血管外科论文外科论文普通外科论文CT血管造影在皮瓣外科的研究进展

血管外科论文外科论文普通外科论文：CT血管造影在皮瓣外科的研究进展血管造影（computedtomographicangiography，CTA）是利用CT容积扫描技术，采集流经血管内腔造影剂信息的成像技术。其包括两个步骤，首先采集造影剂高峰值时相的血管影像（源影像）容积数据；然后利用计算机三维图形图像软件[MT1]进行包括仿真内镜、仿真外视镜[MT2]、最大强度投射法（maximalintensityprojection，MIP）、表面阴影显示（shadedsurfacedisplay，SSD）、透明技术、曲面重建（curvedplanarreformation，CPR）等在内的三维影像处理重建以获得类似DSA影像的血管图像，但是又能显示血管与其它组织结构的解剖学位置关系。CTA是容积CT采集技术与计算机三维重构图像处理技术的结合产物。CT无间隔连续扫描获得的是数十层二维灰阶数据，计算机三维图像重建时先采用插值技术（一般为线性插值法），在相邻层面之间插入使Z轴方向与X、Y轴方向等间隔的假想层面以形成三维立方的体素（votex）和X、Y、Z轴三维灰阶数据，生成被扫描机体组织与脏器的具有真实感和临床价值的三维解剖结构。CTA具有微创性、血管图像分解率高（接近于常规血管造影）、患者较舒服、安全等特点，因此在临床上有较广泛的应用。自多排探测器螺旋CT（multi-detectorrowcomputedtomography,MDCT）问世并应用于临床以来，CT检查无论是在图像质量、精细程度，还是在应用范围和特殊功能方面均有划时代的发展和进步。特别是MDCT血管成像（MSCTA）技术，以其准确真实、安全微创的特点，在血管系统疾病的检查中发挥着越来越重要的作用。自1998年进入临床以来，已经广泛运用于脑，心肺及腹部大血管的各种血管病变的辅助诊断，特别是320排螺旋CT问世以来，仅用0.35s扫描一圈就能将整个器官在瞬间内成像，并可在一定时间内连续监测，显示整个器官的活动和血流情况，生成人体立体动态影像。在心脏及冠状动脉等呈运动状态的器官的三维重建方面显示了诱人的前景,现将其在皮瓣外科的研究进展进行如下综述。1CTA在皮瓣外科的临床应用虽然MDCTA应用于各脏器大血管解剖结构的重建已有数十年的历史，但是其应用于穿支皮瓣中穿支血管的形态学研究至今为止只有短短五年，大部分研究都集中于乳房自体组织重建首选的腹壁下动脉穿支皮瓣中穿支的术前探测。2006年Masia等[1]报道了用MDCTA对66个需要腹壁下动脉穿支皮瓣游离移植的患者进行术前的穿支定位。他们利用东芝Aquilion16排螺旋CT进行层厚为1mm，层距为0.8mm的多个轴面的扫描，然后把扫描所得的数据传送到后处理工作站进行多个层面的格式转换及三维可视化重建。他们的操作过程分两步走：（1）首先，在轴位上从腹壁下动脉的起点至脐上5cm的范围内观察其行程，重点观察其肌肉内及肌肉后的行程。其次，观察从腹壁下动脉发出的穿支血管,评估它们的管径、走形、解剖关系，对穿支动脉在腹直肌前鞘的穿出点进行精确定位。同时也对腹壁浅动脉进行观察，测量其起始处的管径大小。认为管径大于1.6mm时可以进行腹壁浅动脉皮瓣的移植。对穿支动脉筛选的标准如下:①选择管径为0.6~3.2mm的穿支，穿支血管蒂尽量位于皮瓣中心；②选择有利于术后直接关闭供区的穿支，皮瓣切取后供区能直接缝合而且瘢痕较小；③选择容易游离的穿支，最好选择经肌肉，而不是从肌腱束当中穿出的穿支。(2）对腹部进行三维重建，利用虚拟坐标系统，以脐为原点，术前将穿支穿出筋膜的位置在患者的腹部皮肤上标出。Phillips等[2]利用CT工作站软件的切除（cut-away）功能，去除部分皮肤及腹前壁后面的脏器，以便清晰显示所感兴趣的腹壁下动脉的行程。同时，根据腹部CTA中腹壁下动脉及其分支的造影剂衰减值，利用容积采集技术（Volumerenderingtechnique）中的颜色配定表（colorlook-uptable），对腹部不同结构中的体素配于不同的颜色及不透明度,从而以二维图像的表现方式来展示三维数据集。还可利用容积采集技术的颜色配定功能[MT3]使皮下脂肪完全透明，清晰显示腹直肌前鞘的表面轮廓及穿支血管的筋膜下段与筋膜段，以及穿支血管的分支类型及筋膜段的管径。最后在腹部绘画出一标尺图，指导术中操作。2术前CTA检查的CT参数值设定不同科室、不同机型所设定的CT参数值有所不同，但大部分还是很相似的。按照这样一个扫描方案，中等身材的患者在30cm的扫描范围内接收的有效放射剂量为6mSv，小于常规腹部CT扫描所接受的辐射量。利用自动跟踪触发技术来设定CT采集时机时应该要以股总动脉而不是以主动脉干的造影剂强化为准，扫描的方向应该从尾侧至头侧，这样理论上可以尽量减小严重粥样硬化所致的主动脉狭窄对团注造影剂到达的影响（与选用较上的腹主动脉作为团注触发的部位相比）。利用双腔注射泵往肘静脉以4ml/s的速率往肘静脉推注100ml,低渗、非离子型的，浓度为350~370mg/ml的碘造影剂，随后紧接着以4ml/s速率团注50ml生理盐水冲洗。之所以选择高浓度（＞350mg/ml）的非离子型碘造影剂是因为文献里有报道利用此浓度的造影剂研究者可以观察到心、脑、胰、肝、肺中的小血管[3~6]。各个大公司的多排螺旋CT都配有专用的三维重建图像处理软件，利用这些软件事先对轴向薄重叠影像及轴向厚最大强度投射影像进行编程，工作站便能够完成自动重建。3穿支血管探测效果的比较3.1螺旋CT血管造影与彩色超声多普勒在引进CT血管造影对血管穿支进行探查之前，临床上最常用的穿支定位方法是彩色超声多普勒探查，它不需要造影剂就可以对穿支血管进行探测，然而其可靠性受到质疑。Scott等[7]将CTA与彩色超声多普勒对腹壁下动脉的穿支血管的术前探测结果进行比较，得出具有临床意义的血管穿支在彩色超色多普勒的检查中遗漏率达33.7%，而CTA的精确率则相当高。然而不同中心的彩色超声多普勒的检查结果差别很大：Giunta等[8]报道术中发现某一穿支而术前没有探测到的几率只有11%，Blondeel等[9]认为超声的真阳性率接近100%，但没有说明假阴性率。差异这么大，部分原因可能与超声对操作人员的技术要求较高有关。如果超声操作人员对腹壁下动脉的手术了解不多，技术不够娴熟的话，就会出现较大的偏差。彩超还不能准确判断腹壁下动脉的走行、分支类型及哪一支穿支血管最适合，而且其比较耗时，每次检查需要患者维持在一个体位约1h。多中心研究结果显示CTA在进行术前腹壁下动脉的穿支血管探测的精确度接近100%。CTA能够精确地预先判定穿支血管的管径，位置，走形，让术者事先确定好哪只穿支管径较大、肌肉段较短、位置较佳，使“靶向”穿支血管皮瓣成为可能，使术者免于术中压力，匆忙选择不是最佳穿支而致术后效果不佳。有报道提示腹壁下动脉穿支皮瓣所带的穿支数越少、术中对肌肉的剥离越少，术后腹部脂肪的坏死，腹肌无力及腹疝的发生率就越小[2]。CTA还能对腹壁浅动脉进行探查，如果该动脉的直径大于1.6mm这可以切取腹壁浅动脉皮瓣，从而免去对腹肌的剥离3.2螺旋CT血管造影与MRA据报道：没有造影剂加强的磁共振在穿支血管的显示方面空间对比度不够，也不能显示管径较小的穿支血管，不足以提供术前定位所需要的信息[2,12]。利用造影剂加强的MRA(magneticresonanceangiography)对穿支血管的术前定位研究主要应用于腓骨瓣移植的手术。Kelly[10]及Fukaya[11]报道MRA在腓骨瓣移植中的筋膜穿支血管的术前探查的精确率接近100%。Warren[12]首次对MRA与CTA在腹壁下动脉穿支血管的术前探查方面进行比较，他们认为MRA能够准确提供穿支血管的形态、位置方面的信息，确实可以帮助外科医生进行术前准备，但是MRA的空间分辨率不如CTA，会出现在动脉显影峰值时静脉也显影的结果，如果今后能够再优化动脉显影峰值及出现MRA性能的改进，那么MRA有望赶上CTA的空间分辨率。MRA最大的优点是无放射，但是其费用要比CTA高，扫描时间也要远远长于CTA。CTA与MRA两者共有的缺点是都需要造影剂，对造影剂有过敏的人，肾功能不全的患者就应该避免这两类检查而选择彩超。4CTA在皮瓣外科基础研究中的应用Manchot[13],Salmon[14],Cormack与Lamberty[15]，Taylor与Palmer[16]等的研究让我们对皮肤血管解剖加深了了解，与之相应的是过去30年里皮瓣的临床应用的演变：从刚开始的随意皮瓣到目前仅靠一特定穿支供血的穿支皮瓣。穿支皮瓣代表着皮瓣设计方面一个质的转变，这使我们不仅需要对穿支皮瓣的血供区域加深了解，还需对特定区域的血管系统有进一步的认识。过去大部分对穿支皮瓣的血管解剖学研究是利用氧化铅灌注后进行二维X线平片的途径来定义血管区域，虽然经过氧化铅灌注的X线平片能够提供清晰的影像，但这种方法的局限性很明显，一方面是影像的叠加，解剖层次无法分清楚，另一方面是无法剔除不需要的解剖结构的干扰[17]。动态三维CT血管造影的引进大大推动了多个外科领域的发展，但是应用于皮瓣外科领域还是近几年的事情。由于CTA具有潜在的放射性及造影剂的过敏问题，目前在临床还难以大规模推广，故很多学者将CTA用于皮瓣的基础研究。与X关平片相比，CTA具有明显的优点：它能够将不感兴趣的重叠的解剖结构屏蔽掉，具有内在的高分辨率，能够进行三维重建。目前的多层螺旋CT的高速扫描能力使动态影像捕捉（在造影剂推进的过程中捕捉血管的充盈演变过程）成为可能，而且其配备的容积重建技术软件使操作者能够按自己意愿自由选择或隐藏某些区域，从而详尽地从三维角度观察自己所感兴趣的区域。目前利用CTA进行皮瓣基础研究较多的有Saint-Cry等[18~22]，唐茂林等[23，24]。Saint-Cry认为在穿支皮瓣时代，人们所要了解的东西集中到了筋膜皮肤的血供，也就Behan与Wilson[25，26]所定义的“angiotome”，这比Tylor及Palmer[16]定义和广泛阐述的血供范围跨越皮肤及骨这一三维复合结构的“angiosome”范围要小。在设计穿支皮瓣时，不管是带蒂的还是游离的，对皮瓣内血流的方向、轴心及血管区域的了解至关重要，这就要求我们对单一穿支血管而非源动脉进行研究，需要对单一穿支血管进行插管灌注，而不是对全身灌注后进行静态扫描———此种方式不能很好的描述单支血管的血流分布特点。Saint-Cry等把单支血管的血供区域定义为“perforasome”，他们利用静态和动态相结合的CTA对全身超过200个皮瓣进行研究，观察皮瓣的血流轴向、相邻穿支之间的联系及真皮下与筋膜血管丛对皮瓣血供的贡献。他们在动态观察CTA用的造影剂是碘剂，碘剂可以被洗出从而允许对一个皮瓣进行反复研究，静态CTA用的是钡剂，以上两种造影剂与重金属造影剂相比最大的优点是无毒，制备时不需要特殊防护。Saint-Cry等研究后总结了穿支皮瓣的四个原则：①相邻穿支的血供区域通过直接与间接链接两种方式进行沟通。直接链接血管管径较大，主要走形于筋膜上层及脂肪层，位于两个穿支体之间起直接沟通作用。间接链接血管位于真皮下，通过真皮下血管丛的返流将两个穿支体连接起来。真皮下血管丛的返流现象是由Moon及Taylor[27]在描述由腹壁上深动脉供血的腹横筋膜皮瓣及Alkureishi等[28]在描述股前外侧皮瓣的血管解剖时提出的。直接链接血管丛紧贴于深筋膜下或者位于其上2mm的脂肪层内，西方人脂肪层普遍较厚，两穿支体间的筋膜层中有较密集的直接链接血管，如果在术中行一期削薄就会破坏链接两个穿支体间的直接链接血管，故肯定会影响到皮瓣的存活面积。1982年Hartrampf[29]按血供分布的强弱将腹壁下动脉皮瓣分为4个区：I区，II区，III区，IV区,从此这种分区被广为接受。2006年Holm[30]等利用萤光技术对腹壁下动脉皮瓣进行研究，认为传统的分区中II区与III