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研究背景与目的:外伤导致足前部的皮肤软组织缺损,常合并骨、关节、肌腱、神经血管的外露,足前部为身体负重区,血液循环不佳,伤口愈合时间长,处理比较困难。足前部皮肤软组织缺损严重影响了足的功能。前足负重区的皮肤软组织缺损修复有其特定的要求:①修复的皮瓣要薄、有弹性、致密,且耐磨。臃肿且松弛的皮肤将使患者无法穿鞋及行走。②修复皮瓣的血供丰富,可利于创口愈合,不易使皮瓣冻伤或产生压疮。③修复缺损后能恢复受区皮肤感觉,具有保护性感觉。足前部损伤造成的皮肤软组织缺损,修复和重建都比较棘手。传统带蒂皮瓣修复缺损并发症多,临床上应用越来越少。游离皮瓣修复缺损,因手术难度高、风险大,临床上应用受到一定限制。随着皮瓣的显微外科解剖学研究不断深入,各种岛状皮瓣修复足前部皮肤软组织缺损相继出现,包括:①足背皮瓣;②踝上皮瓣;③足底皮瓣;④足内侧皮瓣。正确选择最佳治疗方案,积极预防和治疗手术并发症对足前部皮肤软组织缺损的修复有重要意义。自Shanahan和Reiffel等先后报道足底内侧皮瓣的应用以来,由于足内侧皮瓣血供为足部非主要动脉,供区为非负重区,切取后对足的血供和足的负重、行走、奔跑等功能影响较小,部位隐蔽、质地薄、有感觉神经,同时足内侧皮瓣因位置恒定、转位灵活、不影响足的美观和功能,成为修复足前部皮肤缺损的理想皮瓣。随着显微外科技术的发展,此皮瓣运用日益广泛。为扩大足底内侧皮瓣切取范围,延长皮瓣血管蒂。1997年由陈茂林等首次命名(?)展肌上缘动脉弓,并提出以此动脉弓为蒂的足底内侧皮瓣多向转移修复足部皮肤缺损。随后不少学者对(?)展肌上缘动脉弓为蒂的足底内侧皮瓣术式进行了相关研究,但由于血管变异较多,缺乏充分的认识,该皮瓣在临床推广受限。皮瓣成活,血管再通是关键。长期以来,针对显微外科领域皮瓣的血管系统进行的解剖学研究已经广泛开展,例如巨微解剖、管道铸型等技术的应用。1936年Michel Salmon通过采用氧化铅-明胶尸体标本灌注技术展示皮肤内血管结构以来,该技术得到了广泛应用和改良,已逐步成为血管显示的金标准。它可以清晰地显示血管及其它管道结构,尤其是细小血管的吻合支、血管与软组织的毗邻关系,这种技术对临床应用培训及研究都很有意义。然而,由于铸型标本制作的技术特点,每制作一件铸型标本就需要消耗一具人体标本,决定了铸型标本的不可复制性。随着微创诊疗技术水平的不断提高及计算机辅助三维重建技术的迅猛发展,三维重建技术在医学领域的研究与应用日益广泛。三维(Three-dimension,3D)重建技术是近年来计算机图像处理的一个热点研究方向,广泛应用于人体骨骼、血管、皮肤等器官和结构的研究。用于三维重建的原材料包括数字人体数据集、磁共振(Magnetic resonance, MR)图像和多层螺旋CT造影(Multi-row spiral computed tomography angiography, MSCTA)图像等。近年来,与三维重建有关的人体各器官解剖学研究已有较多报道。通过对人体标本进行血管灌注与放射造影,从三维立体角度对局部区域的血管进行研究,是近年发展起来且日臻成熟的血管研究方法。该方法通过血管灌注与造影,利用计算机软件对血管进行三维重建,从不同角度、不同层次对该区域的血管进行三维显示,可使用透明等方式展示该区域的血管走行、分布,对该区域皮瓣的设计提供直观且实用性强的解剖学基础。重建皮瓣的三维解剖结构为立体的观察皮瓣血供情况以及制定最佳的手术入路和手术治疗方案奠定基础,实现由二维平面解剖向三维立体解剖和数字解剖的发展。但皮瓣血管三维重建一直以来面临两个关键性难题:①细小血管的分割与重建;②肌肉、皮肤等软组织之间的分割与重建。因此,本课题结合标本灌注、巨微解剖、三维重建技术,在充分发挥各自优势的基础上,通过观察和测量足部动脉系统及其毗邻组织的相关解剖学数据,对(?)展肌上缘动脉弓的形成进行分型,探讨(?)展肌上缘动脉弓逆行岛状皮瓣的血供来源。以期为临床以(?)展肌上缘动脉弓为蒂逆行足底内侧皮瓣的应用提供解剖学依据,为外科手术规划及虚拟手术研究提供3D(Three-dimension)模型,为解剖学教学提供数字化图谱。本课题来源于2012年度国家高科技研究发展计划(863计划)项目(国家高科技研究发展计划(863计划)项目:《开放式临床诊疗智能决策支持系统研究与开发》子课题《数字化人体仿真模型研发》,S2012AA022803)。本课题研究分以下三部分:第一章(?)展肌上缘动脉弓的分型及其临床意义目的:对(?)展肌上缘动脉弓的形成进行分型,为以(?)展肌上缘动脉弓为蒂逆行岛状皮瓣的临床应用提供解剖学基础。方法:在81例下肢铸型标本和2例动脉灌注红色乳胶成人新鲜下肢标本上观察足内侧、足底内侧、跗内侧区皮瓣血供的动脉起源、走形与吻合,尤其是(?)展肌上缘动脉弓的形成、走形与分布。结果:根据(?)展肌上缘动脉弓的形成将其分为3型:Ⅰ型.内踝前动脉与跗内侧动脉型:主要由内踝前动脉、跗内侧动脉及其分支形成,占总数的22.9%(19例,左7例,右12例)。Ⅱ型.足底内侧动脉浅支型:主要由足底内侧动脉浅支及其分支形成,占总数的3.6%(3例,左2例,右1例)。Ⅲ型.混合型:由足底内侧动脉浅支与内踝前动脉、跗内侧动脉及其分支相互吻合形成。根据吻合形式的不同,又将其分为两个亚型,Ⅲ1型.直接吻合型:内踝前动脉、跗内侧动脉发出后直接与足底内侧动脉浅支及其分支吻合形成,占总数的48.2%(40例,左22例,右18例);Ⅲ2型.间接吻合型:内踝前动脉、跗内侧动脉发出后与足底内侧动脉浅支及其分支相互吻合成环形形成,占总数的24.1%(20例,左8例,右12例)。结论:根据(?)展肌上缘动脉弓形成的不同分为内踝前动脉与跗内侧动脉型、足底内侧动脉浅支型和混合型。其中混合型又分为直接吻合型和间接吻合型两种亚型。第二章(?)展肌上缘动脉弓为蒂逆行岛状皮瓣修复前足底皮肤缺损的应用解剖目的探讨(?)展肌上缘动脉弓逆行岛状皮瓣的血供来源,为其修复前足底皮肤缺损的临床应用提供解剖学基础。方法新鲜和固定下肢标本各12例,解剖观测(?)展肌上缘动脉弓形成及伴行神经、静脉的管径、走形、分布情况,据此设计以(?)展肌动脉弓为蒂逆行足底内侧岛状皮瓣修复前足底皮肤缺损并重建远端血运术式。结果内踝前动脉、跗内侧动脉及其发出的前后支与(?)趾底内侧动脉浅支、足底内侧动脉浅支吻合形成的(?)展肌上缘动脉弓,成为跗内侧、足内侧与足底内侧动脉网的轴心线。内踝前动脉外径(1.02±0.03),伴随静脉外径(1.01±0.03),多为1条,占91.67%,偶见两条,占8.33%;跗内侧动脉外径(0.73+0.04),伴随静脉外径(0.81±0.04),多为1条,占91.67%,偶见两条,占8.33%;足底内侧动脉浅支外径(0.56±0.02),伴随静脉外径(0.57±0.01),多为1条,占91.67%,偶见两条,占8.33%;(?)展肌上缘动脉弓远端外径(0.53±0.14)mm,伴随静脉外径(0.61±0.02),多为1条,占91.67%,偶见两条,占8.33%。结论(?)展肌上缘动脉弓逆行岛状皮瓣可设计三种术式修复前足底皮肤缺损,以内踝前动脉与跗内侧动脉为主要供血动脉、以足底内侧动脉浅支为主要供血动脉或以三条动脉共同为主要血供动脉;可设计两种皮瓣转移点以第一跖骨颈或第一跖趾关节以远为转移点,使该皮瓣血管蒂长、可切取面积大,增加了临床应用的灵活性。第三章(?)展肌上缘动脉弓为蒂的岛状皮瓣三维可视化研究目的对(?)展肌上缘动脉弓为蒂的岛状皮瓣进行三维可视化重建,建立该皮瓣动脉的可视化数字模型。方法选取新鲜成人标本1具,经胫前动脉与经后动脉行明胶-氧化铅混悬液灌注后,足部64排CT扫描,并通过mimics10.0软件重建内踝前动脉、跗内侧动脉、足底内侧动脉浅支及其吻合支,观察(?)展肌上缘动脉弓的形成、走形与分布情况。根据解剖结构的特点,对皮肤及其血管进行重建,获得立体形态的动脉皮瓣结构。结果三维重建的各部位层次分明,(?)展肌上缘动脉弓显示良好、实体感强、皮肤和动脉的相互关系一目了然,在三维重建的图像中清楚的观察各解剖结构的形态,特别是(?)展肌上缘动脉弓的形成及其体表投影得到了很好的显示。结论(?)展肌上缘动脉弓为蒂的岛状皮瓣三维重建对基础研究、临床试验及手术规划具有重要价值,为临床个性化手术方式的选择提供直观的参考,从而提高手术成功率。