黃偉豪，陳東明，曾振謀

臺(tái)山市人民醫(yī)院神經(jīng)外科1、放射科2，廣東 江門 529200

顱內(nèi)動(dòng)脈瘤破裂會(huì)造成患者顱內(nèi)出血，其發(fā)病率及致殘致死率均較高，給患者生命健康帶來嚴(yán)重威脅。動(dòng)脈瘤破裂后，血液會(huì)流入到蛛網(wǎng)膜下腔中，從而引發(fā)蛛網(wǎng)膜下腔出血，血液進(jìn)一步進(jìn)入到鄰近腦組織，最終造成腦內(nèi)血腫，顱內(nèi)動(dòng)脈瘤破裂合并腦內(nèi)血腫的發(fā)病率高達(dá)15%左右[1-2]。顱內(nèi)動(dòng)脈瘤破裂合并腦內(nèi)血腫疾病常通過開顱手術(shù)來清除腦內(nèi)血腫，明確動(dòng)脈瘤相關(guān)解剖特征及血腫具體位置，對(duì)于提高手術(shù)成功率具有重要意義。在臨床上，以往常采用傳統(tǒng)CT定位技術(shù)確定血腫位置及體積大小，而且頭顱CTA重建動(dòng)脈瘤后無法與腦內(nèi)血腫融合，臨床應(yīng)用效果一般。近年來，隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，3D slicer定位技術(shù)及三維重建技術(shù)被越來越多地運(yùn)用到臨床治療中[3-4]。本研究通過對(duì)我院收治的顱內(nèi)動(dòng)脈瘤破裂伴腦內(nèi)血腫患者采用傳統(tǒng)CT定位血腫及CTA重建動(dòng)脈瘤和3D slicer三維重建血腫及重建動(dòng)脈瘤并圖像融合技術(shù)進(jìn)行對(duì)比分析，以探究3D slicer三維重建技術(shù)的臨床效果，現(xiàn)報(bào)道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2019年1月至2022年2 月期間臺(tái)山市人民醫(yī)院神經(jīng)外科收治的60 例顱內(nèi)動(dòng)脈瘤破裂伴腦內(nèi)血腫患者的相關(guān)資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：(l)經(jīng)影像學(xué)診斷為顱內(nèi)動(dòng)脈瘤破裂伴腦內(nèi)血腫者；(2)基底節(jié)區(qū)腦出血者；(3)病歷資料完整且能隨訪調(diào)查者。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)有腦梗死、腦出血史者；(2)因外傷、動(dòng)靜脈血管畸形等造成腦出血者；(3)需要復(fù)雜的全面監(jiān)測(cè)和處理的嚴(yán)重心肺疾病者；(4)有精神病史者；(5)病歷資料缺失，或無法隨訪調(diào)查者。將60例患者按照血腫定位技術(shù)不同分為研究組和對(duì)照組各30 例。對(duì)照組中男性 14 例，女性 16 例；年齡 43～79 歲，平均(64.2±4.1)歲；平均出血量(41.14±9.57)mL。研究組中男性15例，女性15例；年齡41～80歲，平均(63.6±4.2)歲；平均出血量(41.52±10.43)mL。兩組患者的一般資料比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，具有可比性。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，且在征得患者本人及家屬的同意下進(jìn)行。

1.2 研究方法

1.2.1 對(duì)照組 該組患者采用傳統(tǒng)CT 定位及CTA 重建動(dòng)脈瘤。具體方法：使患者進(jìn)行CT 掃描檢查，根據(jù)CT 掃描結(jié)果擬定血腫部位和CTA 重建結(jié)果了解動(dòng)脈瘤位置，并做好常規(guī)開顱手術(shù)標(biāo)記。

1.2.2 研究組 該組患者采用3D slicer三維重建血腫及重建動(dòng)脈瘤并圖像融合技術(shù)。具體方法：所有患者均進(jìn)行CT 及CTA 掃描檢查，具體操作步驟同對(duì)照組。將CT 及CTA 掃描結(jié)果傳入到影像系統(tǒng)中，并將相關(guān)DCOM 數(shù)據(jù)輸入到3D slicer 軟件中。選擇頭顱CT的docm數(shù)據(jù)，打開Editor界面，Add Structure：選擇兩種顏色，005 blood，038 brain；選中閾值工具(Threshold Effect)，閾值設(shè)置為55～100 HU，點(diǎn)擊Apply；應(yīng)用Save Island Effect 點(diǎn)擊血腫中心區(qū)域，去除血腫周邊多余染色，確定血腫具體位置；選中Make Model Effect 工具進(jìn)行建模；建模完成后可在3D 視窗內(nèi)看到建好的血腫Model，點(diǎn)選左上角調(diào)出菜單，點(diǎn)亮眼睛圖標(biāo)可以將CT 片與Model 融合，通過調(diào)節(jié)滑塊(或鼠標(biāo)滾輪)，在3D 視窗可顯示不同層面的融合效果。選擇頭顱CTA 的docm 數(shù)據(jù)，3D slicer 軟件自動(dòng)三維重建腦內(nèi)血管，Volume Rendering 模塊中查看，選擇CT-AAA 或者CT-Coronary-Arteries，查看顱內(nèi)動(dòng)脈瘤情況，360°旋轉(zhuǎn)，明確動(dòng)脈瘤的相關(guān)解剖特征，包括動(dòng)脈瘤的形態(tài)、位置、與載瘤動(dòng)脈、分支血管的解剖關(guān)系。三維重建血腫及動(dòng)脈瘤的圖像融合，通過軟件裁剪骨窗及血管，明確動(dòng)脈瘤的相關(guān)解剖特征以及在血腫中的位置，制定動(dòng)脈瘤顯露及夾閉的最佳策略。

1.3 觀察指標(biāo) 比較兩組患者的平均手術(shù)時(shí)間、術(shù)中平均出血量、動(dòng)脈瘤術(shù)中再破裂發(fā)生率、術(shù)中大出血需輸血次數(shù)等圍術(shù)期指標(biāo)，以及術(shù)后Rankin量表評(píng)分、術(shù)后12 h血腫清除率、血腫完全吸收時(shí)間、術(shù)后再出血率、術(shù)后顱內(nèi)感染率。

1.4 Rankin 量表評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)[5](1)0 分：癥狀完全消失，無任何功能障礙；(2)1 分：具有一定癥狀，但肢體、語言等方面無明顯障礙，不影響正常工作和學(xué)習(xí)；(3)2 分：有輕度殘疾，可自我照料日常生活；(4)3 分：中度殘疾，可獨(dú)立行走，但不可獨(dú)立完成日常生活；(5)4分：中重度殘疾，無法獨(dú)立行走，日常生活需要他人照顧；(6)5分：重度殘疾，長期臥床，大小便失禁，日常生活完全無法自理；(7)6分：死亡。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS19.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示，多組均數(shù)比較采用方差分析，兩兩間比較采用t檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)，等級(jí)資料比較采用秩和檢驗(yàn)。均以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者的圍術(shù)期指標(biāo)比較 研究組患者的平均手術(shù)時(shí)間、術(shù)中平均出血量、動(dòng)脈瘤術(shù)中再破裂發(fā)生率、術(shù)中大出血需輸血次數(shù)明顯少(短)于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，見表1。

表1 兩組患者的圍術(shù)期指標(biāo)比較()

組別研究組對(duì)照組t值P值例數(shù)30 30平均手術(shù)時(shí)間(min)87.57±9.52 106.26±11.37 6.903 0.001術(shù)中平均出血量(mL)72.38±13.86 98.66±21.74 5.583 0.001動(dòng)脈瘤術(shù)中再破裂發(fā)生率(%)3.35±0.75 4.64±0.81 6.401 0.001術(shù)中大出血需輸血次數(shù)(次)1.23±0.43 2.42±0.61 8.733 0.001

2.2 兩組患者術(shù)后Rankin 量表評(píng)分比較 研究組患者術(shù)后Rankin評(píng)分明顯低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(Z=-1.645，P=0.021＜0.05)，見表2。

表2 兩組患者術(shù)后Rankin量表評(píng)分比較[例(%)]

2.3 兩組患者的預(yù)后比較 研究組患者術(shù)后12 h 血腫清除率明顯高于對(duì)照組，血腫完全吸收時(shí)間明顯短于對(duì)照組，術(shù)后再出血率、術(shù)后顱內(nèi)感染率明顯低于對(duì)照組，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，見表3。

表3 兩組患者的預(yù)后比較[例(%)，]

表3 兩組患者的預(yù)后比較[例(%)，]

組別研究組對(duì)照組t值P值例數(shù)30 30術(shù)后12 h血腫清除率18(60.0)10(33.3)4.294 0.006血腫完全吸收時(shí)間(周)4.23±0.21 6.55±0.35 31.132 0.001術(shù)后再出血率0 5(16.7)3.875 0.018術(shù)后顱內(nèi)感染率1(3.3)7(23.3)4.476 0.001

2.4 典型案例 患者女性，53 歲。臨床診斷：(1)左側(cè)大腦中動(dòng)脈瘤破裂出血；(2)左側(cè)額顳葉腦出血；(3)蛛網(wǎng)膜下腔出血；(4)腦疝形成。手術(shù)方式：左側(cè)大腦中動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)+左額顳開顱去骨瓣、顳肌下減壓+腦內(nèi)血腫清除術(shù)，術(shù)前術(shù)后影像見圖1～圖4。急查頭顱CTA示左側(cè)大腦中動(dòng)脈瘤，應(yīng)用3D slicer軟件對(duì)CTA 進(jìn)行三維重建，制定手術(shù)預(yù)案，手術(shù)計(jì)劃可以幫助手術(shù)醫(yī)生術(shù)前充分了解動(dòng)脈瘤的形態(tài)、位置，與載瘤動(dòng)脈、分支血管及血腫的解剖關(guān)系，明確動(dòng)脈瘤的相關(guān)解剖特征以及在血腫中的位置、手術(shù)預(yù)案包括開顱切口、骨窗、清除血腫順序、載瘤動(dòng)脈近端控制、避免動(dòng)脈瘤手術(shù)中再次破裂大出血、動(dòng)脈瘤夾選擇等方面，手術(shù)順利完成仍需術(shù)者精湛的手術(shù)技術(shù)，見圖5～圖9。

圖1 術(shù)前頭顱CT：左側(cè)額顳葉腦出血

圖4 術(shù)后頭顱CT：術(shù)后恢復(fù)良好，血腫清除

圖5 3D slicer 重建左側(cè)額顳葉腦內(nèi)血腫

圖9 術(shù)后頭顱CT示動(dòng)脈瘤夾閉，腦內(nèi)血腫清除

圖2 術(shù)前頭顱CT：蛛網(wǎng)膜下腔出血

圖3 術(shù)后頭顱CT：腦內(nèi)血腫清除

圖6 3D slicer 重建左側(cè)大腦中動(dòng)脈瘤360°旋轉(zhuǎn)，明確動(dòng)脈瘤的相關(guān)解剖特征，包括動(dòng)脈瘤的形態(tài)、位置、與載瘤動(dòng)脈、分支血管的解剖關(guān)系(紅色箭頭指示動(dòng)脈瘤)

圖7 3D slicer左側(cè)大腦中動(dòng)脈瘤及左側(cè)額顳葉血腫融合

圖8 3D slicer 融合顱內(nèi)動(dòng)脈瘤及腦內(nèi)血腫后，通過軟件裁剪骨窗及血管，明確動(dòng)脈瘤的相關(guān)解剖特征以及在血腫中的位置，制定動(dòng)脈瘤顯露及夾閉的最佳策略

3 討論

顱內(nèi)動(dòng)脈瘤是一種顱內(nèi)動(dòng)脈血壁瘤樣膨出類疾病，動(dòng)脈瘤極易發(fā)生破裂，在臨床上常表現(xiàn)為蛛網(wǎng)膜下腔出血、腦內(nèi)出血等，具有高發(fā)病率、高致殘率、高致死率等特點(diǎn)[6-7]。顱內(nèi)動(dòng)脈瘤破裂形成顱內(nèi)血腫后，病情相對(duì)危重，Hunt-Hess 分級(jí)通常較高，常表現(xiàn)為惡心、嘔吐、煩躁、血壓升高、頭痛、意識(shí)模糊等顱高壓類癥狀，極易造成動(dòng)脈瘤二次破裂和繼發(fā)性腦損傷等，給患者生命安全帶來嚴(yán)重威脅[8-9]。

臨床上，顱內(nèi)動(dòng)脈瘤破裂合并顱內(nèi)血腫常通過顯微開顱手術(shù)清除血腫和夾閉動(dòng)脈瘤等方法予以治療，術(shù)前對(duì)于明確動(dòng)脈瘤的相關(guān)解剖特征以及在血腫中的位置等的準(zhǔn)確評(píng)估對(duì)手術(shù)的成功率具有重要的意義[10-11]。早期，臨床上常采用傳統(tǒng)CT及CTA定位技術(shù)進(jìn)行定位評(píng)估和出血量評(píng)估，但準(zhǔn)確性相對(duì)較差，血腫位置及動(dòng)脈瘤位置通常有一定偏差，不利于手術(shù)的準(zhǔn)確實(shí)施，從而導(dǎo)致動(dòng)脈瘤夾閉手術(shù)難度高，顱內(nèi)血腫清除率較低[12-13]。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，3D Slicer三維重建技術(shù)得以廣泛發(fā)展。3D Slicer是一款開源、免費(fèi)和可擴(kuò)展的醫(yī)學(xué)圖像處理和可視化的醫(yī)學(xué)圖像處理和分析應(yīng)用平臺(tái)，起源于1998年波士頓布里格姆婦女醫(yī)院手術(shù)計(jì)劃實(shí)驗(yàn)室和麻省理工學(xué)院的人工智能實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合發(fā)起的一個(gè)碩士論文項(xiàng)目，其目的在于開發(fā)一個(gè)易于使用的分析和可視化的軟件。開發(fā)Slicer的最初設(shè)想是用于神經(jīng)外科手術(shù)引導(dǎo)治療、可視化和分析的系統(tǒng)，但是經(jīng)過十幾年的發(fā)展，Slicer 已經(jīng)成為一種不僅能夠應(yīng)用于各種臨床和臨床前還能夠用于非醫(yī)療圖像分析的綜合平臺(tái)[14]。臨床研究表明，目前我國醫(yī)療資源參差不齊，大多數(shù)基層醫(yī)院沒有立體定向及導(dǎo)航設(shè)備，出血?jiǎng)用}瘤患者又多不宜轉(zhuǎn)診，顱內(nèi)破裂動(dòng)脈瘤伴血腫形成增加了手術(shù)的難度和風(fēng)險(xiǎn)，應(yīng)用3D Slicer對(duì)CTA進(jìn)行三維重建，制定合理的手術(shù)策略，有助于手術(shù)順利完成，降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，提高治療效果。

本研究結(jié)果表明，采用3D slicer技術(shù)的患者，其平均手術(shù)時(shí)間、術(shù)中平均出血量、動(dòng)脈瘤術(shù)中再破裂發(fā)生率、術(shù)中大出血需輸血次數(shù)、血腫完全吸收時(shí)間均明顯少(短)于采用傳統(tǒng)CT 定位技術(shù)的患者，術(shù)后Rankin 得分情況也明顯優(yōu)于采用傳統(tǒng)CT定位技術(shù)的患者，術(shù)后12 h血腫清除率為60.0%，明顯高于采用傳統(tǒng)CT 定位技術(shù)患者的33.3%，術(shù)后再出血率、術(shù)后顱內(nèi)感染率分別為0、3.3%，明顯低于采用傳統(tǒng)CT 定位技術(shù)患者的16.7%、23.3%，與相關(guān)文獻(xiàn)研究相符。究其原因，3D slicer 定位技術(shù)是一種在CT 影像的基礎(chǔ)上，重建顱腦三維解剖結(jié)構(gòu)，從而可以獲取更加準(zhǔn)確的參數(shù)指標(biāo)，對(duì)于血腫的精準(zhǔn)定位具有重要價(jià)值，具有操作方便、開源免費(fèi)、不受體位影響、無需特殊設(shè)備等優(yōu)勢(shì)，血腫定位準(zhǔn)確，血腫清除率高，穿刺次數(shù)少，對(duì)于患者術(shù)后神經(jīng)及預(yù)后的改善具有重要作用[15]。

綜上所述，在顱內(nèi)動(dòng)脈瘤破裂伴血腫手術(shù)中，3D slicer軟件重建動(dòng)脈瘤及腦內(nèi)血腫技術(shù)更加準(zhǔn)確直觀，手術(shù)成功清除血腫和夾閉動(dòng)脈瘤效果更好，治療效果及預(yù)后更佳，術(shù)后顱內(nèi)感染率和術(shù)后再出血率明顯降低，具有臨床應(yīng)用價(jià)值。