多层螺旋CT辅助人体盆腔血管形态学研究

论文摘要

目的盆腔是人体中不规则的体腔，动、静脉系统犹如倒置的树冠分布在这个腔内，几乎所有血管都在这个三维空间中不断地弯曲并发出分（属）支，从而导致了盆腔血管系统具有结构复杂和形态多变的特点，比肢体、心血管和颅脑等这样空间内的血管形态还要复杂。因此，研究这个腔隙内的血管形态学存在一定难度，同时具有重要意义。目前，针对盆腔动、静脉系统形态学研究的主要方法为大体解剖和断层解剖，研究对象主要为尸体标本，这些研究结果显然与生理状态下人体盆腔血管形态存在一定差距，所以需要进一步开展生理条件下人体相关形态学一般规律研究。由于多层螺旋CT在扫描速度和成像质量上的长足进步，使得多层螺旋CT动脉造影（MSCTA）技术在心血管疾病诊断等临床实践中得到成功应用，这也为我们开展生理状态下人体盆腔血管形态学研究提供了新的研究手段和发展空间。借鉴多层螺旋CT应用于冠状动脉形态学的研究基础，我们将MSCTA技术引进正常人体盆腔血管形态学规律探索之中，利用16排32层螺旋CT探索适用于生理条件下人体盆腔动静脉造影的技术条件；利用三维重建技术重建人体盆腔血管立体图形，观察生理条件下人体盆腔动静脉一般形态；标识已知血管，分析青少年正常人体盆腔血管显示能力，将系统解剖学与影像学相结合，将平面解剖学认识转化为直观的立体解剖学构像。动脉硬化是老年性动脉血管病变的基本特征，这提示我们：在研究人体盆腔动脉形态时需要考虑到生理机能退化的影响，动脉形态的变化存在一个动态发展过程。在多层螺旋CT三维成像基础上，对青少年和老年人盆腔动脉显示能力和形态差异进行分析，探讨老年人体盆腔血管显示的一般规律性，分析老年性盆腔动脉形态学变化特点。盆腔淤血综合征是困扰生育女性比较普遍性的疾病，在多层螺旋CT辅助下，观察女性盆腔静脉形态，探讨诱发女性盆腔淤血综合征的解剖学基础。尝试对独立灌注的尸体盆腔动脉和静脉血管进行MSCT扫描，重建观察尸体盆腔血管形态变化，尝试建立独立的尸体动静脉图形。通过研究，对多层螺旋CT动脉造影技术在盆腔血管解剖形态研究中的应用价值进行评价，为将影像学技术应用于解剖学研究提供合理的依据。材料与方法1、一般资料：2004年4月至2004年10月期间，16位健康青少年和8位健康老年人接受了盆腔动脉造影检查。青少年受试者中，8人为某医疗单位青年医务人员者，另外8人为院校青年学生志愿者，其中男性9人，女性7人，年龄19～34岁，身高156～175cm，体重51～70kg；8位老年受试者为参加门诊常规体检者，组织者安排参加多排螺旋CT冠脉造影，以排查冠状动脉病变，征得体检者同意，在冠脉造影扫描完成后，继续向下进行盆腔动脉扫描，男性5人，女性3人，年龄55～67岁，身高155～170cm，体重60～75kg。受试者均无冠心病史和糖尿病史，无盆腔、腹腔疾病和局部手术史。新鲜尸体标本3具，均为车祸致急性失血死亡，分别为女性1具，年龄32岁，用于盆腔动脉灌注；男性2具，35岁和42岁，用于进行盆腔静脉灌注。2、给药方法：正常受试者碘过敏实验均阴性，于注射造影剂前进行肘正中静脉穿刺，建立维持液通路，静脉输入5％注射用葡萄糖溶液，维持量500ml。为防止在注射造影剂时发生过敏性休克或者其他意外情况，常规准备肾上腺素和地塞米松以用急救。扫描前用高压注射器经肘正中静脉注射优维显370（广州先灵公司生产，含碘370mg／ml，100ml／支），总量100ml，注射速率3.5ml／s。尸体血管处理：将新鲜标本以1％肝素生理盐水（37℃）进行血管灌洗，将动、静脉内残余血液成分冲洗干净，而后采用5％泛影葡胺+20％丙烯腈—丁二烯—苯乙烯树酯（ABS）丁酮溶液灌注血管。自腹主动脉进行盆腔动脉灌注，丁酮内加入适量的红色油画颜料及固定剂；自下腔静脉和双侧股静脉进行盆腔静脉灌注，丁酮内加入适量的蓝色油画颜料及固定剂，第2天和第3天进行补充灌注，直至不能灌入为止。每次灌注后，将尸体浸入温水中6h，灌注完成后于-30℃冰箱中低温冰冻48小时。3、扫描设备及扫描方法：扫描设备16排32层（SOMATOM Sensation 16，Siemens）螺旋CT机，德国Siemens公司于2003年9月生产，2004年2月引进。工作条件：工作电压120kV，电流常数54mAs，扫描参数：准直器宽度0.75mm扫描层厚0.75mm，重建层厚0.75mm，螺距为0.75，每层扫描时间70ms。受试者取平卧位，首先采用CT平扫确定扫描范围，界限为髂嵴平面至股骨大转子下3cm水平，选择腹主动脉扫描起点（Dot）并记录全程扫描时间，扫描方向自头侧至足侧。注射非离子型造影剂同时记录开始时间，当设备监测腹主动脉Dot的CT值达到100Hu既开始动脉期扫描，计时为第0s，总扫描时间在10～12s之间；首次扫描结束后机器自动复位，分别间隔在第90、130、和230s重新沿原方向和既定范围进行静脉期扫描，共扫描4次。尸体样本仅作单次扫描，扫描范围同正常受试者。4、后处理方法：重建工作在Siemens 3D Virtuoso VA31工作站进行，使用容积再现技术（Volume rendering technique，VRT）和最大密度投影（Maximum intensity projection，MIP）技术重建髂嵴至大转子下3cm区域的CT断层图像，依据系统解剖学知识，分析盆腔血管全貌，判断各时期盆腔动静脉显示情况和形态学差异。各时期图像质量评分使用非参数等级资料检验方法进行统计学处理，在SPSS 11.5统计软件上进行。5、研究内容：分析盆腔内以及临近动脉和伴行静脉的显示情况，进行如下研究：1)多层螺旋CT盆腔血管造影技术初步研究；2)青少年盆腔血管多层螺旋CT三维重建显示能力研究；3)青少年与老年人盆腔动脉三维CT显示差异性研究；4)多层螺旋CT辅助盆腔淤血综合征解剖学基础研究；5)尸体盆腔血管造影结果分析。结果所有重建的青少年盆腔动脉期图像显示良好，可以清晰辨认出第4腰动脉、直肠上动脉、髂总动脉、髂外动脉、旋髂深动脉、腹壁下动脉、骶正中动脉、髂内动脉前干的脐动脉、膀胱下动脉、膀胱上动脉、子宫动脉、阴道动脉、闭孔动脉、髂内动脉后干的髂腰动脉、臀上动脉、臀下动脉、阴部内动脉、股动脉及分支旋股外动脉、旋股内动脉、阴部外动脉，这些动脉出现率达到100％，而骶外侧动脉为75％，直肠下动脉未显示。不同个体之间的血管分支显示长度和血管的直径存在一定差异。青少年髋关节周围动脉丰富，由臀上动脉税臼支、臀下动脉和旋股外侧动脉升支等组成动脉网供应关节血运。静脉期图像中，动脉和静脉混合显示。各主要静脉不能依据工作站自身软件进行客观分离，需要依靠已知伴行动脉进行识别，静脉自身显影相对暗淡，盆腔脏器周围静脉丛显示清晰。第130s时，动静脉图像质量比第90s时图像清晰度及对比度良好（P=0.002），而延迟至第230s时，由于组织强化作用显著，并且小动脉显示消失，静脉系统相对独立，但是膀胱内出现造影剂，自前方遮挡盆部，影响静脉图形显示。第0s和第230s时期VRT和MIP图像质量差异有显著意义（P=-0.046）。三维重建青少年盆腔动脉VRT立体图形中，显示出完整而丰富的盆腔动脉系统，结构清晰、层次分明。所有动脉富有弹性，大中型动脉管壁形态光滑流畅，曲线变化规则，没有出现节段性缩窄和反常动脉弧；各级动脉分支柔软而生动，显示动脉等级达到5级，毗邻关系明确，显示长度基本接近血管解剖末端。老年人盆腔动脉系统冷清而简陋，大中型动脉管壁形态粗糙而僵硬，出现节段性缩窄和反常动脉弧；可以观察到的动脉分支异常稀疏，犹如枯树一样缺乏生机，只有髂总动脉、髂外动脉、腹壁下动脉、臀上动脉、臀下动脉、股动脉及旋股外侧动脉、旋股内侧动脉达到100％，大部分髂内动脉的分支没有显示，几乎不能观察到4级动脉，髋关节周围动脉网破坏。在未生育女性盆腔静脉图像中，全程可以明确地观察到阴道、膀胱直肠、子宫旁和直肠上静脉丛之间的静脉吻合网，并且可以观察到阴部内静脉与子宫旁静脉丛之间的交通吻合。已生育青年女性早期（90s）的盆腔静脉图像中，没有出现子宫、卵巢、膀胱直肠等部位显著的静脉丛显影，而在耻骨支后方出现耻静脉显示，构成双侧髂外静脉之间的交通静脉，在中期（130s）这一交通静脉显示减弱，而子宫、卵巢和膀胱直肠静脉从显影增强。尸体盆腔静脉VRT图像中，股静脉及其属支近端、髂内静脉的主要壁支（臀上静脉和臀下静脉）和部分脏支如阴部内静脉有显示，能够观察到骶前静脉丛；在腰大肌内部出现造影剂的渗漏，形成组织增强影遮盖深部结构，内脏周围静脉没有显示。在动脉VRT图像中，我们看到在臀部、大腿和骨盆壁内侧出现大面积的组织增强影，对深部结构形成严密遮挡，阻碍了骨盆和其周围动脉分支情况观察，在前位像中仅可以见到髂外动脉、股动脉分支近段和髂内动脉主干；在后位像中可见部分臀下动脉和阴部内动脉，而臀上动脉完全被遮盖，无法显示。在尸体动脉的MIP图像中，所有影响血管显示结构的色彩被移除，发现在双侧臀上动脉、臀下动脉和旋股内外侧动脉分布区域出现大量的造影剂渗漏，其中左侧旋股内侧动脉和臀下动脉渗漏较重，而双侧臀上动脉区域渗漏稍轻。MIP图像没有VRT色彩影响，可以分辨出各主要动脉渗漏部位与相邻动脉主干的毗邻关系。由于尸体组织脱水，导致了各断层图像的像素失真，图层的连续性破坏，图像重建的平滑度下降，出现部分结构显示缺陷。结论利用多层螺旋CT动脉造影（MSCTA）技术可以清晰地采集并重建人体盆腔血管形态。当腹主动脉CT值达到100Hu时，进行盆腔血管扫描既可获得理想的动脉图形，在此后130s是盆腔静脉的合理显影时间，早期采集时间可以选择在第90s，如果延迟至第230s，则图像清晰度和对比度下降，不利于图像识别。MSCTA技术目前不能客观辨别盆腔动脉和静脉系统，需要主观辨认。青少年盆腔动脉显示丰富，有完整的盆腔以及周围动脉网，表明其盆腔脏器功能良好。盆腔动脉显示能力达到4级分支以下，除骶外侧动脉和直肠下动脉以外，主要动脉和分支出现率达到100％，不同个体之间的血管分支显示长度和血管的直径存在一定差异。其髋关节周围动脉丰富，由臀上动脉髋臼支、臀下动脉和旋股外侧动脉升支等组成动脉网供应关节血运。老年人盆腔动脉显示能力差，提示其内脏系统功能显著衰退，造成这种差异性的主要原因在于动脉硬化，我们在进行盆腔动脉形态学研究时，需要考虑到人体生理状态的改变。人体盆腔动脉形态不是一成不变的，随着年龄增长，功能血管的数量逐渐减少，功能衰退的同时也将导致盆腔血管形态学改变。盆腔淤血综合征的发生与阴道、膀胱直肠、子宫旁和直肠上静脉丛间的血管吻合，以及阴部内静脉与子宫旁静脉丛之间的交通血管有重要解剖学联系，其诊断和治疗需要依据这一解剖学基础。已生育青年女性耻骨支后和双侧髂外静脉之间出现耻静脉，与妊娠期盆腔静脉向髂外静脉代偿性分流有关。目前盆腔血管灌注技术不适于尸体盆腔血管形态的影像学研究，其中造影剂渗漏和尸体组织移位等因素导致盆腔血管移位，造成影像学分析失常。盆腔血管渗漏技术可以作为建立生理状态下血管损伤模型基础进行影像学研究。多层螺旋CT无创性盆腔动脉造影术为盆腔血管的形态学研究提供技术支持，在此基础上深入开展盆腔血管形态学研究，将功能解剖学观念引入血管形态学研究中来，对于研究人体生理条件下的血管变化具有重要意义。在临床工作中，建立盆腔血管系统立体图像具有重要意义，这能够更准确地反映人体血管的个体差异，明确盆腔血管的复杂性，帮助临床医生在外科治疗中减少血管损伤，针对血管病变进行有效措施，显著提高盆腔手术的成功率和减少并发症。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第1章 多层螺旋CT盆腔血管造影技术初步研究
• 1 材料与方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 第2章 成人盆腔血管多层螺旋CT三维重建显示能力研究
• 1 材料与方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 第3章 青少年与老年人盆腔动脉三维CT显示差异性研究
• 1 材料与方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 第4章 多排螺旋CT辅助盆腔淤血综合征解剖学基础研究
• 1 材料与方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 第5章 尸体盆腔血管造影结果初步分析
• 1 材料与方法
• 2 结果
• 3 讨论
• 结论
• 综述
• 致谢