多层螺旋CT血管成像评价左结肠动脉、肠系膜下静脉解剖位置分型在腹腔镜结直肠癌根治术中的应用
2022-02-20张峻岭刘树蓉郭小超陈国卫王鹏远武颖超
张峻岭,刘树蓉,郭小超,吴 涛,陈国卫,王鹏远,姜 勇,武颖超,孙 烈,刘 涛,左 帅,汪 欣
(1.北京大学第一医院普通外科,北京,100034;2.北京大学第一医院医学影像科)
腹腔镜左半结肠癌、乙状结肠癌与直肠癌根治术具有创伤小、康复快等优势,近年在临床获得广泛开展。腹腔镜手术中血管解剖及止血难度均大于开腹手术。最近的研究显示,保留左结肠动脉(left colic artery,LCA)能通过保留结肠血液供应促进肠道功能恢复,降低术后吻合口漏与低位前切除综合征的发生率[1]。然而,肠系膜下动脉(inferior mesenteric artery,IMA)向下游分支为LCA、乙状结肠动脉、直肠上动脉多个分支,且LCA与肠系膜下静脉(inferior mesenteric vein,IMV)解剖位置分型形式多样。因此,腹腔镜下保留LCA的结、直肠癌根治性手术依然是胃肠外科医师的挑战之一。为了血管根部淋巴清扫的完整性、保证术后肠管的血液供应充足,术前了解IMA、IMV及其分支的解剖走行是腹腔镜左半结肠癌、乙状结肠癌与直肠癌根治术能否顺利进行的重要因素[2-3]。与数字减影血管造影相比,多层螺旋CT血管成像(multislice spiral computed tomography angiography,MSCTA)属于非侵入性检查[4],并在临床工作中广泛应用。我们尝试通过探索MSCTA判读左半结肠血管解剖变异的准确性,评估该技术在腹腔镜结、直肠癌根治术中的应用价值。
1 资料与方法
1.1 临床资料 回顾性收集2018年9月至2021年11月在北京大学第一医院普通外科住院行左半结肠、乙状结肠、直肠癌根治术,并接受腹部增强CT扫描的患者。纳入标准:(1)我院手术治疗的左半结肠癌、乙状结肠癌、直肠癌患者;(2)接受腹盆腔增强CT扫描。排除标准:(1)有腹部、胰腺、脾脏、结直肠及妇科手术史;(2)CT图像质量不佳,包括存在呼吸运动伪影、金属植入物伪影等导致影响血管结构观察,或增强扫描管腔内CT值<150 HU;(3)重度血管粥样硬化、钙化导致血管显影不良;(4)图像缺失;(5)未成年人。共纳入92例患者,其中男56例,女36例,中位年龄63(54,72)岁。身高平均(166.9±6.4)cm,平均体重(66.7±9.1)kg,BMI平均(23.9±2.9)kg/m2。左半结肠癌8例、乙状结肠癌25例、直肠癌59例(其中54例接受Dixon术,4例Miles术,1例Hartmann术)。均接受腹腔镜手术,3例由于各种原因中转开腹。
1.2 CT检查方法 应用Definition750 HD 64层螺旋CT机进行扫描。患者取仰卧位,扫描条件:120 kV,自动管电流技术,噪声指数18,准直器宽度0.625 mm,螺距0.984。用高压注射器经肘前静脉注入碘浓度为320 g/L的碘海醇对比剂,速度为3~4 mL/s,根据患者体重调整剂量为80~100 mL,对比剂注射完毕后注入生理盐水30 mL冲洗。行腹盆部多期CT增强扫描,包括平扫、动脉期、门静脉期;动脉期采用同层动态追踪技术触发扫描,将感兴趣区置于上腹部腹主动脉管腔内,避开钙化及粥样硬化斑块,间隔1 s连续扫描,待管腔内CT值达100 HU触发扫描,动脉期扫描结束后30 s启动门静脉期扫描,扫描范围包括膈顶至耻骨联合;扫描结束重建1 mm层厚、1 mm层间隔图像。所得数据传至工作站进行后续图像处理分析。
1.3 图像处理及数据分析 患者的静脉期薄层图像在GE ADW4.5工作站进行三维重建,由副主任医师以上职称的外科医师与放射科医师各1名对患者动、静脉期重建图像中肠系膜下动、静脉脉及其分支血管走行进行解读。采用多平面最大密度投影技术显示各个分支血管解剖及走行,对于结构重叠血管来源难以判断的病例,由相关医师结合原始横轴位图像确定血管的来源及名称,并根据解剖分型进行归类统计。
1.4 LCA与IMV相对关系的判读与分型方法 由于No.253淋巴结清扫是以IMA动脉根部水平为起始点,因此北京大学第一医院根据IMA根部水平LCA与IMA的解剖关系将其分为五型,我们称之为“北大医院分型”。Ⅰ型(内侧型):LCA位于IMV内侧;Ⅱ型(交叉型):LCA与IMV在IMA根部水平相交叉;Ⅲ型(外侧型):LCA位于IMV外侧≤15 mm;Ⅳ型(远侧型):LCA位于IMV外侧且之间距离>15 mm;Ⅴ型(边缘型):在IMA动脉根部水平,IMV距IMA根部超过50 mm。见图1。
图1 LCA/IMV解剖位置“北大医院分型”及对应的典型MSCTA图像(A:Ⅰ型,LCA内侧型;B:Ⅱ型,LCA交叉型;C:Ⅲ型,LCA外侧型;D:Ⅳ型,LCA远侧型;E:Ⅴ型,IMV边缘型)
1.5 统计学处理 应用SPSS 23.0软件进行数据分析。计数资料以[n(%)]表示。符合正态分布的数据以均数±标准差描述,不符合正态分布数据以中位数(四分位数间距)描述。单因素风险分析采用χ2检验。P<0.05表示差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 CT判读肠系膜动脉分型情况及LCA与IMV的位置关系 通过复习MSCTA及手术录像,我们统计得知,MSCTA判读的准确性达98.91%(91/92)。1例判读有误,系淋巴结肿大压迫LCA根部所致。根据兰平教授团队的IMA分型方法[5],Ⅰ型:LCA独立发出,乙状结肠动脉与直肠上动脉共干),占38.04%(35/92);Ⅱ型:LCA与乙状结肠动脉共干,占23.91%(22/92);Ⅲ型:LCA、乙状结肠动脉与直肠上动脉三支共干,占33.70%(31/92);Ⅳ型:LCA缺如,占4.35%(4/92)。95.65%(88/92)的患者存在LCA,4例患者LCA缺如。
2.2 CT判读LCA与IMV的位置关系 经过统计,88例患者存在LCA。其中1例患者IMV属于边缘型,未与LCA形成关系;74例(74/87,85.06%)患者的IMV走行于LCA后方;13例(13/87,14.94%)走行于LCA前方(图2)。IMA根部距LCA的距离平均为(30.11±11.85)mm,距IMV的距离平均为(24.77±10.36)mm。根据IMA根部水平LCA与IMV相对位置,将LCA与IMV相对位置分为五型,我们称之为“北大医院分型”。由于4个病例缺少LCA,因此未纳入计算。Ⅰ型(LCA内侧型)占13.64%(12/88);Ⅱ型(LCA交叉型)占30.68%(27/88);Ⅲ型(LCA外侧型)占37.50%(33/88);Ⅳ型(LCA远侧型)占17.05%(15/88);Ⅴ型(IMV边缘型)仅1例,占1.14%(1/88),该例IMA根部距IMV为65 mm,距LCA为62 mm,见表1。统计显示,除边缘型外,LCA内侧型IMA根部距IMV的距离最远,显著大于LCA交叉型、外侧型与远侧型(P<0.05);LCA远侧型IMA根部距LCA的距离最远,显著大于LCA内侧型、交叉型、外侧型(P<0.05)。见图3。
图2 A:LCA行走于IMA前方(左图轴位CT图像;中图:冠状位CT图像;右图:术中图像);B:LCA行走于IMA后方(左图:轴位CT图像;中图:冠状位CT图像;右图:术中图像)
图3 不同分型IMA根部距LCA、IMV的距离。除边缘型外,内侧型IMA根部距IMV的距离最远,显著大于交叉型、外侧型、远侧型(*P<0.05)。远侧型IMA根部距LCA的距离最远,显著大于内侧型、交叉型、外侧型(*P<0.05)
2.3 IMV的汇入类型 通过解读CT统计可知,IMV汇入脾静脉(splenic vein,SV)是最常见的回流模式,占55.43%(51/92);34.78%(32/92)的IMV汇入肠系膜上静脉(superior mesenteric vein,SMV);6.52%(6/92)的IMV汇入SMV与SV交汇位置;3.26%(3/92)的IMV汇入空肠第一支静脉。IMA根部水平以上IMV有2个分支的最多,占51.09%(47/92);1个分支者次之,占25.00%(23/92);3个及以上分支者占20.65%(19/92);0个分支者仅3例,占3.26%(3/92),见表2。
表1 LCA/IMV解剖位置分型占比及IMA根部到LCA/IMV的距离
表2 IMV汇入形式及IMA根部水平以上的分支情况
2.4 影响LCA/IMV解剖位置分型的单因素分析 为研究患者生理指标是否影响LCA/IMV解剖位置分型,我们采用χ2检验的方法检验患者的性别、年龄、身高、体重、BMI指数、IMV回流方式、IMV与LCA的前后关系等与LCA/IMV解剖位置分型之间的关系。结果表明,LCA/IMV解剖位置分型与上述生理指标均无显著相关性。见表3。
表3 影响LCA/IMA解剖位置分型的单因素分析
3 讨 论
结、直肠癌手术后吻合口愈合受多种因素的影响,包括吻合口水平、吻合时肠系膜张力、边缘血管的连续性、肠系膜动脉粥样硬化程度等。即使对于经验丰富的外科医生,采用何种手术方式才能保证吻合口的良好愈合仍是一个挑战。病变肠管切除后保证吻合口近端肠管最佳的血液循环仍然是术后重建的关键。研究结果表明,保留LCA组直肠癌低位前切除术后恢复通气时间显著早于未保留LCA组的患者[6]。外科医师术中选择保留LCA来增加吻合口血供。我们的研究结果表明,术中保留LCA能改善直肠低位前切除术综合征的发生概率[1],同时降低术后吻合口漏发生率[4]。有研究者认为,相较保留LCA的低位结扎方式,IMA的高位结扎可使近端结肠更加松弛游离,吻合口张力更低。然而,我中心在临床实践中发现,保留LCA可使吻合口近端结肠血供更好,从而避免了因血供因素而切除不必要的远端结肠。因此,保留LCA反而可保留更多结肠,从而有助于肠管的无张力吻合。
但是,由于IMA及其附属分支变异多样,对于经验积累期的外科医师,如果术前对IMA分型及与IMV位置关系认识不足,术中则容易出现意外出血,最终被迫选择根部结扎IMA。同时,在保留LCA的情况下清扫LCA及IMA背侧淋巴结往往更困难。这也是过去选择高位结扎不保留LCA的重要理由之一[7]。因此术前对于患者肠系膜根部血管分型的了解是主刀医师的必须工作。本研究结果显示,LCA与IMV的相对解剖关系、变化形式与患者年龄、性别、身高、体重、BMI、IMV与LCA的前后关系类型、IMV的汇入位置等指标均无相关性。因此,术前通过MSCTA对IMA、IMV与LCA等血管进行影像学评估,既利于精准保留LCA与IMV分支,又可帮助外科医生制定手术策略,减少不必要的出血风险,缩短手术时间,降低近端肠缺血的风险,有助于系膜根部淋巴结的规范化清扫。
IMV引流直肠上静脉、乙状结肠、降结肠各段的静脉血,最终通过SV与SMV汇入门静脉。肠管切除后,近端肠管的静脉血液回流是否通畅同样是影响肠管血液循环的重要问题。对于保留LCA的直肠癌根治术或结扎LCA根部的左半结肠癌根治术,术前了解IMV的解剖结构、IMV与IMA各分支间的关系同样重要。对于左半结肠癌手术,大多数情况需在胰腺下缘结扎并切断IMV主干,术前了解IMV的回流情况对于主刀医师胰腺下缘的分离、解剖具有重要的指导意义。对于需要保留LCA的直肠癌或乙状结肠癌根治术,在IMA根部No.253组淋巴结清扫过程中极易损伤IMV从而导致出血,而对于结肠脾曲、降结肠近端无主要IMV分支的患者,需要考虑向IMV远端解剖以求保留IMV的远端分支,以保障结肠吻合口近端的血液回流。
日本学者观察了IMV的重要分支结肠脾曲的静脉回流情况,并将其分为四型,1型:52.1%脾曲静脉回流入IMV,并最终回到SV;2型(19.8%):脾曲静脉回流入IMV,并最终回到SMV;3型(3.1%):脾曲静脉独立流入SV;4型(25.0%):脾曲静脉缺如[8]。另有学者研究了左半结肠癌手术患者,通过CT血管造影的方法评价IMV的回流方式及IMA根部至IMV的距离。研究发现,IMV回流入SV的患者较回流入SMV者多一倍,另有少部分患者回流入SV与SMV的汇合点,3例汇入结肠中静脉。IMA根部至IMV的中位长度为22.1 mm,其中最近的为1.3 mm,最远的为84.9 mm[9]。本研究中,我们发现IMV汇入SV是最常见的回流形式,这一结果与上述结果类似,但我们的研究中未发现汇入结肠中静脉的病例,有3例汇入空肠第一支静脉。一项基于对155具尸体的解剖结果发现,91%的IMV主干与低位IMA、LCA伴行[10]。我国中山大学兰平教授团队根据LCA与IMV的相对位置将两者间的解剖模式分为LCA内侧型、外侧型、远侧型,占比分别为21%、50%与29%[11]。
本研究结果显示,大部分IMV行走于LCA后方,IMA根部距LCA的距离平均为(30.11±11.85)mm,距IMV的距离平均为(24.77±10.36)mm。根据笔者所在单位的分型方式,对92例患者MSCTA的判读与统计,发现在IMA根部水平,大部分LCA与IMV相交叉或行走于IMV内侧;少部分患者的LCA在IMA根部水平位于IMV的略外侧,但不超过1.5 cm。另有少部分特殊类型的情况如LCA远侧型、IMV边缘型。
在IMA低位结扎手术中,IMA根部No.253组淋巴结同样需要完整清扫,但LCA则需要予以保护与保留。手术器械在由IMA根部至外侧的清扫过程中,主刀医师除术前需了解IMA分型外,还需了解IMA根部至LCA、IMV的距离,遇到它们的先后次序及两支血管的前后关系。对于LCA内侧型与交叉型的病例,主刀医师在结扎切断IMV的过程中应尽量避免伤及LCA。对于LCA远侧型的病例,需在清扫No.253淋巴结时首先暴露、结扎IMV,避免IMV不必要的出血。尤其特殊类型的血管变异,如远侧型LCA患者中,LCA与边缘动脉接近,结扎切断边缘动脉可能意外损伤LCA,应予以格外重视。对于IMV边缘型的病例,术前了解血管情况可提高主刀医师的手术效率,缩短IMA根部淋巴结清扫时间。
同时主刀医师术前应了解IMV的回流方式、近端IMV的分支情况。对于IMA根部水平以上的IMV分支情况,目前少有研究进行统计。我们的研究表明,在IMA根部水平以上IMV有3个及以上分支者占20.65%,2个分支者占51.09%,1个分支者占25.00%,0个分支仅占3.26%。由此统计数据可见,IMA根部水平以上0支或1支分支者约30%。在直肠或乙状结肠手术中,对于少数的IMA根部水平以上IMV分支较少或无分支的患者,应视具体情况尽力向尾侧游离IMV,直至出现有边缘静脉回流IMV的分支后予以保留,尽量避免手术区域近端保留的降结肠或乙状结肠淤血。
MSCTA技术使肠系膜下动、静脉血管系统有了很好的可视化,有助于术前评估IMV与IMA的血管解剖变异,为腹腔镜辅助左侧结直肠手术提供安全的术中导航,并预防并发症的发生。因此,我们团队认为,应将“术前CT血管重建技术对IMA、IMV进行精准化分型”纳入诊疗规范中,实现左半结肠癌、乙状结肠癌、直肠癌的精准化手术治疗。