螺旋CT血管造影及三维重建技术辅助脑深部肿瘤显微手术的应用研究

         脑深部肿瘤常与重要的神经结构、血管及颅底骨质关系密切,具有位置深在、手术路径远、暴露困难等特点,而术中盲目地探查及牵拉极易造成周围重要神经、血管损伤,具有较低全切率而较高的致残率。因此,若能在术前通过模拟手术路径及手术过程而制定个性化的手术方案,将使手术获益。随着计算机虚拟技术和神经影像学的不断发展,螺旋CT血管造影及三维重建技术(3D-CTA)在临床医学中的应用使其成为可。本文报告我科2006年9月至2012年9月收治的刃例经3D-CTA辅助显微手术的脑深部肿瘤患者,着重探讨该技术在脑深部肿瘤显微手术中的应用价值。 
         1资料与方法 
         1.1临床资料 男15例,女⒓例,年龄15~75岁,平均45.7岁。所有患者均行MRI扫描证实为脑深部肿瘤后再行CTA检查。病变部位:位于大脑半球深部(包括额叶运动区、额颞叶深部、颞顶叶深部、顶枕叶深部及枕叶深部)8例,小脑脑桥角区4例,侧脑室三角部3例,小脑幕裂孔区2例,岩斜区2例,脑干2例,鞍区2例,蝶骨嵴内侧1例,斜坡l例,第四脑室l例,小脑半球1例。病灶大径为120mm,小径为15mm,平均56mm。临床表现为头痛24例,恶心呕吐11例,视乳头水肿13例,眩晕8例,视力下降2例,听力下降5例,肌力减退5例。术后病理证实脑膜瘤11例,神经鞘瘤4例,胶质瘤5例,转移瘤3例,室管膜瘤2例,髓母细胞瘤1例,海绵状血管瘤l例。 
         1.2肿瘤三维CT成像(1)原始数据采集:采用德国西门子公司64层螺旋CT机,对比剂为碘普罗胺,由枕骨大孔水平从下而上扫描,包括病灶上缘和邻近大血管。(2)三维图像重建:原始数据传送至三维图像工作站,应用软件,通过体积绘制技术及Pho吧光照模型重建三维图像,通过调整阈值使肿瘤、血管、骨质达到佳显示效果。(3)立体可视化:采用Nvidia公司的图形卡、NuⅤision公司的液晶光阀立体眼镜及高刷新率显示器。在乩utter模式下使三维图像呈现出立体视觉。 
         1.3制定手术计划三维立体可视化后,根据需要将肿瘤、血管、骨质以不同色彩显示,并进行任意角度的旋转、切割及测量,标记肿瘤侵犯范围及肿瘤供血血管、避开周围重要血管,从多角度模拟并选择佳手术入路。 
         2结果

         本组岁例脑深部肿瘤的三维立体可视化图像均清楚显示病灶部位、大小、形态及轮廓,特别是清晰显示了肿瘤、Wi11is环、深部静脉、静脉窦及周围骨质的空间关系,并与术中实际观察结果一致。肿瘤临近正常脑动脉或深部大静脉(距离<10mm)6例,肿瘤挤压正常脑动脉或深部大静脉7例,肿瘤包绕血管2例,肿瘤破坏颅底骨质2例。病例均接受了显微神经外科手术,全切除z~s例(85%),次全切除3例(11%),大部切除1例(4%);术后症状改善或不变笏例(93%),症状加重或出现新的症状2例(7%),无死亡病例;术后1个月随访优良(KPS评分:90-100)22例(81.5%)。          
        

         3讨论

         目前对脑深部肿瘤的术前评估主要依赖于对CT、MRI及DSA等影像资料的相互参照,这需要术者在脑内将两维图像与三维图像整合。这些常规影像资料在颅骨、软组织、血管的成像上各有优缺点:CT对显示肿瘤侵蚀、破坏颅底骨结构等情况突出,MRI对了解肿瘤侵犯范围上有其优点,而DSA可提供肿瘤的血液供应及血管移位的信息。但它们却有着共同的缺点,即无法同时获得肿瘤、血管及颅骨的三维立体影像。而3D-CTA可通过一次完整的连续螺旋扫描,在后处理期获得肿瘤、脑血管及颅骨的三维立体影像,并可对图像进行旋转、切割、测量,因而较CT、MRI及DSA具有独特的显示颅腔立体结构、肿瘤与血管和骨质的关系及模拟手术人路等优点。通过模拟系统的计划和模拟,术者能更加清楚地了解术区解剖关系,对个体的复杂变异在术前也能有充分的认识,同时可评估手术风险、设计制定术中各种应急预案。而且整个手术团队可以方便地在工作站上进行直接沟通、讨论手术入路。本组例颅底肿瘤患者,均采用3D-CTA辅助显微手术,取得了理想的治疗效果,大大降低了手术并发症。本组中1例小脑幕裂孔区肿瘤,术前MRI增强仅提示肿瘤挤压侧脑室变形(图1),而肿瘤与血管的关系则无法显示。肿瘤三维CT成像不仅显示肿瘤血供丰富,挤压脑干,而且同时发现大脑大静脉及其分支被肿瘤推压变形(图3)。通过术前手术人路模拟,调整佳手术人路,大程度避免了术中大脑大静脉破裂及脑干误伤,并能帮助术者寻找肿瘤边界,终全切肿瘤(图2)。3D-CTA所提供的计算机软件可对肿瘤进行三维空间的测量,例如测量肿瘤的大小,月中瘤与颅骨及脑血管的距离等。 
         在立体定向神经外科手术时,有助于靶点的精确定位。3D:CTA亦可用于术后的评估,例如了解骨切除的范围、脑血管移位的恢复、颅底重建后的情况等。此外,3D-CTA还具有的无创、扫描速度快及费用较低的优点。当然,3D-CTA也有一定的局限性。,无法显示脑实质,此时需结合横断面扫描的图像。第二,它对病灶内部小血管及Wi11is环的小血管不易清晰显示,通过提升二维图像的质量及对MIP法图像和多平面重建的观察可弥补这一不足。第三,低血供病灶重建困难,尤其是具有囊变的,重建显示病灶及其周围血管的效果较差。第四,术前重建的三维信息不能直接在实际手术中应用、无法模拟组织牵拉,但若配合术中导航系统、术中MRI可实现实时引导手术功能。 
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