CTA定位鎖骨上動脈及其穿支皮瓣的3D可視化研究與其在晚期喉癌、下咽癌術(shù)后缺損修復(fù)中的應(yīng)用.pdf

1、背景：
　　晚期喉癌和下咽癌向周圍浸潤生長侵犯舌根和舌體、口咽、頸段食管、甲狀腺、頸部肌肉和皮膚，擴(kuò)大切除是其主要的治療手段。切除后的修復(fù)及功能重建是手術(shù)的一大難題，目前采用的修復(fù)方法主要有3種：
　　1.局部組織瓣轉(zhuǎn)位修復(fù)，如利用下咽殘存的黏膜直接縫合關(guān)閉咽腔，喉氣管瓣替代修復(fù)下咽及頸段食道;
　　2.帶蒂或游離組織瓣修復(fù)，如帶蒂的胸大肌肌皮瓣、游離的前臂皮瓣和游離的股前、股外側(cè)皮瓣等;
　　3.游離或帶蒂的消

2、化道組織瓣修復(fù)，常用的組織有胃、游離的空腸或結(jié)腸等。
　　各種修復(fù)方法均有其適應(yīng)證及優(yōu)缺點(diǎn)。為了提高患者術(shù)后的生存質(zhì)量，臨床常通過采用各種游離組織瓣或帶蒂組織瓣移植的方式來恢復(fù)患者的外形和功能。目前常用的組織瓣有胸大肌皮瓣、斜方肌皮瓣、背闊肌皮瓣、腹直肌皮瓣、股前外側(cè)皮瓣、小腿外側(cè)皮瓣、游離前臂皮瓣等，以上組織瓣均在不同程度上存在著如需顯微血管吻合、手術(shù)時(shí)間延長、供區(qū)部位出現(xiàn)程度不一的并發(fā)癥等不足。穿支皮瓣是顯微外科未來發(fā)展的主要

3、趨勢，然而，皮膚穿支血管變異較多，到目前為止，對穿支血管進(jìn)行定位的方法多種多樣，常用的方法有彩色多普勒超聲、計(jì)算機(jī)斷層血管造影(Computed Tomographic Angiography，CTA)、磁共振血管造影(Magnetic Resonance Angiography，MRA)等。超聲多普勒定位穿支的假陽性率較高，且與操作者的經(jīng)驗(yàn)直接相關(guān)。計(jì)算機(jī)斷層血管造影可用于臨床活體穿支定位，但有放射性，且費(fèi)用較高。磁共振掃描時(shí)間長，費(fèi)

4、用高，亦難普及。各種方法均有其優(yōu)缺點(diǎn)。自1998年Taylor等報(bào)道了應(yīng)用明膠-氧化鉛作為灌注劑進(jìn)行尸體灌注以獲得小腿血管體的資料，這對于更好地進(jìn)行小腿穿支皮瓣的設(shè)計(jì)提供了極大的幫助。Koshima等用立體血管造影的方法測量了脛后動脈穿支的位置。近年來，更多的研究關(guān)注于如何使用三維血管造影的方法來標(biāo)記，諸如腹壁下動脈穿支、胸背動脈穿支、股前外側(cè)穿支、股部皮穿支、尺動脈穿支、前臂背側(cè)部穿支、小腿外側(cè)穿支、肋間后動脈外側(cè)穿支、尺動脈近端穿支

5、等穿支的定位。穿支皮瓣因其不損傷肢體主要血管而備受推崇。三維重建有利于對穿支進(jìn)行準(zhǔn)確地量化，并能夠更精確定位穿支及其源血管。進(jìn)入21世紀(jì)后，Tang等、張?jiān)堑葘⒀茉煊芭c電腦圖像處理技術(shù)相結(jié)合，成功地將數(shù)字解剖學(xué)引入顯微、整形外科領(lǐng)域。近年來，隨著交互式的醫(yī)學(xué)影像控制系統(tǒng)Mimics(materialise's interactive medical image control system)的出現(xiàn)，有學(xué)者開始嘗試將其應(yīng)用到穿支血管的

6、定位以及皮瓣的設(shè)計(jì)上，從三維空間觀察皮瓣穿支血管的起源、走形、分支以及血管的分布情況，并重建出精確的皮瓣三維可視化模型。和以往傳統(tǒng)的軸型皮瓣相比較，穿支皮瓣具有其獨(dú)特的個(gè)性。就皮瓣血管蒂的切取方式而言，傳統(tǒng)軸型皮瓣的切取方式是采用“從主干血管開始（源動脈）再向遠(yuǎn)端的分支血管解剖”，而穿支皮瓣的切取方式則是采用“從外周穿支血管開始，然后逆行解剖至近端源動脈”。因此，穿支的變化特點(diǎn)及其選擇成了目前的研究焦點(diǎn)。鎖骨上皮瓣因具有位置毗鄰頭頸部、

7、皮瓣的厚度適中、顏色及質(zhì)地相近、制備過程簡便和供區(qū)并發(fā)癥少等優(yōu)點(diǎn)，近年來日益受到人們的關(guān)注。然而，皮膚穿支血管變異較多，而專門針對鎖骨上動脈及其穿支血管的表面定位方法的研究報(bào)道較少，這給臨床鎖骨動脈穿支皮瓣的設(shè)計(jì)和切取帶來了較大的困難。
　　目的：我們研究CT造影技術(shù)定位鎖骨上動脈，應(yīng)用數(shù)字解剖學(xué)方法，采用三維重建技術(shù)，為鎖骨上動脈及其穿支血管進(jìn)行精確定位、設(shè)計(jì)和切取提供依據(jù)。結(jié)合術(shù)前CTA檢查，個(gè)性化設(shè)計(jì)、應(yīng)用鎖骨上動脈島狀皮瓣

8、修復(fù)晚期喉癌、下咽癌術(shù)后的缺損，并對其效果進(jìn)行評價(jià)。
　　第一部分 CTA定位鎖骨上動脈及其穿支皮瓣的3D可視化研究
　　方法：
　　1.取新鮮成人尸體15具(30側(cè))，行一次性全身動脈造影。通過直接層次解剖，應(yīng)用圖像分析和測量系統(tǒng)Scion image，對鎖骨上動脈穿支及源動脈進(jìn)行定性、定量分析。
　　2.通過螺旋CT掃描數(shù)據(jù)以Dicom格式輸入Mimics圖像工作站，對鎖骨上動脈穿支皮瓣進(jìn)行三維重建，CT掃描

9、后用交互式醫(yī)學(xué)影像控制系統(tǒng)(Mimics)進(jìn)行3D可視化研究，獲取鎖骨上動脈血管信息，觀測其穿支的數(shù)量以及彼此間的吻合情況、供血面積等。
　　3.對鎖骨上動脈及源動脈的管徑及走行、鎖骨上動脈外徑＞0.5mm的穿支、供血面積、吻合支進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
　　結(jié)果：
　　1.CTA掃描與Mimics圖像工作站相結(jié)合可準(zhǔn)確、有效地定位鎖骨上動脈及其穿支血管，能清楚顯示鎖骨上動脈穿支及其相鄰穿支血管體間的毗鄰關(guān)系。
　　2.鎖

10、骨上動脈來源于頸橫動脈，頸橫動脈起自甲狀頸干者占40.0％(6/15)，起自鎖骨下動脈者占60.0％(9/15)，未見起自肋頸干者。鎖骨上區(qū)血管穿支間存在大量的吻合支。
　　3.鎖骨上動脈外徑(1.2±0.20)mm，蒂長(3.76±0.79)cm，鎖骨上動脈共有外徑≥0.5mm的穿支(1.0±2.0)支，單穿支的供血面積(16.25±3.61)cm2。
　　結(jié)論：
　　1.CTA掃描與Mimics圖像工作站相結(jié)合可準(zhǔn)

11、確、有效地定位鎖骨上動脈及其穿支血管，使整個(gè)血管重建過程在個(gè)人的電腦上即可完成，軟件自帶圖像后處理工作站，極大地方便了科研工作。
　　2.CTA掃描與Mimics圖像工作站相結(jié)合后收集的數(shù)據(jù)信息量大，一次掃描后即可對需研究的全身任何部位進(jìn)行解剖學(xué)研究，大大地節(jié)約了科研成本。
　　3.CTA掃描與Mimics圖像工作站相結(jié)合后可以反復(fù)調(diào)整不同的放射參數(shù)，直至清楚顯示細(xì)小血管的空間結(jié)構(gòu)為止;并可根據(jù)研究部位的需要，對鎖骨上動脈及

12、其穿支血管體進(jìn)行提取、分色處理，同時(shí)能清楚顯示鎖骨上動脈穿支及其相鄰穿支血管體間的毗鄰關(guān)系。
　　4.CTA掃描與Mimics圖像工作站相結(jié)合后可用于臨床醫(yī)師術(shù)前對患者進(jìn)行個(gè)體化手術(shù)模擬設(shè)計(jì)。
　　5.鎖骨上動脈來源于頸橫動脈，頸橫動脈起自甲狀頸干者占40.0％(6/15)，起自鎖骨下動脈者占60.0％(9/15)，未見起自肋頸干者。
　　6.鎖骨上動脈外徑(1.2±0.20)mm，蒂長(3.76±0.79)cm，鎖骨

13、上動脈共有外徑≥0.5mm的穿支(1.0±2.0)支，單穿支的供血面積(16.25±3.61)cm2。既可以設(shè)計(jì)為帶蒂皮瓣使用，也可以設(shè)計(jì)為游離皮瓣使用。
　　7.鎖骨上動脈位置及走行較為恒定，穿支間存在大量吻合支，適合穿支皮瓣的切取，且皮瓣面積大，為皮瓣的切取應(yīng)用提供了一種新的術(shù)式選擇。
　　第二部分 晚期喉癌、下咽癌術(shù)后缺損的修復(fù)及鎖骨上動脈島狀皮瓣的應(yīng)用
　　方法：
　　1.晚期喉癌、下咽癌的患者術(shù)后缺損的

14、修復(fù)分為三組：胸骨舌骨肌瓣修復(fù)組、管狀胃修復(fù)組及鎖骨上動脈島狀皮瓣修復(fù)組。
　　2.對行鎖骨上動脈島狀皮瓣修復(fù)的患者，根據(jù)術(shù)前CTA定位設(shè)計(jì)鎖骨上動脈島狀皮瓣。術(shù)中記錄術(shù)中皮瓣蒂長、皮瓣大小。供區(qū)可根據(jù)情況直接縫合或植皮。
　　3.術(shù)后即時(shí)觀察皮瓣血供情況，如發(fā)現(xiàn)血管危相則及時(shí)處理。供區(qū)每天換藥，觀察記錄相關(guān)并發(fā)癥，喉鏡下觀察記錄有無皮瓣相關(guān)并發(fā)癥的出現(xiàn)。
　　4.術(shù)后分別對胸骨舌骨肌瓣修復(fù)組、管狀胃修復(fù)組及鎖骨上動脈

15、島狀皮瓣修復(fù)組三組患者行吞咽功能、發(fā)聲功能及供區(qū)功能進(jìn)行評估。
　　結(jié)果：
　　1.胸骨舌骨肌瓣修復(fù)組8例。8例患者分別于術(shù)后8-14天能進(jìn)食、堵管，無咽瘺，并于手術(shù)后5-22個(gè)月，分別接受放射治療60Gy左右，進(jìn)食及發(fā)聲情況具體見附錄4-5。
　　2.管狀胃上提修復(fù)組7例。7例患者中保留喉功能者5例。術(shù)后并發(fā)癥：術(shù)后出血、乳糜漏1例，精神異常1例，胸壁皮下氣腫1例。7例患者于手術(shù)后5-22個(gè)月，分別接受放射治療60G

16、y左右。進(jìn)食及發(fā)聲情況具體見附錄4-5。
　　3.鎖骨上動脈島狀皮瓣修復(fù)組6例。6例患者皮瓣全部成活，1例患者供皮區(qū)傷口裂開，經(jīng)局部換藥后愈合，無其他并發(fā)癥。供區(qū)缺損均直接拉攏關(guān)閉，術(shù)后患者肩部功能均無影響，但肩部均留有一疤痕。5例患者接受術(shù)后放療，1例下咽癌(T3N0M0)患者拒絕接受術(shù)后放療。6例患者中，除1例全喉切除的患者外，其余5例患者均恢復(fù)發(fā)聲及吞咽功能，具體見附錄4-5。
　　結(jié)論：
　　1.胸骨舌骨肌瓣、

17、管狀胃及鎖骨上動脈島狀皮瓣均可用于晚期喉癌、下咽癌術(shù)后缺損的修復(fù)。但應(yīng)根據(jù)患者的具體情況，分別采用。對食管環(huán)周缺損者，宜采用管狀胃上提修復(fù)術(shù)后缺損;對小于5cm的非環(huán)周性缺損可采用胸骨舌骨肌瓣或鎖骨上動脈島狀皮瓣修復(fù)，但胸骨舌骨肌瓣顯得較臃腫，當(dāng)腫瘤侵犯胸骨舌骨肌時(shí)，則應(yīng)放棄胸骨舌骨肌瓣，改用鎖骨上動脈島狀皮瓣或其他皮瓣修復(fù);對大于5cm的非環(huán)周性缺損則宜采用鎖骨上動脈島狀皮瓣修復(fù)。
　　2.術(shù)前CTA可有效評估頸橫動脈及鎖骨上動