皮瓣血管的数字化解剖
（一）血管标识与三维重建
图1-3-11 血管体之间的血管吻合类型
1和2为相邻的两个穿支血管体。A.右小腿前内侧被覆组织标本内面观；B.标本X线摄片；C.血管吻合示意图，箭头所指为不减少血管口径的真性吻合，圆圈内显示逐渐减少口径的阻塞性吻合。浅蓝色示大隐静脉，浅黄色示隐神经
2002年，我国解剖学家首次报道了血管标识技术，并成功地从“中国数字人（Chinese digital human，CDH）”数据集重构出部分人体血管，为“数字人”的发展做出了重大贡献。此方法对全身细小动脉的标识精度已达0.77 mm，对某些局部细小动脉标识甚至可精确到0.2 mm。显然，如此精度的血管标识，用于全身血管的宏观显示已经足够。然而，对于各专科研究者来说，针对临床诊治的特点，往往需要建立比全身模型更精确的局部数字化模型。此时若采用CDH数据集进行精确的局部建模，便难以实现。这是因为，虽然CDH的单个断面图像上对血管的分辨精度可以精细到0.2 mm，但是，要对如此微细的血管进行人工定位、配准及三维重建，其难度很大，非一般医学研究人员所能胜任。然而，应用造影剂标识血管则可轻松解决此问题。由于经过放射造影剂标识血管后，应用专业化的交互式的医学影像控制系统（Mimics）等3D可视化软件，在普通的家用电脑即可自动地对血管进行定位、配准与三维重建等数字化处理。因此，采用此方法可非常方便地显示源动脉及其穿支，包括发出多少皮穿支、发出部位及其穿支间的互相吻合情况等信息（图1-3-12）。若将CT扫描的三维重建与常规X线摄像相结合，还可十分清晰地显示外径小于0.1 mm的血管在体被组织内的分布状况，甚至细小的肌肉内血管网亦清晰可辨（图1-3-13）。从而可为各种单一组织瓣或复合组织瓣的设计提供可靠的形态学依据。
图1-3-12 前臂三维重建（后面观）
A.直接体绘制法（右前臂），示穿支在深筋膜浅层和真皮层相互吻合成血管网；B.直接体绘制法与骨骼及动脉的表面重建相结合（左前臂）P1～P5，骨间后动脉穿支；A1～A3，骨间前动脉穿支；R1～R3，桡动脉穿支。白色箭头示返骨间返动脉
图1-3-13 手骨间肌血管造影图像，示各动脉在肌内的分布区域
DIM，骨间背侧肌；PIM，骨间掌侧肌；ADPA，掌深弓升支；PMA，掌心动脉；DMA，掌背动脉；PPA，拇主要动脉；RIA，示指桡掌侧动脉
Saint-Cyr等于2009年对不同部位的多个单穿支进行了选择性血管造影、CT扫描，并利用CT扫描仪所配备的软件进行3D可视化研究，揭示“穿支体区（perforasome）”具有以下特征：相邻穿支的血供区域通过直接与间接链接两种方式进行沟通，不同部位穿支间的沟通方向不一；在进行跨区灌注时，首先是对来自同一源动脉的相邻穿支体进行灌注，其次才是对来自不同源动脉的相邻穿支体进行灌注。然而，这种选择性的单穿支灌注，不便于整体分析，对于穿支体区间吻合血管的显示也不明显，而且直接应用CT扫描仪进行三维重建的整体效果也较差。唐茂林等采用一次性整尸血管造影，应用Mimics进行三维重建，不仅层次分明、穿支体区间小血管的清晰度好，而且可对不同层次分别进行透明、不同穿支体分别配色或提取等专业化处理（图1-3-12）。
（二）穿支体区间的血管吻合
1.同源穿支体间的血管吻合 每一穿支血管及其分支呈树形分布所能到达的最大解剖学区域，其所对应的外科概念即为该穿支皮瓣所能切取的最大范围（perforator territory）。相邻穿支血管分支之间所形成的吻合类型有3种（图1-3-14）：①不减少口径的真性吻合。②逐渐减少口径的阻塞性吻合。③在正常情况下尚未开放的潜在性吻合。(https://www.daowen.com)
图1-3-14 穿支血管体与穿支血管吻合（choke vessels）
A.新鲜尸体明胶/氧化铅灌注后，经大体解剖示右小腿内侧皮肤穿支的分布情况，其中，此处有大隐静脉及隐神经与穿支相邻；B.上述标本X线血管造影图，展示两个不同的穿支在皮肤内的分布状况；C.依据上述造影图绘制的血供模式图，展示两个不同的穿支在皮肤内的分布状况，注意相邻穿支血管体间减少口径的血管吻合（choke vessels，黑圈所示），蓝线示大隐静脉，黄线示隐神经，箭头示不减少口径的真性吻合
相邻穿支的连接主要有两个层次，一是走行于筋膜上、下层及脂肪层，位于两个穿支体之间起直接沟通作用。此类连接数目不多，一般为一支，常与穿支源动脉的走向一致，管径较粗，其吻合方式以不减少口径的真性吻合为主。另一类连接是位于真皮下，通过真皮下血管丛将两个穿支体连接起来，此类连接数目较多，走向不一（图1-3-15）。
图1-3-15 相邻穿支的吻合层次
A.腹壁下动脉（DIEA）及其穿支（纵切面观）；B.腓动脉穿支箭头示各穿支沿源动脉走向的吻合
2.非同源穿支体间的血管吻合 应用Mimics工作站可以非常方便地对穿支体区及其相互间血管的吻合情况进行综合分析。首先，应用快速直接体绘制方法所得之三维视图，可初步显示出主要穿支体的位置与源动脉。但其层次不分明，组织器官不易区分，穿支体亦较模糊，而类似于CT机直接得出之视图（图1-3-16A）。不过，在此基础上，利用Mimics中的其他工具：Thresholding、Region Growing、Edit mask in 3D等重点对骨骼、动脉及软组织进行提取，分别进行三维重建，便可以十分清晰地显示不同层次、不同穿支体及其相互间的关系（图1-3-16B～D）。因而，此方法可非常方便地用于设计穿支皮瓣。如图1-3-15A很清晰地显示出前臂后面穿支在深筋膜浅层和真皮层相互吻合成血管网，这是切取跨区域皮瓣的重要解剖学基础。但是，其层次不分明，穿支来源不明了。在分别重建骨骼与动脉后，穿支的毗邻关系及其源动脉便一目了然。图1-3-16B、C显示了前臂后面尺侧半穿支来自骨间后动脉，而桡侧半下部穿支来自骨间前动脉，上部穿支来自骨间后动脉及桡动脉。从前面观，桡动脉穿支与骨间后动脉穿支有一明显吻合（图1-3-16C白色圆圈区），其实是叠影。转动该3D视图，从侧面观可清晰地显示桡动脉穿支与骨间前、后动脉穿支均没有吻合（图1-3-16D）。本组视图说明，同源穿支体间存在明显的血管吻合，而非同源穿支体间的血管吻合不一定有。因此，当行跨穿支体的扩大皮瓣切取时宜慎重。因为多普勒探测到的相邻穿支间并非都有明显的吻合，尤其应注意相邻的非同源穿支体。
图1-3-16 前臂三维重建（A～C后面观，D侧面观，同一标本）
A.直接体绘制法（右前臂），示穿支在深筋膜浅层和真皮层相互吻合成血管网；B～D.骨骼及动脉的表面重建
P1～P2，骨间后动脉穿支；A1～A2，骨间前动脉穿支；R1～R2，桡动脉穿支。1.桡动脉；2.骨间前动脉；3.骨间前动脉背侧支；4.骨间返动脉；5.骨间后动脉
（徐达传 侯瑞兴 唐茂林）