CT仿真内镜成像对鞍区占位术前个体化评价的意义

2014-03-07薇LIWei

中国医学影像学杂志 2014年1期

关键词：鞍区蝶窦神经外科

李薇LI Wei

王清2WANG Qing

鲁晓杰2LU Xiaojie

陆风旗1LU Fengqi

余迅1YU Xun

CT仿真内镜成像对鞍区占位术前个体化评价的意义

李薇1LI Wei

王清2WANG Qing

鲁晓杰2LU Xiaojie

陆风旗1LU Fengqi

余迅1YU Xun

目的探讨CT仿真内镜（CTVE）对不同鞍区肿块经蝶入路解剖结构的显示能力，并与神经内镜比较评价其术前个体化评估价值。资料与方法 35例鞍区肿块患者术前均行蝶鞍区螺旋CT扫描，并行多平面重组和容积再现重建，观察蝶窦入口、蝶窦分隔及鞍底的显示情况。图像质量由2名医师独立评判，分析CTVE对术前蝶鞍区结构的显示率及其相关因素。结果CTVE图像真实，结果判定一致性较好（Kappa=0.811, P＜0.05）。蝶窦入口、蝶窦分隔及鞍底的阳性显示率分别为80.0%、71.4%及77.1%，不同个体的CTVE阳性显示率与术中内镜对照差异无统计学意义（χ2=1.975, P＞0.05）。结论CTVE可以术前清晰地显示蝶窦、鞍底及周围解剖标志的三维图像，直观地显示不同患者手术入路过程中个体化的解剖结构及变异，有利于术前手术方案的制订，提高其安全性。

体层摄影术，螺旋计算机；内窥镜检查；图像处理，计算机辅助；脑肿瘤；蝶鞍；神经外科手术

随着神经内镜技术的成熟和手术设备的完善，内镜下经鼻蝶入路手术已经成为治疗鞍区肿瘤的可行性选择[1-3]。然而，神经外科医师对鼻腔结构，尤其是复杂蝶窦结构的认识不足，使该技术的临床应用和技术质量得不到有效保证[4,5]。CT仿真内镜（CT virtual endoscopy, CTVE）技术是一种新的CT软件技术，具有无创性和可重复性，可以于术前显示器官内表面的三维解剖图像，通过改变观察参数或透视功能，进一步观察器官深部的解剖结构[6,7]。本研究通过CTVE技术模拟鞍区肿块经蝶入路手术途径，观察途径中重要的解剖结构，探讨CTVE技术在不同个体术前三维导航中的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 2010-09～2011-06无锡市第二人民医院收治的35例鞍区肿块患者，其中男13例，女22例；年龄25～71岁，平均（42±8）岁。临床表现：头痛21例，视力下降10例，视野缺损7例，动眼神经麻痹6例，泌乳4例，月经紊乱3例，闭经1例，多饮多尿1例。术后病理证实26例垂体腺瘤，5例颅咽管瘤，3例鞍区脑膜瘤，1例淋巴瘤。

1.2 仪器与方法采用Toshiba Aquilion One 640层螺旋CT扫描仪。患者取仰卧位，行容积扫描，扫描基线平行于眦耳线，扫描范围从额窦上缘至上齿槽上缘。扫描参数：管电压120 kV，管电流200 mA，层厚0.5 mm，准直0.5 mm，球管转速0.75 s/r，扫描时间0.75 s，射线剂量0.4 mSv。将容积数据传送到Vitrea fx工作站，利用CT Viewer软件，采用多平面重组（MPR）、容积再现重建技术对图像进行CTVE重建，最大程度地显示经蝶入路手术相关的解剖结构，包括鼻腔段的蝶窦开口、蝶窦段的蝶窦分隔及鞍底段的鞍底结构。

1.3 图像分析分别由1名影像科主治医师和1名神经外科主治医师采用双盲法对图像进行评判，意见不一致时协商达成一致，并以术中神经内镜所见解剖结构为标准进行对照研究。术中内镜图像采用传统的内镜经鼻蝶入路鞍区肿块切除，同时对蝶窦入口、蝶窦分隔和鞍底解剖结构进行观察采集，将CTVE和内镜所观察到的解剖图像进行比较，解剖结构的显示情况分为优、良、差3级，其中优为解剖结构显示清晰，边界清楚、锐利，其所占比例为显示阳性率；良为解剖结构只能部分显示，部分边界不清或不易辨认；差为解剖结构均不能显示[8]。

1.4 统计学方法采用SPSS 16.0软件，2名医师对图像独立评估结果的一致性采用Kappa检验，不同个体CTVE显示情况与术中内镜图像吻合度比较采用χ2检验，P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 CTVE图像评价结果所有患者均完成术前CT扫描，图像重建成功。2名医师图像评判结果一致性较好（Kappa=0.811, P＜0.05）。

2.2 CTVE对解剖结构的显示结果以MPR为定位标准，采用容积重建技术对图像进行重建，清晰显示经蝶入路手术中蝶窦入口、蝶窦分隔和鞍底的解剖结构（图1）。35例中，鼻腔段28例显示为优。蝶窦段25例显示为优；MPR重建示10例单一分隔，17例2个分隔，6例3个及以上分隔，2例未见分隔。鞍底段27例显示为优；MPR重建示12例鞍底为平坦形，21例为球形，2例见骨质破坏。见表1。

图1 女，41岁。A. MPR矢状位定位于蝶窦开口处，显示蝶窦入口（箭）及鞍底（星号）；B. MPR轴位定位于蝶窦入口处（箭头），显示蝶窦分隔（箭）及鞍底（星号）；C. CTVE图像示蝶窦入口（箭头）、蝶窦分隔（箭）及鞍底（星号）

表1 经蝶入路解剖结构CTVE图像评估

2.3 CTVE与术中内镜图像的比较 CTVE图像能够突出显示相关解剖结构的空间层次，与神经内镜图像比较，对于蝶窦入口、蝶窦分隔及鞍底的显示，两者相似，吻合度好（图2）。术前应用CTVE技术模拟内镜手术入路过程中的关键解剖结构，模拟过程与相应的手术过程类似。以术中神经内镜所见解剖结构为“金标准”，CTVE对蝶窦入口、蝶窦分隔及鞍底的阳性显示率分别为80.0%、71.4%及77.1%，阳性符合度与内镜结果差异无统计学意义（χ2=1.975, P＞0.05）。

3 讨论

3.1 CTVE技术在经蝶入路的应用经蝶入路是切除鞍区肿块的一项微侵袭技术，现已被神经外科医师接受[1-3]。准确定位蝶窦、鞍底等经蝶入路的重要解剖标志，可以减少不必要的损伤，提高手术的安全性，缩短手术时间。内镜下经鼻颅底外科手术尚处于初级阶段，手术技术能力的不足、对内镜下鼻腔和蝶窦等三维立体解剖缺乏深度认知，以及不同个体的蝶窦及鞍底结构的变异性及复杂性，使医师在初期实施内镜手术时缺乏方向感，不利于术中准确定位[8-10]。

目前，蝶窦及鞍底解剖结构的资料以尸体解剖资料[11,12]和影像学资料为主。蝶窦及鞍底的个体差异较大[10,13]，有限的尸体解剖资料不能满足临床需要。影像学技术以CT扫描应用最多，CT扫描虽然可以清楚地显示蝶窦及鞍底的二维结构，但与蝶窦及鞍底的真实三维结构有一定的差异，诊断结果具有主观性和不准确性[5]。对于蝶窦结构复杂的病例，术中往往需要借助其他设备对鞍底及蝶窦进行定位，增加了额外操作时间、费用及感染的机会。CTVE技术为术前三维导航提供了可能，其基本原理是通过CT容积数据进行计算机后处理，重建出空腔器官内表面的三维图像。自1994年首次报道以来，该技术已经广泛应用于喉、气管、支气管、胃肠及血管等空腔器官的三维立体结构的显示。近年来国内外有少数将CTVE应用于垂体瘤经蝶手术中的研究报道，认为其三维图像可以清晰地显示蝶窦解剖结构及其变异，有利于指导术前计划的制订，并提高术中的方向感[8,14,15]。

图2 女，40岁。A. CTVE图像示蝶窦入口（箭头）的三维结构；B. CTVE图像示蝶窦分隔（箭）及鞍底（星号）的三维结构；C. CTVE图像示鞍底（星号）的三维结构；D.神经内镜示蝶窦入口（箭头），与A图相似，吻合度好；E.神经内镜下蝶窦分隔（箭）及鞍底（星号），与B图相似，吻合度好；F.神经内镜示鞍底（星号），与C图相似，吻合度好

本研究结合MPR图像定位参照，对经蝶入路的3个重要解剖结构即蝶窦入口、蝶窦分隔及鞍底的三维显示情况，图像分别由影像科医师和神经外科医师独立评估，一致性较好（Kappa=0.811），提示评估具有可重复性，有进一步研究的价值。

3.2 CTVE技术对鞍区肿块术前个体化评价的价值本研究CTVE对蝶窦入口、蝶窦分隔及鞍底结构的显示率良好，在蝶窦入口段的阳性显示率为80.0%，经内镜手术证实所观察到解剖结构与术前CTVE图像类似。借助CTVE提供的三维影像模型，术前即可确认蝶窦入口、蝶窦分隔和鞍底等关键结构，以及其他与之相连接的高危解剖区域的标志结构。CTVE有助于术前模拟手术操作，熟悉手术路径，提高手术方向感。而神经内镜经蝶入路手术的图像则进一步验证了CTVE图像的准确性，使术者迅速、准确地辩认关键的解剖结构，克服术中手目分离及立体感不足的缺点，指导手术操作，尤其是对蝶窦气化不良患者，需及时磨除骨质，暴露鞍底结构，从而提高手术的安全性。

不同个体术前CTVE图像与术中内镜图像相似，可以个体化显示蝶窦及鞍底结构的解剖差异，但解剖结构的复杂性及变异性使部分个体局部结构CTVE三维图像显示不良。与既往单独以CTVE图像为主的研究不同[14,15]，本研究采用MPR图像作为对照，CTVE对蝶窦入口的显示中有4例为良，3例为差，结合MPR图像分析应与上鼻甲掩盖、局部黏膜肥厚增生和蝶窦气化不良有关。蝶窦分隔的显示中5例为良，5例为差，结合MPR图像分析，考虑与蝶窦气化不良、蝶窦较小和分隔走向多变有关。8例鞍底结构显示较差亦可能是受蝶窦分隔的遮挡，尤其是较大的水平隔或中隔遮挡所致。由此可见CTVE虽然对腔内结构显示良好，可以准确地判断分隔数目及鞍底形态，但却不能明确蝶窦的气化程度和类型，此时需要MPR图像补充，既能良好地显示蝶窦类型，又能准确测量骨壁厚度，两者结合可以为临床术前提供更多的解剖学信息，有利于手术方案的制订。

总之，CTVE作为一种非侵袭性的检查方法，结合MPR重建图像能够更准确、完整地显示患者手术入路过程中个体化的解剖结构及变异情况，为手术方案的制订提供全面的资料，具有重要的临床价值。

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（责任编辑唐洁）

Signifcance of CT Virtual Endoscopy Imaging for Individual Preoperative Evaluation of Sellar Lesions

PurposeTo investigate the capability of CT virtual endoscopy (CTVE) for the display of transsphenoidal anatomical landmark of different lesions located in sellar area, and to evaluate its individual value for preoperative assessment compared with neuroendoscopy.Materials and MethodsThirty-five patients with sellar lesions underwent preoperative sella spiral CT volume scan, CTVE images were reconstructed with multi-plane reformation and volume rendering, the display of sphenoid sinus apertura, sphenoid septum and sellar foor was observed. The images were respectively analyzed by two radiologists independently, and the display rate and its related factors for the anatomical structure display of preoperative CTVE were analyzed.ResultsA good agreement (Kappa=0.811, P＜0.05) was reached for two viewers due to the veridical imaging of CTVE. The positive detection rate of sphenoid sinus apertura, sphenoid septum and sellar foor were 80.0%, 71.4% and 77.1%, respectively; the positive detection rate of CTVE between different individuals showed no signifcant difference when compared with intraoperative endoscopy (χ2=1.975, P＞0.05).ConclusionThree-dimensional images of sphenoid sinus, sellar foor and the surrounding anatomic landmarks can be well depicted by preoperative CTVE, individualized anatomical structures and variations in different patients in the surgical approach can also be visually displayed, which may help to make a precise preoperative planning and increase the safety of the operation.

Tomography, spiral computed; Endoscopy; Image processing, computerassisted; Brain neoplasms; Sella turcica; Neurosurgical procedures

1. 无锡市第二人民医院影像科江苏无锡214002

2. 无锡市第二人民医院神经外科江苏无锡214002

陆风旗

Department of Radiology, Wuxi NO.2 People's Hospital, Wuxi 214002, China

Address Correspondence to: LU Fengqi

E-mail: wuxilufq@126.com

江苏省卫生厅青年基金项目（H200969）；

江苏省医学重点人才项目（RC2011152）。

R323.1；R445.3

2013-05-13

修回日期：2013-10-25