三維超聲造影血管重建在穿支皮瓣術(shù)前評估中的應(yīng)用

王俞明, 耿 峰, 汪 濤, 張 濤, 強(qiáng)朝暉, 汪珺莉, 趙月雷, 秦 信, 葛藝東

三維超聲造影血管重建在穿支皮瓣術(shù)前評估中的應(yīng)用

王俞明, 耿 峰, 汪 濤, 張 濤, 強(qiáng)朝暉, 汪珺莉, 趙月雷, 秦 信, 葛藝東

目的 研究三維超聲造影血管重建在穿支皮瓣術(shù)前評估中的有效性。方法 對擬行穿支皮瓣手術(shù)的10例患者，術(shù)前進(jìn)行三維超聲造影穿支血管重建，獲得血管影像的解剖信息和血流動力學(xué)特征，包括鑒別穿支類型、體表出肌點(diǎn)、穿支數(shù)量及走行，以及血流最大收縮速度和抵抗指數(shù)。首選穿支類型簡單、走行平直、直徑粗大，且峰值流速快的血管為皮瓣供血血管，設(shè)計并切取皮瓣；術(shù)中將實(shí)際情況與術(shù)前檢測進(jìn)行核實(shí)比較。結(jié)果 本組共10例患者，在擬切取皮瓣的區(qū)域由超聲探查到的18個穿支均在術(shù)中得到證實(shí)，其余穿支血管因術(shù)中不需要顯露，而未在術(shù)中得到證實(shí)，所有皮瓣術(shù)中情況與術(shù)前檢測基本一致，皮瓣切取操作順利，術(shù)后存活良好。結(jié)論 三維超聲造影血管重建能夠獲得豐富的穿支血管解剖信息和直觀的三維立體空間影像，并能實(shí)現(xiàn)穿支的體表定位，在穿支皮瓣手術(shù)中發(fā)揮著重要作用。

三維重建； 超聲造影； 穿支皮瓣

利用穿支皮瓣移植技術(shù)對各種因創(chuàng)傷、腫瘤等原因造成的組織、器官缺損進(jìn)行移植、重建和再造，能夠最大限度地減少供區(qū)的損傷。自1989年，I Koshima首次提出穿支血管概念以來，穿支皮瓣在臨床中的應(yīng)用日漸廣泛。但如何在術(shù)前準(zhǔn)確地獲取穿支血管的詳細(xì)信息，對于手術(shù)治療顯得極其重要。目前，穿支皮瓣術(shù)前常用的影像學(xué)檢測技術(shù)有手持式單向多普勒、高頻彩色多普勒超聲、CTA和MRA等[1]。自2012年7月至2014年2月，我們對10例患者采用三維超聲造影重建技術(shù)，獲得了穿支血管的三維影像解剖信息和血流動力學(xué)特征，同時進(jìn)行了穿支血管的體表定位，并依靠綜合評估結(jié)果來確定手術(shù)方案，獲得了較好的術(shù)后效果?，F(xiàn)報道如下。

1 臨床資料

本組共10例患者。男性7例，女性3例；年齡6～68歲，平均46.6歲。其中，外傷性缺損5例，皮膚軟組織腫瘤術(shù)后缺損4例，瘢痕攣縮畸形1例。依靠三維超聲造影重建穿支血管的評估結(jié)果來確定手術(shù)方案。本組中，3例采用帶蒂滑車上動脈螺旋槳穿支皮瓣；2例采用游離股前外側(cè)穿支皮瓣；1例采用帶蒂腓腸內(nèi)側(cè)動脈穿支皮瓣；1例采用帶蒂尺動脈腕上穿支皮瓣；1例采用帶蒂胸背動脈穿支皮瓣；1例采用帶蒂外踝后腓動脈穿支螺旋槳皮瓣；1例采用帶蒂外踝上腓動脈穿支皮瓣。

2 材料與方法

2.1 儀器與耗材 儀器采用美國的GE Voluson E8及RSP6-16-D容積探頭；日本的Terumo TE-332微量注射泵。耗材為SonoVue微泡造影劑(意大利BRACCO公司)。設(shè)定探頭頻率為7.5 MHz；彩色多普勒頻率為7.5 MHz；彩標(biāo)最高值通常為2 cm/s，CDFI調(diào)節(jié)到最為敏感，且不產(chǎn)生噪音的狀態(tài)。2.2 造影成像方式 將SonoVue微泡造影劑，用15 ml生理鹽水充分溶解搖勻后，首先采用微量注射泵即刻由手背靜脈團(tuán)注2 ml后，改為定量連續(xù)滴注，速度設(shè)定為1 ml/min，使圖像信號出現(xiàn)明顯增強(qiáng)，不致使CDFI彩色信號溢出過大而影響造影效果。

2.3 超聲探查內(nèi)容 在血流信號明顯增強(qiáng)條件下，使用容積探頭對穿支血管及其主干血管進(jìn)行各項測量，主要包括穿支類型、穿支走行距離、體表出肌點(diǎn)、穿支數(shù)量、穿支直徑、血流收縮期最大速度和血管阻力指數(shù)等；篩選出穿支類型簡單、走行平直、直徑粗大，且峰值流速快的血管為目標(biāo)血管，同時通過三維重建，直觀地顯示穿支血管的空間立體影像。

2.4 常用探測穿支血管的方法 ⑴胸背動脈穿支血管的檢查?；颊呷?cè)臥位，手臂上抬內(nèi)收，充分顯露術(shù)區(qū)一側(cè)胸背部，確定背闊肌前緣并探查胸背動脈主干，探頭沿動脈主干逐漸由頭側(cè)向腳側(cè)探測，在腋后壁下6～8 cm及背闊肌前緣內(nèi)2～4 cm處深面，觀察胸背動脈的穿支情況，并做穿支出肌點(diǎn)的體表標(biāo)記。⑵旋股外側(cè)動脈降支穿支血管的檢查?；颊呷⊙雠P位，充分顯露一側(cè)大腿，在大腿前外側(cè)區(qū)域，特別應(yīng)于髂前上棘與髕骨外側(cè)連線中點(diǎn)附近的大腿前外側(cè)附近進(jìn)行探查，觀察其穿支血管情況，并做穿支出肌點(diǎn)的體表標(biāo)記。⑶腓腸內(nèi)側(cè)穿支血管的檢查?；颊呷「┡P位，充分顯露術(shù)區(qū)一側(cè)小腿及腘窩，在距離腘皺褶10～17 cm，距離后正中線2～5 cm區(qū)域內(nèi)進(jìn)行探查，觀察腓腸內(nèi)側(cè)動脈的穿支血管情況，并做穿支出肌點(diǎn)的體表標(biāo)記。⑷外踝后腓動脈穿支血管檢查?；颊呷「┡P位，顯露小腿外踝后方間隙，前界為外踝及腓骨長短肌腱，后界為跟腱，在外踝尖上0.5～2.5 cm范圍內(nèi)探查腓動脈穿支血管情況，并做穿支的體表標(biāo)記。

3 結(jié)果

3.1 術(shù)前三維超聲掃描結(jié)果 全部患者采用三維超聲掃描，其穿支血管及主干血管均能得到清晰顯示，獲得可靠的血管影像解剖和血流動力學(xué)信息。10個皮瓣共探測出穿支血管18個，其中肌皮穿支8個，肌間隙穿支6個，直接穿支4個；每個皮瓣平均探測出穿支為1.8個。管徑最大1.3 mm，最小0.5 mm，動脈峰值流速PSV最大40.6 cm/s，最小8.3 cm/s。

3.2 外科手術(shù)及隨訪結(jié)果 本組共10例患者，所有皮瓣術(shù)中情況與術(shù)前檢測基本一致，皮瓣切取操作均順利。術(shù)后1例胸背動脈穿支皮瓣在術(shù)后24 h內(nèi)發(fā)生靜脈危象，考慮為靜脈迂曲受壓，以及與患者自身血液高凝狀態(tài)有關(guān)，給予積極抗凝溶栓治療，并拆除部分縫線后好轉(zhuǎn)，最終完全存活，其余9例均未發(fā)生動、靜脈危象，存活良好。隨訪1～6個月，效果滿意(圖1～8)。

4 討論

穿支皮瓣是近年來國內(nèi)外在修復(fù)重建外科皮瓣移植領(lǐng)域的最新進(jìn)展，其滿足了當(dāng)代組織移植發(fā)展的需要，與傳統(tǒng)皮瓣相比顯示出許多優(yōu)越性，符合組織移植的原則[2]。穿支皮瓣克服了傳統(tǒng)游離皮瓣的許多不足，其主要優(yōu)點(diǎn)為供區(qū)肌肉能予保留，可最大限度地減少供區(qū)的損傷，保護(hù)供區(qū)的功能，從而避免造成供區(qū)肌肉的缺損及功能喪失等[3]。目前，在頭頸部腫瘤術(shù)后重建及肢體創(chuàng)傷缺損修復(fù)中，穿支皮瓣的臨床應(yīng)用較為廣泛[4]。由于從供區(qū)組織中分離穿支皮瓣需要精確的解剖技巧，所以，對術(shù)者的顯微外科技術(shù)要求很高。穿支皮瓣技術(shù)的關(guān)鍵是對穿支血管的定位和解剖，因此，術(shù)前詳細(xì)的影像學(xué)評估對于手術(shù)設(shè)計和操作極其重要。通過術(shù)前導(dǎo)航，我們可以精確地繪制血管圖像，選擇合適便捷的方法，幫助醫(yī)師們準(zhǔn)確、安全地完成手術(shù)。在臨床中，最早開始應(yīng)用的手持式單向多普勒超聲儀，由于其具有方便、經(jīng)濟(jì)、無創(chuàng)的優(yōu)點(diǎn)，至今仍在廣泛應(yīng)用。但其探測信號單一，易受干擾，存在較高的假陰性和假陽性，無法提供足夠的穿支血管數(shù)據(jù)[5]。與之相比，彩色多普勒超聲可以提供更多有價值的信息，包括穿支定位、血管直徑、流速等，同時具有安全、無創(chuàng)、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)[6]。但常規(guī)的彩色多普勒能量圖的重建方法，存在多普勒偽像和角度的依賴性，對于微小穿支血管的顯示存在不足，從而降低了其敏感性與準(zhǔn)確性，同時還存在二維圖像不夠清晰、直觀和穿支定位存在誤差等缺點(diǎn)[7]。螺旋CT血管成像技術(shù)是目前能夠高效、快速地完成穿支血管成像，提供準(zhǔn)確的血管行程，以及與周圍組織的結(jié)構(gòu)關(guān)系，屬于非侵入性技術(shù)，但患者不可避免地面臨著較大劑量的電離輻射風(fēng)險[8]。相比而言，磁共振血管成像最大的好處在于，能使患者避免暴露于輻射中，但在安裝心臟起搏器，以及有金屬置入體的患者，屬于禁忌[9]。此外，高昂的設(shè)備及檢查成本是其不足之處。

圖1 左脛前軟組織感染、壞死缺損 圖2 微量注射泵連續(xù)定量造影 圖3 造影前不連續(xù)穿支血流信號 圖4 造影后的連續(xù)血流信號和重建的三維超聲穿支影像 圖5 皮瓣設(shè)計和穿支血管的體表定位 圖6 切取的腓腸內(nèi)側(cè)動脈穿支皮瓣 圖7 術(shù)后即刻 圖8 術(shù)后2周

Fig 1 Soft tissue defect in the front of left tibia with infected necrosis. Fig 2 Continuous quantitative imaging with microinject pump. Fig 3 Discontinuous blood flow signal of perforator before imaging. Fig 4 Continuous blood flow signal and three-dimensional ultrasound images of perforator for reconstruction after imaging. Fig 5 Design of flap and location of perforator. Fig 6 Harvested flap pedicled medial sural artery perforator. Fig 7 Postview at once. Fig 8 Postview at 2 weeks.

近年來，隨著血管內(nèi)超聲造影技術(shù)的發(fā)展，作為第2代超聲造影劑的SonoVue，由于具有單層脂質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和六氟化硫的特性，決定了其良好的聲學(xué)特性、體內(nèi)穩(wěn)定性和安全性，因此，在超聲診斷領(lǐng)域的應(yīng)用正逐漸擴(kuò)大[10]。SonoVue微氣泡直徑小于10 μm，具有類似紅細(xì)胞的血流動力學(xué)特征，可作為血管內(nèi)示蹤劑，能增強(qiáng)血流與組織的回聲對比，提高性噪比，使多普勒頻移顯示更多的血流信息[11]。2008年，陸林國等棄用低機(jī)械指數(shù)、諧頻成像模式，在持續(xù)緩慢推注造影劑下，采用在二維聲像圖基礎(chǔ)上加用彩色多普勒表現(xiàn)(CDFI)模式，觀察穿支血管的彩色血流信號[12]。但由于其造影注射方式為人工手動緩慢推注，造影劑信號強(qiáng)度隨時間緩慢上升，操作時受人為因素影響較大，很難精確掌握時間和速度，易導(dǎo)致造影劑血液濃度波動和信號不恒定，影響了高質(zhì)量血管成像的效果。我們經(jīng)改良，采用了微量注射泵輔助控制下的定量造影，首先以1 ml/s速度快速團(tuán)注2 ml已稀釋的SonoVue，造影劑信號強(qiáng)度可迅速提高，隨即切換為設(shè)置的1 ml/min速度進(jìn)行連續(xù)定量推注，使得造影劑的注入與清除達(dá)到動態(tài)平衡，維持信號的平穩(wěn)，利于獲得穩(wěn)定可靠的高質(zhì)量穿支血管圖像。除常規(guī)的穿支血管數(shù)量、直徑等解剖特征和血液動力學(xué)信息外，重點(diǎn)探查穿支血管的類型和其出肌點(diǎn)的體表定位，最后利用容積探頭采集的信息進(jìn)行三維重建，以展示穿支血管的直觀空間立體影像。此外，在CDFI模式下，微泡在檢查區(qū)域?qū)⒈桓邫C(jī)械指數(shù)的聲波擊破，從而產(chǎn)生更強(qiáng)的回聲信號用于CDFI清晰顯示。這對于檢測出皮下脂肪層內(nèi)的微細(xì)血管尤為重要，不僅彌補(bǔ)了CDFI對微細(xì)血管無法清晰顯示的不足，也為微細(xì)血管的檢出提供了可能。這些均有助于提高穿支皮瓣手術(shù)的準(zhǔn)確性和成功率。

總之，三維超聲血管造影重建是一種安全、可靠，簡單方便，且較為經(jīng)濟(jì)的穿支皮瓣影像學(xué)導(dǎo)航方法，可以為術(shù)前方案和設(shè)計提供決策依據(jù)，并減少了手術(shù)盲目性，降低了手術(shù)創(chuàng)傷和并發(fā)癥的產(chǎn)生。但由于受超聲探頭的體積和成像方式的限制，體表定位仍舊依靠操作者的主觀判斷，對于肢體遠(yuǎn)端等穿支血管密集區(qū)域的定位，仍存在精確性上的不足，尚有待改進(jìn)。另外，對超聲操作者有一定的解剖知識要求，存在較長的學(xué)習(xí)曲線和操作時間。

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Application of contrast enhanced ultrasound combined with three-dimensional reconstruction in the preoperative evaluation of perforators flap

WANGYu-ming,GENGFeng,WANGTao,etal.

(DepartmentofPlasticSurgery,NO.2People′sHospitalofWuhu,Wuhu241000,China)

Objective To study the usefulness of contrast-enhanced ultrasound combined with 3D reconstruction in the preoperative evaluation of perforators flap. Methods Ten patients who would performed the perforator flap operation were undertaken contrast-enhanced ultrasound combined with 3D reconstruction before operation, obtaining the anatomical information of vascular imaging and hemodynamic characteristics, including the perforator type, the position where the vessel perforates from muscle into adipose layer, the number and the course of perforator vessel, peak systolic velocity and resistance index. The straighter and bigger perforators of type were the first choices. Based on this information, the preferred perforator and the ideal donor site were selected for the flap harvesting. During surgery, the accuracy of preoperative imaging data was compared with the surgical findings. Results Of 10 patients, 18 perforators detected by ultrasound were confirmed during surgery except for those which were unnecessary for showing. The entire intraoperative situation and the preoperative detection were basically identical. The flaps were harvested smoothly and postoperative survival was well. Conclusion Contrast-enhanced ultrasound combined with 3D reconstruction provides anatomic information of perforating branches, precisely the perforator location and intuitional 3D-image in space, which plays a very important role in perforator flap surgery.

Three-dimensional reconstruction； Contrast-enhanced ultrasound ； Perforator flap

241000 安徽 蕪湖，蕪湖市第二人民醫(yī)院(整形外科：王俞明，汪 濤;超聲醫(yī)學(xué)科：耿 峰,張 濤,強(qiáng)朝暉,汪珺莉,趙月雷,秦 信,葛藝東)

王俞明(1977-)，男，山東單縣人，副主任醫(yī)師.

10.3969/j.issn.1673-7040.2015.05.011

R445.1；R622

A

1673-7040(2015)05-0287-04

2015-03-09)