CTA結(jié)合3D-Slicer軟件對(duì)前交通破裂動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)前規(guī)劃的應(yīng)用

白雅林，齊高洋，劉帶林，王軍成，馬毅哲,馬東明

顱內(nèi)動(dòng)脈瘤 (IA) 為顱內(nèi)正常血管的局部異常突起，患病率為3%～5%，一旦破裂出血，50%～60%的患者直接死亡，20%～25%的患者終身嚴(yán)重殘疾，所以顱內(nèi)動(dòng)脈瘤早期發(fā)現(xiàn)及治療對(duì)提高患者預(yù)后至關(guān)重要[1-2]。全腦血管造影(DSA)目前是顱內(nèi)動(dòng)脈瘤診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，但其屬于有創(chuàng)操作，存在一定風(fēng)險(xiǎn)，鑒于此原因，利用無創(chuàng)影像學(xué)技術(shù)診斷顱內(nèi)動(dòng)脈瘤將成為治療該病的趨勢(shì)[3]。本研究通過利用三維可視(3D-Slicer)軟件將顱腦CT血管成像(CTA)重建并融合，回顧分析26例經(jīng)翼點(diǎn)入路開顱行動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)的未破裂前交通動(dòng)脈瘤患者，分析前交通動(dòng)脈走行以及動(dòng)脈瘤與載瘤動(dòng)脈、腦組織、視神經(jīng)的三維解剖關(guān)系，為術(shù)前制定手術(shù)計(jì)劃并模擬手術(shù)過程，最終經(jīng)術(shù)者實(shí)際操作評(píng)價(jià)3D-Slicer軟件對(duì)前交通動(dòng)脈瘤患者術(shù)前制定手術(shù)計(jì)劃的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料：納入標(biāo)準(zhǔn)，即①急性自發(fā)性蛛網(wǎng)膜下腔出血；②經(jīng)顱腦CTA、DSA確診為前交通動(dòng)脈瘤；③不適合做前交通動(dòng)脈瘤介入栓塞術(shù)；④適合行翼點(diǎn)入路開顱動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)者；⑤患者及其家屬對(duì)手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)知情并簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①患者及其家屬不同意行開顱手術(shù)者；②全身多發(fā)疾病，不適合開顱手術(shù)者。

1.2 研究方法：采用飛利浦Briliance CT(128排256層)，經(jīng)高壓注射器從右肘前動(dòng)脈注射碘造影劑，從顱底開始掃描獲取原始數(shù)據(jù)。CTA原始數(shù)據(jù)經(jīng)PACS傳輸至傳統(tǒng)后處理工作站，將CTA原始數(shù)據(jù)經(jīng)PACS拷貝至安裝3D-Slicer軟件電腦，快速重建并融合前交通動(dòng)脈走行以及動(dòng)脈瘤與載瘤動(dòng)脈、腦組織、視神經(jīng)的三維解剖關(guān)系，獲得完整清晰的重建腦組織、動(dòng)脈瘤、視神經(jīng)和頸內(nèi)動(dòng)脈模型，尤其是動(dòng)脈瘤的位置，瘤體指向，最大長(zhǎng)徑和瘤口半徑以及雙側(cè)大腦前動(dòng)脈A1、A2段，前交通動(dòng)脈，前交通動(dòng)脈重要穿支與動(dòng)脈瘤的精細(xì)關(guān)系，制定手術(shù)計(jì)劃并模擬手術(shù)過程。

2 結(jié)果

納入病例為2016-2021年因急性自發(fā)性蛛網(wǎng)膜下腔出血入院確診為前交通破裂動(dòng)脈瘤，共26例，其中男性14例，女性12例；年齡32～70歲，平均56.2歲；術(shù)前Hunt-Hess分級(jí)為：Ⅰ級(jí)2例，Ⅱ級(jí)13例，Ⅲ級(jí)8例，Ⅳ級(jí)3例。26例患者動(dòng)脈瘤大小、瘤頂指向均與術(shù)前規(guī)劃一致。術(shù)前規(guī)劃提示其中22例需切除部分直回，4例無須切除；20例單側(cè)大腦前動(dòng)脈A1段優(yōu)勢(shì)或雙側(cè)A1段等優(yōu)勢(shì)，6例A1段未顯影；19例存在動(dòng)脈與動(dòng)脈瘤體粘連，7例無粘連。術(shù)中經(jīng)術(shù)者確認(rèn)，21例需切除部分直回，5例僅需牽開直回即可較好顯露動(dòng)脈瘤；19例單側(cè)A1 段優(yōu)勢(shì)或雙側(cè)A1段等優(yōu)勢(shì)，5例A1段未發(fā)育或發(fā)育不良；19例存在動(dòng)脈與動(dòng)脈瘤體粘連,7例無粘連。三維重建融合模型評(píng)估直回切除、A1段優(yōu)勢(shì)、動(dòng)脈與動(dòng)脈瘤體粘連的靈敏度分別為95.5%、95.0%、100.0%，表明三維重建融合模型對(duì)直回切除、大腦前動(dòng)脈A1 段優(yōu)勢(shì)側(cè)、動(dòng)脈與動(dòng)脈瘤體粘連評(píng)估的準(zhǔn)確性較高。本文涉及26例研究對(duì)象，經(jīng)翼點(diǎn)入路開顱行動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)均獲成功，大腦前動(dòng)脈A1段和A2段均正常顯影。術(shù)后2天內(nèi)有3例患者出現(xiàn)發(fā)熱，經(jīng)腰穿腦脊液化驗(yàn)證實(shí)系顱內(nèi)感染，經(jīng)正規(guī)抗感染治療后感染痊愈；1例因高齡，術(shù)前分級(jí)高，術(shù)后并發(fā)肺部感染，昏迷，家屬放棄治療；1例術(shù)后偏癱；其余22例患者術(shù)后無發(fā)熱、嚴(yán)重認(rèn)知障礙、偏癱等并發(fā)癥，術(shù)后第2天復(fù)查頭顱CT未見明顯顱內(nèi)出血。出院前及術(shù)后3個(gè)月復(fù)查DSA檢查未見動(dòng)脈瘤復(fù)發(fā)。

3 討論

自發(fā)性蛛網(wǎng)膜下腔出血是神經(jīng)外科常見急危重癥之一，顱內(nèi)動(dòng)脈瘤(IAN)破裂是其最常見的病因，死亡率高。前交通動(dòng)脈瘤占顱內(nèi)未破裂動(dòng)脈瘤10%，占顱內(nèi)破裂動(dòng)脈瘤45%[4]。對(duì)于破裂動(dòng)脈瘤，應(yīng)在急性期行手術(shù)治療，且無論選擇開顱夾閉或是介入栓塞，術(shù)前都必須對(duì)動(dòng)脈瘤的大小、位置、形態(tài)以及載瘤動(dòng)脈等有明確認(rèn)識(shí)[5]。前交通動(dòng)脈瘤位置及形態(tài)多變，導(dǎo)致瘤體夾閉面臨諸多困難，術(shù)前應(yīng)對(duì)動(dòng)脈瘤及其周圍解剖結(jié)構(gòu)詳細(xì)評(píng)估，明確易顯露及隱藏在額葉解剖結(jié)構(gòu)當(dāng)中的血管[6]。復(fù)雜的前交通動(dòng)脈復(fù)合體，術(shù)中難以準(zhǔn)確辨認(rèn)大腦前動(dòng)脈A1段、A2段和回返動(dòng)脈，需采用開窗動(dòng)脈瘤夾進(jìn)行盲夾，危險(xiǎn)性極高[7]。

DSA目前作為診斷IAN的金標(biāo)準(zhǔn)，存在諸多局限，主要為手術(shù)創(chuàng)傷面大、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)、花費(fèi)高[8-9]。隨著無創(chuàng)影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展，顱腦CTA技術(shù)被廣泛應(yīng)用于IAN的檢查，以無創(chuàng)、檢查迅速為特點(diǎn)。但在實(shí)際臨床工作中，顱腦CTA重建需借助影像科影像工作站，并且由?？漆t(yī)師處理完成，但很多情況下影像科醫(yī)師和臨床醫(yī)師在對(duì)疾病的診斷和治療方面存在一定的信息不對(duì)稱性。影像科醫(yī)師著重關(guān)注疾病的診斷，無法從手術(shù)治療角度提供神經(jīng)外科醫(yī)師所需信息，無法提供不同手術(shù)體位時(shí)術(shù)者視野下動(dòng)脈瘤的形態(tài)特征、載瘤動(dòng)脈形態(tài)/位置、與周邊組織結(jié)構(gòu)的關(guān)系等。因此，尋求一種新的對(duì)顱內(nèi)動(dòng)脈影像進(jìn)行重建的方法，對(duì)直觀地閱讀影像資料具有重要意義。

3D-Slicer軟件是由哈佛大學(xué)布里格姆婦女醫(yī)院和麻省理工學(xué)院聯(lián)合開發(fā)的一種醫(yī)學(xué)影像處理分析與視覺化的軟件系統(tǒng)[10]。目前3D-Slicer 軟件在神經(jīng)外科領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，其特點(diǎn)是免費(fèi)開源且操作簡(jiǎn)單，對(duì)計(jì)算機(jī)的配置要求不高，并能同時(shí)進(jìn)行功能擴(kuò)展及優(yōu)化升級(jí)。神經(jīng)外科醫(yī)師通過3D-Slicer軟件可將患者的CT或MRI影像資料進(jìn)行整合，從而獲取顱內(nèi)病變的3D模型，將3D模型與患者體表標(biāo)志進(jìn)行匹配，進(jìn)而在人體描繪病灶輪廓，實(shí)現(xiàn)術(shù)前病灶精準(zhǔn)定位，最終做到病灶精準(zhǔn)切除。

既往顱內(nèi)動(dòng)脈瘤手術(shù)多以獨(dú)立的CTA或DSA為指導(dǎo)，本研究將顱腦CTA和3D-Slicer軟件進(jìn)行融合，重建腦組織、視神經(jīng)和頸內(nèi)動(dòng)脈模型，模擬前交通動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)手術(shù)入路中動(dòng)脈和動(dòng)脈瘤的顯露方法和順序，制定手術(shù)規(guī)劃并模擬手術(shù)過程。該方法在大腦前動(dòng)脈A1段、直回及動(dòng)脈瘤體方面的評(píng)估具有重要意義，有助于提高手術(shù)安全性。本研究尚存在一定的局限性：①DSA對(duì)一些細(xì)小動(dòng)脈無法顯影，術(shù)前手術(shù)規(guī)劃忽略微小血管走行，導(dǎo)致術(shù)中微動(dòng)脈損傷形成腦梗；②樣本量較小，不能充分反映3D-Slicer技術(shù)在前交通動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)中的臨床應(yīng)用價(jià)值；③單側(cè)頸內(nèi)動(dòng)脈造影檢查通常不能全面顯示對(duì)側(cè)大腦前動(dòng)脈A1段形態(tài)，對(duì)制備重建融合模型有一定的影響，要求術(shù)者在術(shù)中操作時(shí)著重注意。