行三维模型构建,以清晰的血管三维图像,连续,立体的空间感,可多角度旋转观察从而为临床设计出更好、更合理的手术方案,为临床术式的开展提供诊疗性依据。
1 材料与方法
1.1 实验材料
氧化铋(Bismuth oxide,Bio,化学名:三氧化二铋α型,国药集团化学试剂有限公司,分析纯)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol ,PVA,1799型,天津市大茂化学试剂厂,实验试剂),恒温箱,烧杯,蒸馏水,玻璃棒;GE公司64排螺旋CT机(Prospeed sys CT);统计学处理和图形处理工具:SSPS11.0, DicomWorks1.3.5, 3Ddoctor。
1.2 血管造影剂配制、标本灌注及X线摄影、CT扫描
取10%聚乙烯醇水溶胶溶液与氧化铋按0.25g/mL配制成血管造影悬浮液填充剂[7]。选用新鲜无外伤死亡尸体,按常规管道灌注法进行动脉血管插管、管道冲洗,尔后进行灌注,其量外200~300mL,灌注完将标本放入冷冻冰柜5min,使填充剂充分凝固。按常规腹部64排螺旋CT扫描条件:120kV,512×512重建矩阵,0.5mm层厚,无间距连续扫描,窗位35~40、窗宽250~300。获得连续扫描图片421张,用Mimics10.01或3dDoctor软件进行三维重建。X线摄影条件:53kV,50mA, 1/20s,线器滤()。
2 结果
2.1 X线、CT扫描结果
盆腔X线摄影图像血管清晰可见,管道光滑连续,最小血管可显示至0.2mm。本实验CT扫描共获取盆腔图像421张,图像血管填充良好,显影清晰,边缘光滑连续,无中断、空泡,密度均匀,用Mimics软件重建的盆腔三维模型及血管图像清晰、连续,立体空间感强,可多角度旋转观察,重建的子宫标本未发现实质性病变,为一正常人子宫及附件。
2.2 盆腔模型及动脉血管模型构建
采用氧化铋聚乙烯醇造影填充剂灌注的新鲜尸体盆腔血管标本,经CT连续扫描采集数据后,导入计算机Mimics10.01或3dDoctor软件,重建的盆腔三维模型及动脉血管模型图像清晰、美观,并可根据需要进行多层组织共建,图像立体空间感强烈 ,可随意放大、缩小,不同角度旋转观察。第4 腰动脉、直肠上动脉、髂总动脉、髂外动脉、旋髂深动脉、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、直肠下动脉网均重建清晰显示,并可清楚显示子宫动脉及其分支的形态、走行、分布及各动脉间的吻合网。
3 讨论
3.1 盆腔动脉血管模型构建的研究现状
在临床解剖学研究中,我们常常涉及小血管方面的研究,系统解剖学难以显示。传统的妇产科解剖学研究主要针对防腐固定的尸体标本,难以对盆腔血管的精细动脉网的立体结构和空间构像进行研究。近年来解剖学家、妇产科医师、影像学家为此而进行不懈的努力。目前关于盆腔及子宫动脉血管网模型的研究方法主要有:血管铸型技术[8]、影像学技术[9]和数字人技术[2]。临床多层螺旋CT扫描研究正常人体盆腔血管形态,重建的盆腔血管模型可显示出3~4 级血管,但对于细小血管网,如子宫动脉血管网未能清楚显示,难以对子宫疾病进行特异性研究。2004年瑞典的Bajka等[10]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。单锦露等[2]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。本实验采用血管造影术,运用Mimics10.01或3dDoctor软件,重建出清晰、美观的盆腔三维模型及动脉血管模型图像,并可根据需要进行多层组织共建,图像立体空间感强烈 ,可随意放大、缩小,不同角度旋转观察,解决了以往技术难以攻克的问题。
3.2 盆腔血管3D可视化的研究意义
由于盆腔血管结构具有分级复杂、形态迂曲多变、走行多向性的特点,建立完整的盆腔血管系统图像, 可为临床医生直观地了解血管和骨骼的关系、以及血管完整形态具有重要的指导意义。3D可视化技术是运用计算机信息处理技术,将人体组织和血管图像构筑数字化,以构建三维的、可视的、可调控的、虚拟的人体血管形象,即“可视化”。 人体血管3D可视化结合了医学和计算机科学的最新成果,在3D可视化技术下,可对人体盆腔的某个部位解剖结构进行相应的横截面切片图
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