与UAE手术导航相关的在体女性腹盆腔动脉临床解剖学研究

发布时间：2018-06-30 05:47

本文选题：UAE + CTA　；参考：《南方医科大学》2014年硕士论文

【摘要】：子宫动脉栓塞术(uterine artery embolization, UAE)以其微创和良好的疗效已日益被广大妇产科疾病患者所接受。目前已广泛应用于子宫肌瘤,子宫腺肌病、异位妊娠等妇科良性疾病及局部中晚期宫颈癌的术前化疗和难治性出血等妇产科疾病的治疗。但随着该技术的广泛应用和推广,其相伴而生的并发症也逐渐凸显出来。众所周知,血管内介入治疗是以血管为基础的,产生的并发症也多数是与动脉插管操作相关的,导管导丝在循动脉系统进行选择性插管的过程中,操作稍有不当,就有可能导致动脉割伤、动脉穿孔和血管痉挛等潜在危险。术前对腹盆腔血管解剖知识认识不够,亦容易造成导管插入子宫动脉以外的血管,造成非靶器官的损伤。除此,在进行UAE介入手术操作时,主要是通过血管造影了解女性生殖系统各血管的解剖,而这种造影均是术中的,面对复杂多变,走行迂曲的腹盆腔血管网,时常需要在不同位置反复造影从而辨识血管的走形、形态及开口位置,这样大大增加了患者及医生的受线量。随着临床医师对现代妇产科介入治疗技术的深入了解,认为若能术前明确血管解剖不仅可以减少上述并发症的发生,同样因为明确了解剖,从而缩短了介入手术的时间,达到减少医患受线量的目的,故对于腹盆腔血管解剖学方面的研究是十分必要的。自古以来,人们对于血管系统的研究主要是针对尸体标本和DSA术中造影图片,因DSA造影图片能显示非常细小的动脉分支,至今仍是诊断血管疾病的“金标准”。但不论上述何种方式,都存在限制其广泛应用的重大缺陷,如尸体标本解剖存在尸源紧张,不可重复利用,防腐后血管可能发生皱缩变形,无法反应活体内生理状态下血管的形态。DSA造影图片首先是二维图片,盆腔动脉分支复杂迂曲,常常存在动脉之间的互相遮挡而无法辨清靶血管的起源和开口；其次DSA造影图片是通过压力注射造影剂显影形成,改变了血管的血流动力学,因而并非是人体生理常数下血管状态。第三DSA检查是有创的,操作复杂,价格昂贵,病人一般难以接受术前DSA造影检查；除此对于拟行UAE手术患者,仅有DSA术中造影,因而无法做到术前对相关血管进行全面评估。加之手术导航理念的提出和兴起,而导航手术的基础就在于术前能获得充分展示血管解剖结构及与毗邻组织间关系的模型,通过模型,利用工程学上的导航设备将三维血管模型与术中患者真实的血管内介入环境相匹配,从而实现真正的术中手术导航。随着CT设备的完善,CT血管成像(computed tomography angiography,CTA)技术的广泛应用及相关三维重建软件的革新,使得术前获得患者三维立体血管模型成为可能,血管系统的临床解剖学研究进入一个崭新阶段。一般常规UAE手术路径是经右侧股动脉插管后沿着右侧髂外动脉,进入右侧髂总动脉经由双侧髂总动脉相交处进入对侧髂总动脉,再经对侧髂内动脉,最后进入对侧子宫动脉,完成对侧子宫动脉插管后,再行同侧子宫动脉插管,将导管退回到双侧髂总动脉相交处经同侧髂总动脉进入髂内动脉,再入同侧子宫动脉进行栓塞。整个介入栓塞过程,涉及多条腹盆腔动脉,此过程中的每一条动脉的长度及动脉间夹角的关系对于UAE手术都异常重要,有必要对这些动脉的解剖走行进行研究。综上所述,为研究与UAE手术导航相关的腹盆腔动脉的解剖,通过对大样本数据的测量分析探讨血管长度、角度间的关系,为实现术前指导介入插管方式的选择,介入路径的规划等而设计本课题。本研究将分为三个部分：第一部分拟构建一例基于CTA数据集的在体腹盆腔动脉血管网数字化三维模型,并对相关血管的长度和角度进行测量,探明此种测量方法的可行性。第二部分则拟收集439例患者的CTA数据集,并进行三维模型的重建和髂动脉系统长度及角度等的测量,通过统计分析探索不同测量参数指标间的关系,为UAE手术提供插管路径及方式的参考。第三部分是在第二部分的基础上,进一步针对750条显影良好的子宫动脉进行起源类型和开口角度的研究,为子宫动脉超选择插管提供指导。研究内容分为以下三个部分：第一部分基于CT血管成像的在体女性腹盆腔动脉血管网数字化三维模型的构建及测量 [目的] 基于CTA数据集构建在体女性腹盆腔动脉血管网数字化三维模型并进行测量方法的探讨 [方法] 1、采集一例在南方医科大学南方医院妇科住院并拟行新辅助动脉化疗的宫颈癌患者的CTA数据集,利用Mimics软件经自动定方位、组织图片、内插值处理等操作后通过阈值增长的方法构建其在体女性腹盆腔动脉血管网数字化三维模型。 2、进一步采集该例患者动脉化疗中DSA图像后以宫内节育环为配准点进行图像融合配准,通过比较在体腹盆腔动脉血管网数字化三维模型与动脉化疗术中DSA配准图像的的血管走行情况,了解二者是否具有一致性。 3、利用mimics软件中拟合中心线的功能,联合Geomagic软件中拟合圆柱体功能和UG软件中对长度角度的精准测量工具,测量与UAE手术密切相关的动脉的长度和角度。 [结果] 1、在体女性腹盆腔动脉血管网数字化三维模型的特点本研究利用Mimics软件成功地构建了该患者的基于CTA数据集的骨组织及腹盆腔动脉血管网数字化三维模型,该模型形态规则、清晰逼真、立体感强、血管饱满光滑,真实地再现生理状态下的腹盆腔大动脉的走行及其分支情况。借助软件自带的图像缩放及旋转功能,还可从任意方位的不同视角观察血管的形态学特点,有利于研究人员对血管的起源、开口类型、开口角度等做更为准确的研究。 2、在体女性腹盆腔动脉血管网数字化三维模型与DSA图片的对比该患者行新辅助动脉化疗时,通过对术中DSA造影图片观察可知,本研究所重建的数字化三维模型图片与其具有极高的相似性及可比性。 3、在体女性腹盆腔动脉血管网数字化三维模型的测量联合mimics、geomagc及UG等三款软件各自的优势可以准确测量左右髂总动脉夹角、左右髂总动脉长度、左右髂内外动脉夹角、左右髂内外动脉的长度等解剖学参数。 [结论] 基于CTA数据的计算机三维重建技术可以构建出理想的活体女性腹盆腔动脉血管网数字化三维模型,是一种可值得推广的研究女性盆腔动脉的一种好方法。利用geomagic和UG软件等工程学软件的优势,可以方便快捷准确地测量动脉血管的长度及分叉角度等,从而为临床真正实现UAE术前个性化评估及插管路径指导提供了平台。第二部分与UAE手术导航路径相关的在体髂总动脉/髂内动脉解剖学研究 [目的] 通过构建大样本量在体女性腹盆腔动脉血管网三维模型,并测量与UAE手术路径密切相关的髂动脉系统参数,如动脉长度与相互间的角度,从而为UAE手术插管路径的设计提供参考。 [方法] 通过采集2011年9月至2013年5月,在南方医科大学南方医院妇产科住院并于影像中心行腹盆腔CTA检查的439例患者的原始CTA数据集,利用Mimics构建所有患者的腹盆腔血管网数字化三维模型；再利用软件中拟合模型中心线的功能,联合工程学软件对模型左右髂总动脉夹角所在位置及其大小、左右髂总动脉长度、左右髂总髂内动脉夹角、左右髂内外动脉夹角及左右髂内外动脉长度等进行测量和记录；根据左右髂总动脉夹角大小分为A/B两组(45°为A组,45°为B组),根据左右髂总动脉起始位置分为L3-L4间、L4上1/3、L4中1/3、L4下1/3及L4-L5间五种情况,统计腹主动脉分叉出现于各种开口位置的例数,并细分为A、B两组进行统计。利用SPSS13.0统计学软件,对左右髂总动脉夹角角度与其起始位置及左右髂总动脉长度进行相关性分析,并进一步分析左右髂总动脉长度与同侧髂内外动脉夹角的关系。通过横向与纵向对各测量指标进行分析,得出共性,从而指导UAE手术术前髂内动脉插管路径的规划。 [结果] 1、左右髂总动脉夹角位置及各血管长度及分叉角度的测量此439个模型中,以腰椎作为参照物,统计分析左右髂总动脉夹角所在位置后发现其主要是位于L4中下部和L4-L5椎间隙间,占比达到86.9%。左右髂总动脉间夹角大小为(49.12±12.4)°。髂总动脉髂内动脉夹角左侧为(165.65±21.57)o、右侧为(156.96±20.88)°；髂内外动脉夹角左侧为(25.48±15.88)°、右侧为(28.47±12.64)°；髂总动脉长度左侧为(45.62±16.46)mm、右侧为(43.28±15.40)mm；髂内动脉长度左侧为(49.61±16.27)mm、右侧为(50.71±15.24)mm；髂外动脉长度左侧为(146.97±20.10)mm、右侧为(155.00±21.38)mm。横向比较左右两侧各解剖学测量指标是否有差异,发现右侧髂总髂内动脉夹角大于左侧、左侧髂内外动脉夹角大于右侧、左侧髂总动脉长度大于右侧、右侧髂外动脉长度大于左侧。纵向比较青中年组和老年组各项测量指标间是否有差异,发现青中年组左右髂总动脉夹角大于老年组、老年组左侧髂总动脉髂内动脉夹角大于青中年组、老年组左侧髂外动脉和右侧髂内外动脉的长度均大于青中年组。 2、左右髂总动脉间夹角大小与其所在位置间的关系 439例患者中左右髂总动脉间夹角以中间值45°为界,分为A(≤45°)、B两组(45。)。左右髂总动脉夹角所在位置共分为L3-L4、L4上1/3、L4中1/3、L4下1/3、L4-L5五种情况。其中位于L3-L4的有38例,L4上1/3的有63例,L4中1/3的有89例,L4下1/3的有135例,L4-L5间的有114例,每种位置高度中A组所占比例分别是68.4%、41.3%、34.8%、25.9%、30.7%、34.9%。通过统计图表发现左右髂总动脉起始位置越靠上,A组所占比例越大,随着起始位置向下推移,A组所占的比例也逐渐减小,B组所占比例情况则相反。换言之,左右髂总动脉起始位置越低,左右髂总动脉间夹角则越大。 3、髂总动脉间夹角与左右髂总动脉长度间的关系 439例患者中左侧髂总动脉最短8.2mm,最长101.1mm；右侧最短9.9mm,最长130.6mm；左右髂总动脉夹角最小6.49°,最大90.71。。经统计相关性分析后,发现左右髂总动脉间夹角大小与左右侧髂总动脉长度间呈负相关关系(p0.05),即左右髂总动脉间夹角越大,相应的两侧髂总动脉长度就越短。 4、左右两侧髂内外动脉夹角与同侧髂总动脉长度间关系左侧髂内外动脉夹角最小0.10°、最大138.6°,右侧髂内外动脉夹角最小4.12°、最大73.56°。经统计相关性分析后,发现左侧髂内外动脉间夹角与左侧髂总动脉长度大小呈正相关,右侧亦呈正相关(p0.05),即髂总动脉长度越长,同侧的髂内外动脉夹角相应也越大。[结论] 1、左右髂总动脉相交处对应的椎体位置越低,其相交角度越大,相应的左右髂总动脉长度越短,同侧髂内外动脉间夹角越小,则插管路径越短,宜行对侧髂内动脉插管,且可采用直接插管技术,成功率高。 2、通过对髂动脉系统解剖学参数的细致研究为UAE手术术前个性化手术路径的规划提供真实的解剖学依据,术中亦可参照术前对血管模型的测量值为导管走行进行实时引导。第三部分与UAE手术导航路径相关的在体子宫动脉解剖学研究 [目的] 通过构建大样本的在体女性腹盆腔动脉血管网三维模型,并对与UAE手术超选择插管技术密切相关子宫动脉的解剖学进行研究,重点分析子宫动脉、起源类型及开口角度,实行精准子宫动脉插管,缩短插管时间,减少医患受线时间及受线量,降低手术操作并发症的发生。 [方法] 通过采集2011年9月至2013年5月,在南方医科大学南方医院妇产科住院并于影像中心行腹盆腔CTA检查的439例患者的原始CTA数据集,利用Mimics构建所有患者的腹盆腔血管网数字化三维模型；应用工程学软件,对子宫动脉及其上一级动脉延长线所成内角进行测量并记录,同时参照Gemez-Jorge J分型标准对子宫动脉起源进行分型。通过统计学方法,分析左右侧子宫动脉开口角度特点、各型子宫动脉类型间差异及中国人与美国人子宫动脉分型的差异,得出中国人自己的子宫动脉分型情况,更利于指导我国UAE手术超选择插管的进行。 [结果] 1、子宫动脉显影情况旋转观察439例在体腹盆腔动脉血管网数字化三维模型的子宫动脉,其中750条子宫动脉可清晰显示其开口方向及起源类型,另外128条子宫动脉显示不清甚至缺失,无法测量其开口角度及分辨其起源类型。 2、左右侧子宫动脉的开口角度测量对显影良好的750条子宫动脉的开口角度进行测量,经统计分析后得出左侧子宫动脉开口角度为(52.53±21.03)°,右侧子宫动脉开口角度为(48.5±22.47)°。左侧子宫动脉开口角度大于右侧,具有统计学意义(p0.05)。 3、左右侧子宫动脉起源类型研究所有显示良好的子宫动脉均可按照GemezJorge J分型标准进行分型,未见其他特殊类型,其中,Ⅰ型占60.53%,Ⅱ型占12.53%,Ⅲ型占7.47%,Ⅳ型占19.47%。经统计分析,比较双侧子宫动脉各型所占的比例,差异有统计学意义(X2=13.221,p=0.004),Ⅰ型比例最高,其次是Ⅳ型,Ⅲ型比例最少。对比本研究数据与参考文献报道数据,发现中国人子宫动脉分型占比与国外人子宫动脉分型占比是存在统计学差异的(X2=158.032,p=0.001). [结论] 1、64层的CTA可以清晰的显示盆腔细小动脉,如盆腔子宫动脉血管网,利用CTA数据集,结合三维重建技术可以成功构建理想的子宫动脉血管网模型,是研究子宫动脉解剖学形态的一种好方法。 2、本研究通过对大样本中国女性子宫动脉进行解剖学研究,获取中国人自己的解剖学分类,为UAE手术子宫动脉超选择插管提供更为适合中国人自己的解剖学参考标准。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R711.5

【参考文献】