经典的广泛性子宫切除术(Radical hysterectomy, RH)是早期宫颈癌患者的标准治疗术式,获得了较好的临床疗效,但由于在术中损伤了盆腔自主神经(pelvic autonomic nerve, PAN),在获得明显疗效的同时也带来了膀胱、肛门直肠、性功能障碍等多种术后并发症。PAN由腹下神经(Hypogastric nerve, HP),盆腔内脏神经(Pelvic splanchnic nerves, PSN)和盆丛(Plvic plexus, PP)组成。相关研究表明腹下神经走行于骶子宫韧带(Uterosacral ligament, USL)的外下方,盆腔内脏神经及盆丛走行于子宫主韧带(Cardinal ligament, CL)的下半部分,盆丛的分支走行于阴道旁复合体内。而在RH术中对上述韧带进行处理时损伤了PAN是导致上述并发症主要原因,其中对子宫主韧带的损伤是并发症产生的关键原因之一。1921年日本学者冈林首先提出在RH术中保留神经的想法,1961年小林隆在冈林的基础上进行改良,提出在切除子宫主韧带时保留支配膀胱的副交感神经,从一定程度上降低了膀胱功能障碍的发生率。1988年Sakamoto等对保留盆腔自主神经丛技术进行了第一次英文报道,即东京术式,他提出可将子宫主韧带分为血管部和神经部,通过触诊可识别血管和神经,并据此可保留子宫主韧带中的神经。1991年Yabuki正式命名该术式为保留神经的广泛性子宫切除术(nerve sparing radical hysterectomy, NSRH)。NSRH在经典RH术式的基础上保留了子宫主韧带神经部的盆腔内脏神经和部分下腹下神经丛,明显地降低上述并发症的发生。但由于只切除了子宫主韧带的血管部,即部分子宫主韧带,引起专家学者对疗效的质疑。因此,为了切除更多的子宫主韧带,并有效地保留PAN,有必要对子宫主韧带内神经脉管等结构进行详细的研究。虽然文献报道和本课题组前期研究已证实子宫主韧带主要由PAN、血管、淋巴管及各种结缔组织构成,也对神经分布进行了初步的定性定量研究,但目前对子宫主韧带内神经和脉管之间的立体结构缺乏详细的了解,国内外尚未见子宫主韧带内神经脉管结构重建的报道,而上述结构的解剖特点及关系恰恰为NSRH术中解剖的关键。因此,本课题选择计算机重建技术对子宫主韧带内神经脉管之间的立体结构进行数字化三维重建,为NSRH术式的改良提供立体解剖学依据。数字化三维重建技术是数字医学中的一个重要技术,它是指利用计算机技术将连续的二维图像变成三维图像,直观的立体图形更便于临床医师的观察研究。目前可利用的二维数据集主要有数字人数据集,CT或MRI数据集,组织连续切片数据集。数字人是通过对尸体标本的薄层铣切而获得数字化的二维人体数据集,继而通过计算机三维重建技术实现人体数据的三维可视化,其存在彩色、直观的优点,但采集难度大,重建困难较大地限制了其在临床中的广泛应用。近年来,随着影像学技术的发展,基于CT或MRI数据集的三维重建已逐渐在医学发挥其重要的作用,由于其来源广泛且具有个性化的特点,目前已较广泛地应用于临床并取得了较好的效果,显示了其在解剖研究中的优越性。但由于层距的限制,分辨率有限,同时受图像灰度的制约,目前尚未能完成毫米级以下的血管、神经、淋巴管的构建。基于组织连续切片的计算机三维重建技术即指通过对某一组织结构进行连续薄层切片并获得这一系列切片截面的二维图像,通过计算三维重建的方法而得到组织结构立体形态的一种方法。该方法对一些传统的影像学无法清晰、系统显示的结构如神经及毫米级以下的结构进行重建是一种很好的研究方法,目前已在小鼠肾小管、子宫内膜微血管、胎儿神经分布等方面得到了初步应用。本研究拟进一步在前期数字化三维重建研究的基础上,利用子宫主韧带组织连续切片染色数据集,结合图像识别、定位配准、三维重建等技术,构建子宫主韧带内神经及脉管的数字化三维模型,为NSRH手术提供子宫生韧带立体解剖结构依据。第一部分：基于组织连续切片子宫主韧带内神经脉管数字化三维重建定位材料的探讨[目的]比较经不同染色前后四种定位材料在玻璃切片上的粘附能力,探讨一种适合子宫主韧带组织连续切片三维重建的定位材料。[方法]获取因IB1期宫颈癌行广泛性子宫切除术的新鲜子宫主韧带标本1例(左侧),经固定、脱水、浸蜡后分别将1根普通缝线(3-0)、1根人发、1根可吸收缝线(8-0)及利用穿刺针将1条生物组织(利用穿刺针取自于肝脏组织,直径约0.6mm)作为定位杆标记与标本一起进行石蜡包埋,采用石蜡切片机对所取标本进行连续切片,切片厚度为5μm,共切取120张切片,用组织防脱载玻片进行贴片。将切片随机分成四组,各30张,分别进行常规HE染色、TH染色、VIP染色和D2-40染色,在显微镜下观察并记录各种材料染色前后定位点的数目,比较分析不同定位材料染色前后标记点的粘附情况。[结果]1、在人发、普通缝线、可吸收缝线与生物组织四种定位材料中,生物组织在染色后贴片率较其它三种材料高,经统计学检验差异有统计学意义(P<0.01)。2、在以上四种定位材料中,生物组织定位点脱失最少,四种染色前后贴片数量差异均无统计学意义(P=0.98)；非吸收性缝线、可吸收缝线与人发定位点染色前后均脱失严重,数量差异比较有统计学意义(P<0.01)。[结论]利用穿刺针获取生物组织作为定位材料成功解决了定位标记点的脱失问题,其在HE染色和各种免疫组化染色中均具有很好的粘附效果。第二部分：子宫主韧带内神经脉管数字化三维模型的构建[目的]利用子宫主韧带组织连续切片数据集,构建子宫主韧带内血管、交感神经、副交感神经及淋巴管数字化三维模型,明确神经、血管及淋巴管在子宫主韧带中三维立体走行与分布情况。[方法]获取因IB1期宫颈癌行广泛性子宫切除术的新鲜子宫主韧带标本1例(左侧),将子宫主韧带用脱水盒固定方向。10%福尔马林固定8-12h后进行脱水,利用穿刺针穿取4条生物组织(直径约0.6mm)作为定位杆标记与标本一起进行石蜡包埋,冰冻30min后进行连续切片,切片厚度为5gm,连续4层为一组,每组间隔80μm。65℃烤箱中烘烤2-3h后进行分层染色。在第一层,切片用常规HE染色;在第二层,切片经TH染色,特异标记交感神经纤维；在第三层,切片经VIP染色,特异标记副交感神经纤维；在第四层,切片经D2-40染色,特异标记淋巴管。将4种染色后的组织切片置于显微镜下,对其中的各种显微组织成分观察。采用数字切片扫描系统对每张切片进行扫描。先用2×10倍下扫描地图,确定扫描范围,再转到10×10倍下对切片进行全自动扫描。利用Photoshop软件和Matlab软件的图像配准方法分别对4组组织切片图像进行自动配准。将配准后的4组切片数据集图片导入Photoshop软件中,应用画笔工具分别画出血管、交感神经、副交感神经及淋巴管的轮廓。利用ACDSEE软件将各组图片调至合适大小,分别导入Mimics软件中,经过自动定位图像、组织图片、内插值处理后,经三维重建分别构建出子宫主韧带、血管、交感神经、副交感神经、淋巴管的数字化三维模型,并对模型进行配准融合。利用Mimics软件的透明化、测量等功能对模型进行分析。[结果]基于子宫主韧带组织连续切片数据集,成功构建出了子宫主韧带内神经脉管数字化三维模型,通过对模型的分析与测量,我们发现：1、子宫主韧带宽为26.77mm,长度为50.09mm,血管主要走行于上半部分,神经主要走行于下半部分,从宫颈侧至盆壁侧近、中、远段神经主干上缘与血管下缘的距离分别为8.59mm,7.18mm,4.87mm。2、子宫主韧带内血管主要走行于子宫主韧带上半部分,从宫颈侧至盆壁侧近、中、远段血管上缘距离子宫主韧带上缘分别为11.99mm,9.36mm,4.89mm;血管下缘距离子宫主韧带下缘分别为14.01mm,13.74mm,12.70mm。3、神经主要走行于子宫主韧带底部,在距离宫颈侧31.27mm处明显增多直至盆壁；交感神经主要走行于子宫主韧带下半部的底部,从宫颈侧向盆壁侧逐渐增多,从宫颈侧至盆壁侧近、中、远段交感神经主干距离韧带上缘分别为22.11mm,22.16mm,19.56mm;副交感神经相对较少,主要走行于子宫主韧带的底部,从宫颈侧至盆壁侧近、中、远段副交感神经距离韧带上缘分别为22.58mm,21.34mm,18.62mm。4、淋巴管细小,在子宫主韧带中分布无明显规律,主要沿血管周围走行。[小结]本研究通过子宫主韧带连续切片的计算机辅助三维重建技术,构建了子宫主韧带内神经脉管数字化三维模型,精确地显示了子宫主韧带内的解剖结构及其之间的空间关系,形象地展示了子宫主韧带内神经、血管、淋巴管的分布与走行,真实地再现了子宫主韧带的三维立体结构。重建模型可以在空间位置上以任意轴线旋转任意角度,以便从不同位置对各结构的形态,空间位置及相互关系进行观察。同时,还可利用Mimics软件的测量工具对各个结构的距离进行测量,更加精确的显示子宫主韧带内结构的准确分布情况。