三維超聲與多層螺旋CT掃描重建在正常人眶內(nèi)段視神經(jīng)的參數(shù)測(cè)量及對(duì)比研究

劉銀龍 吳 剛 孔 莎 羅帥偉 朱麗敏

河南省人民醫(yī)院(鄭州大學(xué)人民醫(yī)院)超聲科，河南 鄭州 450003

許多疾病可引起視神經(jīng)的形態(tài)學(xué)改變，通過(guò)觀察視神經(jīng)形態(tài)學(xué)有無(wú)改變可以推斷是否存在疾病[1-5]。以往觀察球后視神經(jīng)通常依賴二維超聲、普通CT或MRI等設(shè)備[6-8]，通常獲得的圖像不夠清晰直觀[9]。隨著三維超聲的廣泛應(yīng)用，淺表器官的三維超聲掃描技術(shù)也逐漸開(kāi)始應(yīng)用于臨床。隨著CT設(shè)備及軟件的不斷升級(jí)更新，多層螺旋CT掃描后重建在眶內(nèi)段視神經(jīng)的檢測(cè)方面也得到應(yīng)用[10]。本文就多層螺旋CT掃描后重建在眶內(nèi)段視神經(jīng)的探測(cè)進(jìn)行研究，并對(duì)比分析三維超聲成像及多層螺旋CT掃描后重建兩種方式獲得的眶內(nèi)段視神經(jīng)的參數(shù)，為診斷視神經(jīng)疾病或視神經(jīng)相關(guān)顱內(nèi)疾病提供依據(jù)。

1 資料與方法

1．1一般資料2015-06—2017-12在河南省人民醫(yī)院放射科行顱腦CT檢查并自愿接受三維超聲眼部檢查的自愿者102人102眼，均為24～65歲的成年人，其中女53例，男49例；年齡24～65(45.35±19.33)歲。選擇健康側(cè)眼，其中左眼46眼，右眼56眼。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)CT掃描健康側(cè)眼視覺(jué)傳導(dǎo)通路未見(jiàn)異常者；(2)健側(cè)裸眼視力或最佳矯正視力≥1.0者。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)有神經(jīng)系統(tǒng)疾病或手術(shù)史者；(2)有眼科或全身疾病者可引起視神經(jīng)改變的。受檢者分別由專門超聲醫(yī)師和放射科醫(yī)師行三維超聲及CT檢查。本研究設(shè)計(jì)遵守赫爾辛基宣言并經(jīng)河南省人民醫(yī)院臨床研究倫理委員會(huì)同意，受檢者均簽署知情同意書(shū)。

1．2方法采用Philips Brilliance 64層CT行顱腦容積掃描。受檢查者仰臥，頭正中位，閉合雙眼。行顱腦1 mm層厚容積掃描，準(zhǔn)直寬度為0.625 mm×64 mm，螺距1 mm，管電壓120 kV，管電流400 mA，F(xiàn)OV為312 mm。選擇健康眼圖像清晰、噪聲不明顯的原始圖像，傳至Extended Brilliance Workspace V4.5.2圖像后處理工作站。選擇Advanced Vessel Analysis應(yīng)用程序，從球后視神經(jīng)起始處開(kāi)始，沿著視神經(jīng)走行，至視神經(jīng)管入口附近為止，進(jìn)行視神經(jīng)的曲面重建處理。在視神經(jīng)重建圖像的冠狀位分別選擇距球后視神經(jīng)起始部3、6、9、12 mm的點(diǎn)位，測(cè)量視神經(jīng)橫斷面的最長(zhǎng)徑、最短徑和面積(圖1)。

采用聲科聲紅超聲機(jī)器，高頻三維超聲探頭掃查上述經(jīng)CT掃描后的同一志愿者同一眼。受檢查者仰臥，頭保持正中，掃描時(shí)眼瞼閉合，眼球瞳孔適當(dāng)旋轉(zhuǎn)至視神經(jīng)清晰顯示后保持眼球不動(dòng)，啟動(dòng)三維成像模式獲得圖像，在視神經(jīng)三維圖像的冠狀位分別選擇距球后視神經(jīng)起始部3、6、9、12 mm處，測(cè)量視神經(jīng)橫斷面最長(zhǎng)徑、最短徑及面積(圖2)。檢查時(shí)借鑒邱敬濤等[11]的操作將超聲儀器輸出功率調(diào)低，熱指數(shù)(TI)和機(jī)械指數(shù)(MI)調(diào)至安全范圍以下，檢查時(shí)動(dòng)作輕柔，避免對(duì)患者眼部壓迫造成不必要的損害并盡量減少檢查操作的時(shí)間。所有視神經(jīng)的三維超聲圖像及參數(shù)由同一位檢測(cè)者操作獲得，所有視神經(jīng)的CT后處理圖像及參數(shù)由同一位檢測(cè)者操作獲得。

2 結(jié)果

2．1多層螺旋CT掃描后重建獲得的距離球后視神經(jīng)起始部不同距離處視神經(jīng)橫斷面最長(zhǎng)徑、最短徑及面積的變化多層螺旋CT掃描后重建獲得的距離球后視神經(jīng)起始部3、6、9、12 mm位點(diǎn)視神經(jīng)橫斷面長(zhǎng)徑的總體比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=214.218，P=0.001)，各位點(diǎn)視神經(jīng)橫斷面最長(zhǎng)徑兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。不同位點(diǎn)視神經(jīng)橫斷面最短徑總體比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=213.814，P=0.001)，各位點(diǎn)視神經(jīng)橫斷面最短徑兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。不同位點(diǎn)視神經(jīng)橫斷面面積比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=239.987，P=0.001)，各位點(diǎn)視神經(jīng)橫斷面面積兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表1。

圖1 多層螺旋CT掃描視神經(jīng)重建圖像，距球后視神經(jīng)起始部6 mm點(diǎn)位視神經(jīng)橫斷面的最長(zhǎng)徑、最短徑和面積

圖2 三維超聲視神經(jīng)重建圖像，距球后視神經(jīng)起始部6 mm點(diǎn)位視神經(jīng)橫斷面的最長(zhǎng)徑、最短徑和面積

2．2三維超聲成像獲得的距離球后視神經(jīng)起始部不同距離處視神經(jīng)橫斷面最長(zhǎng)徑、最短徑及面積的變化三維超聲成像獲得的距離球后視神經(jīng)起始部3、6、9、12 mm位點(diǎn)視神經(jīng)橫斷面長(zhǎng)徑的總體比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=237.325，P=0.001)，各位點(diǎn)視神經(jīng)橫斷面最長(zhǎng)徑兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。不同位點(diǎn)視神經(jīng)橫斷面最短徑總體比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=219.763，P=0.001)，各位點(diǎn)視神經(jīng)橫斷面最短徑兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。不同位點(diǎn)視神經(jīng)橫斷面面積比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(F=250.362，P=0.001)，各位點(diǎn)視神經(jīng)橫斷面面積兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。見(jiàn)表2。

2．3三維超聲與多層螺旋CT掃描后重建獲得的各位點(diǎn)橫斷面最長(zhǎng)徑、最短徑及面積比較三維超聲與多層螺旋CT掃描后重建獲得的距離球后視神經(jīng)起始部3 mm處橫斷面的最長(zhǎng)徑、最短徑及面積比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=1.805、P=0.074；t=1.930，P=0.056；t=1.329，P=0.187)。見(jiàn)表3。

表1 多層螺旋CT掃描后重建獲得的距離球后視神經(jīng)起始部不同距離處視神經(jīng)橫斷面最長(zhǎng)徑、最短徑及面積比較

注：與各自的3 mm位點(diǎn)值比較，aP<0.05；與各自的6 mm位點(diǎn)值比較，bP<0.05；與各自的9 mm位點(diǎn)值比較，cP<0.05

表2 三維超聲成像獲得的獲得的距離球后視神經(jīng)起始部不同距離處視神經(jīng)橫斷面最長(zhǎng)徑、最短徑及面積比較

注：與各自的3 mm位點(diǎn)值比較，aP<0.05；與各自的6 mm位點(diǎn)值比較，bP<0.05；與各自的9 mm位點(diǎn)值比較，cP<0.05

三維超聲與多層螺旋CT掃描后重建獲得的距離球后視神經(jīng)起始部6 mm處橫斷面的最長(zhǎng)徑、最短徑及面積的比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.724，P=0.471；t=1.562，P=0.121；t=1.424，P=0.158)。見(jiàn)表4。三維超聲與多層螺旋CT掃描后重建獲得的距離球后視神經(jīng)起始部9 mm處橫斷面的最長(zhǎng)徑、最短徑及面積的比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.724，P=0.471；t=1.562，P=0.121；t=1.424，P=0.158)。見(jiàn)表5。

三維超聲與多層螺旋CT掃描后重建獲得的距離球后視神經(jīng)起始部12 mm處橫斷面的最長(zhǎng)徑、最短徑及面積的比較差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=0.724，P=0.471；t=1.562，P=0.121；t=1.424，P=0.158)。見(jiàn)表6。

表3 三維超聲與多層螺旋CT掃描后重建獲得的距離球后視神經(jīng)起始部3 mm處橫斷面的最長(zhǎng)徑、最短徑及面積比較

表4 三維超聲與多層螺旋CT掃描后重建獲得的距離球后視神經(jīng)起始部6 mm處橫斷面的最長(zhǎng)徑、最短徑及面積比較

表5 三維超聲與多層螺旋CT掃描后重建獲得的距離球后視神經(jīng)起始部9 mm處橫斷面的最長(zhǎng)徑、最短徑及面積比較

表6 三維超聲與多層螺旋CT掃描后重建獲得的距離球后視神經(jīng)起始部12 mm處橫斷面的最長(zhǎng)徑、最短徑及面積

3 討論

由于視神經(jīng)周圍有硬腦膜、蛛網(wǎng)膜和軟腦膜包圍，其與顱內(nèi)相應(yīng)腦膜相延續(xù)等特點(diǎn)[12-13]，眶內(nèi)段視神經(jīng)直徑大小一定程度上可反映顱內(nèi)壓的變化[14-15]。基于此很多學(xué)者開(kāi)展了眶內(nèi)段視神經(jīng)直徑與顱內(nèi)壓關(guān)系的相關(guān)研究[16-17]，取得很多成果。但迄今為止，眶內(nèi)段視神經(jīng)直徑正常參考值和診斷顱內(nèi)壓增高的眶內(nèi)段視神經(jīng)直徑標(biāo)準(zhǔn)還不統(tǒng)一[18-19]；另外，關(guān)于種族、性別、年齡、個(gè)體特征、檢查技術(shù)等多種因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果有何影響[20-21]，仍需要大樣本量進(jìn)一步研究[22]。

由于多層螺旋CT能很快完成容積掃描成像，通過(guò)工作站后處理技術(shù)后可對(duì)眶內(nèi)段視神經(jīng)結(jié)構(gòu)重建并檢測(cè)其參數(shù)，操作簡(jiǎn)單，所以采用該方法測(cè)量正常人眶內(nèi)段視神經(jīng)橫斷面最長(zhǎng)徑、最短徑和面積，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CT掃描重建后獲得的各位點(diǎn)間視神經(jīng)橫斷面的最長(zhǎng)徑、最短徑及面積比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，各位點(diǎn)視神經(jīng)橫斷面最長(zhǎng)徑、最短徑和面積兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，正常人視神經(jīng)隨著與球后距離的延長(zhǎng)，視神經(jīng)逐漸變細(xì)，與以往的CT、磁共振及尸檢等研究結(jié)果一致[23-24]。以往研究發(fā)現(xiàn)，距離球后視神經(jīng)起始處3 mm處視神經(jīng)的測(cè)量重復(fù)性較好[25-26]，很多視神經(jīng)直徑研究也是以此位點(diǎn)做測(cè)量點(diǎn)[27-28]，本次研究中多層螺旋CT重建測(cè)得距離球后視神經(jīng)起始處3 mm處視神經(jīng)鞘橫斷面最長(zhǎng)徑、最短徑、橫斷面面積與游勇等[29]測(cè)量的結(jié)果相似，說(shuō)明視神經(jīng)CT重建橫斷面上進(jìn)行參數(shù)測(cè)量獲得的數(shù)據(jù)重復(fù)性較好，為以后正常視神經(jīng)或異常視神經(jīng)徑線的測(cè)量奠定了一定的基礎(chǔ)，有利于開(kāi)展更多的關(guān)于視神經(jīng)疾病的研究。

本次研究發(fā)現(xiàn)，三維超聲成像獲得的視神經(jīng)數(shù)據(jù)分析結(jié)果與多層螺旋CT重建分析結(jié)果一致。三維超聲成像獲得的各位點(diǎn)間視神經(jīng)橫斷面的最長(zhǎng)徑、最短徑及面積比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，各位點(diǎn)視神經(jīng)橫斷面最長(zhǎng)徑、最短徑和面積兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，超聲檢查也發(fā)現(xiàn)正常人視神經(jīng)隨著與球后距離的延長(zhǎng)，視神經(jīng)逐漸變細(xì)。多層螺旋CT重建和三維超聲成像獲得的視神經(jīng)各個(gè)參數(shù)無(wú)顯著差異。說(shuō)明兩種技術(shù)在球后視神經(jīng)橫斷面各參數(shù)測(cè)量方面沒(méi)有差異，兩者均可用于眶內(nèi)段視神經(jīng)方面的研究。部分基層醫(yī)院無(wú)螺旋CT或一些特殊情況下，如需要床旁檢測(cè)時(shí)，三維超聲成像可以替代CT重建獲得視神經(jīng)參數(shù)，為進(jìn)一步對(duì)視神經(jīng)病變或視神經(jīng)相關(guān)顱內(nèi)病變的研究提供了一種有效、便利的工具[30-33]。

以往有學(xué)者采用普通超聲對(duì)眶內(nèi)段視神經(jīng)參數(shù)進(jìn)行研究，但所得到的眶內(nèi)段視神經(jīng)直徑標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。本次研究發(fā)現(xiàn)，三維超聲成像獲得的距離球后視神經(jīng)起始處3 mm處視神經(jīng)鞘橫斷面最短徑與以往學(xué)者B型超聲法[34-37]測(cè)量的結(jié)果類似，但此種結(jié)果不能絕對(duì)真實(shí)反映視神經(jīng)的輪廓和外形[38-43]，因三維超聲成像和CT掃描后重建時(shí)均發(fā)現(xiàn)球后視神經(jīng)橫斷面常呈橢圓形，單純測(cè)量一個(gè)直徑不能真實(shí)反映視神經(jīng)的直徑。三維超聲成像和CT掃描后重建均能獲得視神經(jīng)鞘橫斷面的最長(zhǎng)徑、最短徑及面積，能更真實(shí)反映視神經(jīng)的輪廓和外形。

本次研究還發(fā)現(xiàn)，在距離球后12 mm以后更靠近顱內(nèi)側(cè)眶內(nèi)段視神經(jīng)的三維超聲成像圖像不清晰，與超聲成像的聲衰減及視神經(jīng)走行彎曲形成側(cè)方聲影等偽像有關(guān)。但該段視神經(jīng)在CT重建后的圖像上可以清晰顯示，可利用CT重建對(duì)該部位的視神經(jīng)進(jìn)行研究?？傊S超聲成像和CT掃描后重建在顯示眶內(nèi)段視神經(jīng)方面都具有很多優(yōu)勢(shì)，兩者均可以用來(lái)研究眶內(nèi)段視神經(jīng)，為研究眶內(nèi)段視神經(jīng)病變提供幫助。