胰腺血管的3D解剖結構研究

王威巍，李 靖，張 宇，鄭 璐，尤 楠，吳 柯

(第三軍醫大學新橋醫院肝膽外科，重慶 400037)

胰腺血管的3D解剖結構研究

王威巍，李 靖，張 宇，鄭 璐，尤 楠，吳 柯

(第三軍醫大學新橋醫院肝膽外科，重慶 400037)

目的 探討胰腺周圍血管的3D解剖結構及臨床應用意義。方法 應用GE64層CT對50例體檢者進行掃描，采用Myrian系統對胰腺周圍動脈、門靜脈、脾靜脈、腸系膜上靜脈及腸系膜下靜脈進行3D重建，并測量相關數據。結果 腹腔干、肝總動脈、肝固有動脈、脾動脈、胃十二指腸動脈及腸系膜上動脈可完全顯示；門靜脈、脾靜脈、腸系膜上靜脈及腸系膜下靜脈可完全顯示；門靜脈干長度為(44.28±10.23)mm，胰后干長度為(32.13±7.08)mm；門靜脈與脾靜脈之間的夾角可分為3型：Ⅰ型，<90°；Ⅱ型，=90°；Ⅲ型，>90°。30%腸系膜下靜脈匯入脾靜脈，56%匯入腸系膜上靜脈，14%匯入脾靜脈和腸系膜上靜脈交匯點。結論 術前可利用Myrian系統對胰腺周圍血管行3D重建，為研究胰腺周圍血管提供解剖學基礎，并可減少胰腺手術風險。

胰腺；胰腺腫瘤；監測，手術中；體層攝影術，X線計算機；血管；3D重建；解剖結構

胰腺及十二指腸周圍區域因其解剖結構復雜，且位置深在，通過常規影像手段難以直觀了解其真實結構。胰頭癌是胰腺最多見的惡性腫瘤，其惡性程度高，出現臨床癥狀時多為晚期，而對此類患者的手術難度較大，預后也較差。隨著近年來虛擬現實技術及機器人手術的發展，術前對胰腺特別是胰頭周圍主要血管有清楚且直觀地了解有助于臨床醫生更好地進行手術操作。本研究采用CT結合Myrian三維重建系統對胰腺周圍血管進行三維重建，觀察其形態及走形分布，以期了解胰頭周圍血管在體的真實解剖結構，為胰腺手術確定個體化方案奠定基礎，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集本院2015年6月至2015年12月健康體檢者50例，男32例，女18例，平均年齡42歲。均于本院體檢中心行上腹部(包括肝、膽、胰、脾及雙腎)64層CT掃描，提取CT薄層數據，層厚6 mm，CT數據的3D重建將上述研究對象的CT原始DICOM數據導入法國產Myrian系統。

1.2 方法

1.2.1 胰腺的重建 在軸狀面打開 Myrian系統的拉伸工具，每隔3個層面對胰腺輪廓進行勾勒，然后啟動拉伸，勾勒出胰腺的大致輪廓，再轉換至3D模式去除胰腺周圍明顯的錯誤區域，最后分別利用“縮小3D圖形”及“擴大3D圖形”工具(1～2像素)對胰腺進行“去毛刺化”處理。

1.2.2 動脈的重建 將CT圖像選擇為軸狀面，確定腹主動脈以后利用“分配ROI”工具點擊同一密度的動脈，重建腹腔干(celiac axis,CA)、肝總動脈(common hepatic artery,CHA)、肝固有動脈(proper hepatic artery,PHA)、脾動脈(splenic artery,SA)、胃十二指腸動脈(gastroduodenal artery,GDA)及腸系膜上動脈(superior mesenteric artery,SMA)。如有未能良好填充的血管，將CT圖像選擇為冠狀面，利用“魔法棒工具”進行“填充3D同密度區域”操作；然后轉換為3D模式，去除明顯錯誤區域；必要時利用橡皮擦工具擦除非動脈區域。反復于上述3種模式之間轉換，直至動脈系統良好重建。對于胰十二指腸上前、后動脈及胰十二指腸下前、后動脈，反復用上述3種模式轉換，利用“創建路徑”工具對上述動脈及更小動脈進行分支描點，采用1像素直徑對動脈進行繪制，盡量重建動脈系統。最后統計各動脈的來源。

1.2.3 靜脈的重建 將CT圖像選擇為軸狀面，利用“分配ROI”工具點擊同一密度的門靜脈(portal vein,PV)、脾靜脈(splenic vein,SV)、腸系膜上靜脈(superior mesenteric vein,SMV)及腸系膜下靜脈(inferior mesenteric vein,IMV)，對上述血管進行重建。如有未能良好填充的血管，將CT圖像選擇為冠狀面，利用“魔法棒工具”進行“填充3D同密度區域”操作；然后轉換為3D模式，去除明顯錯誤區域；必要時利用橡皮擦工具擦除非靜脈區域。反復于上述3種模式之間轉換，直至靜脈系統良好重建。對于門靜脈系統的屬支，用“增長長度/角度測量”工具測量屬支直徑，然后利用“創建路徑”工具對門靜脈屬支進行分支描點，盡量重建門靜脈系統屬支。最后根據靜脈重建結果分析PV與SV之間的夾角，以及SMV的匯入方式。

1.2.4 靜脈長度的測量 門靜脈干長度：在軸狀面利用“創建路徑”工具與PV左、右支分叉處進行定位(A點)，然后每隔3個層面于靜脈中心進行描點定位，直至SV匯合于PV處，然后轉換至3D模式盡量調整至SV與SMV交匯點(B點)，讀取A點和B點之間的長度；每例對象上述操作均進行3次，取3次平均值作為門靜脈長度。胰后干長度：操作流程同門靜脈干長度測量。

1.3 統計學處理 主要采用統計學描述方式。

2 結 果

2.1 動脈重建結果 CA、CHA、PHA、SA、GDA及SMA均可完全良好的重建，而GDA以下動脈不能完全重建，見表1；GDA共有45例來源于CHA，4例來源于PHA ，余1例來源于CA ；胰十二指腸上前動脈(aterior superior pancreatico duodenal artery,ASPDA) 49例完全重建，其中47例來源于GDA,1例來源于PHA，1例來源于SMA ；胰十二指腸上后動脈(PSPDA)49例完全重建，且來源變異較多，其中37例來源于GDA，8例來源于SMA ，3例來源于CHA，1例自SA發出；胰十二指腸下前動脈(AIPDA)只有34例重建，主要來源于SMA 及GDA，分別為24例及10例；而胰十二指腸后下動脈(PIPDA)重建43例，主要來源于SMA，計41例 ，其余2例來源于CHA，見圖1～2。

表1 胰腺周圍主要動脈重建統計

2.2 靜脈重建結果 PV、SV及SMV、IMV可完全良好重建，重建率均達100%；共有38例ASPDV完成重建，占76%；33例AIPDV完成重建，占66%；19例PSPDV可良好重建，占38%；而只有15例PIPDV完成重建，占30%。

2.3 門靜脈干及胰后干測量結果 門靜脈干最長長度為65 mm，最短長度為28 mm，平均長度為(44.28±10.23)mm，優勢長度大于45 mm的占42.3%，而胰后干最長長度為43 mm，最短長度為15 mm，平均長度為(32.13±7.08)mm，優勢長度大于30 mm占61.5%。

2.4 PV與SV夾角分型 PV與SV之間的夾角可分為3型：Ⅰ型，<90°，11例；Ⅱ型，=90°，6例；Ⅲ型，>90°，33例，分別占比為22%、12%及66%，見圖3～5。

2.5 SMV匯入方式 15例SMV匯入SV，占30%；28例腸SMV匯入SMV，占56%，而其余7例(14%)匯入SV和SMV交匯點。

圖1 胰腺動脈的CT三維重建圖像

1：CA；2：胰背動脈；3：CHA；4：GDA；5：PSPDA；6：ASPDA；7：胰后動脈弓；8：胰前動脈弓；9：AIPDA；10：PIPDA；11,14:胰動脈支；12：胰下動脈；13：胰大動脈；15：SA。

圖2 同一典型病例胰腺動脈的Myrian系統三維重建圖像

A:CT圖像；B：同一病例的3D重建圖像。

圖3 門靜脈與脾靜脈Ⅰ型夾角

A:CT圖像；B：同一病例的3D重建圖像。

圖4 門靜脈與脾靜脈Ⅱ型夾角

A:CT圖像；B：同一病例的3D重建圖像。

圖5 門靜脈與脾靜脈Ⅲ型夾角

3 討 論

胰十二指腸切除術(pancreaticoduodenectomy，PD)作為胰頭癌的標準術式得到廣泛應用。盡管如此，其術后5年生存率仍低至5%[1-2]。其原因之一在于很多患者就診時或手術過程當中發現腫瘤組織已經侵犯周圍血管，其中以SMV和PV為主，難以將其與腫瘤組織分離。而在臨床實際工作中，PD可行性的一個重要標志就是是否能將胰腺后方的腸系膜上靜脈與胰腺組織分離，因此術前對胰腺周圍血管的局部解剖有清楚的認識對于行PD術具有重大的意義。另外，對于一些不能切除的晚期胰腺癌，動脈灌注化療(transarterial infusion,TAI)作為一種姑息性治療方式，其有效性得到了一定程度的驗證[3-4]。但在進行灌注化療之前，必須對胰腺動脈的走形及變異情況了解。

長期以來，由于實際情況的限制，對于胰腺周圍靜脈的解剖結構資料主要來源于尸體解剖。雖然目前CT可以對門靜脈系統進行較清楚的表現，但其三維立體感不強，不能滿足臨床醫生真正的需求。隨著虛擬現實技術和數字醫學的發展，3D成像及虛擬手術越來越多的應用于臨床。更有將增強現實技術應用于PD手術的報道，該技術的亮點在于通過導航系統術前3D成像更逼真地展現在術者視野，并將成像與術中實際所見情況進行重合，因此更有利于減少術中損傷臨近器官和血管[5]。

Myrian系統是最初開發的目的主要著眼于肝臟手術的規劃。然而其應用于胰腺解剖的研究國內尚未見報道。進行此項研究的目的之一即為探討該系統在胰腺局部解剖研究方面的應用。經實際應用及總結經驗，該系統在胰腺方面的應用也有較為出色的表現，進行動脈重建較常規CT重建更具優勢，在CT影像較佳的情況下，甚至可對1 mm以下的動脈進行重建。對于PV、SV及SMV、IMV等胰腺周圍主要靜脈血管可達到完全重建，但是對于較次一級的屬支血管如ASPDV、AIPDV,PSPDV及PIPDV不能較好地重建。這可能與影像科醫師采集時間有較大的關系。除了Myrian系統以外，國際上有較多的3D成像系統。而我國南方醫科大學自主研發的3D成像系統肝膽系統的重建具有較大的優勢，同時結合3D打印技術及3D腹腔鏡技術可極大地促進手術技術的進步[6-8]。

對于門靜脈及胰后干的測量，在實際操作過程中為了得到更詳細的數據，經過反復實踐后決定利用“路徑”工具的描點功能，于軸狀面進行多層面描點，以求準確得到真實門靜脈干及胰后干的長度，而不是簡單地測量門靜脈分支點與脾靜脈及腸系膜上靜脈交匯點的直線距離，同時在操作過程中發現在3D模式下也不能精確測量門靜脈干及胰后干的長度。這可能與門靜脈走行和測量方法有關，因為門靜脈走行變異較大，可能存在較多的彎曲，無法進行精確測量。相對而言胰后干位置固定，走形曲度不明顯且較短，易于得到精確長度。

同時，本研究將門靜脈與脾靜脈之間夾角的關系分為了3型，該分型的意義在于，在進行PD手術前，術前對門靜脈與脾靜脈之間的夾角分型有了直觀感知，有助于減少在進行胰腺后方血管分離時所造成的出血風險，特別是對于Ⅱ型這種少見類型，因為并不能排除在Ⅱ型解剖結構的基礎上出現胃左靜脈匯入門靜脈與脾靜脈夾角的情況。

除此之外，該分型可能對于預計脾切除術后是否出現脾靜脈栓塞具有一定意義。另外，經過Myrian系統的重建，發現腸系膜下靜脈以匯入腸系膜上靜脈最常見，這與一些研究存在差異[9]，可能與樣本量有一定關系。

利用Myrian系統較好地完成了胰腺周圍主要靜脈血管的3D重建，對于臨床工作具有一定的指導意義，同時3D重建技術的熟練應用對于3D打印及虛擬手術奠定了一定的研究基礎。

但本研究對于門靜脈系統較小的屬支不能清晰重建，無法進行進一步的研究，這可能與CT掃描時數據采集時機有關。另外對于門靜脈干及胰后干長度的測量可能并不準確，而這方面的數據對于侵犯門靜脈及腸系膜上靜脈的腫瘤行血管重建手術而言無疑是具有重大意義的。

[1]Ryan DP,Hong TS,Bardeesy N.Pancreatic adenocarcinoma[J].N Engl J Med,2014,371(22):2140-2141.

[2]Gnerlich JL,Luka SR,Deshpande AD,et al.Microscopic margins and patterns of treatment failure in resected pancreatic adenocarcinoma[J].Arch Surg,2012,147(8):753-760.

[3]Chen Y,Wang XL,Wang JH et al.Transarterial infusion with gemcitabine and oxaliplatin for the treatment of unresectablepancreatic cancer[J].Anticancer Drugs,2014,25(8):958-963.

[4]Liu F,Tang Y,Sun J,et al.Regional intra-arterialvs.systemic chemotherapy for advanced pancreatic cancer:a systematicreview and meta-analysis of randomized controlled trials[J].PLoS One,2012,7(7):e40847.

[5]Okamoto T,Onda S,Yasuda J,et al.Navigation surgery using an augmented reality for pancreatectomy[J].Dig Surg,2015,32(2):117-123.

[6]Fang CH,Kong D,Wang X et al.Three-dimensional reconstruction of the peripancreatic vascular system based on computed tomographic angiography images and its clinical application in the surgical management of pancreatic tumors[J].Pancreas,2014,43(3):389-395.

[7]方馳華,方兆山,范應方，等.三維可視化、3D打印及3D腹腔鏡在肝腫瘤外科診治中的應用[J].南方醫科大學學報，2015,35(5):639-645.

[8]謝敖文,方馳華.3D技術在復發性肝膽管結石診斷和手術方式選擇中的價值[J].中國實用外科雜志,2013,33(1):43-46.

[9]Sakaguchi T，Suzuki S，Morita Y,et al.Analysis of anatomic variants of mesenteric veins by 3-dimensional portography using multidetector-row computed tomography [J].Am J Surg,2010,200(1):15-22.

Research on 3-D anatomical structure of the pancreas blood vessel

WangWeiwei,LiJing,ZhangYu,ZhengLu,YouNan,WuKe

(DepartmentofHepatobiliarySurgery，XinqiaoHospitaloftheThirdMilitaryMedicalUniversity，Chongqing400037,China)

Objective To explore the 3-D anatomical structure of blood vessel around the pancreas and its clinical significance.Methods Fifty objects were scanned by 64-slice CT of GE,the artery,portal vein,spleen vein,superior mesenteric vein and inferior mesenteric vein were 3-D reconstructed by Myrian system,and the scientific data were recorded.Results The artery,portal vein,spleen vein,superior mesenteric vein and inferior mesenteric vein were all reconstructed;the length of portal vein was(44.28±10.23)mm and the length of post-pancreas trunk was(32.13±7.08)mm;the angle between portal vein and spleen vein were classified into three types:the angle of type Ⅰ was<90°,angle of type Ⅱ was=90°,and angle of type Ⅲ was>90 °.30% of the inferior mesenteric vein fed into the spleen vein,56% fell into the superior mesenteric vein and 14% came into the the meeting point of the spleen vein and superior mesenteric vein.Conclusion The 3-D reconstruction of blood vessels around the pancreas can provide the anatomical basis for surgeon and reduce the risk of pancreatic surgery before operation.

pancreas；pancreatic neoplasms；monitoring,intraoperative；tomography,X-ray computed；blood vessel；3-D reconstruction；anatomical structure

10.3969/j.issn.1671-8348.2017.15.020

王威巍(1982-)，主治醫師，碩士，主要從事肝膽外科基礎與臨床方面研究。

R657.5

A

1671-8348(2017)15-2075-03

2016-11-19

2017-01-07)