管道铸型标本断层摄影三维重建盆腔动脉

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2013.09.021

中国组织工程研究 ›› 2013, Vol. 17 ›› Issue (9): 1660-1664.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2013.09.021

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管道铸型标本断层摄影三维重建盆腔动脉

洪霞¹，石小田²，汪坤菊²，林凛然¹

1 琼海市人民医院产科，海南省琼海市 571400
2 海南医学院解剖学教研室，海南省海口市 570102

收稿日期:2012-04-06 修回日期:2012-07-29 出版日期:2013-02-26 发布日期:2013-02-26
通讯作者: 汪坤菊，硕士，副教授，主要从事临床解剖学研究，海南医学院解剖学教研室，海南省海口市 570102 wangkj96@sohu.com
作者简介:洪霞，女，1975年生，海南省琼海市人，汉族，1996年海南医学院毕业，主治医师，主要从事盆底治疗及瘢痕子宫修复方面的研究。 hongxia12346@126.com

Three-dimensional reconstruction of pelvic arteries by laminagraphy of pipe cast specimens

Hong Xia¹, Shi Xiao-tian², Wang Kun-ju², Lin Lin-ran¹

1 Department of Obstetrics, Qionghai People’s Hospital, Qionghai 571400, Hainan Province, China 2 Department of Anatomy, Hainan Medical College, Haikou 570102, Hainan Province, China

Received:2012-04-06 Revised:2012-07-29 Online:2013-02-26 Published:2013-02-26
Contact: Wang Kun-ju, Master, Associate professor, Department of Anatomy, Hainan Medical College, Haikou 570102, Hainan Province, China wangkj96@sohu.com
About author:Hong Xia, Attending physician, Department of Obstetrics, Qionghai People’s Hospital, Qionghai 571400, Hainan Province, China hongxia12346@126.com

摘要/Abstract

摘要：

背景：以往的影像诊断中，主要观察二维图像，随着医学科技的发展及诊疗设备的不断更新，在三维空间里研究人体内小血管的分布，已成为今后解剖学研究的必然。
目的：利用聚乙烯醇-氧化铈血管造影对盆腔动脉进行三维重建，为血管介入提供可靠的解剖学依据。
方法：纳入非妇科疾病死亡成人新鲜标本2例，预处理标本，经腹主动脉注入聚乙烯醇-氧化铈对比剂，用美国QE Lights Speed VCT 64 层CT 连续扫描，利用Mimics软件进行三维重建。观察盆腔动脉的各级分支的出现以及管壁清晰度、饱满度。
结果与结论：横断面原始图像及其三维图像重建均达到满意的效果，可清晰显示4级以分支，重建后的模型可以任意三维旋转。说明聚乙烯醇-氧化铈血管造影术是盆腔动脉进行三维重建的一种有效技术方法，对妇产科血管介入技术起指导性作用。

关键词: 骨关节植入物, 骨损伤基础实验, 血管造影术, 动脉血管造影, 三维重建, 盆腔动脉, 血管介入, 聚乙烯醇-氧化铈, 数字医学, 影像分析, 妇产科, 64排螺旋CT, 对比剂, 省级基金, 骨关节植入物图片文章

Abstract:

BACKGROUND: Two-dimensional images are observed in previous imaging diagnosis. With the development of medical technology and treatment equipment, the research on the distribution of small vessels of the human body in the three-dimensional space has become necessary.
OBJECTIVE: To explore three-dimensional reconstruction of pelvic arterial by polyvinyl alcohol-cerium oxide angiography in order to provide anatomic basis for interventional therapy with blood vessel.
METHODS: Tow specimens of cavitas pelvis from voluntary adult cadavers without gynecological disease were included. The specimens were pretreated through perfusing polyvinyl alcohol-cerium oxide contrast agent, and scanned consecutively with CT (QE Lights Speed VCT 64, USA). Three-dimensional reconstruction of the artery of cavitas pelvis was made by Mimics with the CT data. The occurrence of pelvic arterial branches and the clearness and satiation of the vessel wall were observed.
RESULTS AND CONCLUSION: Cross-sectional images and three-dimensional reconstruction images were all satisfied. Three-dimensional reconstruction models could show the fourth-grade pelvic arterial branch clearly, and the models could rotate in every direction. It indicates that polyvinyl alcohol-cerium oxide angiography is an effective means for the three-dimensional reconstruction of pelvic arteries, which plays a guiding role in obstetrics and gynecology vascular interventional technology.

Key words: bone and joint implants, basic experiment of bone injury, angiography, artery angiography, three-dimensional reconstruction, pelvic arteries, vascular intervention, polyvinyl alcohol-cerium oxide, digital medicine, image analysis, obstetrics and gynecology, 64-slice spiral CT, contrast agent, provincial grants-supported paper, photographs-containing paper of bone and joint implants

中图分类号:

R318

洪霞，石小田，汪坤菊，林凛然. 管道铸型标本断层摄影三维重建盆腔动脉[J]. 中国组织工程研究, 2013, 17(9): 1660-1664.

Hong Xia, Shi Xiao-tian, Wang Kun-ju, Lin Lin-ran. Three-dimensional reconstruction of pelvic arteries by laminagraphy of pipe cast specimens[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2013, 17(9): 1660-1664.

图/表（结果） 2

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引言

材料方法

讨论

2004 年瑞典的Bajka等^[9]利用美国VHP非特定性数据集进行了女性盆腔模型的重建，由于该数据集未对血管标识，无法清楚显示盆腔脏器的血管系统。高成杰等^[10]报道成人盆腔血管多层螺旋CT三维重可清晰立体地显示出三四级血管。单锦露等^[11]应用中国女性人体数据集构建了中国人体女性盆腔可视化数字模型，重建了包括大部分的盆腔脏器、盆腔动静脉主干等在内的三维解剖关系，但对子宫动脉血管网也未能显示。2008年Ding等^[12]利用羧甲基纤维素、氧化铅填充剂对3例正常成年女尸进行灌注后，通过CT扫描及Mimics对其盆腔动脉血管网进行了构建。但是扫描时氧化铅产生的金属伪影严重地影响了重建的效果。本实验采用聚乙烯醇-氧化铈血管造影填充剂，对2例成年女尸盆腔进行灌注后，运用Mimics软件，对盆腔动脉血管进行三维重建。新型载体材料聚乙烯醇具有良好的水溶性、成膜性、黏接力、乳化性以及卓越的耐油脂和耐溶剂等性能；新型造影剂氧化铈颗粒小、分布均匀的优异性质特征，重建出来的图像更加光滑、饱满、丰富，没有了重金属产生的伪影。

为了使成像效果达到最佳，灌注时要注意^[13-14]：①造影剂的浓度要适宜，过低将使所需显示区域的灰度与周围结构无明显差异，以至无法进行后期的3D成像；过高则成像的效果不佳。浓度的比例调试已在前期的试验中得出。②灌注要连续，把握好压力，盆腔标本远端显现出点状灌注颜色时即停止。③灌注后将标本冷藏，但不应冷冻，以免冰块遮挡X射线而出现放射状阴影。④标本行断层扫描时，应按正常位置固定，以利准确采集二维图像数据。3D可视化技术能够对人体盆腔的某个部位解剖结构进行横截面切片，也可以对该模型进行任意方向的切割，从不同角度对其内部结构进行观察，应用动态三维立体图像取代传统的医学二维图像，随着数字化医学和血管造影剂材料的发展，可以为了更好检查出盆腔血管的复杂性，明确具体血管形态^[15-16]。

计算机三维重建技术是20世纪60年代末随着计算机图形学的进步而开始发展的。1979年Herman等^[17]首次报道了人体器官和骨组织的三维重建技术。其优点在于可从任意角度、方向上观察人体解剖结构，为临床提供诊断信息和治疗依据。近些年来，随着计算机软件和硬件的不断发展，三维重建技术在医学领域的应用日益广泛。随着微创概念的深入人心，盆腔血管性介入治疗技术在妇产科疾病治疗中广泛应用^[18]。经导管动脉栓塞是血管性介入治疗技术的一种，是指在医学影像设备的引导下，通过导管等器材，经皮穿刺把导管插入髂内动脉前干或子宫动脉，进行药物灌注及栓塞，达到治疗子宫肌瘤的一系列技术。根据栓塞血管的不同，主要有3种术式：子宫动脉栓塞术、髂内动脉栓塞术及卵巢动脉栓塞术3种术式，较常用的是子宫动脉栓塞术。其治疗机制是通过阻断肿瘤的主要动脉-子宫动脉，从而达到治疗目的^[19]。子宫动脉栓塞术是在动脉血管内的手术，它治疗的基础和依据是子宫动脉及其分布在子宫上的动脉血管网^[20-21]。子宫动脉血流除了供应子宫外，还有一部分供应到卵巢，在治疗子宫肌瘤的同时是否影响到子宫内膜和卵巢功能是一个不容忽视的问题^[22-25]。

在子宫动脉栓塞疗效逐渐得到肯定的同时，由于医生对子宫动脉血管认识的不足，在临床应用过程中也出现了很多并发症，在许多的并发症中属卵巢功能提前衰退最为严重，发生率在15%左右症严重影响了女性正常生理功能^[26-29]，并发症的发生与栓塞血管位置和栓塞剂的使用密切相关，也与栓塞程度的把握有关，因此准确分辨血管及选择最佳的栓塞部位是子宫动脉栓塞成功的关键，因此对盆腔动脉血管进行原位三维重建，使得盆腔内主要动脉的形态、结构和走行清晰地显示出来，实现了由两维变三维、由平面变立体、由静态变动态的数字化解剖模式，改变已往凭借断层标本的断面图像或图谱形式的二维图像所存有的主观性和盲目性^[30]。从而可以为手术医生在实施血管介入手术前提供三维立体空间位置的参考，为医生提供了理想的血管解剖学依据，提高介入治疗中盆腔内脏动脉插管的准确率、成功率。

虽然初步解决了栓塞血管的选择减少部分并发症等，但如何配合虚拟手术软件，虚拟演练手术过程，并评估手术的难度，构建盆腔动脉血管三维的动态模型，仍在探索研究中。

致谢：感谢海南医学院附属医院CT室黄海伟医生的支持与帮助。
基金声明：海南省卫生厅基金(琼卫2009-51)。
作者贡献：汪坤菊进行实验设计，洪霞、石小田进行实验实施及评估，资料收集为石小田，洪霞成文，汪坤菊对实验进行审校并对文章负责。
利益冲突：课题未涉及任何厂家及相关雇主或其他经济组织直接或间接的经济或利益的赞助。
伦理要求：实验获得所在单位的伦理委员会批注，符合伦理学标准。
作者声明：文章为原创作品，数据准确，内容不涉及泄密，无一稿两投，无抄袭，无内容剽窃，无作者署名争议，无与他人课题以及专利技术的争执，内容真实，文责自负。

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