基于多层螺旋CT的供肝动脉解剖变异与新解剖分型研究

2020-08-11 10:04王承宇张志鹏方真好李贤初李玺尹俊达邓圣军杨浩龙学颖吴畏
中国普通外科杂志 2020年7期
关键词:分支起源分型

王承宇,张志鹏,方真好,李贤初,李玺,尹俊达,邓圣军,杨浩,龙学颖,吴畏

(中南大学湘雅医院 1.老年外科 2.普通外科 3.国家老年疾病临床医学研究中心 4.放射科,湖南 长沙 410008;5.湖南省郴州市第一人民医院 普通外科,湖南 郴州 423000)

经典的肝总动脉(common hepatic artery,CHA)起自腹腔干(celiac axis,CA),发出胃十二指肠动脉(gastroduodenal artery,GDA)后延续为肝固有动脉(proper hepatic artery,PHA),再分出左肝动脉(left hepatic artery,LHA)与右肝动脉(right hepatic artery,RHA);但供肝动脉的起源、分支、数目、行程常有不同变化。开展胰十二指肠切除、胆管癌根治、胃癌根治、肝切除、肝脏移植等手术及处理血管损伤时,术前对供肝动脉的实际解剖情况有充分详尽的认识,有利于制订手术预案、规避手术风险[1-5]。多层螺旋CT血管成像(multi-slice CT angiography,MSCTA)技术的应用,为外科医生术前详尽了解血管解剖提供了可能[6]。本研究通过多层螺旋CT(multi-slice CT,MSCT)观察CHA起源、左右肝供血动脉来源,对肝脏供血动脉系统进行解剖学分型,从而为临床实践提供参考。

1 资料与方法

1.1 入选标准

回顾性分析2019年1月1日—2019年3月31日中南大学湘雅医院使用多层螺旋CT机(64排以上探测器)行腹盆腔CT扫描的连续性病例的影像资料。纳入标准:⑴ 18~85岁;⑵ 无腹部手术史;⑶ 行腹盆腔双期扫描,并进行多平面重建(multi-planar reformation,MPR);⑷ 图像质量高,所观察动脉显示清晰;⑸ 无胸腹部动脉夹层、动脉瘤、动脉闭塞、动脉重度狭窄、动脉栓塞等疾病;⑹ AA、CA、肠系膜上动脉(superior mesenteric artery,SMA)主干及其主要分支周围无导致供肝动脉受压或影响其观察的病变。

1.2 研究方法

1.2.1 阅片人员阅片小组人员包括1名外科住院医师、2名外科学硕士、1名影像科硕士,阅片小组人员先期在1名胃肠外科主任医师和1名有20余年腹部阅片经验的放射科副主任医师的共同指导下进行阅片训练,通过2名指导老师考核认可后,开始阅片并记录腹部血管解剖情况,如遇有疑问的病例,由指导老师进行确认。有非教科书描述的解剖情况或图像分析困难时,由6名研究人员共同阅片讨论确定。

1.2.2 观察方法及指标影像学的观察在院内的影像归档和通信系统上进行,主要方法为:在CT动脉期薄层横轴位原始图像上仔细追踪各动脉的走行,同时辅以多平面重建、最大密度投影、容积再现等多种二维或三维图像后处理技术观察。观察内容包括:AA分支,CA与SMA的起源、分支、走行、分布,发自AA及其分支的供肝动脉。记录并统计上述动脉的各项数据,与现有的国际上接受度较广的供肝动脉分型进行比较分析。

1.3 与供肝动脉有关的其他血管

肝脾干(hepatosplenic trunk,HSpT)、胃脾干(gastrosplenic trunk,GSpT)、肝胃干(hepatogastric trunk,HGT)[7]:为发出CHA、脾动脉(SA)和胃左动脉(left gastric artery,LGA)其中2支的动脉干。腹腔干肠系膜上干(celiacomesenteric trunk,CMT)、肝脾肠系膜上干(hepatosplenomesenteric trunk,HSpMT)[7-9]:前者为CA与SMA共干,后者为GSpT和SMA共干。代右肝动脉(replaced right hepatic artery,RRHA)、替代左肝动脉(replaced left hepatic artery,RLHA)[10]:缺少由CHA及其分支发出的LHA、RHA时,由其他腹腔内动脉发出供应左、右肝的动脉。副右肝动脉(accessory right hepatic artery,ARHA)、副左肝动脉(accessory left hepatic artery,ALHA)[11]:CHA及其分支发出LHA、RHA,同时存在的由其他腹腔内动脉发出供应左、右肝的动脉。

1.4 国际供肝动脉分型

1966年Michels[12]统计200具尸体解剖情况,较全面分析研究供肝动脉起源及分支情况,提出了供肝动脉Michels分型,共10个分型。I型:PHA分出RHA、中肝动脉(middle hepatic artery,MHA)及LHA,占55%;II型:RLHA起源于LGA,占10%;III型:RRHA起自SMA,占10%;IV型:RRHA起自SMA+RLHA起源于LGA,占1%;V型:ALHA起源于LGA,占10%;VI型:ARHA起源于SMA,占7%;VII型:ARHA起源于SMA+ALHA起源于LGA,占1%;VIII型:RRHA+ALHA或ARHA+RLHA,占2%;IX型:CHA起源于SMA,占2.5%;X型:CHA起源于LGA,占0.5%。

1994年Hiatt等[13]以1 000例肝脏移植手术患者为研究对象,统计分析了供肝动脉的解剖和变异情况,提出Hiatt分型,共6型。I型:正常,占75.7%;II型:RLHA或ALHA源自LGA,占9.7%;III型:RRHA或ARHA源自SMA,占10.6%;IV型:RRHA或ARHA(发自SMA)+RLHA或ALHA(发自LGA),2.3%;V型:CHA来自SMA,占1.5%;VI型:CHA来自AA,占0.2%。

1.5 统计学处理

根据病例观察表所得结果建立数据库,由2名成员协作录入EXCEL表格,第三人监督核对,避免数据录入错误。应用SPSS 23.0软件包进行统计。

2 结 果

2.1 一般资料

共阅片1 738例,符合纳入标准的共计1 520例,患者年龄18~85岁,其中男967例(63.6%),女553例(36.4%)。

1 520例中符合Michels分型标准的1 504例(98.95%),包括:I型1 294例(85.13%);II型38例(2.50%);III型66例(4.34%);IV型4例(0.26%);V型65例(4.28%);VI型7例(0.46%);VII型0例(0.00%);VIII型7例(0.46%);IX型23例(1.51%);X型0例(0.00%)。不符合Michels分型标准的16例(10.53‰)(表1)。

1 520例中符合Hiatt分型标准的 1 507(99.14%),包括:I型1 294例(85.13%);II型103例(6.78%);III型73例(4.80%);IV型11例(0.72%);V型23例(1.51%);VI型3例(0.20 %)。不符合Hiatt分型标准的 13例(8.55‰)(表2)。

表1 本研究中Michels分型标准未包含的情况[n(‰)]Table 1 Anatomical conditions not included in the Michels’ classification criteria in this study [n (‰)]

表2 本研究中Hiatt分型标准未包含的情况[n(‰)]Table 2 Anatomical conditions not included in the Hiatt’s classification criteria in this study [n (‰)]

2.2 供肝动脉解剖分型

通过分析本研究中所观察到的供肝动脉的各种情况,结合文献报道及本研究中无法按Michels分型、Hiatt分型标准进行分型的病例,确定从CHA起源、ALHA起源、供肝动脉类型3个方面对供肝动脉解剖进行分析及分型。

2.2.1 CHA起源本研究将CHA分为7型(图1-2)。I型:经典型,即CA起于AA,CHA、SA、LGA均发自CA;II型:CHA起自SMA,SA、LGA发自GSpT;III型:CA、SMA共干,CHA起自CMT;IV型:CHA起自HSpT,LGA起自AA;V型:HSpT与SMA共干,CHA起自HSpMT,LGA起自AA;VI型:CHA直接发自AA,SA、LGA起 自GSpT或分别发于AA;VII型:CHA缺如,供肝动脉为RLHA、RRHA。本研究中,I型占比96.78%,即绝大多数人为经典CHA起源;其他分型所占比例见表3。

2.2.2 ALHA起源本研究中,1 444例(95.0%)未见ALHA存在或ALHA细小不能清晰显示;LGA走行路径与肝门之间常可见间断动脉影,其起源与具体分布分辨困难,推测可能为来源于LGA的ALHA,其中有胃癌患者5例,经与手术视频比对证实为ALHA,术中均予以离断,术后恢复好,无肝功能损害;有明确清晰可辨ALHA的 76例(5.0%),均起源于LGA,其中为单独ALHA者69例(69/76,90.79%),RRHA+ALHA者7例(7/76,9.21%)。

图1 CHA起源分型示意图(黑色标记处为CHA)Figure 1 Schematic diagram of the classification of the origin of the CHA (black color marking the CHA)

图2 CHA起源分型CT图像Figure 2 CT images of origin of the classification of the origin of the CHA

表3 CHA分型具体内容及比例Table 3 The specific content and proportion of CHA classification

2.2.3 供肝动脉类型CHA向右侧走行,发出GDA后即为PHA,走向肝门进一步分为LHA、RHA,入肝供血。本研究将供肝动脉分为5型(图3-4)。I型:即经典型,PHA发出RHA、LHA;II型:RRHA型,PHA仅发出LHA,RRHA起自SMA或SA或AA;III型:RLHA型,PHA仅发出RHA,LGA发出RLHA;IV型:ARHA型,CHA及其分支发出RHA,同时存在其它腹腔内动脉发出供应右肝的动脉;V型:双替代动脉型,CHA缺如,RLHA、RRHA同时存在。各分型所占比例见表4。

图3 供肝动脉类型分型示意图Figure 3 Schematic diagram of classification of the types of the liver supplying arteries

图4 供肝动脉分型CT血管重建图片Figure 4 CT vascular reconstruction pictures of classification of the liver supplying arteries

表4 供肝动脉分型及其所占比例Table 4 Classification of the arteries supplying the liver and their proportions

3 讨 论

AA分支中不成对动脉主要包括CA、SMA、肠系膜下动脉(inferior mesenteric artery,IMA),供应腹内消化器官。CA、SMA及其分支的解剖存在众多变异,供肝动脉可来源于CA系统和/或SMA系统,再由其分支分别供应左右肝脏。供肝动脉的解剖复杂而又非常重要,在涉及肝胆胰胃等上腹脏器的疾病诊疗中意义重大,研究供肝动脉的解剖可为肝脏肿瘤切除、肝脏移植、肝脏肿瘤血管栓塞治疗、胆管癌根治等提供解剖学基础。随着MSCTA技术的应用,外科医生得以在术前获得清晰的动脉血管解剖影像,了解个体血管解剖有无异常,从而制订手术预案。

肝动脉起源及分支情况的Michels分型与供肝动脉解剖和变异的Hiatt分型被广泛接受和使用,但不断有两种分型未涵盖的解剖情况被发现,且Michels的某些分型在其他研究中未能见到。多项研究中按两种分型统计,各型比例也不尽相同[14-18]。两种分型均主要关注替代肝动脉和副肝动脉,同时考虑了CHA起源,但CHA定义不明且存在众多可能起源动脉,左右肝替代肝动脉和副肝动脉有多种可能组合,导致两种分型均有不足之处。Michels分型的IX、X型[12]与CHA起源有关(CHA分别起于SMA、LGA);Hiatt分型V型的CHA起于SMA,VI型的CHA起于AA[13]。有关CA共干的研究中有HSpT、HGT、CMT等多种情况[7,19],亦有HSpMT的报道[9]。经典教科书[20]将CHA定义为从CA到GDA分支处的一段肝动脉,但该定义无法描述CHA的各种变异。当有发自HSpT、HGT、CMT、HSpMT的供肝动脉时,研究者未明确CHA的定义,直接将这些供肝动脉称为CHA[21-23],可能会导致理解上的偏差。Song等[7]、Zaki等[8]将CHA重新定义为:至少包含GDA和1条肝动脉的动脉主干,而不论其来源。结合文献和本组结果,笔者将CHA重新定义为:起自AA或其分支,发出GDA和至少1根供肝动脉的动脉干。

供肝动脉系统不论起源,最终分支入左右肝,入肝动脉以左右命名。各研究中比例最高者均为CA发出CHA[7,24],延续为PHA再发出RHA和LHA供肝。缺少源于CHA的左右肝动脉时,由其他动脉发出供应左右肝的动脉为替代肝动脉;存在CHA来源的左右肝动脉时,同时存在的由其他动脉发出供应左右肝的动脉为副肝动脉。替代肝动脉是供应相应肝叶血流的主要动脉,副肝动脉起协同供血作用。CHA与肝胆胰胃手术[1-4]、各种血管栓塞[25]、介入诊疗[26]等关系极为密切,对CHA起源进行合理分型有非常大的临床应用价值。入肝动脉解剖复杂,左右肝供肝动脉起源、分支、走行多样,组合众多。详尽了解入肝动脉情况,将直接指导胰腺胆道肿瘤手术、肝脏切除、肝脏移植等手术预案的制订。本研究从AA开始梳理动脉分支、走行、分布,明确了所有病例CHA的起源、分支和分布以及非CHA来源的供肝动脉的起源与分布。结合既往研究和CHA的重新定义,对供肝动脉从CHA起源和入肝动脉两个方面进行分型。

本研究组将CHA分为7型,充分考虑到了多种可能变异:AA分支的异常、CA分支的解剖、重要动脉的共干以及CHA缺如的现象。该分型包含了本组所见的各种情况,囊括了文献报道中除Michels分型的X型以外的CHA所有起源。Michels分型[12]中,X型为CHA起源于LGA,但本组与大多数学者[27-28]的研究中均未见此种情况。笔者认为,可将Michels的X型归为LGA起源于CHA,而且这并不影响本研究对CHA起源进行分型。同时,本研究首次对CHA起源进行分型,并对各型所占比例进行统计。I型,即经典型,CHA起源于完整型CA,占96.78%;II型,即CHA起自SMA,占1.64%;III型:CA、SMA共干,CHA起自CMT,未考虑SA、LGA起源;IV型:CHA起自HSpT,LGA起自AA,此型为CHA起源于不完整型CA,本组观察到11例(推测CHA亦有起于HGT可能,但本组病例及本团队既往研究中均未见此种起源[19]);V型:HSpT与SMA共干,CHA起自HSpMT,LGA起自AA,属罕见情况,本组见 4例,既往报道亦仅见个例[29-30];VI型:CHA直接发自AA,占0.26%;VII型:CHA缺如,供肝动脉为替代左、右肝动脉,占0.26%。III型、IV型、V型合并占比1.05%,CMT、HSpT、HSpMT均为AA在腹腔内最大分支,分支处在胰腺上方,上腹腔手术中容易分辨。II型占比排在第2位,此型因CHA起于SMA,SMA从AA发出的位置及走行均位于胰腺后方,CHA发出后亦在后方走行或穿经胰腺实质[7],胰腺外科手术患者若CHA发自SMA,术前识别并据此制订手术计划尤为重要[31]。而识别 VI型、VII型,则在胃癌手术和肝脏手术中意义重大。

CHA或其他动脉发出的入肝动脉走向肝门或直接进入肝实质,各自进入左肝或右肝。当存在RRHA时,无论其来源如何,仅供应右肝,RLHA亦仅供应左肝。外科手术中可见由LGA发出的ALHA,经肝胃韧带走向肝门部,与LHA汇合或直接入肝,且ALHA较细小,予以切断对肝脏供血影响小。文献中源自LGA的ALHA数据偏差较大,可能是由于其在影像学上确认困难[32]。本组中,存在副肝动脉时,左右肝各有其主要供应动脉;ARHA发自于粗大的SMA或CA,清晰可见,未见来源于AA者;ALHA均来自LGA,未见来自AA的情况;95.0%的患者未见ALHA存在或ALHA细小不能清晰显示。当入肝动脉不是经典教科书描述状况时,常独立或同时存在RRHA、ARHA、RLHA、ALHA,可有多种组合形式,情况复杂。考虑到ALHA较细小且对肝脏血供贡献不大,本研究对供肝动脉进行分型时未将ALHA作为分型考虑依据,而是按供肝动脉来源及其所供应肝脏情况分为5型:经典型占90.86%,RRHA型占5.72%,RLHA型占2.50%,ARHA型0.66%,双替代动脉型0.26%。此分型简单易记,通过MSCTA技术可清楚辨别并进行准确分型,将异常情况按其供应左肝还是右肝进行分型,符合目前肝脏解剖学和肝脏外科学的认知,临床上容易推广应用。

本研究中,RLHA出现在III型和V型中,合计占比2.76%;RRHA出现在II型和V型中,合计占比5.98%。RLHA多来自LGA且穿行经过肝胃韧带入肝,异常的左肝动脉易撕裂或结扎,导致肝左叶缺血性坏死[33],故在胃癌手术前了解LGA是否发出RLHA至关重要,有助于避免RLHA的损伤。RRHA起自SMA或SA或AA,在CA、CHA损伤或其他疾病需要结扎时,由于RRHA的存在,右肝的动脉供血不受影响[34]。因起源部位距离肝门更远,与经典的RHA和LHA相比,RRHA和RLHA会更长,对于活体肝移植和劈离式肝移植,存在替代肝动脉时,无论取肝还是动脉吻合均会更容易更安全[35-36]。副肝动脉存在情况不明,ARHA源于SMA、AA,易于分辨;ALHA源于LGA,相对细小,有时通过MSCTA可能辨认困难。各研究报告的Michels分型II、III、IV型比例有很大差异,可能原因之一是由于副肝动脉在影像学上被普遍低估[31]。左右副肝动脉、左右替代肝动脉、CHA发出的左右肝动脉等单独出现或联合出现,存在众多组合可能,现有的肝脏供血动脉的分型方法均可能存在不足之处。本研究在剔除ALHA后进行分型,按左右替代肝动脉及ARHA存在与否进行分类,简单清晰易记,与临床紧密联系,有很大的应用前景。

本研究根据供肝动脉的起源及分布提出的CHA七分法和供肝动脉五分法,克服了既往分型的不足,囊括了各种可能的解剖变异,虽存在两个独立的分型标准,但分型的思路清晰,符合解剖实际与临床认知,简单易记,判定分型方法简单易获得,通过MSCTA即可全面详尽地了解CA、SMA系统的解剖,有助于手术风险的评估与手术预案的制订,建议推广应用。

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