武曉瑛，湯敏，繆星宇

(1.陜西省人民醫(yī)院骨科;2.陜西省人民醫(yī)院影像科;3.陜西省人民醫(yī)院神經(jīng)外科，陜西 西安 710068)

神經(jīng)內(nèi)鏡下經(jīng)蝶鞍區(qū)手術(shù)是目前鞍區(qū)占位病變切除最微創(chuàng)的手術(shù)方式［1］，但神經(jīng)內(nèi)鏡提供的二維鏡下圖像缺乏立體感，對手術(shù)入路及病變區(qū)域的解讀可能產(chǎn)生一些分歧和偏差，這有可能導(dǎo)致蝶鞍區(qū)手術(shù)產(chǎn)生的致命性影響［2－3］。本研究收集患者術(shù)前CT、MRI、MRA等影像數(shù)據(jù)，利用 Vitreafx影像學(xué)數(shù)據(jù)工作站進(jìn)行處理，構(gòu)建了個(gè)體化、可透視的三維數(shù)字解剖模型，并在術(shù)前模擬神經(jīng)內(nèi)鏡經(jīng)蝶手術(shù)過程，與實(shí)際手術(shù)對比;初步總結(jié)內(nèi)鏡經(jīng)蝶手術(shù)三維可透視化模型構(gòu)建和在術(shù)前規(guī)劃中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，以指導(dǎo)臨床工作。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2014年3月至2015年3月經(jīng)MRI診斷為鞍區(qū)腫瘤的患者36例。其中男19例，女17例;年齡21～75歲，平均(49.2±15.4)歲。臨床病理診斷為大型垂體腺瘤18例;巨大型垂體腺瘤12例;Rathke囊腫2例;顱咽管瘤3例;鞍上后床突脊索瘤1例。所有患者均簽署知情同意書。

1.2 原始數(shù)據(jù)采集及模型構(gòu)建

所有患者術(shù)前均行CT和MRI薄層頭顱掃描。CT(TOSHIBA Aquilion one 320排)采用連續(xù)軸位螺旋掃描，層厚0.5 mm，間隔 0.5 mm，顯示野(FOV)220 mm，矩陣 256 ×250;MRI(PHILIPS 1.5T)采用T1加權(quán)及T1加權(quán)對比增強(qiáng)連續(xù)薄層掃描，矢狀位，層厚1.0 mm，間隔 0 mm，F(xiàn)OV 240 mm，距陣 512 ×512，靜脈注射順磁性造影劑釓噴酸葡胺后掃描，必要時(shí)加掃CTA或MRA。影像資料以DICOM格式導(dǎo)人Vitreafx圖像工作站(TOSHIBA公司)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。建立蝶鞍區(qū)三維可透視化立體旋轉(zhuǎn)模型，并采用仿真內(nèi)窺鏡模式觀察，修剪圖像，保留手術(shù)入路及腫瘤周邊相關(guān)斷面。通過3D預(yù)覽模式排除人為因素造成的圖像丟失。最后調(diào)整對比度和灰度，使相應(yīng)顯影效果達(dá)到最佳狀態(tài)，供手術(shù)使用。

1.3 原位顯示組織結(jié)構(gòu)

首先通過軟件分割各相關(guān)解剖結(jié)構(gòu)，單獨(dú)顯示蝶鞍區(qū)骨質(zhì)、血管、視神經(jīng)、垂體、腦組織、腫瘤等;然后通過使用閾值和擦除工具，修剪各解剖結(jié)構(gòu)圖像，使圖像清晰光滑;最后將各解剖結(jié)構(gòu)以不同顏色標(biāo)記，以區(qū)分顯示。

1.4 經(jīng)單側(cè)鼻孔—蝶竇入路術(shù)前模擬

從不同角度觀察和了解入路相關(guān)的解剖結(jié)構(gòu)和腫瘤形態(tài)、供應(yīng)血管和毗鄰關(guān)系，測量入路角度、距離，如蝶竇定位等指標(biāo)。通過放大視野、旋轉(zhuǎn)模型、改變透明度等方式反復(fù)比較手術(shù)步驟中的處理及注意事項(xiàng)，如鞍底結(jié)構(gòu)、頸內(nèi)動(dòng)脈隆突、視神經(jīng)隆突、視神經(jīng)－頸內(nèi)動(dòng)脈凹陷觀察、保護(hù)頸內(nèi)動(dòng)脈和視神經(jīng)等，制定詳盡的手術(shù)方案。根據(jù)三維可透視化手術(shù)模擬情況，按選定的手術(shù)入路實(shí)施手術(shù)，并與三維可透視化手術(shù)模型作對比分析，具體如下。

術(shù)前通過個(gè)體化的可透視蝶鞍區(qū)模型，模擬神經(jīng)內(nèi)鏡下單鼻孔經(jīng)蝶竇入路鞍區(qū)占位病變切除手術(shù)。逐層分區(qū)域顯露并觀察相關(guān)及剖定位標(biāo)志，即鼻腔內(nèi)軟組織、鼻中隔、中鼻甲、上鼻甲、后鼻孔、蝶竇開口、蝶骨嵴、蝶鞍區(qū)骨質(zhì)、蝶竇、蝶竇間隔、頸內(nèi)動(dòng)脈隆突、視神經(jīng)隆突、視神經(jīng)－頸內(nèi)動(dòng)脈凹陷、視神經(jīng)、視交叉、視神經(jīng)管、斜坡骨質(zhì)、頸內(nèi)動(dòng)脈和腫瘤等，用于術(shù)中定位?？赏敢暤皡^(qū)模型的提供旋轉(zhuǎn)功能，通過多角度觀察腫瘤與鞍底、視交叉、視神經(jīng)、頸內(nèi)動(dòng)脈、下丘腦的空間毗鄰關(guān)系，明確切除腫瘤的技術(shù)要點(diǎn)，如測量蝶竇開口與蝶竇內(nèi)部各部位及后鼻孔的角度和距離，指導(dǎo)蝶竇前壁開窗的位置及角度;測量鞍底與頸內(nèi)動(dòng)脈隆突、視神經(jīng)隆突、視神經(jīng)—頸內(nèi)動(dòng)脈凹陷、鞍結(jié)節(jié)、鞍背的距離和角度，指導(dǎo)鞍底的開窗。切除侵犯人海綿竇內(nèi)的腫瘤時(shí)，確定是否打開海綿竇內(nèi)側(cè)壁以及打開的方位和范圍，以制定個(gè)體化的手術(shù)方案。

2 結(jié)果

2.1 經(jīng)單側(cè)鼻孔—蝶竇入路模擬手術(shù)與實(shí)際手術(shù)比較

本組病例手術(shù)均在神經(jīng)內(nèi)鏡下完成，手術(shù)中虛擬三維圖像有手術(shù)進(jìn)程同步顯示，依照手術(shù)路徑多視角觀察并分析手術(shù)路徑中的解剖結(jié)構(gòu)和處理要點(diǎn)?？赏敢暤皡^(qū)模型能夠明確觀察蝶竇前壁、鞍底、蝶竇間隔等解剖標(biāo)志(圖1)。手術(shù)結(jié)果顯示，根據(jù)方案實(shí)施的手術(shù)術(shù)野顯露良好，術(shù)中解剖與手術(shù)模擬結(jié)果吻合。但鞍底的海綿間竇、垂體和垂體柄、鞍底硬腦膜等細(xì)微結(jié)構(gòu)在三維可透視化模型中沒有看到，而在實(shí)際手術(shù)中內(nèi)鏡下均可發(fā)現(xiàn)。

圖1 個(gè)體化可透視蝶鞍區(qū)模型三維圖像

2.2 手術(shù)結(jié)果

本組36例患者，術(shù)前手術(shù)區(qū)域均成功構(gòu)建三維可透視化模型。手術(shù)前三維可透視化模擬手術(shù)，術(shù)中各種解剖結(jié)構(gòu)定位明確，手術(shù)時(shí)間顯著縮短。30例垂體腺瘤及2例Rathke囊腫患者均達(dá)到術(shù)中全切;3例顱咽管瘤中2例術(shù)中全切，1例術(shù)中切除約90%，僅鈣化部分殘余;1例鞍上后床突脊索瘤術(shù)中切除約80%。全組病例平均出血量30mL，無術(shù)中輸血。全組病例無手術(shù)死亡及術(shù)后嚴(yán)重并發(fā)癥。

3 討論

蝶鞍區(qū)域匯集了顱底最密集復(fù)雜的的血管神經(jīng)及重要組織結(jié)構(gòu)，毗鄰結(jié)構(gòu)復(fù)雜［4－5］;從解剖學(xué)角度，經(jīng)蝶斜區(qū)域顱底手術(shù)是手術(shù)路徑最短，治療最直接的手術(shù)入路。蝶竇是暴露顱底中央?yún)^(qū)的唯一自然腔隙，也是顱底中央?yún)^(qū)手術(shù)路徑最近、最微創(chuàng)的操作入路途徑［5］。神經(jīng)內(nèi)鏡克服了傳統(tǒng)顯微鏡下經(jīng)鼻蝶入路視野不足的缺點(diǎn)，深部照明好且術(shù)野清晰，可提供多視角觀察，操作靈活，不僅可消除盲區(qū)，拓展顯微鏡下手術(shù)視野，還可為深部視野提供更好的觀察質(zhì)量，神經(jīng)內(nèi)鏡視野下手術(shù)操作具有較高的精確性與安全性［6－7］，神經(jīng)內(nèi)鏡下擴(kuò)大經(jīng)鼻蝶手術(shù)切除蝶竇斜坡區(qū)病變成為理想的手術(shù)方式［8－9］。但神經(jīng)內(nèi)鏡僅能提供的二維鏡下圖像缺乏立體感［10］，要求術(shù)者不僅要有較好的解剖知識，而且還要有清晰的術(shù)區(qū)三維概念。而目前手術(shù)前影像學(xué)提供的數(shù)據(jù)信息，不論MRI還是CT的冠狀位、矢狀位及軸位均為二維解剖關(guān)系圖像，易受手術(shù)入路和視角的影響。內(nèi)鏡手術(shù)中術(shù)野形態(tài)的分析完全依賴手術(shù)醫(yī)生的三維重建經(jīng)驗(yàn)，個(gè)人思維方式和空間重建能力的不同，對鞍區(qū)腫瘤空間位置和結(jié)構(gòu)的理解會(huì)產(chǎn)生分歧和偏差，非常不利于精確性要求很高的顱腦手術(shù)，尤其對于蝶鞍斜坡區(qū)的手術(shù)將產(chǎn)生致命性的影響。本研究利用CT、MRI、MRA等影像數(shù)據(jù)，經(jīng) Dextroscope影像學(xué)數(shù)據(jù)工作站處理后構(gòu)建的三維數(shù)字解剖模型，進(jìn)行三維重建與可透視化?？赏敢暤皡^(qū)模型的提供旋轉(zhuǎn)功能，通過多角度全方位顯示，便于對手術(shù)區(qū)周圍結(jié)構(gòu)的觀察理解，提高了術(shù)者在術(shù)前的信心，對手術(shù)醫(yī)生術(shù)前個(gè)體化掌握患者蝶鞍斜坡區(qū)域的解剖關(guān)系有極大幫助。另外，本研究經(jīng)單側(cè)鼻孔—蝶竇入路模擬手術(shù)中，鞍底的海綿間竇、垂體和垂體柄、鞍底硬腦膜等細(xì)微結(jié)構(gòu)在三維可透視化模型中沒有看到，而在實(shí)際手術(shù)中內(nèi)鏡下均可發(fā)現(xiàn)。一部分是因?yàn)楹＞d間竇、垂體、垂體柄被腫瘤壓迫、變扁，一部分是由于影像分辨率的原因，術(shù)前影像不能觀察到，而腫瘤切除后這些組織才得以暴露。

目前，隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，有關(guān)人體解剖結(jié)構(gòu)的三維重建及可視化研究已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)影像學(xué)研究熱點(diǎn)［11－12］。而目前神經(jīng)內(nèi)鏡下經(jīng)前方入路切除前顱底、蝶鞍斜坡區(qū)病變也是顱底外科發(fā)展的一個(gè)趨勢［13］，在蝶鞍斜坡等顱底手術(shù)前，利用重建的蝶鞍斜坡區(qū)域數(shù)字模型，術(shù)前準(zhǔn)確地評估血管神經(jīng)、顱底骨質(zhì)和腫瘤的分布及毗鄰關(guān)系，虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下個(gè)體化重建斜坡及經(jīng)前方入路解剖模型，觀察經(jīng)前方入路到達(dá)斜坡時(shí)所涉及解剖結(jié)構(gòu)，模擬手術(shù)入路，手術(shù)醫(yī)生可通過對虛擬圖像進(jìn)行交互模擬操作制定手術(shù)路徑，制定詳細(xì)而準(zhǔn)確的手術(shù)計(jì)劃，將會(huì)大大提高鞍區(qū)腫瘤手術(shù)的成功率及安全性。

不同患者的解剖結(jié)構(gòu)不同，蝶鞍斜坡區(qū)域變異較大;病理改變，亦會(huì)導(dǎo)致局部實(shí)際結(jié)構(gòu)與解剖圖譜及手術(shù)圖譜并不一致;在臨床應(yīng)用方面，即使專家具有豐富的手術(shù)經(jīng)驗(yàn)，但面對一些疑難病例，手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)也很大。因此手術(shù)前規(guī)劃手術(shù)路徑、擬定手術(shù)計(jì)劃、反復(fù)模擬手術(shù)過程直至方案成熟，可以縮短手術(shù)時(shí)間，減少手術(shù)并發(fā)癥［14－15］。目前，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)對前方入路到蝶鞍斜坡區(qū)的三維數(shù)字模型重建及虛擬現(xiàn)實(shí)模擬手術(shù)技術(shù)尚需進(jìn)一步的研究和探討，使外科手術(shù)越來越安全、精確，創(chuàng)傷越來越小。

［1］馮思哲，魏學(xué)忠，韓松，等.神經(jīng)內(nèi)鏡輔助下經(jīng)鼻蝶入路治療鞍區(qū)腫瘤［J］.中國微侵襲神經(jīng)外科雜志，2015，20(1):28 －29.

［2］Esposito F，Cappabianca P.Neuroendoscopy:general aspects and principles［J］.World Neurosurg，2013，79(2 Suppl):e 7 －9.

［3］呂洪濤，張亞卓.神經(jīng)內(nèi)鏡對顱底疾病的診療現(xiàn)狀［J］.中國微創(chuàng)外科雜志，2012，12(1):83 －86.

［4］Alfieri A，Jho HD，Schettino R.Endoscopic endonasal approach to the pterygopalatine fossa:anatomic study［J］.Neurosurgery，2003，52(2):374－380.

［5］Puxedu R，Lui M，Chandrasekar K，et al.Endoscopic-assisted transcolumellar approach to the clivus:an anatomical study［J］.Laryngoscope，2002，112(6):1072 －1078.

［6］Di Ieva A，Tam M，Tschabitscher M，et al.A journey into the technical evolution of neuroendoscopy［J］.World Neurosurg，2014，82(6):e777－789.

［7］繆星宇，曹杰，師蔚.顳下鎖孔入路內(nèi)鏡下基底動(dòng)脈分叉部的解剖學(xué)研究［J］.中國臨床神經(jīng)外科雜志，2012，7(17):390－392.

［8］宋明，張亞卓.經(jīng)蝶竇入路至鞍區(qū)及周圍結(jié)構(gòu):顯微解剖與內(nèi)鏡解剖的比較［J］.中華神經(jīng)外科雜志，2006，22(9):528－530.

［9］Edem IJ，Banton B，Bernstein M，et al.A prospective qualitative study on patients'perceptions of endoscopic endonasal transsphenoidal surgery［J］.Br J Neurosurg，2013，27(1):50 －55.

［10］李志范.內(nèi)鏡下經(jīng)鼻蝶切除鞍區(qū)腫瘤的研究進(jìn)展［J］.安徽醫(yī)學(xué)，2010，31(6):700 －701.

［11］陳浩磊，鄒湘軍，陳燕，等.虛擬現(xiàn)實(shí)的最新發(fā)展與展望［J］.中國科技論文在線，2011，6(1):342 －346.

［12］丁銳，陳祎招，付正浩，等.神經(jīng)外科工作站在內(nèi)鏡經(jīng)鼻蝶垂體瘤手術(shù)中的應(yīng)用［J］.實(shí)用醫(yī)學(xué)雜志，2013，29(11):1807－1809.

［13］田喜光，丁自海.擴(kuò)大的內(nèi)鏡下經(jīng)鼻至斜坡腹側(cè)區(qū)入路手術(shù)的相關(guān)解剖研究［J］.中華神經(jīng)醫(yī)學(xué)，2010，9(6):602 －605.

［14］湯海亮，宮曄，毛穎，等.磁共振血管成像、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在蝶骨嵴腦膜瘤術(shù)前計(jì)劃中的應(yīng)用［J］.第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào)，2011，32(11):1255－1257.

［15］Weiss PL，Tirosh E，F(xiàn)ehlings D.Role of virtual reality for cerebral palsy management［J］.J Child Neurol，2014，29(8):1119 －1124.