肝短静脉的CT三维重建及其在肝切除术中的应用研究

发布时间：2017-11-10 16:41

本文关键词：肝短静脉的CT三维重建及其在肝切除术中的应用研究

【摘要】：研究背景肝短静脉(short hepateic veins, SHVs)是肝脏血液回流的管道,随着对其功能及解剖的认识不断深入,它的价值也越来越受到外科医师的关注。目前的研究表明,肝短静脉直径的大小较三支主肝静脉要小,他的回流作用主要用于回流尾状叶的血液,包括了尾状叶的Spiegel叶、腔静脉旁部及尾状突；同时当出现了不发达的肝右静脉时,常常会出现右后下(中)静脉,若此时肝短静脉的直径较为粗大,则对回流肝脏的Ⅵ(Ⅶ)段具有重要意义；根据其分布的不同,部分细小的肝短静脉也会回流Ⅷ段的部分血流。了解肝短静脉在相应肝段的回流区域,对外科医师实施肝切除术时具有重要意义。研究表明,当部分肝切除术后,若残留肝脏的血液回流不畅,会引发术后并发症的发生,如延迟出血、肝功能紊乱、胆漏等。因而当出现主肝静脉的损伤时,肝短静脉作为其补充有时可以起到替代主肝静脉的回流功能,防止术后并发症的发生。肝短静脉的直径大小、分布特点在不同个体中变异率高,当存在较为粗大的右后下静脉时,外科手术行右后叶肝段切除时,可以不进行肝右静脉的重建,此时的右后下静脉可以保证残留Ⅵ段的正常血液回流；行尾状叶切除时,分离翻转肝脏时,需注意肝短静脉的逐一结扎,尤其是当肝短静脉大于3mm时,若出现下腔静脉的撕裂,出血量大,盲目的钳夹止血将会进一步导致破口的增大；肝短静脉在肝后下腔静脉段的开口分布也存在较大差异,研究表明下腔静脉的前壁存在一宽约1cm的相对无血管区,针对这一解剖特点,可以置入一绕肝带而行实时绕肝提拉法前径路肝切除。在国家"863"等科研项目支持下,本课题组已经完成了对正常人肝静脉的数字化分型,本研究将在此基础上进一步优化数据采集及重建方法,通过采集175例行上腹部增强CT扫描的图像数据,将自主研发的腹部医学图像三维可视化系统(MI-3DVS)应用于肝短静脉解剖的研究,获得了一些有临床意义的个体化解剖信息。并运用自主研发的仿真手术系统将个体化肝短静脉变异对手术的影响应用于肝脏肿瘤患者中,从而指导肝脏肿瘤的诊断和手术规划,不仅改进了肝脏肿瘤疾病的传统诊断方式,术前仿真手术还指导了实际手术操作,减少术后并发症的发生,具有显著的临床实用价值。目的 1.通过采用MI-3DVS显示肝短静脉,评估肝短静脉的三维重建效果； 2.研究肝短静脉直径大小的构成特点及其在肝后下腔静脉分布的特征； 3.初步探讨个体化肝短静脉三维重建特点在肝脏外科的应用价值。材料与方法 1.一般资料该回顾性观察研究纳入了2012年3月至2013年10月南方医科大学珠江医院收治的175例肝胆外科疾病患者的上腹部64排增强螺旋CT扫描原始数据,其中男性患者95例,女性患者80例；年龄25-53岁,平均年龄43岁。病例排除标准为：(1)患者接受了肝脏切除手术；(2)患者的肝内肿瘤侵犯或毗邻肝后下腔静脉；(3)患者肝短静脉CT图像质量评分为0或1。 2.设备 2.1数据采集设备 2.1.1飞利浦Brilliance iCT64排螺旋CT扫描仪； 2.1.2双筒高压注射器及造影剂(碘比乐370mgI/ml); 2.1.3图像后处理工作站：Mxview工作站(PHILIPS Brilliance64排螺旋CT自带)； 2.1.4南方医科大学数字医学临床中心HP刀片式服务器、高配置计算机； 2.1.5腹部医学图像三维可视化系统MI-3DVS； 2.2CT扫描方案被检查者禁食禁水4h以上,检查前20～30min口服清水500-1000ml,以充盈胃肠道,并训练患者呼吸。扫描条件120KV、300mAs,扫描层厚0.625mm,球管旋转时间0.27s,矩阵512×512,螺距0.915。将膈顶水平腹主动脉作为兴趣区(region of interest,ROI),5mm2ROI面积10mm2,全视野轴位扫描,将触发阈值设定为200HU,单期注射方式,对比剂流速4.5ml/s,对比剂剂量1.5ml/kg。所有被检者均使用团注示踪技术完成全肝扫描,注射对比剂后启动同层动态扫描监测触发点CT值变化,达到预设触发扫描CT阈值后,便启动肝动脉期扫描,肝静脉期扫描时间设定为达到预设触发扫描CT阈值后延迟35s,平衡期扫描延迟时间为90-120s。 3.图像分析及CT三维重建两名影像医师及1名肝脏外科医师在CT图像上进行肝短静脉的辨认及直径的测量,获得肝短静脉直径的平均值；按照肝短静脉直径D3,≥3D6,以及D6mm分为小、中、大。完成图像测量分析后,将CT图像导入医学图像三维可视化系统(Medical Image3D Visualization System, MI-3DVS)进行重要器官、血管三维模型的构建,如肝后下腔静脉、肝短静脉、肝静脉、肝脏及门静脉等。 4.临床典型病例应用为初步评价肝短静脉三维重建的应用价值,选取临床3例实际典型病例进行介绍说明。例1为一例肝中叶肝癌患者,行前径路肝中叶切除,例2为一例左肝癌患者,行前径路左半肝切除,例3为一例尾状叶肝癌患者,行尾状叶联合右半肝切除。分别进行术前的三维重建,肝脏的分段及体积计算以及术前的仿真规划,之后进行实际的手术。 5.统计方法采用SPSS13.0统计学软件。多个样本率之间的比较用卡方检验,如果总体之间有差异性,则进行卡方分割进行组间的两两比较。非正态分布变量进行组内构成的比较用Kruskal-Wallis H检验；若样本量小于5的单元格数超过了总单元格数的1/5,则根据实际意义进行相邻组的合并。P≤0.05认为差异具有统计学意义。结果 1.肝短静脉的三维重建显示效果运用MI-3DVS重建的三维模型立体感强,形态逼真,对比明显,观察者在MI-3DVS或FreeForm Modeling System中可以对三维重建模型进行随心所欲的放大、缩小、旋转、透视化等处理,还可以选择控制目标的透明度和颜色,设定单独或组合显示,可以清晰了解腹部脏器及其内部血管的解剖情况。 2.肝短静脉在肝后下腔静脉壁的分布特点在选取的175例患者中,肝短静脉重建显示良好,重建显示率均为100%。依据CT横断面时钟方向,将肝短静脉在肝后下腔静脉壁的分布划分为6-9’,9-12’及12-3’共3个区域,其中9-12'方向依据时钟方向继续分为9-10’、10-11’以及11-12'钟方向。按照该区域进行统计,6-9'钟肝短静脉的出现率为85.7%(150/175),9-10’钟肝短静脉的出现率为22.9%(40/175),10-11’钟肝短静脉的出现率为14.9%(26/175),11-12'钟肝短静脉的出现率为32.0%(56/175),12-3’钟肝短静脉的出现率为54.3%(95/175)。 3.肝短静脉直径大小的构成特点按照肝短静脉的直径D3,≥3D6,以及D≥6mm分为小、中、大对肝短静脉的直径大小进行描述,不同区域出现的肝短静脉的直径大小构成为6-9'钟肝短静脉构成为(81/107/41),9-10’钟肝短静脉构成为(33/10/0),10-11’钟肝短静脉构成为(22/7/0),11-12’钟肝短静脉构成为(46/12/1),12-3'钟肝短静脉构成为(53/50/1)。结论 1.基于64排螺旋CT肝静脉增强扫描的数据集,使用MI-3DVS进行数字化三维重建后,肝短静脉的模型清晰、逼真、立体感强,可以获得肝短静脉的分布、大小、数量个体化的信息；在个体化肝脏分段、手术风险评估、手术方式的选择方面都有很大的应用价值。 2.粗大的右后下静脉及10-11’钟方向出现的肝短静脉在肝脏手术中应引起重视,充分利用这些变异的作用,数字化个体化的三维重建模型可提供相关重要信息。
【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】：R657.3;R816.5

【参考文献】

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