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基于三维重建技术的旋股外侧动脉降支侧支皮瓣的临床应用

作　者: 刘智伟
导　师: 余斌
学　校: 南方医科大学
专　业: 骨外科学
关键词: 旋股外侧动脉皮瓣下肢软组织缺损三维重建临床应用修复
分类号: R687.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

研究背景股前外侧皮瓣系由徐达传等于1983年作了解剖学研究,罗力生等于1984年在临床首先开展。股前外侧皮瓣因其具有血管蒂长、管径粗、可供切取的面积大、部位隐蔽、带有感觉神经及皮瓣切取后对供区功能影响小等优点,在国内外已得到非常广泛应用,成为临床修复、重建最常选用的皮瓣之一。经典股前外侧皮瓣多以旋股外侧动脉降支为蒂,根据目前相关的报道,以旋股外侧动脉降支为蒂者的比例接近87.2%,以横支或高位皮支为蒂者接近6.1%,以横支、降支共同为蒂者为1.1%,以膝上外侧动脉为蒂包括放弃病例仅占4.06%。随着股前外侧皮瓣在临床中的广泛应用,对其进一步的基础研究与临床应用的探讨也在不断深入,从游离吻合移植逐步发展到带蒂转位,从全厚皮瓣发展到真皮下血管网的修薄皮瓣等；最近几年来发展较快的穿支皮瓣,不切取肌肉,不影响供区运动功能,可将皮瓣做得较薄,形成真皮下血管网皮瓣,更加拓宽了其应用的广度。但我们在实际工作中发现股前外侧皮瓣仍存在一些不足：①以旋股外侧动脉降支、横支、升支或高位皮支为蒂切取皮瓣,其位置较深,显露存在一定的困难,切取过程中对周围组织的损伤较大；②股神经肌支大多从旋股外侧动脉降支起点处横跨而过,切取皮瓣时易损伤该神经,引起供区周围的肌肉力量减弱等并发症；③旋股外侧动脉横支、升支走行较短,可供切取的皮瓣面积有限,应用时限制较多。而近年来股前外侧穿支皮瓣发展较快,但其所用穿支动脉变异较多、穿支口径相对较小、手术显露难度较大,且切取范围有限,因此临床应用受限。同时,我们在对股前外侧皮瓣应用的大量临床实践中发现,旋股外侧动脉降支起点走行2-4cm即分为内侧支和外侧支,切取过程中如果选用内侧支或外侧支作为皮瓣的供应血管完全可行。经查阅相关专业论著及文献,验证了此种设计具有明确的解剖学基础。同时发现侧支较旋股外侧动脉主干位置表浅,易于切取,且可完全避开位于旋股外侧动脉几个分支起点处的股神经肌支,避免造成医源性神经损伤。以及旋股外侧动脉降支发出的内、外侧支血管口径较粗,术中操作相对简便；且内侧支较长,供应范围广,应用时皮瓣设计灵活。因此,我们认为旋股外侧动脉降支侧支皮瓣在一定程度上可替代相对复杂的股前外侧皮瓣。目前尚未见对此相关技术的报道。游离皮瓣的移植由于其手术难度大、风险高而未能被大多数临床医生所掌握,医生在术前制定手术计划时,主要依靠个人经验进行,即使是非常有经验的医生也很难感知其中内在的立体解剖结构关系。随着科学技术的飞速发展,多学科融合、交叉是各类学科发展的必然途径与趋势。目前,数字医学已成为现代医学的重要组成部分,数字技术已经渗透到医学的各个领域,从而促使医学技术向个性化、精确化、微创化和远程化方向快速发展。采用现代影像学、电脑图形图像处理、计算医学、现代临床解剖学和骨科学相结合建立的“数字化组织瓣”的可视化成为现实,为教学和训练提供了很好的解决方法,并开始应用于临床。数字化组织瓣三维构建模型的建模材料通常来自于CT、MR或冰冻组织切片,64排螺旋CT和3T-MR均能提供人体薄层断面和清晰图像,可视人体数据库为真彩色图像,能够清晰显示微细血管。医学图像重建软件Amira、Minics等均具有功能强大的高级数据可视化系统。所重建的图像,不仅能够使我们形象、直观的观测到皮瓣的三维结构,而且皮瓣的生理活动和生理规律也可直观的显示出来。人体的血管分布情况变异极大,虽有一定规律性但却并不适用于所有患者,术中常常会因为发现血管变异而不得不改变手术方案、放弃手术,甚至可能因准备不足而导致手术失败。因此,人们通过数字皮瓣的可视化,不仅可以直观的研究皮瓣的生理活动及规律,而且可以通过可视化的数字皮瓣做更为个性化、更为逼真的手术设计,从而提高手术成功率。三维重建后的旋股外侧动脉降支侧支皮瓣可以多彩色、透明或任意组合显示,经不同角度观察,整体显示清晰、实体感强,皮肤、动脉的相互关系一目了然,特别是旋股外侧动脉的分支情况和体表的投影情况得到了很好的显示。本课题在此基础上,依据患者的影像资料(血管造影后CT扫描资料)和皮肤软组织缺损情况,数字化三维重建个性化的旋股外侧动脉降支侧支皮瓣,指导手术设计和手术操作,探讨该皮瓣的临床效果,为修复软组织缺损提供一种新的选择。目的1、应用数字化三维重建技术对患者进行个性化组织瓣的三维构建,指导旋股外侧动脉降支侧支皮瓣的手术设计和手术操作。2、探讨旋股外侧动脉降支侧支皮瓣的临床效果。3、为修复软组织缺损提供一种新的选择。方法1、数字化皮瓣的三维重建数据获取：下肢血管,足、踝及胫前区皮肤软组织缺损患者7人(其中男6人,女1人),取得患者知情同意。螺旋CT扫描：术前患者碘过敏试验阴性,经肘正中静脉注射非离子型造影剂优维显300(碘普罗胺注射液,成份：碘普罗胺0.623g/ml,碘300mg/ml,广州先灵药业有限公司)90ml,注射速度3ml/s,自动监测,手动触发。CT扫描参数：120kV、200mA；层厚5cm(最后可拆成0.625mm的原始图像),将其数据以.DICOM格式导出,输入个人计算机的Amira4.1重建软件,打开图像分割编辑器,应用魔棒(Magic wand)调整材料阈值,经自动或手动阈值分割后,分别采用表面重建方法重建股部血管、肌肉、骨骼以及皮肤的图像。将股部肌肉重建图像进行切割,切除股直肌,显露皮瓣的血供来源及其与毗邻肌肉、皮肤的关系,应用Amira4.1重建软件自带测量工具记录穿支血管的位置。将重建的血管、皮瓣、肌肉、骨骼图像根据人体颜色给予着彩,多重显示图像并拟合,多方位旋转和多重组合显示血管、皮瓣、肌肉、骨骼之间的相互关系,以确定皮瓣位置与血管、肌肉的解剖关系。2、数字化皮瓣的临床应用2009年3月—2010年1月,收治7例足、踝及胫前区皮肤软组织缺损患者。男6例,女1例；年龄6-51岁。交通事故伤4例,重物压伤3例。损伤部位：足部2例,踝部2例,胫前区3例。伤后至入院时间为8h-40d,平均20d。创面伴骨、肌腱等组织外露,皮肤软组织缺损范围12cmm×7cm-20cm×14cm。入院后对合并伤进行对症处理,4-16d后手术。术前患者经肘正中静脉注射造影剂后,行螺旋CT扫描(参数：120kV、200mA；层厚5cm),将扫描数据输入个人计算机的Amira4.1重建软件,行皮瓣数字化三维重建,术前将重建图像仔细演示,根据重建图像的旋股外侧动脉降支侧支走行以及穿支部位,结合患者皮肤软组织缺损面积,对重建图像进行图像切割、表面重建,构建患者的个性化皮瓣,并于患者股部描记出皮瓣的点、线、面。术中仔细校对动脉与重建血管的走行,并依据重建图像大小切取面积为15cm×9cm-22cm×16cm的旋股外侧动脉降支侧支皮瓣游离移植修复缺损。供区均直接缝合。结果1、所重建的个性化旋股外侧动脉降支侧支皮瓣均能够清晰显示血管、皮肤及其毗邻结构的三维关系,并根据术前创面缺损大小,对皮瓣进行精确设计,指导手术操作,术中7例患者皮瓣的主要穿支及主干均与术前检查相符。2、术后皮瓣均成活,创面及供区切口均I期愈合。患者均获随访,随访时间6-12个月。皮瓣外形、质地较好,恢复保护性感觉,能满足日常生活需要。踝关节功能满意,背伸19-22。,跖屈30-36。,正常行走。供区无明显瘢痕形成,肢体无异常。结论1、通过血管造影下肢CT扫描,采用数字化三维重建技术可以提供旋股外侧动脉降支侧支皮瓣的三维动态解剖,术前依据个性化的重建图像结果可对皮瓣进行精确的设计、定位,准确的指导手术操作,有助于提高外科手术的质量和可靠性。2、旋股外侧动脉降支侧支皮瓣血供可靠,带有感觉神经,手术操作简便,部位隐蔽,对供区影响小,可作为修复软组织缺损的理想选择之一

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摘要  3-8
ABSTRACT  8-15
前言  15-18
材料与方法  18-25
  1 材料  18
  2 实验方法  18-25
结果  25-28
讨论  28-37
结论  37-38
参考文献  38-43
综述  43-52
  参考文献  49-52
攻读学位期间成果  52-53
附录  53-54
致谢  54-56
统计学证明  56

基于三维重建技术的旋股外侧动脉降支侧支皮瓣的临床应用

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