拇手指皮肤脱套伤,多因为脱套的皮肤缺损或毁损,很难通过吻合血管的方法进行原位再植术,根据手术的复杂、难易程度,其治疗大致分为残端修整、再植、皮瓣修复、再造四个时期。要完全恢复伤指的外形和功能又要尽量减少供区的损伤的确非常困难,目前患者对于修复后的外形和功能提出了更高的要求。选用甲瓣或第二趾甲皮瓣仍是修复效果最为理想的方法,如果不考虑对供区损伤导致的不足,其方案可以说达到了以假乱真的修复水平,也最大程度的体现了精细的显微外科技术水平。但是由于切取甲瓣或第二趾甲皮瓣造成足趾个数的缺失,加重了供区的损伤,逐步成为临床上面临的难题。为了减少供区的损伤问题,我们将脱套伤的拇指或手指分为两个部分来进行修复,提出分区修复的概念,即将拇手指的创面分为背侧和掌侧两个区域分别进行修复。针对拇指皮肤脱套伤,背侧采用趾背侧甲皮瓣来修复,除了达到覆盖创面的目的以外,更重要的是重建指甲;掌侧采用同足或对侧足的第二趾胫侧皮瓣或足背皮瓣来修复,重点是重建脱套指的指腹及恢复精细的感觉功能。针对手指皮肤脱套伤,背侧采用第二趾背侧甲皮瓣来修复,覆盖创面和重建指甲;掌侧采用同足或对侧足的趾腓侧皮瓣来修复,重点是重建指腹、恢复精细的感觉功能。我们于2012年开始临床上应用分区修复拇手指皮肤脱套伤的方法,开展了多种足部瓦合皮瓣修复的术式,获得了满意的临床效果。应用足部瓦合皮瓣修复拇手指皮肤脱套伤,在保留甲瓣和第二趾甲皮瓣可以恢复伤指完美外形的基础上,避免了供区足趾个数缺失的问题,获得了精细的显微外科修复,代表了该领域的最新进展。但是在临床应用的过程中,我们发现,对于脱套伤伤情的判断及手术方案的设计主要依赖于医生的临床经验,要确定缺损的面积、几何形状以及术中的组织瓣的设计,单靠术者的经验或者简单的一些测量工具,不能做到精确的术前设计,有时在手术中间已经切开供区皮肤时发现血管变异,被迫改变手术方案,造成了新的损伤、增加了手术时间和手术难度。临床迫切的需要能够显示术前伤情、供区血管结构、术中可视化的设计等三维图像系统,改变传统的临床医生培训模式,为术者提供精确的术前设计、手术过程的虚拟仿真,并在实际皮瓣切取过程中进行指导,同时针对不同的脱套伤情,建立三维的伤情数字化显示,做到精准化的手术设计、达到减轻供区损伤的目的。本研究结合了临床影像学技术、计算机医学技术、解剖学、皮瓣外科学、显微外科学技术,进行多学科、跨学科的交叉研究;利用三维扫描技术、数字化图像处理技术建立拇手指皮肤脱套伤的三维数字化模型,并进行分区重建,精确测量需要的组织量及几何形状;利用3D-DSA动脉造影技术明确足部供区组织瓣的血供类型、是否存在变异等,为精确的手术设计切取提供依据;并在临床上开展数字化设计的足部瓦合皮瓣修复拇手指皮肤脱套伤的研究。本研究内容分为以下三个部分:第一部分研究拇手指皮肤脱套伤数字化重建:探讨利用CT扫描图像数据采集,Arigin 3D Pro,Materialise Magics软件制作拇手指皮肤脱套伤数字化设计的可行性;利用三维重建的拇手指皮肤脱套伤模型,采用分区修复的理念将脱套指的皮肤重建为掌侧、背侧两部分,为精准设计足部瓦合皮瓣修复该类损伤提供可视化的前提。选取一侧新鲜上肢标本,行CT扫描结合软件完成未损伤的手部数字化重建。制作拇指掌指关节平面,示指远指间关节平面,中指近指间关节平面,环指掌指关节平面皮肤脱套伤模型。CT扫描脱套伤模型,数据以DICOM格式储存,采用医学影像软件Arigin 3D Pro,对脱套手指及脱套皮肤三维重建,分别获得拇手指皮肤脱套伤及脱套皮肤的数字化重建,将其切割为掌侧、背侧两个部分,测量所需要的皮肤面积及形状。将实际脱套皮肤的数据与软件制作模型的数据导入GraphPad Prims 7进行统计学分析,比照重建数据的准确性。并对三维拇手指皮肤脱套伤模型,进行虚拟仿真手术的皮瓣设计。结果显示,成功构建了 1-4指皮肤脱套伤数字化伤情,获得了清晰、立体的皮肤脱套伤结构及可视化的三维图像模型,脱套伤平面定位准确,和正常皮肤分界清楚,能够有效地显示肌腱及指骨的解剖结构。利用三维测量软件可以测量、分割修复拇手指皮肤脱套伤模型所需要的掌侧及背侧皮肤的面积和形状,尤其是对脱套皮肤可以进行三维条件下的测量、切割,为脱套皮肤的分区设计确定提供可视化的前提。获得脱套皮肤的实际数据及数字化设计的具体数据,并进行统计学分析。皮尔森相关系数分析结果提示软件制作模型的各项数据与实际脱套皮肤的数据具有显著相关性。第二部分研究足部瓦合皮瓣修复拇手指皮肤脱套伤的数字化设计:探讨应用3D-DSA造影技术、重建软件对足部血管进行三维重建,采用Philips DICOM Viewer6.0图像浏览器软件数字化设计足部瓦合皮瓣组合修复拇手指皮肤脱套伤的可行性;应用重建的瓦合皮瓣血管数字化模型,结合第一部分已经完成的拇手指皮肤脱套伤情模型,术前模拟仿真手术设计、切取,为精准切取足部瓦合皮瓣修复拇手指皮肤脱套伤提供可视化的三维图像。选取3侧新鲜成人尸体下肢标本,采用3D-DSA造影,数据导入Philips DICOM Viewer6.0图像浏览软件,构建足部血管三维图像。结合前期完成的拇手指皮肤脱套伤数字化伤情,根据构建的血管信息分别设计趾背侧甲皮瓣瓦合第二趾胫侧皮瓣、第二趾背侧甲皮瓣瓦合趾腓侧皮瓣、趾背侧甲皮瓣瓦合足背动脉皮瓣三类方法,数字化设计修复拇手指皮肤脱套伤,虚拟仿真操作,并模拟手术过程。结果显示,成功获取到足部动脉、静脉血管相关数据及3D图像,获得了清晰的立体的足部血管结构及可视化的、可以360°旋转的图像,准确的构建出本研究所需要的足背动脉、第一跖背动脉、趾固有动脉及其主要分支的走行、口径、形态分布等,尤其是可以直观的观察到血管的变异情况,为临床上应用瓦合皮瓣提供了精准的术前设计依据。基于DSA造影与设备自带的Philips DICOM Viewer6.0图像浏览器软件数字化设计重建的瓦合皮瓣,可以根据足部血管的信息进行各种形式的自由组合设计,修复拇手指皮肤脱套伤的数字化模型,并可以术前模拟切取,对临床精确手术设计及切取提供便利。第三部分研究数字化设计的足部瓦合皮瓣修复拇手指皮肤脱套伤临床应用:对于8例拇手指皮肤脱套伤的患者,术前采用CT扫描三维重建脱套伤数字化设计并通过三维软件进行缺损皮肤掌侧、背侧分割,测量所需要的掌背侧皮肤覆盖面积,下肢3D-DSA造影,所得数据传入Philips DICOM Viewer6.0图像浏览软件三维重建足部动脉及其分支的走行分布,根据血管信息设计趾背侧甲皮瓣与第二趾胫侧皮瓣或足背皮瓣瓦合来修复拇指,设计同足或双足第二趾背侧甲皮瓣瓦合第二趾胫侧皮瓣或趾腓侧皮瓣修复手指,并在数字化模型上模拟手术过程。结果显示,8例患者均通过CT扫描重建了拇指、手指皮肤脱套伤数字化伤情,应用三维软件对缺损皮肤掌侧、背侧进行分割、测量。8例均行下肢3D-DSA造影,并采用Philips DICOM Viewer6.0图像浏览软件重建了足部动脉的走行分布,根据血管信息分别设计了趾背侧甲皮瓣瓦合第二趾胫侧皮瓣或足背皮瓣修复拇指、同足或双足第二趾背侧甲皮瓣瓦合第二趾胫侧皮瓣或趾腓侧皮瓣修复手指的方法,并通过三维软件进行手术模拟,术中设计切取瓦合皮瓣与术前设计完全一致。8例均得到精准的瓦合皮瓣修复,皮瓣均顺利成活,足部供区植皮均完全成活,1例供区行游离腹壁浅动脉穿支皮瓣修复者,皮瓣远端出现部分坏死。随访4～17个月,修复后的拇手指指甲生长良好,感觉恢复S2～S3+,外形逼真,按照中华医学会拇手指再造功能评价标准评定,均属优。足部供区植皮满意,1例轻度色素沉着,其余无色素沉着,无明显的瘢痕挛缩及破溃现象,不影响患者行走。通过以上研究,成功构建了拇手指皮肤脱套伤数字化伤情,能够清晰、动态、立体的显示脱套伤的结构特点。利用三维测量软件可以测量、切割拇手指皮肤脱套伤数字化设计所需要的掌侧及背侧皮肤的面积和形状,简单、快捷、直观的进行分区皮瓣设计,并且可以根据需要进行自由组合设计,为临床上设计足部瓦合皮瓣修复拇手指皮肤脱套伤提供了直观的、立体的、数字化的前提,尤其是对修复脱套伤所需要的皮肤可以进行三维条件下的测量、切割、外形的构建,使手术设计更加直观、充分。基于3D-DSA造影技术与Philips DICOM Viewer6.0图像浏览器软件相结合可准确、有效地构建足部血管的数字化设计,整个的构建过程能准确的显示出足部的血管分型、口径、形态学分布及变异情况。可以满足临床上分区修复拇手指皮肤脱套伤的设计需要,可以使术者在术前即能轻松获取所需皮瓣的面积与形状、足部血管的信息,有助于术前规划,使手术设计更加精准化。临床上采用CT扫描重建伤情数字化设计,供区足部3D-DSA造影三维可视化重建足部血管,设计了多种瓦合皮瓣修复拇手指皮肤脱套伤的术式,可以在术前明确足部血管信息、模拟手术操作以及精准的显微外科修复,最大程度的减少供区的损伤,获得了满意的临床效果。