本文關(guān)鍵詞： 人 子宮動脈 灌注 CT MRI 三維重建　出處：《南方醫(yī)科大學(xué)》2009年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】： 婦科疾病治療學(xué)已進入到了微創(chuàng)醫(yī)學(xué)的時代,一些新的技術(shù)和治療理念正引起人們的關(guān)注,如:子宮動脈栓塞術(shù)(Uterine arterial embolization,UAE)治療子宮良性疾病,子宮動脈化療治療婦科惡性腫瘤,保留卵巢血管的子宮切除術(shù),保留子宮動脈上行支的宮頸根治術(shù),保留輸卵管的術(shù)式及子宮和/或卵巢的移植等,無不與子宮動脈血管網(wǎng)的解剖有直接關(guān)系,而這些技術(shù)在未來婦科治療中將占一定的地位。根據(jù)我們前期在數(shù)字減影血管造影(Digital subtraction angiography,DSA)下對子宮動脈血管網(wǎng)的研究發(fā)現(xiàn):子宮動脈血管網(wǎng)是復(fù)雜的,無論其對子宮的供血方式及子宮各部的血供分配、對卵巢的供血程度、與卵巢動脈之間的關(guān)系、對輸尿管膀胱的供血等情況與傳統(tǒng)的解剖學(xué)研究有明顯的差別,目前尚未被我們充分認(rèn)識到。因此進一步研究并構(gòu)建理想的子宮動脈血管網(wǎng)模型,不但將對新技術(shù)、新方法的開展提供解剖學(xué)依據(jù),而且為臨床實踐、教學(xué)和科研提供一個理想的平臺。但目前缺乏有效的途徑和手段對子宮動脈血管網(wǎng)進行研究,也沒有理想的子宮動脈血管網(wǎng)模型用于指導(dǎo)臨床、科研和教學(xué)。因此我們設(shè)計并構(gòu)建人正常子宮動脈血管網(wǎng)可視化模型并對其解剖學(xué)特征進行分析研究,期望為以上問題的徹底解決提供依據(jù)。 在我們對子宮動脈血管網(wǎng)模型的構(gòu)建進行研究和報道前,已有學(xué)者應(yīng)用數(shù)字人技術(shù)和影像學(xué)技術(shù)在相關(guān)領(lǐng)域進行了有益的探討,如較為成熟的有依據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)集構(gòu)建了肝臟管道系統(tǒng)三維模型和眼模型等。模型構(gòu)建的基礎(chǔ)是利用數(shù)字人技術(shù),通過對整尸冰凍銑切后用極高分辨率數(shù)碼相機攝影獲取斷層數(shù)據(jù)集,采用計算機及圖像處理技術(shù)構(gòu)建可視化模型。影像學(xué)技術(shù)是通過電子計算機X射線斷層掃描(Computed tomography,CT)技術(shù)及磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)技術(shù)對局部進行薄層掃描后采用計算機技術(shù)構(gòu)建模型。目前世界上只有美國、中國與韓國對女性盆腔的大體進行了構(gòu)建。國外數(shù)字人數(shù)據(jù)集是按照未經(jīng)特殊處理的標(biāo)準(zhǔn)人體要求構(gòu)建的,采用以上技術(shù)構(gòu)建的女性盆腔因未對盆腔的動脈系統(tǒng)進行針對性地血管灌注和處理,只能夠顯示女性骨盆外形、子宮的外觀形態(tài),而無法清楚顯示子宮動脈血管網(wǎng),因而臨床應(yīng)用價值有限。國內(nèi)數(shù)字人數(shù)據(jù)集雖然對全身血管進行灌注和處理,但由于其是針對人體的整體,受灌注液粘滯性、流動性和灌注壓力及部位的限制,不能夠表達所有的網(wǎng)狀血管,對細(xì)小血管無法標(biāo)識和分割,因此無法構(gòu)建子宮這一局部器官的血管網(wǎng)。利用盆腔CT或磁共振(Magnetic resonance,MR)掃描數(shù)據(jù)集重建,也因無理想的針對子宮動脈血管網(wǎng)增強顯影的方法,無法構(gòu)建理想的子宮動脈血管網(wǎng)。囚此為清楚顯示子宮動脈血管網(wǎng),必須針對局部血管進行特殊處理。我們采用血管鑄型技術(shù)對子宮動脈進行特殊灌注后,采集CT和/或MR掃描數(shù)據(jù)重建子宮動脈血管網(wǎng)的可視化模型并制作真實的子宮動脈血管網(wǎng)鑄型標(biāo)本。 血管鑄型技術(shù)是一種研究血管的常用解剖學(xué)技術(shù),它以人體血管作模具,根據(jù)血管的特點選用不同配方、不同濃度的填充劑對血管灌注制作相應(yīng)器官的血管鑄型標(biāo)本,從而顯示各器官血管網(wǎng)的精細(xì)結(jié)構(gòu)。目前血管鑄型標(biāo)本作為一個簡單獨立的標(biāo)本只能從靜態(tài)觀察,進一步的功能研究受到限制。因此我們嘗試將血管鑄型技術(shù)與CT和/或MR掃描重建技術(shù)相結(jié)合,多方面地對人體局部器官血管進行研究。由于常規(guī)的血管鑄型填充劑在CT及MR下無法顯影,因此我們首先研制能在CT和/或MR下顯影的填充劑配方;選取雌豬泌尿生殖系統(tǒng)進行灌注,經(jīng)CT、MR掃描及重建試驗,摸索理想的填充劑配方和各種濃度的顯影效果,在動物實驗基礎(chǔ)上再用不同濃度的新配方填充劑對人離體子宮動脈血管網(wǎng)進行灌注,使血管網(wǎng)能在CT和/或MR掃描下易于辨認(rèn)識別,采集CT和/或MR掃描數(shù)據(jù)集后再進行腐蝕制作成鑄型標(biāo)本,并根據(jù)CT、MR數(shù)據(jù)集用計算機及圖像處理技術(shù)構(gòu)建人正常離體子宮動脈血管網(wǎng)可視化模型,為成功構(gòu)建在體子宮動脈血管網(wǎng)的可視化模型,為今后構(gòu)建基于冰凍銑切切片的數(shù)字化子宮動脈血管網(wǎng)三維模型提供前期基礎(chǔ)研究。 本研究共分兩部分進行: 第一部分動物實驗 一、確定適合血管鑄型及CT和/或MR掃描重建的填充劑配方研究 【目的】 確定適合血管鑄型及CT和/或MR掃描重建的填充劑配方。 【研究方法】 血管鑄型填充劑常選擇過氯乙烯(Chlorinated poly vinyl chloride,CPVC)。由于CPVC在CT和MR掃描時無法顯影,根據(jù)氧化鉛可在CT下顯影,釓可在MR下顯影的特點,在傳統(tǒng)填充劑配方中加入不同比例的氧化鉛及釓噴酸葡胺(Gd-DTPA)作為新型填充劑,并選擇性加入甘油,經(jīng)CT、MR掃描,比較其顯影情況,確定適合血管鑄型及CT和/或MR掃描重建的填充劑配方。 【結(jié)果】 (1)單純CPVC在CT下顯影不佳,加入氧化鉛后掃描強度明顯增加,且其強度隨著氧化鉛比例的增加而增強,但當(dāng)氧化鉛的比例較大時行CT掃描出現(xiàn)偽影,不利于后續(xù)實驗的采用。 (2)CPVC中加入Gd-DTPA后在MR下信號增強,且加甘油組優(yōu)于未加甘油組,并且信號強度與Gd-DTPA的濃度有關(guān)。 【結(jié)論】 (1)在本研究填充劑配方中經(jīng)對比以CPVC作為動脈鑄型填充劑溶質(zhì),乙酸乙酯作為溶劑,其中加入氧化鉛、Gd-DTPA、甘油行CT、MR掃描顯影效果最好,適合血管鑄型及CT和/或MR掃描重建。 (2)因本部分實驗為單獨對填充劑掃描,無組織進行對比,無法確定CPVC的最佳濃度,無法證實該填充劑是否適于構(gòu)建人子宮動脈血管網(wǎng)可視化模型。 二、應(yīng)用不同濃度填充劑構(gòu)建雌豬泌尿生殖系統(tǒng)動脈血管網(wǎng)可視化模型的研究 【目的】 選取雌豬應(yīng)用不同濃度填充劑制作雌豬泌尿生殖系統(tǒng)動脈血管網(wǎng)鑄型標(biāo)本,采集CT和/或MR掃描數(shù)據(jù)集,應(yīng)用計算機技術(shù)構(gòu)建雌豬泌尿生殖系統(tǒng)動脈血管網(wǎng)可視化模型。 【研究方法】 獲取雌豬離休泌尿生殖系統(tǒng)標(biāo)本(子宮、附件、陰道、膀胱及尿道)6套,按篩選的最佳填充劑配方進行填充劑配制,本研究CPVC選擇20%、15%、10%三個濃度,與氧化鉛、Gd-DTPA及甘油進行配制,隨機分為三組,每組2例,標(biāo)本分別經(jīng)雙側(cè)子宮動脈、卵巢動脈及尿生殖動脈灌注,再行CT薄層掃描采集數(shù)據(jù)集后以最大密度投影(Maximum intensity projection,MIP)及表面覆蓋顯示(Shaded surface display,SSD)進行重建,同時行MR薄層掃描采集數(shù)據(jù)集應(yīng)用三維增強磁共振血管成像構(gòu)建雌豬泌尿生殖系統(tǒng)動脈血管網(wǎng)可視化模型并對標(biāo)本進行酸腐蝕獲得血管鑄型標(biāo)本,比較不同濃度填充劑構(gòu)建的鑄型標(biāo)本及可視化模型的特點。 【結(jié)果】 本實驗共對6例雌豬泌尿生殖系統(tǒng)標(biāo)本進行灌注,其中3例鑄型血管網(wǎng)因部分動脈插管失敗及未待填充劑完全硬化過早腐蝕致血管網(wǎng)濕示不完整,出現(xiàn)血管斷裂現(xiàn)象,另3例標(biāo)本鑄型完整。 觀察3例理想的鑄型標(biāo)本及其構(gòu)建的可視化模型并研究雌豬泌尿生殖(系統(tǒng)動脈走行及其分布的特點: (1)3例雌豬泌尿生殖系統(tǒng)動脈血管網(wǎng)鑄型標(biāo)本及可視化模型均可清楚顯示子宮動脈、卵巢動脈及尿生殖動脈的走行及其分支分布。 (2)不同濃度填充劑制作的雌豬泌尿生殖系統(tǒng)動脈血管網(wǎng)鑄型標(biāo)本分別顯示了不同分級的血管,從子宮動脈、卵巢動脈及尿生殖動脈主干至終末細(xì)小血管網(wǎng)。 (3)不同濃度填充劑灌注后CT薄層掃描數(shù)據(jù)集構(gòu)建的雌豬泌尿生殖系統(tǒng)動脈血管網(wǎng)可視化模型的特點:①不同濃度填充劑構(gòu)建的模型顯示不同層次的血管網(wǎng);②通過計算機軟件可在任意角度顯示泌尿生殖系統(tǒng)動脈血管網(wǎng)的影像學(xué)特征和解剖結(jié)構(gòu)。 (4)不同濃度填充劑灌注后MR薄層掃描數(shù)據(jù)集構(gòu)建的雌豬泌尿生殖系統(tǒng)動脈血管網(wǎng)模型的特點:20%、10%CPVC灌注構(gòu)建的模型難以清楚顯示動脈;15%CPVC灌注構(gòu)建的模型可顯示雌豬泌尿生殖系統(tǒng)動脈主干及其2～3級分支。 (5)血管鑄型標(biāo)本與基于CT及MR薄層掃描數(shù)據(jù)集構(gòu)建的可視化模型的比較:鑄型標(biāo)本與CT薄層掃描構(gòu)建的模型在血管顯示特點上基本一致,但MR掃描顯影不理想,難以清楚顯示泌尿生殖系統(tǒng)動脈血管網(wǎng)的走行及血供分布特點。 【結(jié)論】 按已篩選的最佳填充劑配方成功制作雌豬泌尿生殖系統(tǒng)動脈血管網(wǎng)鑄型標(biāo)本并構(gòu)建了可視化模型,且采用不同濃度的填充劑灌注,動脈血管網(wǎng)顯示有明顯差異,即可選擇性地建立模型。 第二部分人正常離體子宮標(biāo)本實驗 一、應(yīng)用不同濃度填充劑構(gòu)建的人正常離體子宮動脈血管網(wǎng)可視化模型的研究 【目的】 應(yīng)用不同濃度填充劑制作人正常離體子宮動脈血管網(wǎng)鑄型標(biāo)本,并采集CT和/或MR掃描數(shù)據(jù)集,應(yīng)用計算機技術(shù)構(gòu)建子宮動脈血管網(wǎng)可視化模型。 【研究方法】 獲取正常成年女性新鮮離體子宮、陰道及雙附件3套,按已獲填充劑配方進行填充劑配制,研究選取25%、20%、15%CPVC,與氧化鉛、Gd-DTPA及甘油進行配制,分別經(jīng)雙側(cè)子宮動脈及卵巢動脈灌注,再行CT薄層掃描采集數(shù)據(jù)集以MIP法及SSD法進行重建,同時行MR薄層掃描采集數(shù)據(jù)集應(yīng)用三維增強磁共振血管成像構(gòu)建人正常離體子宮動脈血管網(wǎng)可視化模型并對標(biāo)本進行酸性腐蝕獲得鑄型標(biāo)本,比較不同濃度填充劑構(gòu)建的鑄型標(biāo)本及可視化模型的特點。 【結(jié)果】 (1)3例人子宮動脈血管網(wǎng)鑄型標(biāo)本及可視化模型均可顯示子宮動脈及卵巢動脈的走行及其分支分布。 (2)不同濃度填充劑灌注后人子宮動脈血管網(wǎng)鑄型標(biāo)本的特點:①25%濃度填充劑制作的鑄型標(biāo)本能顯示子宮動脈的主干及其分支。②20%濃度填充劑制作的鑄型標(biāo)本進一步顯示了雙側(cè)螺旋動脈及其之間的交通支,卵巢動脈血管網(wǎng),右側(cè)子宮動脈卵巢支與卵巢動脈間的吻合情況。③15%濃度填充劑制作的鑄型標(biāo)本更清楚地顯示了子宮動脈的細(xì)小分支以及其間的交通支,完整源自子宮動脈卵巢支供血的卵巢動脈血管網(wǎng),子宮動脈輸卵管支供血的輸卵管動脈血管網(wǎng)以及兩者之間的吻合血管網(wǎng)。 (3)不同濃度填充劑灌注后CT薄層掃描重建的子宮動脈血管網(wǎng)可視化模型的特點:①不同濃度填充劑構(gòu)建的模型可顯示不同層次的子宮動脈血管網(wǎng);②通過CT配置的軟件可在任意角度動態(tài)顯示子宮動脈血管網(wǎng)的影像學(xué)特征和解剖結(jié)構(gòu),并設(shè)置不同的透明度以觀察子宮動脈血管網(wǎng)與周圍組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系。 (4)不同濃度填充劑灌注后MR薄層掃描重建的子宮動脈血管網(wǎng)可視化模型的特點:3例模型顯示子宮組織內(nèi)有高信號,但不能清楚顯示子宮動脈及其血管網(wǎng)。 (5)血管鑄型標(biāo)本與基于CT及MR薄層掃描技術(shù)構(gòu)建的可視化模型的比較:鑄型標(biāo)本與CT薄層掃描重建的模型在血管顯示特點上基本一致,但依據(jù)MR掃描數(shù)據(jù)集重建的子宮動脈血管網(wǎng)模型難以顯示其走行及血供分布特點,須后續(xù)進一步研究。 【結(jié)論】 按已篩選的最佳填充劑配方,應(yīng)用不同濃度填充劑成功制作人正常離體子宮動脈血管網(wǎng)鑄型標(biāo)本并構(gòu)建了可視化模型,且采用不同濃度的填充劑灌注,動脈血管網(wǎng)顯示有明顯差異。 二、人正常離體子宮動脈血管網(wǎng)可視化模型構(gòu)建的意義 (一)為臨床血管內(nèi)治療技術(shù)和各種保留血管的術(shù)式提供依據(jù) 1、對于UAE治療婦產(chǎn)科疾病,可根據(jù)該模型可選擇栓塞的部位、方式,計算出最適合的栓塞劑量進行適度栓塞,并指導(dǎo)UAE的操作,以提高療效降低并發(fā)癥。 2、對于保留卵巢血管的子宮切除術(shù),保留子宮動脈上行支的宮頸根治術(shù)等,可提供子宮動脈供應(yīng)卵巢、宮體的血管路線圖,避免對卵巢、宮體血供的影響,指導(dǎo)手術(shù)并為手術(shù)提供解剖學(xué)依據(jù)。 3、對于保留輸卵管的術(shù)式,由于輸卵管和卵巢之間存在交通支,為此切除輸卵管可影響卵巢的動脈血管網(wǎng)進而影響卵巢的血供和功能,本模型從微創(chuàng)的手術(shù)方式及保留器官功能的角度闡述保留輸卵管的依據(jù)。 4、對于子宮肌瘤剔除術(shù),可根據(jù)子宮動脈供血的特點及分支走向設(shè)計肌瘤剔除術(shù)的切口。 5、對于子宮和/或卵巢移植,該模型可提供詳細(xì)的子宮動脈血管網(wǎng)情況、子宮動脈和卵巢動脈之間的交通情況,為手術(shù)的實施提供解剖學(xué)指導(dǎo)。 (二)在該模型的基礎(chǔ)上,通過結(jié)合計算機軟件為模擬手術(shù)和數(shù)字化物理子宮的發(fā)展提供技術(shù)基礎(chǔ)。 1、在該模型的基礎(chǔ)上,開發(fā)計算機軟件,將婦科手術(shù)的教學(xué)電腦化,如在軟件上模擬UAE的手術(shù)操作,設(shè)計新的手術(shù)方案等,使教學(xué)電腦化、軟件化。 2、在該模型的基礎(chǔ)上,通過軟件的開發(fā),賦予該模型一定的物理功能而進行研究,如:應(yīng)用計算機軟件對子宮動脈血管網(wǎng)進行血流動力學(xué)、血流分配比例的研究,進而為藥物在子宮、卵巢、輸卵管上的分布進行研究,為藥物的臨床藥代動力學(xué)研究提供一個新的研究模式等。 (三)從婦產(chǎn)科臨床解剖學(xué)的角度,為臨床教學(xué)提供途徑 這是一種全新的顯示子宮動脈血管網(wǎng)的方式,可清楚顯示子宮動脈的各分級血管;使子宮動脈血管網(wǎng)的解剖教學(xué)從平面變?yōu)榱Ⅲw,從書面變?yōu)殡娮有畔?從實體模型走向虛擬圖像,使原本在真實人體上不可重復(fù)的操作變?yōu)榭稍谟嬎銠C上反復(fù)演練和試驗。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：南方醫(yī)科大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：R322

【參考文獻】

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本文編號：1449377