下肢血管的三維重建及相關(guān)組織瓣設(shè)計(jì)改進(jìn)的解剖學(xué)研究.pdf

1、研究背景和目的： 隨著工業(yè)和現(xiàn)代化發(fā)展，各種交通事故和外傷導(dǎo)致的人體皮膚及其他組織缺損日趨增多；由于環(huán)境污染加劇，腫瘤患者增多，腫瘤切除后需要組織填充以恢復(fù)外形和覆蓋創(chuàng)面；由于生活水平的提升，患者對(duì)于創(chuàng)傷修復(fù)的美學(xué)要求也越來(lái)越高。針對(duì)不同部位，不同程度的創(chuàng)傷，使用何種組織瓣進(jìn)行修復(fù)，是臨床醫(yī)生和外科學(xué)工作者長(zhǎng)期探索的問題。 1984年徐達(dá)傳等首先報(bào)道了游離股前外側(cè)皮瓣，羅力生等首先將該皮瓣應(yīng)用于臨床。股前外側(cè)皮瓣具有解剖

2、標(biāo)志清楚、血管蒂長(zhǎng)、口徑粗、面積大、解剖變異少以及切取容易和供區(qū)較隱蔽的等優(yōu)點(diǎn)，是股部較為理想的皮瓣供區(qū)。該皮瓣在首次報(bào)道后的短期內(nèi)得以廣泛應(yīng)用，而且對(duì)其進(jìn)一步的基礎(chǔ)研究與臨床應(yīng)用術(shù)式探討亦在不斷深入，與之相應(yīng)的解剖與臨床應(yīng)用的報(bào)道層出不窮，與其應(yīng)用相關(guān)的手術(shù)方法或改進(jìn)術(shù)式亦時(shí)有出現(xiàn)。 1989年Hidalgo首次將游離腓骨瓣用于下頜骨缺損的修復(fù)，獲得較好的效果，此后，用游離腓骨骨（皮）瓣重建與修復(fù)下頜骨缺損逐漸成為經(jīng)典術(shù)式。該

3、術(shù)式提示腓骨骨瓣，腓骨肌瓣與肌皮瓣可以聯(lián)合使用，可以根據(jù)受區(qū)的特點(diǎn)與需要而進(jìn)行靈活的設(shè)計(jì)與切取，形成復(fù)合組織瓣或嵌合組織瓣。 經(jīng)過多年的臨床應(yīng)用與解剖學(xué)基礎(chǔ)研究，腓骨瓣的血供基礎(chǔ)與臨床應(yīng)用均已清楚與明晰。而對(duì)于腓骨長(zhǎng)肌、腓骨短肌各自的血供特點(diǎn)，及與之相關(guān)的皮動(dòng)脈的分布與吻合情況卻少有相關(guān)資料，尤其是逆行腓骨長(zhǎng)肌肌皮瓣與腓骨短肌肌皮瓣的血供來(lái)源，其是否適應(yīng)于小腿中下部及足背部缺損的修復(fù)，及手術(shù)中應(yīng)該注意的問題等等，仍有進(jìn)一步研究的

4、必要。 隨著對(duì)人體形態(tài)學(xué)研究的深入和計(jì)算機(jī)技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的運(yùn)用與發(fā)展，人體解剖結(jié)構(gòu)的三維可視化已經(jīng)成為可能。在可視化模型上進(jìn)行人體解剖結(jié)構(gòu)的多方位展示，已在醫(yī)學(xué)教學(xué)和臨床實(shí)踐中發(fā)揮了重要的作用。在人體可視化研究的基礎(chǔ)上建立可供手術(shù)和術(shù)前制定方案的虛擬環(huán)境，在外科手術(shù)教學(xué)和仿真訓(xùn)練等方面，具有不可替代和令人鼓舞的應(yīng)用前景。近年來(lái)，與三維虛擬有關(guān)的人體解剖學(xué)研究已有較多報(bào)道。對(duì)人體標(biāo)本進(jìn)行血管灌注與放射造影，從三維角度對(duì)局部區(qū)域的血

5、管進(jìn)行研究，是近年發(fā)展起來(lái)并且日臻成熟的血管研究方法。 該方法通過血管造影，利用計(jì)算機(jī)軟件對(duì)血管進(jìn)行三維重建，然后從不同角度與層次對(duì)該區(qū)域的血管進(jìn)行三維顯示，并能與同一區(qū)域的骨、肌、皮等進(jìn)行組合顯示，能使用透明等方式明確該區(qū)域的血管走行與分布，對(duì)于該區(qū)域組織瓣的設(shè)計(jì)改進(jìn)提供直觀，實(shí)用性強(qiáng)的解剖學(xué)基礎(chǔ)。 然而虛擬結(jié)構(gòu)是否能完全代替實(shí)體，兩者間是否有差異，兩者的優(yōu)越性和局限性分別是什么？這些問題都還有待進(jìn)一步研究與認(rèn)識(shí)。

6、 本文采用30例標(biāo)本，結(jié)合巨微解剖與三維重建技術(shù)，擬對(duì)：（1）以旋股外側(cè)動(dòng)脈降支為蒂分葉肌皮瓣的解剖學(xué)基礎(chǔ)進(jìn)行研究；（2）利用同樣的方法，研究逆行腓骨肌皮瓣的血供來(lái)源、取瓣面積，旋轉(zhuǎn)點(diǎn)位置及臨床注意事項(xiàng)等；（3）將三維重建的虛擬的下肢血管，與實(shí)體結(jié)構(gòu)進(jìn)行對(duì)比，以探討虛擬結(jié)構(gòu)是否能完全代替實(shí)體，兩者間是否有差異，兩者的優(yōu)越性和局限性等等問題。 方法： （1）新鮮下肢標(biāo)本20側(cè)，動(dòng)脈灌注紅色乳膠，在大腿部解剖觀測(cè)旋股外側(cè)

7、動(dòng)脈降支的起始、走行、分支、分布的情況，特別是其本干進(jìn)入股外側(cè)肌的部位，及其在股外側(cè)肌內(nèi)的分支、分布與吻合情況。在小腿部解剖與觀測(cè)腓動(dòng)脈在腓骨長(zhǎng)肌、腓骨短肌及其表面皮膚與皮下組織中的起始、走行、分支、分布的情況，特別是肌皮穿支血管的走行與分布情況。 （2）另6側(cè)新鮮下肢標(biāo)本，股動(dòng)脈灌注明膠-氧化鉛混懸液，冷凝后行CT掃描，利用三維軟件重建下肢動(dòng)脈及其分支。觀察旋股外側(cè)動(dòng)脈降支與股外側(cè)肌、股前外側(cè)部皮膚、股骨等結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系。為旋

8、股外側(cè)動(dòng)脈降支為蒂分葉肌皮瓣的設(shè)計(jì)與切取提供直觀的解剖學(xué)依據(jù)。觀察小腿外側(cè)部血管的走行與吻合情況及其與周圍結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系，為逆行腓骨肌皮瓣的設(shè)計(jì)與臨床應(yīng)用提供直觀的解剖學(xué)依據(jù)。 （3）另用新鮮人體下肢標(biāo)本各2側(cè)，分別從動(dòng)脈與靜脈灌注顯影劑，CT掃描后利用三維軟件進(jìn)行分割與重建：解剖掃描后的標(biāo)本，分別顯示各自的血管系統(tǒng)。將三維圖形與標(biāo)本照片進(jìn)行比較，以研究虛擬結(jié)構(gòu)是否能完全代替實(shí)體，兩者間是否有差異，兩者的優(yōu)越性和局限性等等問題。

9、 結(jié)果： 1、80．8%的降支發(fā)自旋股外側(cè)動(dòng)脈，平均外徑3．7mm，于股直肌深面，沿股外側(cè)肌前緣下降，在距其起始處9．0cm處分為內(nèi)、外兩側(cè)支；外側(cè)支營(yíng)養(yǎng)股外側(cè)肌，肌外血管蒂長(zhǎng)8．1cm，在股外側(cè)肌中段肌內(nèi)行走的全程發(fā)出6．6支口徑1．0mm的肌支或肌皮支，平均支間距18．6mm。相鄰分支間在肌內(nèi)有明顯的吻合。旋股外側(cè)動(dòng)脈外側(cè)支的終支與膝上外側(cè)動(dòng)脈升支在股外側(cè)肌內(nèi)吻合，下行達(dá)膝關(guān)節(jié)附近，參加膝關(guān)節(jié)動(dòng)脈網(wǎng)的形成。除1例外，

10、25側(cè)標(biāo)本共出現(xiàn)皮支63支，外徑0．8mm，其中肌間隙穿支占23．8%，而肌皮穿支占76．2%。26側(cè)中有15側(cè)肢體出現(xiàn)直徑0．8mm的高位皮動(dòng)脈19支。 2、腓動(dòng)脈起始外徑3．7mm，沿途發(fā)出多條肌支，供給比目魚肌、拇長(zhǎng)屈肌、腓骨長(zhǎng)、短肌及表面皮膚。腓動(dòng)脈起始處至第一滋養(yǎng)動(dòng)脈干長(zhǎng)52．1mm，起始處平均管徑3．0mm。在腓骨中部發(fā)出數(shù)支弓狀動(dòng)脈，最粗的1支外徑平均為1．5mm，繞過腓骨至腓骨骨膜表面，而后沿腓骨下行，沿途發(fā)出2

11、-4個(gè)肌支營(yíng)養(yǎng)腓骨短肌。腓動(dòng)脈發(fā)出皮支5．4支，從比目魚肌與腓骨長(zhǎng)肌間隙穿出，供血于小腿外側(cè)皮膚，平均外徑0．7mm，皮穿支常有1-2條伴行靜脈。腓動(dòng)脈穿支的血管蒂可游離長(zhǎng)度為3．5cm。腓動(dòng)脈末段在脛腓骨骨間膜中穿出，外徑1．2mm，分為升支和降支。降支沿腓骨和外踝前緣下降并與外踝前動(dòng)脈吻合形成外踝前動(dòng)脈弓，外徑1．3mm。腓骨短肌肌腹的上部有一支較粗的腓淺動(dòng)脈發(fā)自脛前動(dòng)脈，向前穿骨間膜行于腓骨長(zhǎng)肌與小腿前群肌之間，血管管徑1．8mm

12、，行向下營(yíng)養(yǎng)腓骨短肌、腓淺神經(jīng)和小腿前外側(cè)部皮膚。腓淺神經(jīng)的營(yíng)養(yǎng)血管平均每側(cè)有5．4支，包括起始處的腓淺動(dòng)脈、腓動(dòng)脈穿支的升、降支及足背動(dòng)脈的皮支。 3、利用三維軟件可分割與重建出獨(dú)立的骨、血管、皮膚、肌肉，所重建的圖形可以分別單獨(dú)顯示，也可以組合顯示?？梢詮牟煌瑢哟?，不同角度觀察血管的走行、分布、吻合等情況。 重建圖像顯示旋股外側(cè)動(dòng)脈降支發(fā)出一系列分支至股外側(cè)肌，部分分支穿過股外側(cè)肌至深淺筋膜和皮膚。在股外側(cè)肌內(nèi)的分支

13、之間有明顯的相互吻合，位于深淺筋膜中的皮動(dòng)脈之間亦有明顯的相互吻合，這些結(jié)果為旋股外側(cè)動(dòng)脈降支為蒂的肌瓣，皮瓣乃至于肌皮瓣提供了直觀的解剖學(xué)基礎(chǔ)。 重建圖像顯示腓動(dòng)脈有穿支和交通支分別與脛前動(dòng)脈、脛后動(dòng)脈相溝通，發(fā)現(xiàn)腓骨短肌肌支、皮穿支與周圍主干血管之間有廣泛而豐富的吻合。 采集三維重建的股前外側(cè)血管圖形，利用Photoshop軟件使之與標(biāo)本照片復(fù)合，并進(jìn)行一定的調(diào)整、定位與透明，可在同一張圖片上觀察到標(biāo)本與三維重建的股

14、前外側(cè)血管的圖形，使標(biāo)本照片與三維圖形有一個(gè)直觀的對(duì)比。由復(fù)合圖形可知，三維重建圖形所能表達(dá)的信息量要多于標(biāo)本照片，前者能同時(shí)顯示不同層面，不同方向的所有血管分支，而標(biāo)本照片只能顯示所解剖的單層面的信息，而對(duì)于被覆蓋的部份則無(wú)法顯示。但三維圖形的不足之處也是顯而易見的，如重建的血管明顯比實(shí)物更加粗大與粗糙，從三維軟件中采集的平面圖形，其立體感有所下降。而且有顯示誤差，不適合數(shù)據(jù)采集。剝制標(biāo)本上可清晰地觀察到血管系統(tǒng)，可觀察任一支血管的來(lái)

15、源、走行、分布與吻合等情況，可以進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量，但不能同時(shí)顯示多層結(jié)構(gòu)。 結(jié)論： 1、以旋股外側(cè)動(dòng)脈降支為蒂，利用肌支可以形成肌瓣，利用肌皮支可以形成皮瓣。根據(jù)創(chuàng)面的形態(tài)與位置，可以用不同部位的血管支的距離來(lái)調(diào)整肌瓣和肌皮瓣的葉間距離，使分葉肌皮瓣與所修復(fù)創(chuàng)面更加吻合。以旋股外側(cè)動(dòng)脈降支為蒂的分葉肌皮瓣是臨床修復(fù)復(fù)雜創(chuàng)面的一種極佳選擇。 2、以腓動(dòng)脈中、下部穿支或終末支與其它血管的吻合為蒂，可以設(shè)計(jì)切取逆行腓骨長(zhǎng)、

16、短肌肌皮瓣，修復(fù)小腿下部及足背部缺損。 3、血管灌注結(jié)合三維重建的方法對(duì)于觀察人體血管的三維狀態(tài)、不同角度與不同層面的走行與分布具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)，但不能完全替代傳統(tǒng)的剝制標(biāo)本。 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)： 1、為以旋股外側(cè)動(dòng)脈降支為蒂的分葉肌皮瓣設(shè)計(jì)提供了詳實(shí)的解剖學(xué)基礎(chǔ)，可指導(dǎo)臨床手術(shù)，為臨床修復(fù)巨大軟組織缺損，感染性創(chuàng)面，或女性乳房再造等復(fù)雜創(chuàng)面設(shè)計(jì)提供了新的和理想的選擇。 2、提出和開發(fā)設(shè)計(jì)了逆行腓骨肌皮瓣，并從解