基于三維重建技術(shù)的旋股外側(cè)動(dòng)脈降支側(cè)支皮瓣的臨床應(yīng)用.pdf

1、研究背景:股前外側(cè)皮瓣系由徐達(dá)傳等于1983年作了解剖學(xué)研究,羅力生等于1984年在臨床首先開展。股前外側(cè)皮瓣因其具有血管蒂長、管徑粗、可供切取的面積大、部位隱蔽、帶有感覺神經(jīng)及皮瓣切取后對供區(qū)功能影響小等優(yōu)點(diǎn),在國內(nèi)外已得到非常廣泛應(yīng)用,成為臨床修復(fù)、重建最常選用的皮瓣之一。經(jīng)典股前外側(cè)皮瓣多以旋股外側(cè)動(dòng)脈降支為蒂,根據(jù)目前相關(guān)的報(bào)道,以旋股外側(cè)動(dòng)脈降支為蒂者的比例接近87.2％,以橫支或高位皮支為蒂者接近6.1％,以橫支、降支共同為

2、蒂者為1.1％,以膝上外側(cè)動(dòng)脈為蒂包括放棄病例僅占4.06％。隨著股前外側(cè)皮瓣在臨床中的廣泛應(yīng)用,對其進(jìn)一步的基礎(chǔ)研究與臨床應(yīng)用的探討也在不斷深入,從游離吻合移植逐步發(fā)展到帶蒂轉(zhuǎn)位,從全厚皮瓣發(fā)展到真皮下血管網(wǎng)的修薄皮瓣等；最近幾年來發(fā)展較快的穿支皮瓣,不切取肌肉,不影響供區(qū)運(yùn)動(dòng)功能,可將皮瓣做得較薄,形成真皮下血管網(wǎng)皮瓣,更加拓寬了其應(yīng)用的廣度。
　　 但我們在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)股前外側(cè)皮瓣仍存在一些不足:①以旋股外側(cè)動(dòng)脈降支、橫

3、支、升支或高位皮支為蒂切取皮瓣,其位置較深,顯露存在一定的困難,切取過程中對周圍組織的損傷較大；②股神經(jīng)肌支大多從旋股外側(cè)動(dòng)脈降支起點(diǎn)處橫跨而過,切取皮瓣時(shí)易損傷該神經(jīng),引起供區(qū)周圍的肌肉力量減弱等并發(fā)癥；③旋股外側(cè)動(dòng)脈橫支、升支走行較短,可供切取的皮瓣面積有限,應(yīng)用時(shí)限制較多。而近年來股前外側(cè)穿支皮瓣發(fā)展較快,但其所用穿支動(dòng)脈變異較多、穿支口徑相對較小、手術(shù)顯露難度較大,且切取范圍有限,因此臨床應(yīng)用受限。
　　 同時(shí),我們在對

4、股前外側(cè)皮瓣應(yīng)用的大量臨床實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),旋股外側(cè)動(dòng)脈降支起點(diǎn)走行2—4cm即分為內(nèi)側(cè)支和外側(cè)支,切取過程中如果選用內(nèi)側(cè)支或外側(cè)支作為皮瓣的供應(yīng)血管完全可行。經(jīng)查閱相關(guān)專業(yè)論著及文獻(xiàn),驗(yàn)證了此種設(shè)計(jì)具有明確的解剖學(xué)基礎(chǔ)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)側(cè)支較旋股外側(cè)動(dòng)脈主干位置表淺,易于切取,且可完全避開位于旋股外側(cè)動(dòng)脈幾個(gè)分支起點(diǎn)處的股神經(jīng)肌支,避免造成醫(yī)源性神經(jīng)損傷。以及旋股外側(cè)動(dòng)脈降支發(fā)出的內(nèi)、外側(cè)支血管口徑較粗,術(shù)中操作相對簡便；且內(nèi)側(cè)支較長,供應(yīng)范圍廣,

5、應(yīng)用時(shí)皮瓣設(shè)計(jì)靈活。因此,我們認(rèn)為旋股外側(cè)動(dòng)脈降支側(cè)支皮瓣在一定程度上可替代相對復(fù)雜的股前外側(cè)皮瓣。目前尚未見對此相關(guān)技術(shù)的報(bào)道。
　　 游離皮瓣的移植由于其手術(shù)難度大、風(fēng)險(xiǎn)高而未能被大多數(shù)臨床醫(yī)生所掌握,醫(yī)生在術(shù)前制定手術(shù)計(jì)劃時(shí),主要依靠個(gè)人經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行,即使是非常有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生也很難感知其中內(nèi)在的立體解剖結(jié)構(gòu)關(guān)系。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,多學(xué)科融合、交叉是各類學(xué)科發(fā)展的必然途徑與趨勢。目前,數(shù)字醫(yī)學(xué)己成為現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的重要組成部分,數(shù)

6、字技術(shù)已經(jīng)滲透到醫(yī)學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域,從而促使醫(yī)學(xué)技術(shù)向個(gè)性化、精確化、微創(chuàng)化和遠(yuǎn)程化方向快速發(fā)展。采用現(xiàn)代影像學(xué)、電腦圖形圖像處理、計(jì)算醫(yī)學(xué)、現(xiàn)代臨床解剖學(xué)和骨科學(xué)相結(jié)合建立的“數(shù)字化組織瓣”的可視化成為現(xiàn)實(shí),為教學(xué)和訓(xùn)練提供了很好的解決方法,并開始應(yīng)用于臨床。數(shù)字化組織瓣三維構(gòu)建模型的建模材料通常來自于CT、MR或冰凍組織切片,64排螺旋CT和3T—MR均能提供人體薄層斷面和清晰圖像,可視人體數(shù)據(jù)庫為真彩色圖像,能夠清晰顯示微細(xì)血管。醫(yī)學(xué)

7、圖像重建軟件Amira、Minics等均具有功能強(qiáng)大的高級(jí)數(shù)據(jù)可視化系統(tǒng)。所重建的圖像,不僅能夠使我們形象、直觀的觀測到皮瓣的三維結(jié)構(gòu),而且皮瓣的生理活動(dòng)和生理規(guī)律也可直觀的顯示出來。人體的血管分布情況變異極大,雖有一定規(guī)律性但卻并不適用于所有患者,術(shù)中常常會(huì)因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)血管變異而不得不改變手術(shù)方案、放棄手術(shù),甚至可能因準(zhǔn)備不足而導(dǎo)致手術(shù)失敗。因此,人們通過數(shù)字皮瓣的可視化,不僅可以直觀的研究皮瓣的生理活動(dòng)及規(guī)律,而且可以通過可視化的數(shù)字皮

8、瓣做更為個(gè)性化、更為逼真的手術(shù)設(shè)計(jì),從而提高手術(shù)成功率。三維重建后的旋股外側(cè)動(dòng)脈降支側(cè)支皮瓣可以多彩色、透明或任意組合顯示,經(jīng)不同角度觀察,整體顯示清晰、實(shí)體感強(qiáng),皮膚、動(dòng)脈的相互關(guān)系一目了然,特別是旋股外側(cè)動(dòng)脈的分支情況和體表的投影情況得到了很好的顯示。本課題在此基礎(chǔ)上,依據(jù)患者的影像資料(血管造影后CT掃描資料)和皮膚軟組織缺損情況,數(shù)字化三維重建個(gè)性化的旋股外側(cè)動(dòng)脈降支側(cè)支皮瓣,指導(dǎo)手術(shù)設(shè)計(jì)和手術(shù)操作,探討該皮瓣的臨床效果,為修復(fù)

9、軟組織缺損提供一種新的選擇。
　　 目的
　　 1.應(yīng)用數(shù)字化三維重建技術(shù)對患者進(jìn)行個(gè)性化組織瓣的三維構(gòu)建,指導(dǎo)旋股外側(cè)動(dòng)脈降支側(cè)支皮瓣的手術(shù)設(shè)計(jì)和手術(shù)操作。
　　 2.探討旋股外側(cè)動(dòng)脈降支側(cè)支皮瓣的臨床效果。
　　 3.為修復(fù)軟組織缺損提供一種新的選擇。
　　 方法
　　 1.數(shù)字化皮瓣的三維重建數(shù)據(jù)獲取:下肢血管,足、踝及脛前區(qū)皮膚軟組織缺損患者7人(其中男6人,女1人),取得患者知情

10、同意。螺旋CT掃描:術(shù)前患者碘過敏試驗(yàn)陰性,經(jīng)肘正中靜脈注射非離子型造影劑優(yōu)維顯300(碘普羅胺注射液,成份:碘普羅胺0.623g/ml,碘300mg/ml,廣州先靈藥業(yè)有限公司)90ml,注射速度3ml/s,自動(dòng)監(jiān)測,手動(dòng)觸發(fā)。CT掃描參數(shù):120kV、200mh；層厚5cm(最后可拆成0.625mm的原始圖像),將其數(shù)據(jù)以.DICOM格式導(dǎo)出,輸入個(gè)人計(jì)算機(jī)的Amira4.1重建軟件,打開圖像分割編輯器,應(yīng)用魔棒(Magicwand

11、)調(diào)整材料閾值,經(jīng)自動(dòng)或手動(dòng)閾值分割后,分別采用表面重建方法重建股部血管、肌肉、骨骼以及皮膚的圖像。將股部肌肉重建圖像進(jìn)行切割,切除股直肌,顯露皮瓣的血供來源及其與毗鄰肌肉、皮膚的關(guān)系,應(yīng)用Amira4.1重建軟件自帶測量工具記錄穿支血管的位置。將重建的血管、皮瓣、肌肉、骨骼圖像根據(jù)人體顏色給予著彩,多重顯示圖像并擬合,多方位旋轉(zhuǎn)和多重組合顯示血管、皮瓣、肌肉、骨骼之間的相互關(guān)系,以確定皮瓣位置與血管、肌肉的解剖關(guān)系。
　　 2

12、.數(shù)字化皮瓣的臨床應(yīng)用2009年3月-2010年1月,收治7例足、踝及脛前區(qū)皮膚軟組織缺損患者。男6例,女1例；年齡6～51歲。交通事故傷4例,重物壓傷3例。損傷部位:足部2例,踝部2例,脛前區(qū)3例。傷后至入院時(shí)間為8h～40d,平均20d。創(chuàng)面伴骨、肌腱等組織外露,皮膚軟組織缺損范圍12cm×7cm～20cm×14cm。入院后對合并傷進(jìn)行對癥處理,4～16d后手術(shù)。術(shù)前患者經(jīng)肘正中靜脈注射造影劑后,行螺旋CT掃描(參數(shù):120kV、2

13、00mA；層厚5cm),將掃描數(shù)據(jù)輸入個(gè)人計(jì)算機(jī)的Amira4.1重建軟件,行皮瓣數(shù)字化三維重建,術(shù)前將重建圖像仔細(xì)演示,根據(jù)重建圖像的旋股外側(cè)動(dòng)脈降支側(cè)支走行以及穿支部位,結(jié)合患者皮膚軟組織缺損面積,對重建圖像進(jìn)行圖像切割、表面重建,構(gòu)建患者的個(gè)性化皮瓣,并于患者股部描記出皮瓣的點(diǎn)、線、面。術(shù)中仔細(xì)校對動(dòng)脈與重建血管的走行,并依據(jù)重建圖像大小切取面積為15cm×9cm～22cm×16cm的旋股外側(cè)動(dòng)脈降支側(cè)支皮瓣游離移植修復(fù)缺損。供區(qū)

14、均直接縫合。
　　 結(jié)果
　　 1.所重建的個(gè)性化旋股外側(cè)動(dòng)脈降支側(cè)支皮瓣均能夠清晰顯示血管、皮膚及其毗鄰結(jié)構(gòu)的三維關(guān)系,并根據(jù)術(shù)前創(chuàng)面缺損大小,對皮瓣進(jìn)行精確設(shè)計(jì),指導(dǎo)手術(shù)操作,術(shù)中7例患者皮瓣的主要穿支及主干均與術(shù)前檢查相符。
　　 2.術(shù)后皮瓣均成活,創(chuàng)面及供區(qū)切口均Ⅰ期愈合?；颊呔@隨訪,隨訪時(shí)間6～12個(gè)月。皮瓣外形、質(zhì)地較好,恢復(fù)保護(hù)性感覺,能滿足日常生活需要。踝關(guān)節(jié)功能滿意,背伸19～22°,跖屈3

15、0～36°,正常行走。供區(qū)無明顯瘢痕形成,肢體無異常。
　　 結(jié)論
　　 1.通過血管造影下肢CT掃描,采用數(shù)字化三維重建技術(shù)可以提供旋股外側(cè)動(dòng)脈降支側(cè)支皮瓣的三維動(dòng)態(tài)解剖,術(shù)前依據(jù)個(gè)性化的重建圖像結(jié)果可對皮瓣進(jìn)行精確的設(shè)計(jì)、定位,準(zhǔn)確的指導(dǎo)手術(shù)操作,有助于提高外科手術(shù)的質(zhì)量和可靠性。
　　 2.旋股外側(cè)動(dòng)脈降支側(cè)支皮瓣血供可靠,帶有感覺神經(jīng),手術(shù)操作簡便,部位隱蔽,對供區(qū)影響小,可作為修復(fù)軟組織缺損的理想選擇之