實時三維多普勒傅里葉頻域光學相干層析成像系統(tǒng)輔助超顯微外科血管吻合及評價血管吻合質量的研究.pdf

1、目的:
　　穿支皮瓣是近年來整形外科領域的研究熱點，由于在改善皮瓣受區(qū)外形和功能的同時，最大程度地減少了皮瓣供區(qū)外觀和功能的損害，因此已被廣泛應用于頭頸、軀干與四肢創(chuàng)面的整形與修復。隨著穿支皮瓣意識的不斷深化，以及其他精細顯微操作諸如指尖游離移植及部分耳-皮膚復合組織移植修復上瞼及氣管缺損等手術的需要，超顯微外科操作技術（即直徑為0.3-0.8mm的微小血管或單一神經束進行剝離和吻合的顯微外科操作技術）應運而生。由于穿支血管管腔細

2、小、管壁菲薄，因此穿支皮瓣游離移植手術對顯微外科（/超顯微外科）操作技術的要求比較高。如何能夠在無創(chuàng)情況下對顯微血管吻合進行有效的指導和監(jiān)測是顯微外科領域和生物醫(yī)學工程領域探討的熱點問題。OCT技術是一種新型的醫(yī)學層析成像方法，能夠對生物體進行無傷害的活體檢測，獲得生物組織內部微觀結構的高分辨截面圖像。本研究首次將先進的實時、三維多普勒傅里葉頻域光學相干層析成像技術(Real-time3D Doppler SD-OCT)應用于鼠股動脈血

3、管吻合模型及血栓模型，以研究OCT技術對于超顯微血管立體結構及血管內血栓的成像能力，探討OCT技術對超顯微血管吻合操作的指導、監(jiān)測及血管吻合質量的評價作用。
　　方法:
　　1. 活體小鼠股動脈應用光學相干斷層成像技術探測小血管超微立體結構模型的建立及活體大鼠股動脈應用光學相干斷層成相技術監(jiān)測小血管血管吻合操作:對活體狀況下的小鼠股動脈，應用3D-SD OCT探測儀，以非接觸方式分別對血管進行冠狀面、矢狀面及橫截面掃描。將通

4、過OCT掃描獲得的數(shù)據導入Matlab軟件，獲取圖像數(shù)據。對圖像進行三維重建，從而獲得小血管的超微三維立體結構圖像。在大鼠股動脈血管吻合同時，應用3D-SD OCT同步、實時地進行監(jiān)測，以探討OCT技術對超顯微血管吻合操作的監(jiān)測和指導作用。
　　2. 活體小鼠股動脈應用光學相干斷層成像技術探測三氯化鐵誘導后小血管血栓形成的實驗研究:應用三氯化鐵在小鼠股動脈建立血栓模型。對活體狀況下的小鼠股動脈，應用3D-SD OCT探測儀，以非接

5、觸方式分別對血管進行冠狀面、矢狀面及橫截面掃描。觀察時間按照血栓建模后1min、1h、應用肝素后4h、18h及24h的時間間隔進行觀察。將通過3D-SD OCT掃描獲得的數(shù)據導入Matlab軟件，獲取圖像數(shù)據。
　　3. 活體小鼠股動脈應用光學相干斷層成像技術探測血管吻合后小血管血栓形成的實驗研究:將實驗動物隨機分為兩組，分別為血管正常吻合組及血管異常吻合組。分別于吻合前及吻合后1h對血管進行冠狀面、矢狀面及橫截面掃描。將通過3D

6、-SD OCT掃描獲得的數(shù)據導入Matlab軟件，獲取圖像數(shù)據。被檢測節(jié)段血管取材后經H-E染色，置顯微鏡下觀察血栓形成及血管壁情況。
　　結果:
　　1. 通過OCT圖像采集以及后期處理，可以清晰地看到小鼠股動脈在冠狀面、矢狀面及橫截面上的超微結構以及血管的三維立體圖像?？梢钥吹焦饣难軆缺诩巴〞车难?。通過重建三維圖像，可以監(jiān)測到血管的三維立體結構圖，甚至血管內膜和管腔。在大鼠股動脈血管吻合的過程中，通過OCT的掃描，

7、可以實時、無創(chuàng)地監(jiān)測吻合縫線穿出點的位置，對于縫及對側血管壁的操作失誤可以做出明確的診斷。
　　2. 結合OCT圖像及超聲多普勒血流圖像，可以明確診斷出小鼠股動脈內血栓，并跟蹤血栓形成的動態(tài)過程。
　　3. 結合OCT圖像及超聲多普勒血流圖像，可以診斷出小鼠股動脈吻合后血栓形成，并且與病理結果相符合。
　　結論:
　　1. 實時三維多普勒傅里葉頻域光學相干層析成像技術(Real-time3D DopplerSD-

8、OCT)具有實時、客觀、定量、無侵害、非接觸、可重復、高靈敏度、高分辨率等優(yōu)點。
　　2. 通過實時三維多普勒傅里葉頻域光學相干層析成像技術(Real-time3D DopplerSD-OCT)，可以實時、無創(chuàng)地獲得微小血管的超微結構圖像以及三維立體圖像。
　　3. 在微血管吻合過程中，通過實時三維多普勒傅里葉頻域光學相干層析成像技術(Real-time3D Doppler SD-OCT)，可以實時、無創(chuàng)地監(jiān)測血管吻合的全過