MSCT与标本制作新技术在肝脏分段解剖研究中的应用及其价值

摘要

探讨多层螺旋CT肝脏血管成像技术与标本制作新技术的联合应用在肝脏分段中的价值，探讨门静脉与肝静脉的关系，提出合理的肝脏分段方法。 材料和方法： 1．实验材料： 新鲜人尸体离体肝脏15个，对比剂(优维显300)，铸型剂JF(聚合树脂的一种)，硅胶，发泡剂，油画染料及纺织染料、水粉染料若干，20％福尔马林溶液，15％盐酸溶液，聚酯共聚体P45。设备：16层螺旋CT(Philips AG，Holand)，真空浸渗箱，压力表，排气阀，电动带锯，低温冰箱，聚酯塑料网，聚酯塑料箱，辅助品(钢化玻璃、PE管、硅胶管、燕尾夹)。 2．临床资料 2005，10～2006，1月间对200余例患者行三期64层螺旋CT(siemens sensation cardiac 64)肝脏扫描，从中选择出肝脏没有明显病变，对肝脏解剖无影响的病例32例，其中8例由于肝静脉或门静脉显影欠佳而被弃用，仅对肝静脉与门静脉均显影良好的24例患者图像进行分段研究。 3．方法： 3．1．人体肝脏门静脉铸型标本的制作本组8例，分两组制作：A组(3例)整个肝脏门静脉不分段注入白色铸型剂，肝静脉注入蓝色铸型剂；B组(5例)门静脉分八段注入不同颜色的铸型剂。每一例肝脏均先行门静脉空气造影，将门静脉注入空气，进行CT扫描并重建出门静脉三维图像以便观察门静脉大体走行，有助于指导插管，然后分两组进行插管。A组只在门静脉主干及下腔静脉插管即可。在CT扫描监视下经门静脉注射含5％对比剂白色铸型剂40～60ml，经CT扫描确定后再经下腔静脉注射空气60ml左右，经CT扫描能够重建出完整肝静脉图像即可完成CT指导下操作；将下腔静脉中的空气抽出并注入蓝色铸型剂，然后将肝脏确定好体位，固定肝脏，待其自然凝固后，置入12℃～13℃、浓度为15％盐酸中浸泡腐蚀，待腐蚀完全后用水将标本冲洗干净，仔细进行铸型标本的清理及修复，晾干装盒，肝脏不分段的门静脉及肝静脉铸型标本即制作完成。在MX8000CT后处理工作站上，将肝静脉含有空气，门静脉含有对比剂的一组数据进行三维重建，将门静脉VR三维图像与肝静脉SSD三维图像以不同颜色融合在一起，仔细观察并与标本进行对照研究。 B组需要在肝脏脏面解剖门静脉，分段插好管后并在螺旋CT扫描指导下进行分段灌注含5％对比剂的不同颜色的铸型剂。灌注肝段的颜色分配如下：朱红色一第Ⅱ段；黑色—第Ⅲ段；草绿色—第Ⅳ段；蓝色—第Ⅴ段；土黄色—第Ⅵ段；中绿色—第Ⅶ段；红色—第Ⅷ段。先分别向Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ这七段灌注铸型剂，待缝合肝门静脉主干后向主干及Ⅰ段内灌注铸型剂。每灌注一段均进行CT扫描确定灌注的肝段是否与预计灌注肝段相符，然后观察门静脉显示级别至达到满意为止。最后经下腔静脉注射空气60ml左右，经CT扫描能够重建出完整肝静脉图像即可完成CT指导下操作。铸型标本制作步骤同A组。 3．2.肝脏分段切片标本(聚酯共聚体P45)的制作 本组7例。采用不溶于丙酮的硅橡胶作为灌注剂，并选择在丙酮中不易褪色的六种染料进行灌注，具体的分配方案为：Ⅱ及Ⅷ段为洋红，Ⅲ及Ⅵ段为酞青绿，Ⅳ段为群青，Ⅴ段为黑色，Ⅶ段为酞青蓝，Ⅰ段及主干为桔红。在CT引导下的肝脏分段灌注程序与门静脉分段铸型标本制作基本相同，只是在CT扫描确定灌注准确后应尽最大量的注射含2.5％对比剂的硅橡胶混合剂使肝段染色明显易与其他段相区别。最后向下腔静脉内灌注空气后再次行CT扫描以便重建出肝门静脉及肝静脉三维图像。然后尽量排出肝静脉内空气，向肝静脉内灌注白色硅橡胶以利于观察。将肝脏确定好体位，使其形态保持与体内形态相一致，向肝动脉内灌注20％福尔马林溶液固定肝脏。将肝脏标本放置于-20℃冰柜中冰冻，用聚氨酯泡沫塑料包埋肝脏，用带锯机床进行切片(层厚3mm，锯耗1 mm)，将切片流水冲洗后拍照，经丙酮脱水脱脂、真空浸渍抽除去丙酮、硬化等过程制成P45切片永久保存。 3．3．制作标本与CT扫描结果的观察与分析 3．3．1．人体肝脏未分段门静脉及肝静脉铸型标本的观察及其与CT三维重建图像的对比 对3例未分段灌注的门静脉及肝静脉铸型标本进行仔细观察，重点观察肝脏段与段分界之间有无肝静脉分支通过，并与CT三维重建图像观察结果相对照，将CT门静脉三维重建图像与肝静脉空气重建图像融合在一起探讨在观察门静脉与肝静脉关系方面是否能够替代铸型标本。观察门静脉空气造影与注射含5％对比剂的门静脉造影图像及铸型标本有无差异，门静脉空气造影是否能满足对门静脉分支观察，是否可用于指导门静脉分段插管。 3．3．2．人体肝脏分段门静脉铸型标本的观察及其与CT三维重建图像的对比 对5例分段灌注不同颜色的门静脉铸型标本进行仔细观察，观察段与段之间的分界面以及段与段之间前后、上下及左右比邻关系，探讨有无共性。观察分段灌注的准确性，以便进一步研究在横断面上区分段与段的分界。 3．3．3．人体肝脏分段横断面切片标本的观察及其与CT扫描图像对照 7例中除了最早1例由于染色不佳而无法观察肝段分界面，对其余6例分段染色的横断面标本进行观察，观察门静脉在不同段的不同染剂着色范围以确定肝脏横断面的分段界限，观察段间有无肝静脉分支存在，确定肝静脉在分段上到底起什么作用。将甲醛固定后的CT扫描图像按照切片标本进行多平面重组，尽量达到与切片相同的CT断面，选取四个关键层面(三支肝静脉主干层面，门静脉左支层面，门静脉右支层面，门静脉分叉的尾端层面)请两位CT专家按原来传统分段方法分段，与实际分段结果相比较。测量每一个关键层面的肝脏总面积，当传统CT分段方法与实际分段界限不相符合时，测量所有不相符合区域的面积，将不相符合区域的面积与该层面肝脏总面积相除，计算出传统CT分段方法的错误率。另外测量传统CT分段方法所认为的边界与实际分段边界的最大距离以估计传统CT分段方法与实际分段的最大偏差。 3．3．4．门静脉与肝静脉相互关系观察与分析 将所有15例CT门静脉三维重建图像与肝静脉空气重建图像用不同颜色融合在一起观察门静脉与肝静脉的关系。观察肝脏段与段分界之间有无肝静脉分支通过，并与6例肝脏分段横断面切片标本相对照，观察不同颜色的段间是否确实存在白色肝静脉断面。 4．在体肝脏分段研究 对24例在体肝脏CT图像行三维重建。选择门静脉期图像观察门静脉分段，选择肝静脉期图像(门静脉及肝静脉均显影)进行门静脉与肝静脉关系研究。门静脉期图像在西门子后处理工作站(WIZARD)中应用3D软件中VR技术显示门静脉走行和分布；肝静脉期图像在后处理工作站中应用西门子INSPACE软件进行仔细的观察研究，将门静脉与肝静脉应用不同伪彩显示以利于三维观察并应用3D软件中薄层MIP技术从横断面及冠状面，斜冠状面进一步观察二者关系。因为肝静脉期，门静脉显影不如门静脉期，因此需结合门静脉期观察二者关系。 结果： 1．3例未分段灌注的门静脉空气造影成像图像与经门静脉注射含有5％对比剂的混合剂造影成像图像相符合并与铸型标本门静脉走行相符合，证明门静脉空气造影成像图像可用于指导下一步门静脉分段灌注。2.5例分段灌注不同颜色的门静脉铸型标本除了1例由于在行门静脉空气造影时门静脉右支主干未显影且其右侧分支有变异导致分段错误，1例由于两支Ⅷ段结扎线松动造成两支Ⅷ段的门静脉分支灌注为蓝色外，其余3例分段均正确。5例中有3例对第Ⅳ段分上、下进行灌注，由于Ⅳ段门静脉分支较多且插管灌注时不易观察其上下关系，其中只有1例正确。虽然存在上述错误，但由于使用不同的颜色，可以较为容易的将错误的灌注区归到正确的肝段中。 3． 7例分段染色的横断面标本中6例(1iver10～liverl6)成功。7例中最早1例由于染色不佳而无法观察肝段分界面，剩余6例显示肝段之间的界限均呈波浪状，相互之间有起伏和交错。 4．各肝段间的分界比较复杂，不是简单的线或平面，而是呈波浪状，在不同的肝脏标本中分界也各不相同。按照CT原来传统分段方法分段，与实际染色分段结果相比较，二者的相关性较差。6例标本在四个层面的不相符合率平均为(28.64±10.26)％，传统CT分段方法与实际分段的最大偏差平均为(3.81±1.37)cm。 5．通过标本及在体肝脏血管关系研究均发现门静脉段级分支分布于相应的肝段，确有肝静脉及其分支位于段间的分界面上：(1)肝静脉左支主干及其延续所在的面均位于II、Ⅲ段之间，(2)肝左叶间静脉，其所在的面位于II、Ⅲ段与Ⅳ段之间(3)肝中静脉所在的面位于Ⅳ段与V、Ⅷ段间，(4)肝右静脉主干或走行在前内侧的肝右静脉分支所在的面位于Ⅵ、Ⅶ段与V、Ⅷ段间(5)左内叶上下段之间存在左内叶上下段间静脉，(6)Ⅵ、Ⅶ段之间存在右后叶上下段问静脉，(7)V，Ⅷ段间存在右前叶上下段间静脉(1支或2支)。 结论： 1．多层螺旋CT门静脉成像三维图像与肝脏铸型标本相符合，多层螺旋CT能够正确指导肝脏分段铸型及轴位P45切片标本的制作。 2．多层螺旋CT肝脏血管成像技术与标本制作新技术的联合应用使我们首次准确地在三维分段染色铸型标本和二维分段染色横切面上观察到了真实的肝脏分段界限。肝段之间的界限均呈波浪状，相互之间有起伏和交错。 3．门静脉段级分支分布于各肝段内，肝静脉及其部分分支确实位于肝段之间，可作为肝段的分界面。15例标本MSCT门静脉及肝静脉融合三维成像图像可以准确反映门静脉的分布，显示位于叶、段间的作为分段界限的肝静脉，可以用来正确划分肝段。 4．传统CT横断位的肝段分段方法与实际解剖分段相差较远，传统CT横断位的肝段分段方法不准确。 5．因为在轴位上难以确定段间肝静脉，同时肝段真实分界面呈波浪状，均或多或少有所起伏或曲折，因此轴位分段难以达到准确。只有充分了解肝脏门静脉树三维分布，以门静脉段级分支在肝内分布为中心，以段间肝静脉走行为分界面才能准确进行肝脏的分段。 6．人体多层螺旋CT门静脉及肝静脉三维融合成像可以准确显示门静脉段级分支和叶段间肝静脉，可以准确用于肝脏分段。若肝静脉成像达不到分段要求，单独的门静脉成像也可准确的判断分段。

目录

原创性声明及关于学位论文使用授权的声明

符号说明

前言

第一部分MSCT指导下门静脉铸型标本和轴位切面P45标本的制作

第二部分制作标本与CT扫描结果的观察与分析

第三部分在体肝脏分段研究

不足

小结

附图

参考文献

综述MSCTP在肝脏解剖中的临床应用价值

致谢

攻读博士学位期间发表的论文和著作