基于三維重建技術的旋股外側動脈降支側支皮瓣的臨床應用.pdf

1、研究背景:股前外側皮瓣系由徐達傳等于1983年作了解剖學研究,羅力生等于1984年在臨床首先開展。股前外側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,在國內外已得到非常廣泛應用,成為臨床修復、重建最常選用的皮瓣之一。經(jīng)典股前外側皮瓣多以旋股外側動脈降支為蒂,根據(jù)目前相關的報道,以旋股外側動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％,以膝上外側動脈為蒂包括放棄病例僅占4.06％。隨著股前外側皮瓣在臨床中的廣泛應用,對其進一步的基礎研究與臨床應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)運動功能,可將皮瓣做得較薄,形成真皮下血管網(wǎng)皮瓣,更加拓寬了其應用的廣度。
　　 但我們在實際工作中發(fā)現(xiàn)股前外側皮瓣仍存在一些不足:①以旋股外側動脈降支、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動脈降支起點處橫跨而過,切取皮瓣時易損傷該神經(jīng),引起供區(qū)周圍的肌肉力量減弱等并發(fā)癥；③旋股外側動脈橫支、升支走行較短,可供切取的皮瓣面積有限,應用時限制較多。而近年來股前外側穿支皮瓣發(fā)展較快,但其所用穿支動脈變異較多、穿支口徑相對較小、手術顯露難度較大,且切取范圍有限,因此臨床應用受限。
　　 同時,我們在對

4、股前外側皮瓣應用的大量臨床實踐中發(fā)現(xiàn),旋股外側動脈降支起點走行2—4cm即分為內側支和外側支,切取過程中如果選用內側支或外側支作為皮瓣的供應血管完全可行。經(jīng)查閱相關專業(yè)論著及文獻,驗證了此種設計具有明確的解剖學基礎。同時發(fā)現(xiàn)側支較旋股外側動脈主干位置表淺,易于切取,且可完全避開位于旋股外側動脈幾個分支起點處的股神經(jīng)肌支,避免造成醫(yī)源性神經(jīng)損傷。以及旋股外側動脈降支發(fā)出的內、外側支血管口徑較粗,術中操作相對簡便；且內側支較長,供應范圍廣,

5、應用時皮瓣設計靈活。因此,我們認為旋股外側動脈降支側支皮瓣在一定程度上可替代相對復雜的股前外側皮瓣。目前尚未見對此相關技術的報道。
　　 游離皮瓣的移植由于其手術難度大、風險高而未能被大多數(shù)臨床醫(yī)生所掌握,醫(yī)生在術前制定手術計劃時,主要依靠個人經(jīng)驗進行,即使是非常有經(jīng)驗的醫(yī)生也很難感知其中內在的立體解剖結構關系。隨著科學技術的飛速發(fā)展,多學科融合、交叉是各類學科發(fā)展的必然途徑與趨勢。目前,數(shù)字醫(yī)學己成為現(xiàn)代醫(yī)學的重要組成部分,數(shù)

6、字技術已經(jīng)滲透到醫(yī)學的各個領域,從而促使醫(yī)學技術向個性化、精確化、微創(chuàng)化和遠程化方向快速發(fā)展。采用現(xiàn)代影像學、電腦圖形圖像處理、計算醫(yī)學、現(xiàn)代臨床解剖學和骨科學相結合建立的“數(shù)字化組織瓣”的可視化成為現(xiàn)實,為教學和訓練提供了很好的解決方法,并開始應用于臨床。數(shù)字化組織瓣三維構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,能夠清晰顯示微細血管。醫(yī)學

7、圖像重建軟件Amira、Minics等均具有功能強大的高級數(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構,而且皮瓣的生理活動和生理規(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,術中常常會因為發(fā)現(xiàn)血管變異而不得不改變手術方案、放棄手術,甚至可能因準備不足而導致手術失敗。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及規(guī)律,而且可以通過可視化的數(shù)字皮

8、瓣做更為個性化、更為逼真的手術設計,從而提高手術成功率。三維重建后的旋股外側動脈降支側支皮瓣可以多彩色、透明或任意組合顯示,經(jīng)不同角度觀察,整體顯示清晰、實體感強,皮膚、動脈的相互關系一目了然,特別是旋股外側動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)字化三維重建個性化的旋股外側動脈降支側支皮瓣,指導手術設計和手術操作,探討該皮瓣的臨床效果,為修復

9、軟組織缺損提供一種新的選擇。
　　 目的
　　 1.應用數(shù)字化三維重建技術對患者進行個性化組織瓣的三維構建,指導旋股外側動脈降支側支皮瓣的手術設計和手術操作。
　　 2.探討旋股外側動脈降支側支皮瓣的臨床效果。
　　 3.為修復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:術前患者碘過敏試驗陰性,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,自動監(jiān)測,手動觸發(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格式導出,輸入個人計算機的Amira4.1重建軟件,打開圖像分割編輯器,應用魔棒(Magicwand

11、)調整材料閾值,經(jīng)自動或手動閾值分割后,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、皮膚的關系,應用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,多方位旋轉和多重組合顯示血管、皮瓣、肌肉、骨骼之間的相互關系,以確定皮瓣位置與血管、肌肉的解剖關系。
　　 2

12、.數(shù)字化皮瓣的臨床應用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。入院后對合并傷進行對癥處理,4～16d后手術。術前患者經(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)輸入個人計算機的Amira4.1重建軟件,行皮瓣數(shù)字化三維重建,術前將重建圖像仔細演示,根據(jù)重建圖像的旋股外側動脈降支側支走行以及穿支部位,結合患者皮膚軟組織缺損面積,對重建圖像進行圖像切割、表面重建,構建患者的個性化皮瓣,并于患者股部描記出皮瓣的點、線、面。術中仔細校對動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的旋股外側動脈降支側支皮瓣游離移植修復缺損。供區(qū)

14、均直接縫合。
　　 結果
　　 1.所重建的個性化旋股外側動脈降支側支皮瓣均能夠清晰顯示血管、皮膚及其毗鄰結構的三維關系,并根據(jù)術前創(chuàng)面缺損大小,對皮瓣進行精確設計,指導手術操作,術中7例患者皮瓣的主要穿支及主干均與術前檢查相符。
　　 2.術后皮瓣均成活,創(chuàng)面及供區(qū)切口均Ⅰ期愈合?；颊呔@隨訪,隨訪時間6～12個月。皮瓣外形、質地較好,恢復保護性感覺,能滿足日常生活需要。踝關節(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)字化三維重建技術可以提供旋股外側動脈降支側支皮瓣的三維動態(tài)解剖,術前依據(jù)個性化的重建圖像結果可對皮瓣進行精確的設計、定位,準確的指導手術操作,有助于提高外科手術的質量和可靠性。
　　 2.旋股外側動脈降支側支皮瓣血供可靠,帶有感覺神經(jīng),手術操作簡便,部位隱蔽,對供區(qū)影響小,可作為修復軟組織缺損的理想選擇之