(shù)字化三維模型的利用展開探索。
　　 [研究方法]
　　 獲取正常成年女性新鮮離體子宮、陰

21、道及雙附件5套,隨機分為A(1例)、B(1例)、C(1例)、D(1例)、E(1例)分別按按已獲填充劑配方進行填充劑配制,研究選取1.25:1、1.75:1的自凝牙托材料[以自凝牙托水為溶劑,自凝牙托粉為溶質,加入CT造影劑氧化鉛(8:100)以及藍色或紅色廣告色若干]以及20％、30％、40％的過氯乙烯進行配制,分別經雙側子宮靜脈灌注或者子宮靜脈聯(lián)合卵巢靜脈,采用不同的壓力灌注。各組灌注情況如下:
　　 (1):A組采用采用20

22、％的過氯乙烯灌注,灌注壓力為體積壓縮比9ml/20ml；
　　 (2):B組采用30％的過氯乙烯灌注,灌注壓力為體積壓縮比9ml/20ml；
　　 (3):C組采用40%的過氯乙烯灌注,灌注壓力為體積壓縮比9ml/20ml；
　　 (4):D組1.25:1自凝牙托材料,灌注壓力為體積壓縮比9ml/20ml；
　　 (5):E組采用1.75:1自凝牙托材料,一側灌注壓力為體積壓縮比12ml/20ml,另一側

23、灌注壓力為體積壓縮比為9ml/20ml;
　　 灌注前后均行CT/MR掃描,將采集的Dicom3.0數(shù)據(jù)利用CT自帶軟件完成MIP法、VR技術三維重建、同時利用醫(yī)學交互軟件Mimics行數(shù)字化三維模型的構建。最后將灌注后的標本放入濃鹽酸腐蝕后,獲得人正常離體子宮靜脈血管鑄型標本。對比分析性質不同、不同比例或者不同濃度的灌注材料在不同灌注壓力下構建的血管鑄型標本、CT重建模型以及Mimics重建模型的血管網(wǎng)數(shù)字化三維模型的異同,利

24、用交互軟件Mimics對獲得數(shù)字化模型進行相關測量及研究,探討對三種模型進一步利用的途徑。
　　 [結果]
　　 本實驗中,5例標本均完成了雙側子宮靜脈或雙側子宮靜脈聯(lián)合卵巢靜脈插管,兩種配方的灌注材料在行CT掃描的時候也得到了令人滿意的影像學資料,清晰地顯示了子宮靜脈,其中行過氯乙烯灌注的亦同時行MR掃描,達到較為滿意的MR血管圖像,將5例標本腐蝕后,得到完整的子宮靜脈血管網(wǎng)鑄型標本,利用影像學資料,我們順利完成醫(yī)學影

25、像圖像采集,借助CT自帶軟件以及醫(yī)學交互軟件Mimics,我們得到了同一標本的另外兩種數(shù)字化三維模型,這三種模型構建的血管網(wǎng)形態(tài)完整、血管飽滿、清晰,同時三種形式的模型又可以進行不同的研究。對比分析同一標本的不同形式的模型,我們得出如下結論。
　　 (1)采用不同比例自凝牙托材料、不同濃度的過氯乙烯、不同的灌注壓力均可成功的構建出較為完整的人正常離體子宮靜脈血管網(wǎng)數(shù)字化三維模型。
　　 (2)使用不同的灌注壓力、不同比例

26、的自凝牙托材料構建的人正常離體子宮靜脈血管網(wǎng)鑄型標本的形態(tài)完整、可清楚顯示雙側子宮靜脈、卵巢靜脈從主干到終末細小靜脈屬支:①利用1.75:1的自凝牙托材料,使用體積壓縮比為12ml/20ml的壓力構建的子宮靜脈血管網(wǎng)鑄型清晰地顯示了雙側子宮靜脈、卵巢靜脈的主干及其重要屬支,解剖層次清晰,可用于解剖學血管走行的研究。②利用1.75:1和1.25:1的自凝牙托材料,使用體積壓縮比為9ml/20ml的壓力構建的子宮靜脈血管網(wǎng)鑄型標本更進一步清

27、晰顯示了雙側子宮靜脈、卵巢靜脈的吻合支以及細小屬支。③利用相同壓力(體積壓縮比為9ml/20ml),濃度分別為20％、30％、40％灌注材料過氯乙烯得到的靜脈鑄型標本同利用灌注材料自凝牙托材料得到的靜脈血管網(wǎng)鑄型標本在顯示血管疏密程度上基本相似,這就說明與動脈顯著不同的是:靜脈鑄型標本的形態(tài)除了同灌注材料的物理性質有關,也同灌注壓力關系極其密切。④我們通過子宮靜脈灌注或者聯(lián)合卵巢靜脈灌注,均得到完整的子宮靜脈血管網(wǎng),說明子宮靜脈同卵巢靜

28、脈存在吻合情況,卵巢靜脈血液可通過二者吻合支,注入髂內靜脈回流。⑤子宮靜脈系統(tǒng)血液十分豐富,與子宮動脈近似單層走行,形狀呈螺旋形不同,子宮靜脈遍布子宮全層,靜脈數(shù)量顯著多于動脈數(shù)量,靜脈血液容量也明顯多于動脈,外層子宮靜脈走行位置較子宮動脈表淺。子宮靜脈間有較多的吻合支,在子宮主韌帶水平,有直徑較為粗大的靜脈主干存在,而在闊韌帶水平,靜脈主干相對稀少,而是由子宮的兩側的弓形靜脈聯(lián)合成為子宮靜脈,其中數(shù)條靜脈收集卵巢和闊韌帶上部的靜脈血,

29、形成較大的蔓狀子宮靜脈叢,與走形于卵巢懸韌帶位置的2—3條粗大的卵巢靜脈叢及陰道靜脈叢相交通,由叢下部合成1-2支子宮靜脈,與同名動脈伴行,約在子宮頸管外口平面,注入髂內靜脈或其屬支。陰道靜脈叢位于陰道兩側,與子宮、膀胱及直腸等靜脈叢相交通,每側引出一條陰道靜脈,注入髂內靜脈或其他屬支。⑥由于子宮靜脈遍布子宮全層的特性,所以得到的靜脈鑄型標本以及后續(xù)重建的靜脈數(shù)字化三維模型能近似代表整個子宮的形狀,為構建子宮數(shù)字化三維模型提供參考和依據(jù)

30、,并為子宮數(shù)字化三維模型的前期研究提供平臺。
　　 (3)通過CT薄層掃描技術以及Mimics軟件構建的人正常離體子宮靜脈血管網(wǎng)數(shù)字化三維模型不僅具有類似于子宮靜脈鑄型標本的特征,而且還可以利用數(shù)字化三維模型,對該模型進行任意角度的旋轉觀察,并進行相關物理常數(shù)的的測量,賦予了該模型新的物理學特點以及新的使用方法以及新的學術交流途徑:例如借助Mimics閾值分割功能可以對血管進行大致的分級重建,顯示直徑不同的靜脈血管,借助軟件提供

31、的的分割功能可以從冠狀面、矢狀面以及水平面觀察整個子宮不同平面的靜脈血液情況并可完成相關直徑測量以及血容量測量。
　　 (4)利用血管鑄型技術、CT薄層掃描技術以及醫(yī)學交互軟件Mimics軟件構建的人正常離體子宮靜脈血管網(wǎng)數(shù)字化三維模型顯示的血管網(wǎng)形態(tài)基本一致,具有很好的可比性,血管鑄型標本為后二者的研究提供基準,而后二者是對前者用途的有益補充,是前者用途的延續(xù)以及新用途開拓,并且二者亦具有各自的特點并有一定的互補性。
　

32、　 [結論]
　　 借助血管鑄型技術、CT薄層掃描技術以及Mimics軟件,通過單純雙側子宮靜脈灌注或者子宮靜脈聯(lián)合卵巢靜脈灌注,可以成功地構建出完整的人正常離體子宮靜脈血管網(wǎng)數(shù)字化三維模型。血管鑄型技術、CT薄層掃描技術聯(lián)合醫(yī)學交互軟件Mimics軟件,在研究人正常離體子宮靜脈網(wǎng)精細解剖結構方面各具特點,是一種研究人正常離體子宮靜脈血管網(wǎng)的較為實用的方法,由于子宮靜脈血管網(wǎng)的特點,在一定程度上可以代表人離體子宮的形態(tài),重建的

33、子宮靜脈血管網(wǎng)也較大程度上代表了整個子宮的數(shù)字化三維模型,為子宮的數(shù)字化研究了參考。
　　 第三部分臨床研究:人在體子宮靜脈血管網(wǎng)數(shù)字化三維模型的構建
　　 [目的]
　　 依據(jù)動物實驗、尸體實驗研究結果以及課題組臨床研究進展,探討利用CTA原始數(shù)據(jù)結合醫(yī)學交互軟件Mimics軟件構建女性在體子宮靜脈血管網(wǎng)數(shù)字化三維模型的方法,結合尸體實驗的子宮靜脈鑄型標本對在體子宮靜脈重建結果進行分析,從而探討利用CTA數(shù)據(jù)以

34、及醫(yī)學交互軟件Mimics重建女性在體子宮靜脈血管網(wǎng)數(shù)字化三維模型的可行性、技術要點以及臨床意義。
　　 [研究方法]
　　 前期已有學者利用CTA數(shù)據(jù)對女性盆腔動脈血管進行了有益探索,但是多數(shù)學者認為利用CTA技術重建女性盆腔靜脈是不可行的,本研究在研究過程中,主要從以下兩個方面展開:①比較利用醫(yī)學交互軟件Mimics得到不同重建結果時的CT掃描參數(shù)、數(shù)據(jù)的采集間隔時間,取得最佳掃描參數(shù)以及時間間隔,得到能較為滿意重建

35、子宮靜脈的CTA數(shù)據(jù)；②同時針對以前學者利用Mimics的方法展開探究,在重建子宮靜脈血管網(wǎng)的過程中,我們將處理二值之間關系的邏輯數(shù)學計算法一布爾運算以及反運算引入重建過程同該交互軟件的蒙罩運算相結合,完成上述準備工作后,我們利用CTA技術,獲取1例宮頸癌患者的Dicom3.0原始二維斷層圖像數(shù)據(jù)集,患者的具體資料為:49歲,我院婦科檢查結果:外陰已婚已產式；陰道暢,上段受浸；宮頸形態(tài)失常,呈灶口狀,觸血陽性,子宮前位,大小約7×6×5

36、cm,質中,活動可,無壓痛；雙側附件未及明顯包快。肛查:進肛順暢,直腸粘膜光滑,捫及宮頸約5×4×3cm大小,右側主骶韌帶呈結節(jié)狀增厚,幾達盆壁,左側主骶韌帶呈結節(jié)狀增厚,未達盆壁。退出指套未見血污。我院超聲檢查示:宮頸增大,厚3.5cm,形態(tài)失常,內見一大小為5.6×3.5cm等不均質回聲區(qū),邊界欠清,宮頸管消失。右側卵巢內可見一大小為4.3×3.2cm的液性暗區(qū),邊界清,內透聲可。利用Mimics10.01軟件分別對骨盆、盆腔動脈血

37、管網(wǎng)、盆腔較為粗大的靜脈血管網(wǎng)以及子宮靜脈血管網(wǎng)進行數(shù)字化三維重建并對重建的數(shù)字化模型進行配準融合,利用該交互軟件對該模型進行相應的血管直徑、血管容量進行測量,并對數(shù)字化模型進行多角度、多平面的觀察,對比人離體正常子宮靜脈血管網(wǎng)數(shù)字化三維模型,結合重建的生理狀態(tài)下的骨盆、盆腔動脈血管網(wǎng)以及盆腔較為粗大的靜脈血管網(wǎng),初步揭示生理狀態(tài)下子宮靜脈的形態(tài)、走行、屬支以及引流區(qū)域并對一些婦產科疾病進行初步的解剖學解釋。
　　 [結果]

38、r>　　 通過對比分析,我們得出重建靜脈的合適掃描參數(shù):管電壓120kV,管電流320mA,掃描層厚5mm,層間距5mm。造影時經右側肘正中靜脈先以4.0ml/s(A筒)流率用雙筒高壓注射器注射造影劑85ml(優(yōu)維顯,370mgI/ml),再以4.0ml/s(B筒)追注生理鹽水20ml。在腹主動脈分叉上緣層面選擇感興趣區(qū)(region ofinterest,ROI)動態(tài)監(jiān)測CT值,設定當ROI內CT值達到100Hu時自動觸發(fā)掃描采集動

39、脈期數(shù)據(jù)。間隔50s后再重復掃描一次采集靜脈期數(shù)據(jù)。最后將各期圖像拆薄至層厚為1.0mm刻碟保存。將上述導入軟件Mimics,結合數(shù)學邏輯運算完成靜脈血管網(wǎng)的數(shù)字化三維重建,根據(jù)前期動物實驗、尸體實驗提供的經驗、一些具體量化數(shù)據(jù),我們較為成功地構建了女性在體子宮靜脈血管網(wǎng),該模型可以清楚地顯示子宮靜脈、雙側卵巢靜脈,與重建的骨盆、盆腔動脈血管網(wǎng)配準融合后,生理狀態(tài)下各支靜脈血管的解剖走行及引流區(qū)域變得更加清晰明確,可以真實生動地再現(xiàn)子宮

40、靜脈、卵巢靜脈同骨盆、盆腔動脈、盆腔靜脈的解剖關系,可以精確地測量生理狀態(tài)下子宮靜脈血管網(wǎng)的血容量。參照前期尸體實驗結果,我們得知子宮靜脈血管網(wǎng)遍布子宮全層,對整個子宮有很好的代表性,在生理狀態(tài)下重建的子宮靜脈血管網(wǎng)數(shù)字化三維模型很好的勾畫出這個生理狀態(tài)下人類子宮的形態(tài),宮腔的大小以及子宮體同陰道長軸的角度。同時也為計算宮體血容量、陰道血容量提供了模型。
　　 [結論]
　　 一、前期學者利用CTA技術以及醫(yī)學交互軟件M

41、imics針對血管做了一定的研究,但是研究對象主要為動脈系統(tǒng),對于靜脈系統(tǒng)的研究,多數(shù)學者認為由于CTA技術的特點以及Mimics軟件的性質,這兩種技術無法完成在體靜脈數(shù)字化三維模型構建,而我們的研究證實將兩種技術相結合,在基本無損病人健康的前提下,按照一定的掃描參數(shù)、掃描條件以及對Mimics軟件功能拓展,可以實現(xiàn)靜脈血管網(wǎng)數(shù)字化三維模型重建,甚至可以構建生理狀態(tài)下的子宮靜脈血管網(wǎng),由于涉及多個學科的交叉內容,上述工作需要經過專業(yè)培訓

42、的人員才能完成。該研究結果也有一定的缺陷,重建結果能否完全代表生理狀態(tài)下的情況?該模型提供的計算結果同人真實生理狀況下血容量之間的差異有多少?由于無明確的對照對象,暫時不能很好的解決以上問題。二、目前國內外尚未見到在體子宮靜脈血管網(wǎng)數(shù)字化三維模型構建的報道,對于子宮靜脈的研究的也極其少見,該課題應用目前較為先進的血管研究方法以及專業(yè)軟件Mimics重構生理狀態(tài)下的子宮靜脈血管網(wǎng)、盆腔粗大靜脈血管網(wǎng),填補了該研究領域的空白,為后續(xù)進行大批

43、量在體子宮靜脈三維重建研究提供依據(jù)和參考,也為子宮靜脈血管網(wǎng)、盆腔靜脈的精細解剖結構研究提供平臺,使得采集大樣本數(shù)據(jù)成為可能。尸體實驗我們得知子宮靜脈遍布整個子宮全層,這在生理狀態(tài)下的數(shù)據(jù)重構子宮靜脈的實驗中也得到了證實,子宮靜脈血管網(wǎng)如同多張致密的網(wǎng)狀結構疊加而成,這也就預示子宮靜脈的血容量可能會在一定的時期呈幾何級數(shù)的膨脹,格式解剖學指出子宮動脈彎曲地在子宮闊韌帶內上行,在子宮壁內它們的分支也彎曲走行。但當妊娠子宮擴大時,所有的彎曲

44、消失。與子宮動脈的螺旋形不同,子宮靜脈沒有明顯的螺旋走行,而且走行較動脈表淺,由于靜脈血管網(wǎng)的特點,活體上重建的子宮靜脈血管網(wǎng)也較好的代表了生理狀態(tài)下的子宮形態(tài),借助交互軟件Mimics可以看到生理狀態(tài)下近似宮腔的結構,并展示前位子宮的形態(tài)以及同骨盆、周圍血管的關系。三、該子宮靜脈血管網(wǎng)在婦產科臨床中也具有一定的意義:①為婦產科良性疾病的診斷、治療提供了數(shù)字化三維模型參考,無論是尸體實驗和臨床研究都證實子宮靜脈同卵巢靜脈相交通,借助上述

45、技術和軟件,我們亦成功構建生理狀態(tài)下卵巢靜脈血管網(wǎng)的數(shù)字化三維模型,這就為盆腔靜脈淤血綜合征的診斷和治療提供了參考,并有可能成為診斷卵巢靜脈曲張的解剖形態(tài)學依據(jù),該子宮靜脈也反映了生理狀態(tài)下大致正常的子宮靜脈情況,為子宮肌瘤、子宮腺疾病、胎盤植入等婦產科良性疾病血管形態(tài)學改變的診斷提供參考；②重建的子宮靜脈血管網(wǎng)也為婦科惡性疾病的診斷和治療提供相應解剖學參考,融合骨盆、盆腔動脈以及盆腔動脈,清晰的展示了子宮靜脈的回流區(qū)域,可能為研究子宮

46、頸癌、子宮內膜癌、卵巢癌的等的靜脈形態(tài)、回流途徑、探討癌灶的血道轉移等問題提供了平臺。③人類關于自體或者異體子宮和/或卵巢移植的探討從上世紀開始一直未能停息,相對于子宮移植來說,卵巢移植雖然較為容易,但目前技術仍未完全成熟,無法在臨床上普遍開展,其中一個原因就是盆腔血管解剖學研究滯后,我們利用血管鑄型技術已經成功構建人正常離體子宮動脈血管網(wǎng),結合本課題中構建的人離體/在體子宮靜脈血管網(wǎng),為子宮/卵巢的動靜脈精細結構的研究提供可能,在此基

47、礎上,我們可以建立子宮動靜脈循環(huán)路徑,在子宮/卵巢移植中將扮演一定的角色。④該課題利用CTA數(shù)據(jù)結合Mimics軟件進行三維重建的研究過程中,在成功構建出骨盆、盆腔動脈血管網(wǎng)以及子宮動脈血管的同時,利用另外數(shù)例病人的數(shù)據(jù)中成功構建出包括腎動脈、腎靜脈在內的泌尿系統(tǒng),我們目前已經可以將重建泌尿系統(tǒng)的技術同子宮靜脈、子宮動脈的技術相融合,這也為該數(shù)字化三維模型賦予了更多的意義:在體女性泌尿系統(tǒng)、部分生殖系統(tǒng)、盆腔動靜脈血管網(wǎng)以及骨盆的數(shù)字化