高分辨率磁共振成像指導腹壁下動脈穿支皮瓣重建乳房的應用

栗利，張德康，韓巖*，李夢露，張志輝，王惠英

1.解放軍總醫(yī)院整形修復科，北京 100853；2.解放軍總醫(yī)院放射診斷科，北京 100853；3.原石家莊陸軍指揮學院門診部，河北石家莊 050082； *通訊作者 韓巖 13720086335@163.com

腹壁下動脈穿支（deep inferior epigastric perforator flap，DIEP）發(fā)自腹壁下動脈（deep inferior epigastric artery，DIEA），穿過腹直肌支配腹壁組織。DIEP皮瓣是目前乳房再造的最新技術和最佳選擇[1-3]，對穿支血管進行充分的影像學評估對于提高手術效率和改善預后意義很大[4-5]。

CTA是穿支血管探查的最佳選擇，可以清晰地顯示直徑超過1 mm的穿支血管，臨床應用較多，但患者要承受電離輻射，并有碘過敏風險[4-5]。一般認為磁共振血管成像（MRA）分辨率低，較難顯示小血管，但隨著高分辨率MRI及相應序列的出現(xiàn)，MRA顯示穿支成為可能，部分國外學者對MRA指導DIEP皮瓣手術進行了研究[1,6]，而國內鮮有報道。本課題組探索使用高分辨率MRA輔助DIEP再造乳房，并與CTA進行對比。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性分析 2016年 9月—2018年12月于我院整形修復科接受DIEP皮瓣即刻或延遲再造乳房的女性患者22例，通過查閱病歷、分析影像資料、電話隨訪等獲取病例資料。根據(jù)術前采用的檢查方式分為MRA組和CTA組。納入標準：①年齡>18歲；②行一側乳腺癌根治術后使用 DIEP術式即刻或延遲再造乳房；③術前2周內于影像科行腹壁穿支血管成像，數(shù)據(jù)完整，圖像清晰，其中MRA組接受腹部肝臟加速容積采集序列（liver accelerated volume acquisition，LAVA）掃描，CTA組接受腹部血管增強掃描。排除標準：①影像資料不清晰或不符合參數(shù)要求；②病史資料不全者；③隨訪時無法聯(lián)系者。共納入MRA組9例，年齡35～52歲，平均（44.9±6.0）歲；CTA組13例，年齡33～56歲，平均（45.8±7.4）歲，兩組差異無統(tǒng)計學意義（P>0.05），具有可比性。

1.2 儀器與方法

1.2.1 CTA檢查 采用 GE 256排 CT機行腹部CTA?；颊呷⊙雠P位，頭先進，吸氣后屏氣掃描，掃描范圍自膈肌頂端至盆腔入口。增強掃描使用雙筒高壓注射器將1.3 ml/kg（常規(guī)80 ml）非離子型對比劑碘帕醇（370 mgI/ml），以4.5 ml/s注入肘部靜脈，以相同速度注射鹽水30 ml沖洗。采用對比劑追蹤功能，將感興趣區(qū)（ROI）放置在腹主動脈處，當ROI的CT值達150 Hu時吸氣屏氣（延遲6 s）開始掃描。CTA掃描參數(shù)：管電壓120 kV，Smartm A；螺距0.992，層厚0.625 mm，掃描視野35 cm×35 cm，16 cm平板探測器，標準重建算法。

1.2.2 MRA檢查 采用GE 3.0T Discovery MR750掃描儀，8通道相控陣線圈，使用陣列空間敏感編碼技術（array spatial sensitivity encoding technique，ASSET），相位加速因子為2 Ph，TE 1.3 ms，TR 3 ms，層厚 2 mm，層間距-1 mm，矩陣 270×160；視野 40×32，空間分辨率1.5 mm×2 mm×1 mm，翻轉角12°，接收帶寬125 kHz，k空間填充方式順序填充，脂肪抑制技術 special，觸發(fā)方式 Fluoro-trigger，掃描方位Axial。

圖像均采用 GE AW4.7工作站進行后處理和分析。采用最大密度投影（MIP）、多平面重組（MPR）和容積再現(xiàn)（VR）進行血管識別和分析，顯示雙側DIEA及較大DIEP，測量穿支直徑，顯示穿支的位置、走行、起點、穿出腹直肌位置等，由2位高年資影像科醫(yī)師分別選出推薦手術使用的最佳穿支，意見不同時協(xié)商取得一致。

1.3 手術方法 將術前確認的穿支血管位置于體表標記，設計橫行DIEP皮瓣，皮瓣面積約（14～22）cm×（6～9）cm，于體表描記，沿標記依次切開皮膚、皮下、筋膜層至腹直肌前鞘，于其淺面游離皮瓣至穿支血管處，切開腹直肌前鞘，于肌肉內分離穿支血管，逆行游離腹壁下動脈靜脈主干，留足夠長的血管蒂后切取帶血管蒂的皮瓣（圖 1）。于乳房再造的受測區(qū)游離胸廓內動、靜脈，將游離皮瓣的動、靜脈分別與其做顯微血管吻合，根據(jù)所需形態(tài)大小對皮瓣進行修剪、塑形，完成乳房再造。供區(qū)前鞘間斷縫合閉合，切口直接拉攏縫合。根據(jù)術中所用穿支與基于影像資料推薦的最佳穿支是否一致計算影像手術符合率、各組平均手術時間及皮瓣成活率。

圖1 術中探查可見兩側粗大的腹壁下動脈（DIEA）（箭頭，A）及發(fā)出的較大的腹壁下動脈穿支（DIEP）（箭，B），游離解剖得到DIEP皮瓣

1.4 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 22.0軟件，正態(tài)分布的計量資料以±s表示，采用成組資料t檢驗比較，率的比較采用χ2檢驗，樣本總例數(shù)<40時采用Fisher確切概率法，P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 影像結果 MRA和CTA均可清晰顯示DIEA及其較大穿支（圖2、3），于VR模式下可行主干血管及穿支血管三維重建（圖4～6）。結合穿支直徑、位置、走行、起點、穿出腹直肌位置等因素，每例均可選出推薦手術使用的最佳穿支。

2.2 臨床結果 MRA組和CTA組均各有1例患者術中所用穿支與基于影像資料推薦的最佳穿支不一致，兩組比較差異無統(tǒng)計學義（P=0.789）。MRA組手術時間為（413±35）min，CTA 組為（435±38）min，兩組比較差異無統(tǒng)計學意義（P=0.885）。術后兩組均有 1例出現(xiàn)皮瓣壞死，兩者比較差異無統(tǒng)計學意義（P=0.789），見表1。

圖2 腹部MRA。軸位片（A和B）可見臍周較大腹壁下動脈穿支（箭），冠狀位片（C）可見雙側腹壁下動脈主干（箭）

圖3 腹部CTA。軸位片（A和B）可見清晰腹壁下動脈（箭），矢狀位（C）可見腹壁下動脈主干（箭頭）發(fā)出較大穿支（箭）

圖4 MRA數(shù)據(jù)三維重建腹壁下動脈（DIEA）及其穿支（DIEP）。其中紅色為DIEA，橘色為其發(fā)出的DIEP，可見左右均有3支較大的穿支。A～I為各角度視圖

圖5 VR重建后腹壁下動脈穿支。左右側均可見3支較大穿支，分別包括足側正位（A）、左側位（B）和右側位（C）

圖6 不同重建方式下的腹壁下動脈（DIEP）對比圖，血管提取法（A）和VR重建法（B）均可見清晰的DIEP

表1 MRA組與CTA組影像結果比較

3 討論

DIEP穿支血管變異較大，手術難點在于如何準確、快速、安全地解剖出最適合乳房再造的穿支血管。傳統(tǒng)方式下醫(yī)師通過術中解剖探查各穿支情況，綜合評估后選擇保留最佳穿支，耗時較長，對個人技術經驗要求很高。合適的術前影像學檢查可提高手術效率。常用穿支血管檢查方法包括手持多普勒超聲、彩色多普勒超聲、CTA和MRA。其中CTA和MRA可提供穿支血管的詳細信息，包括位置、直徑、數(shù)量、走行等，能幫助外科醫(yī)師進行良好的手術設計，減少不必要的解剖，縮短麻醉時間，減少并發(fā)癥[5,7-9]。

選擇穿支的首要因素是血管直徑，管徑越大可供養(yǎng)皮瓣面積越大，術后并發(fā)癥越少。其次的選擇因素是血管走行，在腹直肌內走行越短、越垂直者，分離越容易，對肌肉損傷越小。另外還應考慮DIEA分支類型、與主要淺靜脈的直接靜脈連接、左右半腹間的淺靜脈交通支等因素[1]。本研究以血管直徑和血管走行為主要依據(jù)，以其他指標為參考，結合 DIEA及DIEP三維重建，對每例患者均選出了基于影像分析的最佳穿支。

外科醫(yī)師通常參考術前影像設計手術方案，但術中所見與術前規(guī)劃并非完全一致，這是由于影像信息存在假陰性，某些更粗大或走行更垂直的穿支可能未充分顯影，術中術者根據(jù)具體情況可能改變既定方案，選擇其他更合適的穿支。我們在研究中發(fā)現(xiàn)兩組各有1例外科醫(yī)師使用的穿支和基于影像分析推薦的最佳穿支不一致，MRA組和CTA組的影像手術符合率分別為88.9%和92.3%，差異無統(tǒng)計學意義，可認為兩種血管造影對手術最佳穿支選擇的指導價值相近。

術前血管成像的好處是可提高手術效率，改善患者預后。既往研究證實，DIEP術前行CTA或MRA評估均可縮短手術時間，Smit等[10]研究發(fā)現(xiàn)術前行CTA可縮短手術時間約90 min，Greenspun等[9]研究發(fā)現(xiàn)術前行MRA評估可縮短手術時間約66 min。本研究選擇以手術時間評價手術效率，以皮瓣存活率評價患者預后，兩組結果明顯差異，提示MRA和CTA在提高手術效率、改善預后方面效果相近。

CTA清晰度高，通過對比劑明顯區(qū)分血管與周圍軟組織，顯示直徑1 mm的穿支血管，且掃描時間快，掃描范圍較大，患者不需要長時間憋氣，所得數(shù)據(jù)可進行后處理三維重建，顯示血管的位置、走行、直徑、穿出點等。因此，CTA是對穿支血管進行細致分析的首選檢查，已得到廣泛應用。

與CTA相比，MRA的主要優(yōu)點是：①避免輻射。電離輻射會破壞細胞DNA，引起點突變和易位，這些突變均與癌癥有關。一次腹部CT掃描通常受到6～10 mSv的輻射量，相當于普通環(huán)境下3年的輻射總量[11]。既往研究表明，乳腺癌患者罹患第 2種癌癥的風險更大，如伴有癌基因突變的患者容易同時罹患乳腺癌和卵巢癌[12]，因此乳腺癌后尋求乳房再造者應盡可能避免腹部暴露于輻射，醫(yī)師行CTA檢查時應慎重，也促使學者們不斷探索MRA等可替代CTA的穿支血管成像檢查方法。②對比劑安全。CTA使用碘化對比劑，MRA使用含釓對比劑。碘對比劑的急性過敏反應發(fā)生率為 3%，釓對比劑的過敏反應發(fā)生率為0.07%[13]。碘對比劑即使在腎功能正常的患者中也可能引起腎功能不全，而釓對比劑僅對腎功能不全者誘發(fā)腎源性系統(tǒng)性纖維化，且比較罕見[14]。因此，MRA更安全。當然不論行何種血管造影，都必須提前進行充分的腎功能評估。

與CTA相比，MRA的主要缺點是分辨率較低，對穿支小血管成像能力較差。不使用對比劑的MRA，即時間飛越法MRA和相位對比MRA無法對穿支血管顯影。早期的三維動態(tài)增強MRA對小血管效果不佳[15]，Rozen等[16]使用總圖像矩陣序列對DIEP患者進行術前評估發(fā)現(xiàn)，MRA空間分辨率相對較低，對穿支血管成像能力不佳，對手術指導意義不及CTA[16]。近年來，隨著MRA技術不斷發(fā)展，對小血管的成像清晰度逐漸提高，可以顯示直徑1 mm的穿支血管[17]。如Greenspun等[9]使用 T1高分辨各向同性容積激發(fā)序列，對DIEP行術前評估，其顯示穿支血管的假陽性率為0，即所有MRA顯示的穿支血管均可于術中證實，假陰性率為4%，50個皮瓣中僅有2個血管未在MRA上顯示。Cina等[1]通過前瞻性對比研究比較了3D-LAVA序列的MRA和CTA對DIEP血管成像的效果，結果兩者對優(yōu)勢穿支血管的探查準確率均為 91.3%，提示在術前評價 DIEP皮瓣方面MRA可部分替代CTA。Kagen等[6]使用時間解析成像和LAVA序列對包括DIEP在內的全身多種皮瓣進行血管造影研究，穿支血管均可顯像清楚。

本研究發(fā)現(xiàn)，通過選擇合適的掃描序列和優(yōu)化掃描參數(shù)，當前高分辨率MRA對穿支血管的成像可基本滿足臨床需求。推薦使用3.0T MR的3D-LAVA序列進行腹部、臀部、胸部的穿支血管掃描，使用TRICKS序列對頭部、四肢的穿支血管進行掃描，對數(shù)據(jù)進行MIP、VR重建分析，可清晰顯示穿支的位置及走行。LAVA序列已廣泛應用于腹部器官的血管成像研究，其掃描速度快，掃描范圍廣，具有良好的脂肪抑制效能，且顯示血管的清晰度較高，可達到與CT相似的空間分辨率。因其在行 3D容積掃描采集時，分別對x、y、z面采取相應的處理辦法，包括減少頻率方向值，采用加速因子ASSET技術和部分K空間采集技術，其使用的釓磷維塞三鈉對比劑可以在血管內停留更長時間，提高了血管成像能力。

MRA的另一個主要問題是產生偽影。使用高分辨率三維梯度回波（LAVA-XV）不可避免地會產生偽影，多分布于身體周圍[6]，通常在研究皮瓣內的穿支血管時受偽影影響不大，讀片時通過調整窗寬、窗位可減少干擾，VR重建時也對提取血管影像不大。但對于體型較大的患者，易在淺組織層內形成混疊偽影，干擾判定和重建血管[6]，因此建議選用CTA。

Kagen等[6]提倡對腹壁下動脈穿支使用俯臥位掃描，認為可減少腹壁運動，穩(wěn)定腹壁組織，從而減少磁敏感偽影。如掃描時間較長（>2 min），俯臥位不需要使用抑制胃腸蠕動藥物（如胰高血糖素）即可減少腸運動偽影。但在實踐中，俯臥位常導致腹部軟組織變形嚴重，因此仍推薦采用仰臥位掃描，且與術中體位相同，更有利于穿支血管的體表定位。

本研究中有1例值得關注：該患者有腹部吸脂史，術前MRA分析顯示其腹壁穿支血管較細小，提示行DIEP乳房再造風險較大。后患者強烈要求手術，術程較順利，但術后出現(xiàn)皮瓣遠端部分液化壞死，經二次手術后治愈。該病例提示術前MRA分析對選擇手術方案和預估預后具有一定的參考價值。有學者認為通過充分的術前影像評估（如CTA），可選出不適合行DIEP手術者，因此腹部抽脂術史并非DIEP再造乳房的絕對禁忌[18]。由此可見，對腹壁情況較復雜的患者，術前影像學檢查（CTA/MRA）具有更重要的意義。

本研究的主要不足在于樣本量過小，導致結果的統(tǒng)計學分析偏倚較大，在今后的研究中可進一步擴大樣本量。另外，可納入血管直徑測量、血管成像評分等統(tǒng)計指標，進一步比較MRA和CTA對穿支血管成像能力的異同。