穿支體區(qū)的數(shù)字解剖學研究.pdf

1、研究背景和目的：
　　 穿支皮瓣(PerforatorFlap)是20世紀80年代后期隨著精細的顯微手術(shù)器械的發(fā)展與臨床的實際需要而出現(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行的移植修復，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，提高了修復效果，實現(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)研究的熱點和臨床應(yīng)用的首選皮瓣。
　　 隨著數(shù)字醫(yī)學的發(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)學特征，以及區(qū)間血管如何

3、溝通，對指導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)進行穿支皮瓣研究過程中發(fā)現(xiàn)：經(jīng)過放射造影劑標識血管后的CT掃描圖像，在個人電腦上利用Mimics、ScionImage等電腦圖像處理技術(shù)，可輕松地對小血管進行定位、配準與三維重建等數(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單穿支進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)學影像控制系統(tǒng)(Mimics)進行三維重建。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行綜合分析，為臨床設(shè)計新的應(yīng)用術(shù)式。如：本課題通過對頦下動脈等進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)用提供了翔實的解剖學依據(jù)，并成功地應(yīng)用于臨床。

6、
　　 盡管國內(nèi)、外學者通過大量的人體和動物實驗，對跨區(qū)供血皮瓣及其血供進行了深入細致的研究。不僅在形態(tài)學、組織學、生理學等基礎(chǔ)研究方面取得了一定的進展，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)于單個穿支皮瓣的形態(tài)學報道居多，研究相鄰兩個穿支體區(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)學模型，及其精確的數(shù)字解剖圖也未見報道。因此，跨區(qū)皮瓣的設(shè)計尚缺乏充分的形態(tài)學支持。希

7、望本研究資料有助于改進皮瓣手術(shù)設(shè)計，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本，采用由唐茂林等改進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掃描后的尸體標本，重點對頦下區(qū)進行層次解剖。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線圖像導入電腦，利用Photoshop進行圖像的配準和合成，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)計提供形態(tài)學基礎(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。其最大的一個穿支出現(xiàn)于二腹肌前腹內(nèi)側(cè)緣的后面。同時，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三維重建進行穿支體區(qū)的數(shù)字解剖學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