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

【摘要】： 婦科疾病治療學已進入到了微創(chuàng)醫(yī)學的時代,一些新的技術和治療理念正引起人們的關注,如:子宮動脈栓塞術(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,保留子宮動脈上行支的宮頸根治術,保留輸卵管的術式及子宮和/或卵巢的移植等,無不與子宮動脈血管網(wǎng)的解剖有直接關系,而這些技術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系、對輸尿管膀胱的供血等情況與傳統(tǒng)的解剖學研究有明顯的差別,目前尚未被我們充分認識到。因此進一步研究并構建理想的子宮動脈血管網(wǎng)模型,不但將對新技術、新方法的開展提供解剖學依據(jù),而且為臨床實踐、教學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)模型用于指導臨床、科研和教學。因此我們設計并構建人正常子宮動脈血管網(wǎng)可視化模型并對其解剖學特征進行分析研究,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)模型的構建進行研究和報道前,已有學者應用數(shù)字人技術和影像學技術在相關領域進行了有益的探討,如較為成熟的有依據(jù)相關數(shù)據(jù)集構建了肝臟管道系統(tǒng)三維模型和眼模型等。模型構建的基礎是利用數(shù)字人技術,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構建可視化模型。影像學技術是通過電子計算機X射線斷層掃描(Computed tomography,CT)技術及磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)技術對局部進行薄層掃描后采用計算機技術構建模型。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建。國外數(shù)字人數(shù)據(jù)集是按照未經特殊處理的標準人體要求構建的,采用以上技術構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),因而臨床應用價值有限。國內數(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,對細小血管無法標識和分割,因此無法構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)鑄型標本。 血管鑄型技術是一種研究血管的常用解剖學技術,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器官的血管鑄型標本,從而顯示各器官血管網(wǎng)的精細結構。目前血管鑄型標本作為一個簡單獨立的標本只能從靜態(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與CT和/或MR掃描重建技術相結合,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本,并根據(jù)CT、MR數(shù)據(jù)集用計算機及圖像處理技術構建人正常離體子宮動脈血管網(wǎng)可視化模型,為成功構建在體子宮動脈血管網(wǎng)的可視化模型,為今后構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。 【結論】 (1)在本研究填充劑配方中經對比以CPVC作為動脈鑄型填充劑溶質,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建人子宮動脈血管網(wǎng)可視化模型。 二、應用不同濃度填充劑構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)鑄型標本,采集CT和/或MR掃描數(shù)據(jù)集,應用計算機技術構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,標本分別經雙側子宮動脈、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)集應用三維增強磁共振血管成像構建雌豬泌尿生殖系統(tǒng)動脈血管網(wǎng)可視化模型并對標本進行酸腐蝕獲得血管鑄型標本,比較不同濃度填充劑構建的鑄型標本及可視化模型的特點。 【結果】 本實驗共對6例雌豬泌尿生殖系統(tǒng)標本進行灌注,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例標本鑄型完整。 觀察3例理想的鑄型標本及其構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)的影像學特征和解剖結構。 (4)不同濃度填充劑灌注后MR薄層掃描數(shù)據(jù)集構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灌注構建的模型難以清楚顯示動脈;15%CPVC灌注構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)血管鑄型標本與基于CT及MR薄層掃描數(shù)據(jù)集構建的可視化模型的比較:鑄型標本與CT薄層掃描構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)鑄型標本并構建了可視化模型,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本實驗 一、應用不同濃度填充劑構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)鑄型標本,并采集CT和/或MR掃描數(shù)據(jù)集,應用計算機技術構建子宮動脈血管網(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,分別經雙側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)集應用三維增強磁共振血管成像構建人正常離體子宮動脈血管網(wǎng)可視化模型并對標本進行酸性腐蝕獲得鑄型標本,比較不同濃度填充劑構建的鑄型標本及可視化模型的特點。 【結果】 (1)3例人子宮動脈血管網(wǎng)鑄型標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)鑄型標本的特點:①25%濃度填充劑制作的鑄型標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本進一步顯示了雙側螺旋動脈及其之間的交通支,卵巢動脈血管網(wǎng),右側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本更清楚地顯示了子宮動脈的細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)的影像學特征和解剖結構,并設置不同的透明度以觀察子宮動脈血管網(wǎng)與周圍組織結構的關系。 (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)血管鑄型標本與基于CT及MR薄層掃描技術構建的可視化模型的比較:鑄型標本與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。 【結論】 按已篩選的最佳填充劑配方,應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)鑄型標本并構建了可視化模型,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)可視化模型構建的意義 (一)為臨床血管內治療技術和各種保留血管的術式提供依據(jù) 1、對于UAE治療婦產科疾病,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,保留子宮動脈上行支的宮頸根治術等,可提供子宮動脈供應卵巢、宮體的血管路線圖,避免對卵巢、宮體血供的影響,指導手術并為手術提供解剖學依據(jù)。 3、對于保留輸卵管的術式,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,可根據(jù)子宮動脈供血的特點及分支走向設計肌瘤剔除術的切口。 5、對于子宮和/或卵巢移植,該模型可提供詳細的子宮動脈血管網(wǎng)情況、子宮動脈和卵巢動脈之間的交通情況,為手術的實施提供解剖學指導。 (二)在該模型的基礎上,通過結合計算機軟件為模擬手術和數(shù)字化物理子宮的發(fā)展提供技術基礎。 1、在該模型的基礎上,開發(fā)計算機軟件,將婦科手術的教學電腦化,如在軟件上模擬UAE的手術操作,設計新的手術方案等,使教學電腦化、軟件化。 2、在該模型的基礎上,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:應用計算機軟件對子宮動脈血管網(wǎng)進行血流動力學、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研究提供一個新的研究模式等。 (三)從婦產科臨床解剖學的角度,為臨床教學提供途徑 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的操作變?yōu)榭稍谟嬎銠C上反復演練和試驗。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：南方醫(yī)科大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：R322

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 周五一;方馳華;黃立偉;周澤民;楊劍;劉旭;王博亮;鐘世鎮(zhèn);;肝臟管道灌注后數(shù)字化虛擬肝臟及其手術[J];第四軍醫(yī)大學學報;2006年08期

2 劉卓;王博亮;吳世輝;徐秀英;戴培山;鞠穎;謝杰鎮(zhèn);黃曉陽;;人眼調節(jié)機制的仿真研究(英文)[J];國際眼科雜志;2006年04期

3 陳杰;胡春洪;;盆腔腫瘤CT、MR灌注成像的研究進展[J];國外醫(yī)學(臨床放射學分冊);2006年04期

4 蔣穗斌;范立新;伍中華;謝巍;李翼;張錢友;李嚴斌;任家武;;塑料/碘填充劑在CT三維成像和標本鑄型中的應用[J];解剖學雜志;2008年02期

5 王明炎;陳春林;彭浩;李鑒軼;焦培峰;黃文華;;虛擬現(xiàn)實環(huán)境下的女性盆腔三維重建和可視化[J];解剖學雜志;2008年04期

6 左一智;張紹祥;李林;王鶴鳴;;中國數(shù)字化可視人肺動脈系統(tǒng)的斷面顯示和三維重建[J];南京醫(yī)科大學學報(自然科學版);2007年06期

7 方紅榮;莊茁;;用三維重建和有限元方法對人體心臟進行力學分析[J];醫(yī)用生物力學;2008年01期

8 張廉良;;盆腔磁共振的掃描方法應用[J];中國醫(yī)療設備;2008年07期

9 陳春林;劉萍;;血管性介入治療在婦產科應用的優(yōu)勢及可能的缺憾[J];中國實用婦科與產科雜志;2007年08期

10 李七渝,張紹祥,王平安,劉正津,林支付,譚立文,謝永明;數(shù)字化人體大腦結構分割及三維重建[J];中華神經外科雜志;2005年10期

，

本文編號：1449377