自1984年股外侧皮瓣用于头颈肿瘤术后修复以来，穿支皮瓣（anterolateral thigh，ALT）技术在修复外科领域日益受到关注。其优势在于能提供面积较大的皮瓣、筋膜、肌肉和直径适宜的长血管蒂，便于血管吻合。穿支皮瓣移植要求获得纤薄、柔韧且血管丰富的皮瓣，并在移植后保留皮瓣组织的神经支配、血管化和肌肉功能。在术中，术者需将穿支皮瓣与周围皮肤完全分离，仅保留供血大动脉的一个或两个穿支滋养动脉。然而，由于穿支血管的解剖结构存在个体差异，术前准确定位可靠的穿支血管对手术的安全规划至关重要。

皮瓣血管的术前影像学评估是预测个体血管解剖特征、优化术后皮瓣功能和提高手术成功率的关键手段。目前，主要有几种成像方法可用于术前评估，包括超声、数字减影血管造影、计算机断层血管造影（computed tomography angiography，CTA）和磁共振血管造影。超声由于无法提供三维立体图像，且评估结果依赖于操作者的经验，因此应用受限^[1-2]；数字减影血管造影属于有创检查，同样存在局限性；磁共振血管造影因扫描时间较长，日常用于皮瓣血管评估的应用较少。相比之下，CTA具有成像速度快、薄层扫描、空间分辨率高等优势，能够直观地显示血管走向及其与其他解剖结构的关系，在显示穿支血管方面具有明显优势^[3-4]。

随着CT设备的更新、扫描技术的优化以及图像后处理技术的精进，目前已有多种方法用来提高对穿支皮瓣血管的显示能力。小视野（small field of view，Small FOV）技术可以缩小重建范围，增加图像分辨率；造影剂注射方案也会影响血管显示效果；CTA的后处理技术如多平面重建（multi planar reformation，MPR）和曲面重建（curved multi planar reformation，CPR），能够进一步提高血管显示质量。

本研究综合应用能谱CT技术、小视野（small FOV）技术、改进造影剂注射方案、及CTA图像后处理等技术，旨在增强穿支血管与周围组织的对比度。比较CTA所获得的穿支血管信息（包括位置、走向及起源）与术中皮瓣区域的实际情况，并设立对照组，探讨显示穿支血管的最佳CTA扫描和重建方案，以期为临床皮瓣移植手术提供有效的参考。

1.   资料与方法

1.1   一般资料

选取首都医科大学附属北京友谊医院耳鼻喉头颈外科2018年1月至2021年8月收治的13例患者。患者中，男性11例，女性2例，年龄范围为41～78岁，平均年龄为（58±11）岁。所有患者术前均完成旋股外侧动脉（lateral circumflex femoral artery，LCFA）CTA扫描。

纳入标准：头颈部肿瘤广泛切除后，导致复杂组织缺陷，需进行组织修复或肌肉功能重建的患者。排除标准：①因肾功能衰竭或对造影剂有不良反应而未行术前CTA的患者；②因外周血管疾病而不适合行穿支皮瓣手术的患者；③术中数据收集不完整的患者。

对照组选取首都医科大学附属北京友谊医院放射科2020年9月至2023年4月进行双下肢动脉CT非能谱血管成像检查的13例患者。对照组中，男性12例，女性1例，年龄为37～73岁，平均年龄为（59±10）岁。影像检查结果显示股动脉及其分支血管无明显病变。

本研究方案已通过首都医科大学北京友谊医院伦理委员会批准（2022-P2-149-01）。所有患者均签署书面知情同意书。

1.2   研究方法

（1）研究组。采用GE revolution 宽体探测器CT扫描仪，并使用宝石能谱技术（gemstone spectral imaging，GSI）。扫描参数：转速0.5 s/r，自动毫安调节，螺距0.992∶1，重建算法ASIR-V 50％。扫描范围为自肾动脉上极至足尖。扫描前，在患者双腿表面以髂髌线中点为中心使用金属标记线标记穿支血管位置。

造影剂注射方案。使用碘海醇或碘伏（350 mgI/mL）按0.8 mL/kg注射，流速为5 mL/s。随后注射50 mL 生理盐水（70％）与造影剂（30％）的混合物，流速为4 mL/s。

重建方法。扫描后，以单腿为中心重建小视野数据，并将其传输至后处理工作站（ADW 4.7，GE）。提取50 keV单能图像进行图像重组，采用曲面重建技术（CPR）与容积重建技术（volumetric reconstruction，VR）。在三维工作站载入数据后，首先去除骨骼结构，并完成股动脉及旋股外动脉主干的容积成像沿旋股外动脉主干方向进行冠状位多平面重组（MPR），层厚2 mm，层间隔1 mm，观察旋股外动脉远端各皮支血管分布。

手动识别穿支血管路径，勾画穿支血管长轴以获得曲面图像，追踪至可见的穿支终点。在轴位图像标记并定位穿肌点，最后将穿支血管曲面图像与旋股外动脉主干容积成像图像融合，确定穿支血管穿肌点与体表金属定位线的相对位置（图1）。

图  1  三维重建定位主要方法

注：（a）体表定位，（b）曲面重建显示穿支血管走形（起止点未显示），（c）曲面路径与容积重建融合，体现皮支血管走形。虚线箭头为旋股外动脉降支主干，实线箭头为keguan穿支动脉。

Figure  1.  Primary Methods of 3D Reconstruction and Localization

下载: 全尺寸图片 幻灯片

术中对照。研究组在术中将CTA标记的穿支体表位置与实际情况进行对比，评估CTA对穿支位置、路线及起源的准确性。

（2）对照组。使用同样的CT扫描仪。扫描参数：转速0.5 s/r，自动毫安调节，螺距0.992∶1，重建算法ASIR-V 50％。扫描范围与研究组一致。造影剂注射方案为两阶段：第1阶段注射碘海醇或碘伏（350 mgI/mL），剂量0.8 mL/kg，流速5 mL/s。第2阶段注射40 mL生理盐水，流速4 mL/s。

重建方法。扫描后将数据传至后处理工作站（ADW 4.7，GE），进行容积成像并去除骨骼结构，完成股动脉及旋股外动脉主干的容积成像。

主观评价。由两位医师独立分析旋股外动脉的影像，医师甲从业20年的副主任医师；医师乙从业10年的主治医师。两者在不知分组及彼此评分的情况下，分别使用3分制标准对图像质量进行评分。3分：图像对比度高，血管边缘锐利，远端分支清晰；2分：图像对比度一般，血管边缘模糊，远端分支显示一般；1分：图像对比度差，血管边缘粗糙，远端分支显示不佳。

客观评价。在旋股外动脉及周围肌肉组织区域勾画感兴趣区（ROI），测量CT值及标准差，得出图像噪声。对相邻层面测量3次，取平均值。肌肉组织的ROI面积为（100±10）mm²。血管ROI面积为管腔的2/3。计算旋股外动脉的信噪比（signal-to-noise ratio，SNR）对比噪声比（CNR）。

1.3   统计方法

采用SPSS 19.0统计软件进行数据处理与分析。对病例组与对照组SNR及CNR的差异进行Shapiro-Wilk检验，结果显示数据符合正态分布，并通过方差齐性检验。

用独立样本t检验比较病例组与对照组SNR及CNR的差异，以P＜0.05表示有统计学意义。病例组与对照组主观评分分布不符合正态分布，采用Mann-Whitney U检验比较两组间主观评分的差异，以P＜0.05表示有统计学意义。

2.   结果

研究组SNR较对照组稍高，但两组差别无统计学意义。研究组CNR均值为18.25±7.38，对照组CNR均值为7.26±2.64，将研究组与对照组的CNR进行独立样本t检验，结果研究组CNR明显高于对照组，两组差别有统计学意义（表1）。

表  1  研究组及对照组图像客观评价

Table  1.  Objective evaluation of image quality in study and control groups

客观评价	组别			统计检验
	研究组（13例）	对照组（13例）		t	P
SNR（均值±标准差）	3.98±1.43	3.67±1.93		0.464	0.647
CNR（均值±标准差）	18.25±7.38	7.26±2.64		5.063	0.000

下载: 导出CSV 

| 显示表格

分别对研究组及对照组图像进行主观评分，结果显示：研究组1分的3例，2分的4例，3分的6例；对照组1分的7例，2分的2例，3分的4例。采用Mann-Whitney U检验比较研究组与对照组主观评价的差异，结果两组差别无统计学意义（表2）。

表  2  研究组及对照组图像主观评价

Table  2.  Subjective image scoring for study and control groups

主观评价	组别			统计检验
	研究组（13例）	对照组（13例）		Z	P
1分	3	7		-1.316	0.188
2分	4	2
3分	6	4

下载: 导出CSV 

| 显示表格

研究组术前在CTA上检测到的穿支血管均在手术中得到了证实^[5]。所有病例的CTA与术中所见穿支坐标点距离均<5 mm（表3）。

表  3  CTA测量与术中穿支血管对比

Table  3.  Comparison of CTA measurements using intraoperative perforator vessels

患者	CTA识别穿支数量/个	术中发现穿孔数量/个	CTA与术中发现穿支坐标点距离/mm
1	1	2	1.1
2	2	3	1.1，1.3
3	1	1	1.0
4	2	3	0.4，0.4
5	2	2	0.6，0.4
6	2	2	0.6，0.1
7	2	2	0.9，1.3
8	1	2	1.1
9	1	1	0.4
10	2	2	0.7，0.6
11	2	2	0.7，0.1
12	1	2	0.4
13	1	1	0.9

下载: 导出CSV 

| 显示表格

3.   讨论

皮瓣供血区由于穿支血管损伤而引发的缺血坏死，是股前外侧皮瓣手术的主要并发症之一^[6]。术前通过个性化血管分析制定合理的手术方案至关重要，其中，最关键的一步是准确预测皮瓣供血血管的位置、路径和来源。过去20多年来，随着穿支皮瓣技术的提出和广泛应用，外科医生愈发重视术前对皮瓣供血血管的检测，以减少供区损伤并获得更好的治疗效果，从而制定更加科学的手术计划。

计算机断层扫描血管造影（CTA）的临床应用日益精确和全面，在皮瓣外科术前设计中的作用也愈发重要。大量研究已经证实了CTA检查的精准性和有效性。田皞等^[6]研究表明，在准备游离股前外侧皮瓣时，通过术前CTA观察动脉走行可提高皮支血管识别的准确率，增加皮瓣制备的成功率、并减少供瓣区的创伤^[7]。Kuo等^[8]和马振中^[9]的研究也证实，CTA用于腹壁下深动脉穿支和股前外侧穿支手术的术前成像，能够改善手术结果并缩短手术时间。

在本研究中，我们详细标记并测量了髂髌线的长度、降支进肌点的位置、皮瓣穿支血管的数量、直径、位置、类型、来源及皮瓣血管蒂的长度。通过CTA技术，医生可以在术前充分掌握旋股外侧血管系统的解剖结构，评估逆行股前外侧皮瓣的种类，并判断皮瓣切取的可行性，从而依据患者的具体血管情况制定个性化的手术方案。

本研究结合体表标记、曲面重组与容积重组技术，将穿支血管的三维结构投影到皮肤表面，形成二维图像。通常情况下，穿支血管包绕在皮下脂肪中，密度对比明显，路径清晰。然而，多数肿瘤患者由于体重减轻、脂肪减少，导致穿支血管与周围肌肉及筋膜的密度对比下降，显示困难。此外，大腿表面高度弯曲，需通过多个倾斜平面操控三维数据，使穿支血管穿肌点的显示更加复杂。旋股外动脉降支直径通常为1～2 mm，增强后与周围肌肉对比不明显，而穿支血管在皮下脂肪中行走路径较为清晰。

我们利用最大密度投影技术定位皮下合适的穿支动脉，并通过曲面重组技术逆向追踪血管中轴线，连接不同平面的血管，展示降支动脉的完整路径及形态。最后，将重建路径融入腿部容积成像中，清晰显示降支及穿支血管与其他结构的关系。Markham等^[10]的研究表明，曲面重组技术有助于术前确定心脏旁路移植的长度和轨迹，减少手术中的不确定性与风险，提升手术的准确性和成功率。

以往研究多通过CTA图像的虚拟参考线定位穿支，容易产生误差。由于ALT皮瓣通常从深筋膜下方采集，穿支血管穿入深筋膜的位置尤为关键。本研究通过在患者大腿表面贴敷钡线纱布，建立体表与CTA图像均可见的坐标系。扫描后，根据钡线标记的体表坐标并结合重建图像，精确确定深筋膜穿肌点的位置。在本研究中，术前CTA识别的21个穿肌点在手术中均得到验证，所有穿支坐标点与术中实际发现的距离均小于5 mm（表3）。

能谱CT的能谱成像技术（gemstone spectral imaging，GSI）生成40～140 keV的101个单能量图像（monochromatic，Mono）。李英豪等^[11]的研究表明，在下肢动脉CTA检查中，最佳单能量图像较64排螺旋CT能显著提高对远端小血管的显示能力。选取低keV图像可以提高组织的对比噪声比（CNR），从而改善对穿支血管的显示效果。

在观察股外侧大腿的穿支血管时，既往研究通常在股外侧动脉充分充盈造影剂后进行显示。如果造影剂充盈不足，穿支血管的对比度会下降，影响后续的重建分析。反之，造影剂过量可能增加患者的肾脏负担。本研究采用双阶段造影剂注射法，首次注射用于充盈主要血管，随后注射生理盐水以增强皮瓣支血管的充盈压力，从而提高末梢血管的显示质量^[12-13]。

常规CT扫描视野较大，难以准确观察穿支血管的边缘结构，因此，显示穿支血管出肌点及其在皮下脂肪中的走行存在一定难度。李晶晶等^[14]的研究表明，相比常规视野，小视野扫描可减少因金属支架形成的硬化伪影像素体积，降低噪音对支架腔内影像的影响。王鑫宏等^[15]的研究表明，局部放大重建可以提高肺小结节诊断的准确性。叶国伟等^[16]研究也表明，小视野扫描技术能够更好地展示沟槽状胰腺炎的特征，从而更加细致地评估病灶及胰管的结构，提高诊断水平。本文研究发现，缩小重建视野（FOV）并进行局部放大重建，可以减小重建像素，提高穿支血管的空间分辦率。

4.   结论

本研究结果显示，通过对病例组及对照组的信噪比（SNR）及对比噪声比（CNR）进行统计分析，发现病例组的CNR明显高于对照组，两组差异具有统计学意义，表明病例组的图像对比信噪比较度明显优于对照组。此外，研究还对两组图像进行了主观评价，采用3分制进行评价，结果显示病例组的1分3例，2分4例，3分6例；对照组的1分7例，2分2例，3分4例。这表明病例组在穿支血管显示的主观评价上，获得高分的比例明显多于对照组。然而，统计分析显示两组的SNR及主观评价差异无统计学意义，我们认为这可能与研究样本量较少有关，若能进一步扩大样本量进行验证，可能会有更具意义的结果。

研究还表明，病例组在术前通过CTA检测到的穿支血管均在手术中得到了证实，且所有病例中CTA与术中所见穿肌点的坐标点距离均小于5 mm，说明此技术为实际手术提供足够的有效穿支血管信息。

综上所述，多种技术的综合应用有效增强了皮支血管与周围组织的对比度，获得了满意的CT图像质量，提升了图像分析的准确性，为临床医生提供了更可靠的技术支持，有助于更好地分析供血血管的位置、走行和来源。

本研究的局限在于样本量较小，影响了统计分析的有效性，未来需通过扩大样本量进一步验证研究结果。