MDCTA对肝动脉解剖变异的研究及其临床意义*

(1. 泰山医学院，山东 泰安 271016；2. 泰山医学院附属泰山医院，山东 泰安 271000)

1 肝动脉的解剖结构及分型

1.1肝动脉的正常解剖

肝动脉正常解剖是指：腹腔干发出胃左动脉(LGA)、脾动脉(SA)和肝总动脉(CHA)，肝总动脉发出胃十二指肠动脉(GDA)和肝固有动脉(PHA)，肝固有动脉又分出左(LHA)、右(RHA)肝动脉，右肝动脉进一步分为肝右前(RaHA)和肝右后(RpHA)动脉，左肝动脉发出分支供应II段和III段，起源于左、右或肝固有动脉的一个或多个分支(统称为肝中动脉，MHA)供应肝IV段。

1.2肝动脉解剖分型

最早对肝动脉解剖变异的研究应追溯到1966年，美国的Michels[1]对200例尸体样本进行了细致的分析，并确定了肝动脉解剖变异的基本分型，这种分型方法将肝动脉解剖变异分为10种类型，此分型为一系列后续研究提供了分类标准，具有里程碑式的重要意义。

Michels肝动脉的解剖分型:

Ⅰ 正常解剖 55%Ⅱ Repl.LHA来源于LGA10%Ⅲ Repl.RHA来源于SMA11%Ⅳ Repl.LHA来源于LGA十Repl.RHA来源于SMA1%Ⅴ Acc.LHA起源于LGA8%Ⅵ Acc.RHA起源于SMA7%Ⅶ Acc.LHA 起源于LGA十Acc.RHA起源于SMA1%Ⅷ Acc.LHA 起源于LGA十RHA起源于SMA2%Ⅸ CHA起源于SMA2.5%Ⅹ CHA起源于LGA 0.5%

Repl. 是指替代的，Acc.是指副的。

肝动脉的正常解剖相当于MichelsⅠ型，大约占所有肝动脉解剖类型的55%。替代肝动脉是指变异肝动脉代替同名正常肝动脉供血；副肝动脉是指在正常肝动脉存在的前提下, 变异肝动脉参与正常同名肝动脉供血区域内的一部分血供。

1.3分型进展

肝动脉解剖复杂多样，目前国内外文献[2、3]均认为该种分型不完整。Michels分型仅将肝左右动脉的起源变异局限于胃左动脉(LGA)和肠系膜上动脉(SMA)，两种变异起源部位的组合也只局限在胃左动脉和肠系膜上动脉，还未涉及肝总动脉分叉变异、肝固有动脉起源变异和多种变异共存等其他变异。

1994年Hiatt[2]分析了1000例肝移植手术患者的肝动脉，将起源于胃左动脉的替代或副肝左动脉分为一类，将起源于肠系膜上动脉的替代或副肝右动脉分为另一类。从而将Mihc1es分型简化为6型。

Hiatt肝动脉解剖分型：

1型 正常75.7%2型 Repl.或Acc.LHA9.7%3型 Repl.或Acc.RHA10.6%4型 Repl.或Acc.RHA+Repl.或Acc.LHA2.3%5型 CHA起源于SMA1.5%6型 CHA起源于AA0.2%

该分型很好的概括了大部分常见的变异类型，但未能包括重复畸形等少见的变异类型。国内外有不少学者提出新的分型。

2006年Siraj等[3]对932例肝移植的肝动脉解剖进行了研究，提出一种修订的肝动脉解剖变异分型，共分为两个类型。第一种，整个肝动脉血液供应来自肝总动脉；第二种，肝脏部分或全部由其他动脉而不是肝总动脉供血。由此，Siraj等根据肝脏的血液供应将肝动脉解剖变异分为两组。组1揭示了CHA及其分支的变异；组2显示了当LHA和/或RHA存在时肝动脉的变异。Siraj等提出的这种修订分类和以往Michels和Hiatt报道的分类没有本质差异，因为他们使用了同样的解剖标准，如起源、走行、分支的数目，并且此项研究所得变异的百分比与以往报道差异不大。但是，此研究认为所提出的新分类方法更有利于肝移植手术的实施。

2011年Luca Saba[4]等通过对超过1910例病人应用MDCTA进行肝脏血管分析，发现631例解剖变异(38.73%)。该研究发现最常见的变异类型是,Repl.LHA起源于SMA(10.56%)和Repl.LHA起源于LGA(7.48%)。这些结果与早期研究所报道的结果一致[2，5-9]。此项研究亦发现两类不属于Michels分型的解剖变异—即CHA起源于SMA+Acc.LHA起源于LGA，CHA直接起源于AA，对肝动脉解剖分型进行了补充，这两类变异目前已被Lopez-Andujar等[7]证实。该研究最有说服力的是它的样本量，因为这是目前为止发表的相关文献中最大的样本量，但遗憾的是，该研究未涉及肝动脉解剖变异分型的研究。

国内也有不少学者提出新的分型。2007年夏肠和汪森明等[10]通过查阅文献、观察解剖实验室标本及回顾本校医学院近年开展的数字减影及CT 血管成像资料后，作出统计分析，提出了如下分型：肠系膜上动脉型、腹主动脉型、胃左动脉型、肠系膜上动脉+胃左动脉型、其它类型:(包括副左动脉起自胃右动脉、肝右动脉起自肠系膜上动脉等少见类型)。此种分型包括了几种并不少见的类型, 如肝总动脉+胃十二指肠动脉+胃左动脉型、胃左动脉+胃右动脉型等,补充了国外分型的不足。

上述分类虽有不同，但都是以Michels分型为基础，对Michels分型的进一步细化和补充。

2 比较影像学研究

2.1MRA

近年来,MRA技术飞速发展, 超快速成像技术在临床上得到广泛应用, 特别是三维动态增强磁共振血管成像(3DDCEMRA)的出现, 使MRA技术越来越多的应用于肝动脉解剖研究领域。

国内外多个研究结果表明，MRA在显示肝动脉方面与CTA 有着等同的清晰度和准确度。1999年Kopka等[11]使用优化双期3DCEMRA技术研究了60例肝动脉的MRA图像,发现所有的肝动脉均能很好显示。2000年林江等[12]对22 例患者做了肝脏3DCEMRA双期扫描,分别获得肝动脉和门脉MRA图像，3DCEMRA的观察数据与常规血管造影术进行比较,显示符合率为97%。而且MRA无电离辐射, 具有低对比剂毒性的特点，可选择性应用于高龄、碘造影剂过敏、肝肾功能较差及需要重复检查的患者。

但也有多位学者[13、14]研究指出MRA的缺点及局限性。如，MRA对小动脉的分支不能很好显示,并且不能显示直径

2.2超声研究

有关超声用于肝动脉解剖变异的研究较少。

1999年Puttemans等[15]利用CDS对60例部分肝移植的供体肝左动脉进行评价, 发现53例可以用CDS评价, 与手术及DSA观察结果比较, 准确率为96%。

2010年廖梅[16]等对10例上腹部肿瘤患者和20例拟捐献供肝的活体肝移植供体的肝脏行超声造影检查，发现三维超声造影不但能显示病灶的血流灌注, 还能显示血管或病灶的三维立体结构。

有文献指出[17、18]，三维超声造影对显示肿瘤血管及肝脏血管有重要意义，未来的发展不可估量。

但是，应用三维超声造影对肝动脉进行研究有待进一步完善。原因在于: 其视野不够开阔, 不能完整显示血管分支；易受胃肠气体、肥胖等因素影响而干扰图像质量；另外，三维容积箱大小、三维图像采集时间的选择对图像质量影响也很大。因此超声对肝动脉的解剖价值有限。

2.3DSA

以往纵多文献报道，DSA检查能清晰显示肝动脉各级分支及病灶的血供情况，可以对活体造影血管的走形进行动态观察,所以一直以来被视为研究肝动脉的金标准。大量文献[19-23]报道了应用DSA对肝动脉解剖结构的研究, 在对肝脏及其病灶血供情况的研究已较为成熟，前期研究对肝动脉解剖变异的类型不断加以补充，分型也日趋完善。因此，DSA在肝动脉解剖的研究中有着至关重要的地位。

但是DSA也有其严重缺陷，比如造影过程中需要反复插管和使用较多的造影剂, 不但增加了患者的经济负担,也增加了检查过程中发生毒副反应的机会。DSA为二维重叠影像，不能很好的显示血管走形的方向以及血管间的空间对应关系。影响DSA图像质量的因素也不胜枚举，如造影参数、检查人员操作技术以及患者的生理因素、病理因素等多个方面。

2.4MDCTA

MDCTA的优势是无创, 薄层扫描结合使用三维重建所产生的血管图像在某些方面可与DSA相媲美。强大、易操作的软件系统能处理超大容量数据及对血管进行选择性重建，使MDCTA能够完全替代DSA。除此之外, 与DSA检查相比MDCTA还具有安全、全面、方便、经济,可重复进行的多方面优势, 可作为肝动脉化疗检塞治疗和外科手术前的常规检查[4]。

3 MDCTA对肝动脉变异分型的影像学研究

过去几年，CT尤其是MDCT(而不是常规血管造影)被广泛应用于肝动脉的研究[24、25、26]。最近发展起来的MDCT技术，单次屏气即可获得具有各向同性体素的全腹部容积数据。各项同性体素与图像二维或三维重建的结合大大提高了图像质量，使直径几毫米的血管也得以清晰呈现[27、28]。在早期研究的基础上，多位学者阐述了应用DSA与MDCTA对肝动脉进行评价的相关性[29、30、31]。

新一代64排MDCT，由于具有各向同性的空间分辨率，极其快速的CT数据采集, 和优化的增强效果，使MDCT对动脉血管尤其是内脏血管解剖的评价具有极为重要的地位。应用MDCT微创检查可获得对内脏血管变异的最佳可视化图像，这种方法提高了具有小口径和低流速的血管的可视化程度，比应用传统的血管造影更能提高图像的识别能力，这使MDCT在动脉血管解剖的评价方面，尤其是在对内脏血管解剖的评价方面具有非常宝贵的价值[4].强大、易操作的软件的发展能处理大量的数据及进行选择性血管重建，这也促使CT血管造影(CTA)完全取代DSA成为可能。

2002年Satoru Takahashi[32]等对62 例患者行MDCT肝动脉双期扫描,并与DSA进行对照研究。CTA显示情况为:腹主动脉分支(腹腔干、胃左动脉、脾动脉、肝动脉、胃十二指肠动脉)和肠系膜上动脉全部显示。

2011年Luca Saba[4]等对1910例行MDCT检查的患者进行回顾性研究，其中1629例患者的肝动脉增强充分而且没有受到静脉结构强化的影响，图像质量较好，发现631例解剖变异。

另有多个研究[33-36]结果表明，在没有DSA对比的情况下使用CTA对腹部血管解剖进行评价，然后根据其制定手术前或介入治疗前计划是可行的。

4 临床意义

4.1肝移植及肝脏肿瘤切除术中的应用

随着肝移植的广泛开展, 移植术前对肝脏血管变异情况的了解也越来越重要, 肝血管结构复杂且变异率高，这些都增加了肝切除的难度，所以，在手术之前精确的评价血管结构成为必须的一项重要步骤。

动脉血管变异的存在必然导致手术路径的更改。一些变异类型如II 型和 III型 适合手术，这是因为替代的肝右或肝左动脉，通常比较长，允许外科医生进行较为安全的吻合术[37]。副肝右或肝左动脉的存在理论上导致双重吻合，因为肝动脉通常被认为是末端动脉[38]，除非有肝内吻合的存在才允许对小动脉的结扎。

肝移植术前，医生必须对观察到的解剖变异做出讨论。很少有供者因为血管的解剖因素被排除，但是外科医生经常会根据影像数据更改手术计划，因为变异繁多的肝动脉解剖结构会更改手术的途径或使手术变得复杂。所以，对肝动脉变异类型的研究有助于更好的制定术前计划以及在行肝脏介入治疗前更好的了解肝动脉的走形，规避手术风险。

4.2介入治疗中的应用

随着原发性和转移性肝肿瘤发病率的提高，微创治疗技术的应用也越来越普遍。目前，肝癌化学栓塞疗法(TACE)是公认的治疗那些不能通过手术切除肝癌的最有效的方法之一。此种疗法的有效性在原发和转移性肝肿瘤的治疗中都已被证实[39-41]。

肝动脉解剖变异对肝动脉化疗栓塞的技术和术后疗效有较大影响。肝动脉介入治疗亦可能引起各种并发症[42]。这就要求在行肝癌化学栓塞时，应将导管精确地插入到供应肝癌的动脉中去，即所谓的“超选择插管”。

因此，介入放射科医生在做介入治疗之前，必须熟悉肝动脉的解剖变异情况。

结语：

肝动脉解剖复杂多样，分型繁多，但都是以Michels分型为基础，无本质差异。目前对肝动脉解剖变异的研究大多仍局限于叶级动脉，段级动脉的解剖变异仍有待深入研究。

MDCTA强大、易操作的软件系统能处理大量数据及对血管进行选择性重建，使MDCTA对肝动脉的研究能完全替代DSA。MDCTA还具有安全、全面、方便、经济及可重复进行的多方面优势, 可作为肝动脉化疗检塞治疗和外科手术前的常规检查。

目前，MDCTA对肝动脉解剖变异的研究已在肝移植、肝脏肿瘤切除术及介入治疗方面得到广泛应用，大大降低了手术风险，体现了术前进行MDCTA检查的必要性。

[1] Michels NA. Newer anatomy of the liver and its variant blood supply and collateral circulation[J]. An J Surg,1966，112:337.

[2] Hiatt JR，Gabbay J，Busuttil RW. Surgical anatomy of the hepatic arteries in 1000 cases[J]. Annals of Surgery,1994, 220:50.

[3] Siraj Saad aldin Abdullah，Jean-Yves Mabrut，Vincent Garbit，et al. Anatomical variations of the hepatic artery: study of 932 cases in liver transplantation[J]. Springer-Verlag. 2006.

[4] Luca Saba，Giorgio Mallarinietc. Anatomic variations of arterial liver vascularization: an analysis by using MDCTA[J]. Surg Radiol Anat, 2011,33:559-568.

[5] Daly JM，Kemeny N，Botet J. Long-term hepatic arterial infusion chemotherapy[J]. Arch Surg,1984，19:936-941.

[6] Kemeny MM，Hogan JM，Goldberg DA. Continuous hepatic artery infusion with implantable pump: problems with hepatic arterial anomalies[J]. Surgery,1986， 99:501-50.

[7] Lo pez-Andu jar R, Moya A, Montalva E, et al. Lessons learned from anatomic variants of the hepatic artery in 1081 transplanted livers[J]. Liver Transplant, 2007，13:1401-1404.

[8] Niederhuber JE，Ensminger WD. Surgical considerations in the management of hepatic neoplasia[J]. Semin Oncol,1983，10:135-147.

[9] Rygaard H，Forrest M，Mygind T，et al . Anatomic variants of the hepatic arteries[J]. Acta Radiol Diagn, 1986，27:425-427.

[10] 夏旸,汪森明.肝动脉解剖变异及其临床意义[J].福建医药杂志,2007,29(5):15-17.

[11] Kopka L, Rodenwaldt J, Vosshenrich R, et al. Hepatic blood supply: comparison of optimized dual phase contrast-enhanced three-dimensional MR angiography and digital subtraction angiography[J]. Radiology, 1999，211(1): 51-81.

[12] 林 江,陈阻望,周康荣,等.肝脏增强三维磁共摄血管成像双期扫描的价值[J].中国医学计算机成像杂志, 2000, 6(6):392-394.

[13] Matoba M，Tonami H，Kuginuki M，et al. Comparison of high resolution contrast-enhanced 3DMRA with digital subtraction angiography in the evaluation of hepaticarterial anatomy[J]. Clin Radiol1, 2003，58(6): 463-81.

[14] Bitschnau S，Oberholzer K，Kreitner KF，et al. CT-angiography with a 16-row CT scanner for perioperative evaluation of the hepatic arteries[J]. Rofo1, 2004, 176(11): 1634-401.

[15] Puttemans T，Gibbs P，Van Beers B，et al. Living-related liver transplantation: is Doppler sonography sufficient to define the hepatic artery anatomy before surgery[J]. Eur J Ultrasound, 1999，9(2): 155-1591.

[16] 廖梅，郑荣琴.三维超声造影评价肝动脉解剖分型的价值[J].中华医学超声杂志(电子版), 2010,7(12):990-992.

[17] 柳建华, 张青萍,周玉清, 等.三维超声观察静脉注射声学造影剂前后肿瘤血流灌注的实验研究[J].中国医学影像技术, 1999，15( 4): 246-248.

[18] Yukisawa S，Ohto M，Masuya Y，et al. Contrastenhance three-dimensional fusion sonography of small liver metastases with pathologic correlation[J]. J Clin Ultrasound, 2006，35(1): 18.

[19] Chen CY，Lee RC，Tseng HS，et al. Normal and variant anatomy of hepatic arteries: angiographic experience[J]. Clin Med J (Taipei),1998，61(1):17-23.

[20] Covey AM，Lynn A. Variant hepatic arterial anatomy revisited: digital subtraction angiography performed in 600 patients[J]. Radiology, 2002，224(2):542-547.

[21] Makisalo H，Chaib E，Krobos N，et al. Hepatic arterial variations and liver-related disease of 100 consecutive donors[J]. Transpl Int, 1993，6 (6):325-329.

[22] Suzuki T，Nakayasu A，Kawabe K，et al. Surgical significance of anatomic variations of the hepatic artery[J]. Am J Surg, 2011, 122(4):505-512.

[23] Rygaard H，Forrest M，Mygind T，et al. Anatomic variants of the hepatic arteries[J]. Acta Radiol Diagn,1986，27(4):425-427.

[24] Nghiem HV，Dimas CT， McVicar JP，et al. Impact of double helical CT and three-dimensional CT arteriography on surgical planning for hepatic transplantation[J]. Abdom Imaging,1999，24:278-284.

[25] Smith PA，Klein AS，Heath DG，et al. Dual-phase spiral CT angiography with volumetric 3D rendering for preoperative liver transplant evaluation: preliminary observations[J]. J Comput Assist Tomogr,1998，22:868-874.

[26] Winter TC，Freeny PC，Nghiem HV，et al. Hepatic arterial anatomy in transplantation candidates: evaluation with three-dimensional CT arteriography[J]. Radiology,1995，195:363-370.

[27] Boll DT，Lewin JS，Fleiter TR，et al. Multidetector CT angiography of arterial inflow and runoff in the lower extremities: a challenge in data acquisition and evaluation[J]. J Endovas, 2004，11:144-151.

[28] Boll TD，Bulow H，Blackman KA，et al. MDCT Angiography of the spinal vasculature and the artery of Adamkiewicz[J]. AJR, 2006，187:1054-1060.

[29] Chan JK，Tso WK，Lo CM, et al. Preoperative evaluation of potential living donors for liver transplantation: the role of helical computed tomography-angiography[J]. Transplant Proc,1998，30:3197-3198.

[30] Pannu HK，Maley WR，Fishman EK. Liver transplantation: preoperative CT evaluation[J]. Radiographics,2001，21:S133-S146.

[31] Sahani D，Saini S，Pena C，et al. Using multidetector CT for preoperative vascular evaluation of liver neoplasms: technique and results[J]. AJR Am J Roentgenol, 2002，179:53-59.

[32] Takahashi S，Murakami T，Takamura M，et al. Multi-detector row helical angiography of hepatic vessels: depiction with dual arterial phase acquisition during single breath hold[J]. Radiology, 2002，222(1): 81-881.

[33] Guiney MJ，Kruskal JB，Sosna J，et al. Multi-detector row CT of relevant vascular anatomy of the surgical plane in split liver transplantation[J]. Radiology, 2003，229:401-407.

[34] Brennan DD，Zamboni G，Sosna J，et al. Virtual Whipple: preoperative surgical planning with volume-rendered MDCT images to identify arterial variants relevant to the Whipple procedure[J].AJR, 2007，188:W451-W455.

[35] Kamel IR，Kruskal JB，Pomfret EA，et al. Impact of multidetector CT on donor selection and surgical planning before living adult right lobe liver transplantation[J]. AJR,2001，176:193-200.

[36] Kawamoto S，Montgomery RA，Lawler LP，et al. Multidetector CT angiography for preoperative evaluation of living laparoscopic kidney donors[J]. AJR,2003，180:1633 -1638.

[37] Nakamura T，Tanaka K，Kiuchi T, et al. Anatomical variations and surgical strategies in right lobe living donor liver transplantation: lessons from 120 cases[J]. Transplantation, 2002，73:1896-1903.

[38] Deshpande RR，Heaton ND，Rela M. Surgical anatomy of segmental liver transplantation[J]. Br J Surg. 2002，89:1078.

[39] Jakobs TF，Hoffmann RT，Tatsch K, et al. Therapy response of liver tumors after selective internal radiation therapy[J]. Radiologe,2008，48:839-849.

[40] Jakobs TF，Hoffmann RT，Tatsch K et al. Developments and perspectives in radioablative techniques[J]. Radiologe, 2007，47:1083-1088.

[41] Kennedy AS，Coldwell D，Nutting C et al. Resin 90Y-microsphere brachy therapy for unresectable colorectal liver metastases: modern USA experience[J]. Int J Radiat Oncol Biol Phys, 2006，65:412-425.

[42] P. M. Paprottka，T. F. Jakobs，M. F. Reiser，et al. Practical Vascular Anatomy in the Preparation of Radioembolization. Springer Science+Business Media, LLC and the Cardiovascular and Interventional Radiological Society of Europe (CIRSE). 2011.