術(shù)前三維CT 血管成像評估腸系膜下動脈解剖特征

張鵬，陳鑫，張?zhí)m，林曜，呂劍波，曾新宇，王征，李欣，金曜，陶凱雄*

1.華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院胃腸外科，武漢 430022；2.華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院放射科，武漢 430022；3.華中科技大學(xué)附屬醫(yī)院外科，武漢430074

腸系膜下動脈（inferior mesenteric artery,IMA）處理是直腸癌手術(shù)中的重要步驟之一，術(shù)前了解動脈分支或變異，有助于外科醫(yī)生制定手術(shù)策略，安全、快速地進行血管結(jié)扎和淋巴結(jié)清掃。IMA 解剖變異復(fù)雜多樣，既往研究者通過尸體解剖、血管造影等方法從不同角度提出了多種IMA 形態(tài)學(xué)分型方法[1]。三維CT 血管成像（computed tomographic angiography,CTA）可清晰地展示IMA 的立體解剖形態(tài)及走行毗鄰，提供術(shù)前參考依據(jù)[2]。本研究通過三維CTA 對腸系膜下血管的分支形態(tài)、走行毗鄰進行統(tǒng)計分析為臨床及外科手術(shù)提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧分析華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院2018年1月至2019年12月接受IMA CTA 檢查 的直腸癌患者臨床及影像學(xué)資料。納入標準：（1）經(jīng)病理學(xué)檢查確診為直腸癌；（2）術(shù)前接受IMA CTA 檢查且臨床資料完整；（3）患者及家屬簽署知情同意書。排除標準：（1）臨床資料不完整；（2）CTA 圖像無法測量或難以識別；（3）患者拒絕簽署知情同意書。本研究符合《赫爾辛基宣言》要求?；颊呒凹覍倬炇鹬橥鈺?。

1.2 CTA 檢查及圖像分析方法

檢查均使用Siemens Somatom Definition AS+64排CT（德國西門子）。掃描參數(shù)：管電壓80～120 kV，智能毫安秒，層厚0.75～1.00 mm，層間距0.40～0.75 mm，F(xiàn)OV 512×512。檢查前禁食8h?；颊哐雠P位，掃描范圍自膈頂至坐骨結(jié)節(jié)水平。經(jīng)肘靜脈以4.0～4.5 ml/s 注射碘克沙醇(濃度320 mgI/m) 60～80 ml。采用團注追蹤技術(shù)（閾值為100 HU）自動觸發(fā)完成掃描。數(shù)據(jù)傳輸至專業(yè)后處理工作站syngo.via（德國西門子），在工作站上完成去除骨后，重組出腸系膜下動脈的容積再現(xiàn)技術(shù)（volume rendering technique,VRT）及多平面重組（multiple planar reconstruction,MPR）圖像（MPR 圖像包括矢狀位、軸位、冠狀位，重建層厚2.0 mm）。由兩名有經(jīng)驗的放射科醫(yī)生完成以下指標的測量及統(tǒng)計：腸系膜下動脈及其分支形態(tài)、IMA 根部至分支點距離（LIMA）、IMA 根部至腹主動脈分叉距離（DIMA）、IMA 根部橫截面左結(jié)腸動脈（left colic artery,LCA）與IMA 及腸系膜下靜脈（inferior mesenteric vein,IMV）的位置距離關(guān)系、LCA 走行、乙狀結(jié)腸動脈（sigmoid artery,SA）數(shù)量及走行等。定量指標取均值，定性指標存在不一致時協(xié)商討論后得出最終結(jié)果。血管分型方法參照Yada 分型[3]和Zebrowski 分型[4]（圖1）進行。

圖1 IMA 分型方法間對應(yīng)關(guān)系Fig.1 Correspondence between different IMA branch types classification

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 25.0 統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學(xué)分析。計數(shù)資料采用例（%）描述，正態(tài)分布的計量資料采用（）描述。計量資料采用t檢驗，計數(shù)資料組間比較采用卡方檢驗或費舍爾精確概率法。多組內(nèi)兩兩比較采用Bonferroni 方法校正一類錯誤水準。計量資料的相關(guān)性分析采用線性回歸，呈正態(tài)分布的參數(shù)用Pearson 相關(guān)性分析，呈非正態(tài)的參數(shù)用Spearman 相關(guān)性分析。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 IMA 分支類型

共納入266例研究對象，其中男性187例，女性79例。年齡為（59.3±11.2）歲，身高為（166.6±7.1）cm，體質(zhì)量為（63.2±10.6）kg，體質(zhì)量指數(shù)（body mass index,BMI）為（22.7±2.8）kg/m2。將所有研究對象腸系膜下血管分別按Yada 分型和Zebrowski 分型方法進行分型，各分型對應(yīng)關(guān)系及占比見圖1，表1。各分型血管三維重建如圖2 所示。全組LIMA為（39.1±10.1）mm、DIMA為（44.1±7.4）mm。LIMA與DIMA存在正相關(guān)關(guān)系（r=0.134,P＜0.01）。不同分型對應(yīng)的LIMA及DIMA如表2，3 所示。

表1 各IMA 分型方法對應(yīng)例數(shù)n(%)Tab.1 Data of different IMA Branch types classification n (%)

圖2 Zebrowski 分型對應(yīng)三維血管重建圖形2A 示Zebrowski A 型、2B 示Zebrowski B 型，2A 及2B 示左結(jié)腸動脈為腸系膜下動脈獨立分支，符合Yada I 型；2C 示Zebrowski C 型、2D 示Zebrowski D 型、2E 示Zebrowski E 型、2F 示Zebrowski F 型、2G 示Zebrowski G 型，2C-2G 示左結(jié)腸動脈與 乙狀結(jié)腸動脈共 干，符 合Yada II 型；2H 示Zebrowski H 型，三分支均起自同一起點，符合Yada III 型；2I 示LCA 缺如型，符合Yada IV 型。Fig.2 Three-dimensional vascular reconstruction graphics of Zebrowski classification2A showed Zebrowski type A,2B showed Zebrowski type B,2A and 2B showed the LCA arose independently from the SA,conforming to Yada type I.2C showed Zebrowski type C,2D showed Zebrowski D,2E showed Zebrowski E,2F showed Zebrowski type F,2G showed Zebrowski G type.2C-2G showed the LCA and SA had a common trunk,conforming to Yada type II;2H showed Zebrowski H type,the LCA,SA and SRA arose from the same point,conforming to Yada type III;2I showed LCA absent type,conforming to Yada type IV.

2.2 IMA 與IMV 距離 關(guān)系

在IMA 起點橫截面，IMA 起點與IMV 水平距離最小值為5.0mm，最大值為60.1mm，均值為（24.6±8.9）mm。在IMA 分支點橫截面，IMA 分支點與IMV水平距離均值為（13.0±5.3）mm，最小值和最大值分別為2.3mm、41.5 mm。IMA 起點與IMV 水平距離與IMA 分支點與IMV 水平距離存在正相關(guān)關(guān)系（r=0.308,P＜0.01）。不同分型對應(yīng)的IMA 起點與IMV 的距離及IMA 分支點與IMV 的距離如表2 所示。

表2 IMA Yada 分型對應(yīng)的解剖參數(shù)（，mm）Tab.2 Anatomical parameters of IMA branch types of Yada classification（Mean±SD,mm）

表2 IMA Yada 分型對應(yīng)的解剖參數(shù)（，mm）Tab.2 Anatomical parameters of IMA branch types of Yada classification（Mean±SD,mm）

2.3 LCA 走行類型

表3 IMA Zebrowski 分型對應(yīng)的解剖參數(shù)（，mm）Tab.3 Anatomical parameters of IMA branch types of Zebrowski classification（Mean±SD,mm）

表3 IMA Zebrowski 分型對應(yīng)的解剖參數(shù)（，mm）Tab.3 Anatomical parameters of IMA branch types of Zebrowski classification（Mean±SD,mm）

根據(jù)LCA 走行及與左腎間的關(guān)系可分為3 類，如圖3。122例（47.6%）為高位型，LCA 走行于左腎內(nèi)側(cè)，供應(yīng)結(jié)腸脾曲；88例（34.4%）為中位型，LCA 走行于左腎表面斜行供應(yīng)降結(jié)腸近端；46例（18.0%）為低位型，LCA 走行于左腎下極以下，供應(yīng)降乙交界結(jié)腸。3 種LCA 走行類型對應(yīng)的LIMA分別為（35.5±8.9）mm、（40.6±10.2）mm 和（44.7±9.0）mm，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。兩兩比較顯示高位型與中位型、高位型與低位型的LIMA具有顯著差異（均P＜0.01）；對應(yīng)的IMA 起點至LCA 的距離分別為（26.0±8.6）mm、（34.0±13.2）mm 和（57.5±23.5）mm，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.01）。兩兩比較顯示高位型與中位型、高位型與低位型的LIMA具有顯著差異（均P＜0.01）。在IMA 根部水平LCA 與IMV 的位置關(guān)系可歸納為3 類（圖4）：LCA 緊貼IMV 內(nèi)側(cè)，65例（25.4%）；LCA 緊貼IMV 外側(cè)，136例（53.1%）；LCA 外側(cè)遠離IMV（距離＞15 mm），55例（21.5%）。

圖3 LCA 走行及與左腎毗鄰關(guān)系分類a型. 高位型，LCA 發(fā)出后與腸系膜下靜脈緊密伴行并于左腎內(nèi)側(cè)上行b 型.中位型，LCA 向左上方斜行跨越左腎表面c 型.低位型，LCA 始終在左腎下極水平以下向左走行。Fig.3 Classification of the relationship between LCA with left kidneyType a, LCA went straight upward and medial to the inner border of left kidney,and closely accompanied the IMV; type b, LCA traveled upper left and diagonally,above the middle part of left kidney; type c, LCA traveled infer-olaterally,below the lower border of left kidney

圖4 LCA 與IMV 的位置毗鄰關(guān)系分類1型. LCA 緊貼IMV 內(nèi)側(cè)2型. LCA 緊貼IMV 外側(cè)3型. LCA 外側(cè)遠離IMV（距離＞15 mm）Fig.4 Classification of the relationship between LCA and IMVType 1, the LCA was located just medial to the IMV; type 2, the LCA was located just lateral to the IMV; type 3, the LCA was located laterally distant from the IMV

3 討論

術(shù)前判斷腸系膜下血管的分支走行、解剖特點及位置毗鄰對直腸癌手術(shù)十分重要。既往有學(xué)者通過尸體解剖對腸系膜下血管形態(tài)進行了研究，但相關(guān)方法及結(jié)果無法應(yīng)用于患者，難以指導(dǎo)臨床[5]。血管造影技術(shù)的出現(xiàn)讓臨床醫(yī)師可在術(shù)前清晰地觀察IMA的解剖形態(tài)及病變程度。但血管造影技術(shù)無法顯示動靜脈及其他臟器間的毗鄰關(guān)系等缺點，限制了其在直腸癌術(shù)前評估中的應(yīng)用[3]。隨著CT 影像技術(shù)的進步，三維CT 血管造影以無創(chuàng)、經(jīng)濟、快捷地評估血管形態(tài)特征，并能進行立體重建展示等優(yōu)勢[6,7]，成為術(shù)前評估腸系膜下動脈解剖形態(tài)的主要方法[2,8,9]。術(shù)前對腸系膜下血管進行三維重建有助于外科醫(yī)師制定個體化的手術(shù)策略，進而縮短手術(shù)時間、降低術(shù)中血管出血發(fā)生率。本研究回顧分析直腸癌患者術(shù)前腸系膜下動脈CTA 結(jié)果，對IMA 血管分型、相關(guān)血管解剖參數(shù)等進行統(tǒng)計描述。

IMA 的解剖變異類型多樣，Latarjet[5]等通過尸體解剖將IMA 分支簡單地分為兩類：扇形起源型，LCA和SA 共干發(fā)出；分散起源型，LCA 和SA 從主干分別發(fā)出。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)發(fā)展，對腸系膜下血管的研究不斷深入、各種IMA 分類方法也相繼被提出。目前應(yīng)用較廣泛的分型方法包括Yada 分型[3]和Zebrowski 分型[4]。Yada等將IMA 形態(tài)分 為4 種，分類的依據(jù)為LCA 是否存在及其發(fā)出位置和共干情況，側(cè)重于描述各分支點在IMA 主干的分布情況。該分型方法使用中較為簡便，但缺乏對血管分支的數(shù)量及位置分布情況的描述。相較于Yada 分型，Zebrowski 分型根據(jù)SA 的數(shù)目、形態(tài)及位置分布進行了細分。但8 種分型過于復(fù)雜、不利于臨床使用，并且缺乏對LCA 缺如型IMA 的劃分。以上兩種IMA 分型之間既存在一定的對應(yīng)關(guān)系，也各自具有特色，可相互補充。根據(jù)臨床實際情況綜合應(yīng)用兩種分型方法能夠更為準確地描述解剖變異復(fù)雜的IMA 形態(tài)。

當前，直腸癌術(shù)中IMA 的結(jié)扎部位尚存爭議[10,11]。高位結(jié)扎IMA 可徹底地清掃253組淋巴結(jié)，并有利于結(jié)腸的游離吻合[12]。但研究顯示低位結(jié)扎IMA 保留LCA 也可達到與高位結(jié)扎相同的淋巴結(jié)清掃效果[13]，且可能降低近端腸道缺血和吻合口漏的發(fā)生率[14,15]。低位結(jié)扎IMA 清掃253組淋巴結(jié)，需裸化IMA 及其分支血管根部，顯露SA 后進行離斷[16,17]。因此，腸系膜下血管的走行毗鄰辨別是手術(shù)的基本前提。本研究對各型IMA 相應(yīng)解剖參數(shù)，包括IMA、IMV 及LCA 間位置關(guān)系進行統(tǒng)計描述以供參考。IMA 起點及分支點橫截面處IMA 與IMV 距離變異較大，部分患者此處僅數(shù)毫米，兩血管間伴行緊密，因此在進行IMA 的裸化結(jié)扎過程中需加強對IMV 的保護。此外，LCA 走行偏向內(nèi)上方患者的LIMA及LCA與IMA 距離顯著偏短，術(shù)中操作范圍較小，需提高警惕。

本研究應(yīng)用CTA 對直腸癌患者腸系膜下血管的解剖分型及走行毗鄰進行統(tǒng)計分型及描述分析，CTA可準確地為直腸癌手術(shù)血管處理提供術(shù)前參考。但CTA 對手術(shù)時間、術(shù)中血管并發(fā)癥及出血量的影響仍有待進一步驗證。