MSCTA在肠系膜下动脉分型及Riolan动脉弓成像上的应用价值

宋吉慧 徐绍武 董雷

[摘要] 目的 評价多层螺旋CT血管成像（MSCTA）对肠系膜下动脉（IMA）和Riolan动脉弓的显示能力，探讨腹腔镜直肠癌根治术前了解IMA和Riolan动脉弓的三维影像解剖特点对手术的意义。 方法 收集2017年1月至2020年6月在大连大学附属新华医院行腹腔镜直肠癌根治术，并且术前行肠系膜动脉MSCTA的患者72例。采用薄层最大密度投影（TSMIP）、容积再现（VR）后处理技术对IMA及其分支、Riolan动脉弓的交通支进行重组，观察IMA的分型及Riolan动脉弓的显示情况，测量Riolan动脉弓直径;将术前IMA的分型与术中观察结果进行比较。 结果 术前MSCTA显示IMA-Ⅰ型47例（65.28%），IMA-Ⅱ型12例（16.67%），IMA-Ⅲ型13例（18.06%），IMA-Ⅳ型0例。IMA-Ⅰ、IMA-Ⅱ、IMA-Ⅲ型的诊断准确率分别为100.00%（72/72）、94.44%（68/72）、94.44%（68/72），灵敏度分别为100.00%（47/47）、100.00%（8/8）、76.47%（13/17），特异性分别为100.00%（25/25）、93.75%（60/64）、100.00%（55/55）。术前MSCTA与术中观察对IMA分型的一致性较好（K=0.892，P=0.000）。Riolan动脉弓在TSMIP图像上完整显示13例，平均直径为（1.50±0.20）mm，不完整显示18例。VR不能显示动脉弓吻合部。 结论 术前MSCTA能很好地显示IMA及Riolan动脉弓的解剖结构，可为临床治疗方案的制定提供参考依据。

[关键词] 肠系膜下动脉;Riolan动脉弓;MSCTA;腹腔镜直肠癌根治术

[Abstract] Objective To evaluate the ability of multi-slice spiral CT angiography（MSCTA） to display the inferior mesenteric artery（IMA） and Riolan arterial arch and to explore the significance of understanding the three-dimensional image anatomy characteristics of IMA and Riolan′s arterial arch before laparoscopic radical resection of rectal cancer. Methods A total of 72 patients who underwent laparoscopic radical resection of rectal cancer and preoperative mesenteric artery MSCTA in Dalian University Affiliated Xinhua Hospital from January 2017 to June 2020 were collected. The IMA and its branches，and the communicating branch of Riolan′s arterial arch were reorganized with thin-layer maximum intensity projection（TSMIP） and volume rendering（VR） post-processing techniques. The classification of IMA and the display of Riolan′s arterial arch were observed. The diameter of Riolan′s arterial arch was measured.The preoperative IMA classification was compared with the intraoperative observation. Results Preoperative MSCTA showed 47 cases（65.28%） of IMA-Ⅰ type， 12 cases（16.67%） of IMA-Ⅱ type， 13 cases（18.06%） of IMA-Ⅲ type， and 0 cases of IMA-IV type. The diagnostic accuracy rates of IMA-Ⅰ， IMA -Ⅱ，and IMA -Ⅲ were 100.00%（72/72），94.44%（68/72），94.44%（68/72）， and the sensitivity was 100.00%（47/47）， 100.00%（8/8）， 76.47%（13/17）， and the specificity was 100.00%（25/25）， 93.8%（60/64）， 100.00%（55/55）， respectively. The preoperative MSCTA and intraoperative observation had good consistency in IMA classification（K=0.892， P=0.000）.The Riolan arterial arch was completely displayed on the TSMIP image in 13 cases， with an average diameter of（1.50±0.20）mm， and 18 cases were incompletely displayed. VR cannot display the arterial arch anastomosis. Conclusion Preoperative MSCTA can well display the anatomical structure of IMA and Riolan′s arterial arch， which can provide a reference for the formulation of clinical treatment plans.

[Key words] Inferior mesenteric artery; Riolan arterial arch; MSCTA; Laparoscopic radical resection of rectal cancer

直肠癌根治术后吻合口瘘、吻合口狭窄是其常见的并发症。近年来根据肠系膜下动脉（Inferior mesenteric artery，IMA）的分型、Riolan动脉弓是否存在来选择IMA的结扎部位以及是否保留左结肠动脉，以减少吻合口瘘及吻合口狭窄的发生率的研究逐渐增多[1-3]。但受IMA变异多，Riolan动脉弓是肠系膜上动脉（Superior mesenteric artery，SMA）和IMA间吻合支的影响，腹腔镜术中观察判断有很大的难度。多层螺旋CT血管成像（Multi-slice spiral CT angiography，MSCTA）是当前运用于血管解剖观察与研究的新方法[4]。本研究通过术前行肠系膜动脉MSCTA，来明确IMA及Riolan动脉弓的解剖结构，旨在为临床治疗方案的制定提供参考依据，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集2017年1月至2020年6月在我院行腹腔镜直肠癌根治术，并且术前行肠系膜动脉MSCTA的患者72例。其中男48例，女24例，年龄40～84岁，平均（66.40±10.90）岁。纳入标准：①年龄40～84岁;②行腹腔镜直肠癌根治术;③临床资料完整。排除标准：①甲状腺功能亢进未行治疗者、既往有碘过敏病史者、肾功能不全者[5];②既往有重大腹部手术病史。本研究经医院医学伦理委员会审核批准，患者知情同意并签署知情同意书。

1.2 方法

采用Siemens公司SOMATOM Definition 128层螺旋CT扫描仪，管电压120 KV，管电流100～250 mAs，螺距0.6，转速为1转/0.5 s，扫描层厚1 mm，重建層厚1 mm，重建间隔1 mm。采用非离子型对比剂（碘海醇，300 mgI/mL，2.5 mL/kg），经肘静脉高压团注，流速为3.5～4.0 mL/s，之后以同样流速追加生理盐水30 mL冲管。所有病例均行动脉期扫描，深吸气后屏气扫描，利用对比剂智能追踪技术启动动脉期扫描，标定膈顶层面主动脉为靶血管，感兴趣区大小为60%主动脉面积，避开血管钙化，增强触发阈值为150 HU，延迟8 s自动启动扫描，扫描范围自膈顶至耻骨联合。

在Siemens syngo CT工作站上，用软组织算法，对原始图像分别采用容积再现法（Volum e rendering，VR）、薄层最大密度投影法（Thin slib maximum intensity projection，TSMIP）对SMA、IMA、结肠中动脉（Middle colon artery，MCA）、左结肠动脉（Left colon artery，LCA）、乙状结肠动脉（Sigmoid artery，SA）、直肠上动脉（Superior rectal artery，SRA）及Riolan动脉弓进行重组。

1.3 观察指标

判断IMA的分型并与术中观察结果比较。分析IMA各型的诊断准确率、灵敏度、特异性。IMA分型采用Murono[6]分型法，分为4型，Ⅰ型为直乙共干型，LCA先分出，SA与SRA共干分出;Ⅱ型为左乙共干型，IMA先分出一支，为LCA与SA的共干支;Ⅲ型为全共干型，LCA、SA、SRA于同一点分出;Ⅳ型为无左型，缺少LCA。公式：准确率=（真阳性例数+真阴性例数）/总例数×100%;灵敏度=真阳性例数/（真阳性例数+假阴性例数）×100%;特异性=真阴性例数/（真阴性例数+假阳性例数）×100%。

判断Riolan动脉弓是否显示，Riolan动脉弓为MCA与LCA之间的交通支[7]。观察Riolan动脉弓吻合部的状态，并测量其血管直径。

IMA分型及Riolan动脉弓的判断由2名有经验的放射科医生共同进行，意见不一致时协商达成一致。

1.4 统计学处理

采用SPSS 22.0统计学软件处理数据。术前MSCTA和术中观察对IMA分型的比较采用Kappa一致性检验。一致性系数K的取值在0～1之间，K≥0.75两者一致性较好，0.75>K≥0.4两者一致性一般，K<0.4两者一致性较差，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 术前MSCTA和术中观察对IMA的分型情况

术前MSCTA显示IMA-Ⅰ型47例（65.27%）（封三图8A），IMA-Ⅱ型12例（16.67%）（封三图8B），IMA-Ⅲ型13例（18.05%）（封三图8C），IMA-Ⅳ型0例;术中观察显示，IMA-Ⅰ型47例（65.27%），IMA-Ⅱ型8例（11.11%），IMA-Ⅲ型17（23.61%）例，IMA-Ⅳ型0例。见封三图8。

2.2 术前MSCTA对IMA各型的诊断准确率、灵敏度、特异性情况

IMA-Ⅰ和MIA-Ⅱ型的准确率、灵敏度、特异性均较高;IMA-Ⅲ型的准确率和特异性较高，而灵敏度相对略低。见表1。

2.3 术前MSCTA和术中观察对IMA分型的一致性比较

二者一致性较好，K=0.892，P=0.000。见表2。

2.4 Riolan动脉弓的形态及显示情况

MSCTA显示Riolan弓两端分别起自结肠中动脉左支与左结肠动脉升支，沿肠系膜基底部走行，于结肠脾曲的周围相吻合形成一小血管弓，其整体走行与腹主动脉大致平行，吻合部迂曲蜿蜒，管径较细。经TSMIP完整显示Riolan动脉弓13例（封三图9A），吻合部直径1.3～1.8 mm，平均（1.50±0.20）mm，VR不能显示动脉弓吻合部（封三图9B）;不完整显示18例，动脉弓吻合部在TSMIP图像上断续显示，结合横断面原始图像断续区域呈线状低密度影。

3 讨论

腹腔镜直肠癌根治术能达到与开腹手术一样的根治标准，而且近期效果肯定[8]。但直肠癌术后吻合口瘘的发生率为11%[9]。吻合口瘘瘢痕愈合是导致吻合口狭窄的主要原因[10]。吻合口瘘的发生与吻合口血供、张力及清洁度有关[11]。既往研究报道直肠癌根治术中IMA结扎部位的高低会影响吻合口血供[12]。但由于考虑的因素不同，IMA结扎位置的标准尚不统一。近期研究根据IMA的分型及Riolan动脉弓的存在与否来选择IMA的结扎位置或可降低吻合口瘘的发生率。Fan等[13]报道IMA-Ⅲ型和Riolan动脉弓缺如是直肠癌术后吻合口瘘发生的独立危险因素。本研究通过评价MSCTA对IMA分型及Riolan动脉弓的显示能力，以期为临床制定治疗方案提供科学参考依据。

3.1 IMA及Riolan動脉弓的解剖结构及MSCTA表现

3.1.1 IMA的分型  IMA分为LCA、SA和SRA，供应横结肠左侧1/3、降结肠、乙状结肠及直肠上段的血液。Murono等[6]使用3D CT血管造影评估肠系膜下动脉的解剖，根据LCA、SA及SRA互相之间的关系将IMA分为4型：Ⅰ型为直乙共干型，即LCA首先发出，SA与SRA共干发出;Ⅱ型为左乙共干型，即IMA先发出1支，为LCA与SA的共干支;Ⅲ型为全共干型，即LCA、SA、SRA于同一点发出;Ⅳ型为无左型，即缺少LCA。本研究中IMA-Ⅰ、IMA-Ⅱ、IMA-Ⅲ型在TSMIP和VR图像上均清晰显示，无IMA-Ⅳ型出现。术前MSCTA与术中观察对IMA分型的一致性较好（K=0.892，P=0.000）。MSCTA显示，IMA-Ⅲ型的灵敏度略低，其原因为在MSCTA判为IMA-Ⅱ型的病例中，有4例患者的LCA与SA的共干支非常短，术中观察将其判为IMA-Ⅲ型。

3.1.2 Riolan动脉弓  SMA和IMA之间吻合连接的概念由17世纪法国著名解剖学家Jean Riolan最早提出[7]。标准血管胚胎学和解剖学描述为可以随动脉狭窄或闭塞而发展的副肠系膜血管[14]，接收SMA与IMA的双重供血。通常情况下此血管弓处于隐性状态，无血流或仅有微量血流通过，管径细小。当SMA或IMA单支血管狭窄或阻塞时可代偿性扩张。既往尸体解剖及结肠代食管术中所见Riolan动脉弓的出现率低于10%[15-16]，近年的CTA研究报道其显示率增高[17-18]。这可能与以下因素有关：①活体状态下的人肠系膜动脉管径明显大于尸体标本的肠系膜动脉管径测量值（P<0.05），并且SMA和IMA起始位置、分支类型、走行与已有尸体标本资料的结果也有较大的差异[19];②MSCTA显示的血管越来越细，并能显示处于半开放状态的吻合支。本研究中无Riolan动脉弓扩张病例，经TSMIP完整显示Riolan动脉弓13例，其吻合部管径平均为（1.50±0.20）mm，对比剂显影较浅淡;不完整显示18例，动脉弓吻合区可见MCA左支与LCA升支的末梢血管相通，其内无比剂。

3.2 MSCTA在肠系膜血管及Riolan动脉弓显示中的优势

目前，多层螺旋CT的成像速度越来越快、层厚越来越薄，能够保证图像的各向同性和较高的空间分辨率。多层螺旋CT血管成像联合各种后处理技术，使得肠系膜血管在层级显示方面与DSA的差距缩小，不仅能够显示扩张的Riolan动脉弓，而且能够显示隐性状态的Riolan动脉弓。TSMIP图像因厚度较薄，参与成像的重叠组织少，对肠系膜血管的细小分支、肠系膜动脉间吻合支的显示具有独特的优势，能显示肠系膜动脉的6～7级分支、甚至肠壁分支。Riolan动脉弓属于肠系膜动脉的3～4级分支，TSMIP能够清晰显示，但在血管的整体性及空间关系方面显示欠佳。VR可以通过旋转不同角度来观察血管的形态和空间关系、血管分支的相互关系，整体感及立体感强，但对细小分支以及吻合支的显示能力欠佳。本研究运用VR结合TSMIP，清晰逼真的显示了IMA及其分支的空间关系、生理状态下的Riolan动脉弓。需要注意的是，TSMIP没有明确显示Riolan动脉弓的病例，不能认为其不存在，可能与扫描技术、对比剂浓度及血管吻合部所处的状态有关。

综上所述，MSCTA结合图像后处理技术，能够准确地显示IMA的分型及Riolan动脉弓的显示状态，可在术前为临床提供较全面的信息，进而为治疗方案的制定提供客观参考依据。

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（收稿日期：2020-08-09）