Вариантная анатомия селезёночной артерии по данным компьютерного моделирования

Колсанов А.В., Яремин Б.И., Юнусов Р.Р., Назарян А.К. вариантная анатомия селезеночной артерии по данным компьютерного моделирования// Морфологические ведомости.- 2017.- Том 25.- № 2.- С. 27-31. (25).02.04

Kolsanov AV, Yaremin BI, Yunusov RR, Nazaryan AK. The variant anatomy of the splenic artery according to computer modeling. Morfologicheskie Vedomosti – Morphological Newsletter. 2017 Jun 30;25(2):27-31. (25).02.04

Введение. Изучение непарных висцеральных ветвей брюшной аорты (далее - НВВБА), отличающих значительной вариабельностью, актуально для абдоминальной хирургии и ангиохирургии [1 -2]. Редкие варианты ветвления артерий, нетипичное их положение относительно органов брюшной полости, прохождения артерий в складках брюшины, и, особенно, их дальнейшее ветвление, усложняют хирургические доступы к органам, покрытым брюшиной интраперитонеально [3-5]. Зачастую это заставляет отказываться от малоинвазивных методов оперативного вмешательства с помощью лапароскопической техники. В настоящее время использование томографии дает возможность более объективного выявления нетипичного ветвления экстраорганных сосудов [6-10]. В работах [4, 11-14] представлены сведения, полученные в результате препарирования с использованием стандарта создания, хранения, передачи и визуализации медицинских изображений в формате DICOM, позволяющего обработать их большие объемы. Появились и публикации [15-16] о результатах интраскопических обследований пациентов. Однако очевидно, что еще не решены все вопросы определения тактики хирургического лечения и выбора метода оперативного вмешательства. Возникли проблемы и с трактовкой томограмм, связанные с представлением о пространственном прохождении сосудов по дорсальной поверхности органов и вариантах их анастомозирования. Сформировалось новое направление морфологической науки – компьютерная анатомия или «Anatomia in silico». На его вооружении стоят внушительные графические редакторы с целой массой виртуальных возможностей. Они позволяют построить анатомические модели любой области реального человека в 3D – формате [1617]. Такая визуализация патологического очага позволяет существенно влиять на ход и продолжительность хирургической операции и избежать осложнений, связанных со случайным повреждением сосудов.

Результаты компьютерного моделирования архивированных медицинских изображений переносятся на рабочий компьютер или планшет врача-хирурга, который использует визуализированный объект для внутриоперационной навигации [8, 18]. Чрезвычайно важно применение виртуальных моделей в учебном процессе. Это и вариантная анатомия, внесенная в 3D–атлас, и построение симуляционных ситуаций при обучении врачей на виртуальных тренажерах [19-20]. Широкое применение различных видов томографии для обследования пациентов хирургического профиля, бесспорно, влияет на решение оперирующего хирурга в отношении тактики будущей операции. Знание вариантной анатомии ветвей селезеночной артерии (СА) и ее ветвей поможет избежать их случайных повреждений во время оперативных вмешательств на органах верхнего этажа брюшной полости.

Цель исследования – определить варианты отхождения селезеночной артерии с помощью обработки медицинских изображений методом компьютерного моделирования.

Материалы и методы исследования. Морфологическое исследование проведено при обработке результатов мультиспиральной компьютерной томографии (МСКТ) с болюсным контрастированием. МСКТ выполнено на 64-срезовом топографе Toshiba Aquilion 64 (Toshiba, Япония), в Клиниках ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет Минздрава России» (далее - СамГМУ). Сосудисто-органные комплексы выявляли путем цветового картирования. Предоперационное обследование проведено 42-м пациентам с патологией органов, получающих кровоснабжение из НВВБА. Томографические сечения выполнены в аксиальной, сагиттальной и фронтальной плоскостях. При обследовании каждого пациента было получено более 300-т томографических срезов. Исследование проведено в рамках реализации государственного контракта «Разработка технологии и организация производства клиникодиагностической системы для исследования сердечно-сосудистой системы и органов дыхания, реализующей построение персональных анатомических и функциональных моделей», а также в рамках проекта «Разработка технологии автоматического построения полигональной модели на основе данных формата DICOM для диагностики в медицинской практике».

DICOM (Digital Imaging and Communications in Medicine) - отраслевой стандарт создания, хранения, передачи и визуализации медицинских изображений и документов обследованных пациентов. Далее эти медицинские изображения были конвертированы в полигональную модель. Полигональные модели выполнены с помощью компьютерной графики, для чего был использован аппаратно-программный комплекс «Автоплан», разработанный коллективом СамГМУ.

Получаемые в результате реконструкции модули можно масштабировать, вращать. Изменение прозрачности тканей и угла зрения позволяет проводить в последующем виртуальные срезы конкретных анатомических областей. Подобные методы не дают гемодинамической информации, но очень полезны при изучении вариантной анатомии ветвей брюшной аорты [7,9,21].

Результаты исследования и обсуждение. Анализ литературы показывает, что чаще всего (в 90% случаев) селезеночная артерия отходит от чревного ствола (далее - ЧС). Классическое ветвление ЧС - это наличие трех артерий: общей печеночной, левой желудочной и селезеночной, получившее название трифуркации, или треножника Галлера [22]. Достаточно часто встречается деление ЧС на две артерии (бифуркация ЧС): общую печеночную и селезеночную. Встречаются и нетипичные варианты ветвления чревного ствола на 4-5-6 артерий [1, 4, 12, 14]. На компьютерных 3D -моделях артерио-органных комплексов (печень, селезенка, поджелудочная железа, брюшная аорта и ее ветви) в 45,2% случаев был обнаружен классический вариант трифуркации ЧС, бифуркационный вариант ветвления ЧС на две артерии (общую печеночную и селезеночную) – в 42,7% случаев, а вариант деления ЧС на 4 артерии – только в 2,4% случаев (рис. 1).

Рис. 1. Чревный ствол и его ветви.

Рис. 2. Селезеночная артерия отходит от брюшной аорты (вид спереди слева).

Рис. 3. Отхождение общей печёночной артерии от брюшной аорты, вид спереди справа.

Рис. 4. Ветвление селезёночной артерии.

При таком варианте от ЧС ответвлялись неравнозначные по диаметру артерии. Две из них, общая печеночная артерия и селезеночная, направлялись вправо и влево. Две небольшие артерии направлялись вверх и вниз (левая желудочная и нижняя задняя панкреатодуоденальная артерии). Деления ЧС на большее количество ветвей (5-6) не встречалось. При трифуркации и бифуркации ЧС селезеночная артерия (далее - СА) является наиболее постоянной и самой длинной ветвью. Другой типичной ветвью (ЧС) является и общая печеночная артерия (далее -ОПА). Однако она отходит от ЧС значительно реже, чем СА [2, 4]. У одного пациента при отсутствии ЧС, СА отходила от брюшной аорты (далее - БА) самостоятельно отдельным стволом (рис. 2). В этом же случае и ОПА отходила от БА самостоятельно. Наложение контура ОПА на верхнюю брыжеечную артерию (далее - ВБА) создавало предположение о наличии чревно-брыжеечной артерии (далее -ЧБА). Однако вращение 3D-модели комплекса достоверно подтвердило отхождение ОПА от БА (рис. 3).

В силу достаточно выраженной извилистости СА и расположения ее на верхне-задней поверхности поджелудочной железы, визуализация места ее отхождения стала возможной только при последовательном «удалении» из поля зрения сосудистоорганного комплекса изображений печени, поджелудочной железы и самой селезенки. Кроме того, потребовался поворот модели в сагиттальную плоскость для того, чтобы показать отхождение левой желудочной артерии от брюшной аорты. Такой вариант ветвления встретился у одного пациента. В данной ситуации возникла необходимость дифференцировать левую желудочную артерию (далее -ЛЖА) от нетипичной или добавочной нижней диафрагмальной артерии (далее - ДНДА). Как правило, она направляется от ЧС в срединной дугообразной связке диафрагмы к медиальной поверхности левой ножки. При рассечении этой связки операция по поводу компрессионного стеноза ЧС может серьезно осложниться массивным вторичным кровотечением [1]. Малый диаметр сосуда свидетельствовал в пользу ДНДА.

Необходимо отметить, что СА, помимо вариантов их отхождения, имели и различные варианты изгибов. Кроме того, они значительно отличались местами отхождения от них панкреатических ветвей и заключительным разветвлением. Тем не менее, каждая СА происходила над телом поджелудочной железы, обеспечивая его кровоснабжение. Одна из крупных ветвей, идущая от проксимального отдела СА - поджелудочная артерия. Иногда она отходит непосредственно от ЧС. Большая поджелудочная артерия (далее - БПА), наиболее постоянная ветвь, входит в поджелудочную железу на границе между ее телом и хвостом. При перевязке СА при спленэктомии крайне важно сохранить БПА. Это позволит избежать ишемизацию хвоста поджелудочной железы. СА может давать 4-5 ветвей к поджелудочной железе, которые широко анастомозируют друг с другом. Ветвями являются короткие желудочные и левая желудочно-сальниковая артерии. По мере приближения СА к воротам селезенки происходит ее деление на ветви (рис. 4). СА в 70-80% делится на две основные ветви. Классификация ее деления базируется на определении длины сосуда от места деления до вхождения ветвей в ворота селезенки. Чем больше длина СА до ворот селезенки, тем более широким пучком входят ее ветви в селезенку. Это раннее деление СА. Другой вариант - позднее деление СА. При нем ветви СА входят в ворота селезенки компактным пучком. Соответственно, это магистральный вариант ветвления, а предыдущий – рассыпной. Чаще (в 2/3 случаев) встречается ранний вариант деления СА и широкое расхождение ее сосудов. Это значительно облегчает хирургический доступ к селезенке и позволяет выполнить спленэктомию лапароскопическим методом.

Заключение. Морфология сосудисто-органных структур верхнего этажа брюшной полости крайне вариабельна. Зачастую оперирующие врачи-хирурги могут только предположить возможную комбинацию ветвления СА. Однако безопасность и высокая эффективность оперативного вмешательства полностью зависит от знаний ими персонифицированной анатомии СА каждого конкретного пациента. Развитие малоинвазивной хирургии органов верхнего этажа брюшной полости настоятельно требует тщательной морфофункциональной обоснованности применения органосохраняющих технологий и усовершенствования тактики оперативного вмешательства. Трехмерная компьютерная реконструкция пораженной области с использованием «Anatomia in silico» с ее топографо-анатомическими 3D – моделями является инновационным методом обработки медицинских изображений. Она существенно расширяет базу данных 3D – атласа, используемого в процессе обучения студентов медвузов и в процессе повышения квалификации врачей на этапе последипломного образования. Визуализация ЧС и его ветвей, а также органов, получающих от них кровоснабжение, имеет важное значение для фундаментальных морфологических исследований и существенно расширяет базу данных для виртуальной хирургической клиники, организованной на базе кафедры оперативной хирургии, клинической анатомии и инновационных технологий СамГМУ. Данные вариантной анатомии НВВБА постоянно пополняются, поэтому молодые хирурги, прошедшие тренинг с помощью симуляционных технологий, хорошо подготовлены к проведению малоинвазивных лапароскопических оперативных вмешательств.