眶缘面积测量新方法及其在NF1中的初步应用

郭呈瑞 胡晓洁 林晓曦 陈辉 陈骁俊 仇雅璟

眶缘面积测量新方法及其在NF1中的初步应用

郭呈瑞 胡晓洁 林晓曦 陈辉 陈骁俊 仇雅璟

目的探索准确测量眶缘曲面面积的新方法。方法入选NF1患者26例，对两侧眼眶进行CT扫描并三维成像，按照近似的冠状平面测量法和三维测量法得出眶缘面积，对所得数据进行统计学分析。结果平面测量法的数据都偏小于三维测量方法，统计学上有显著差异。结论眶缘面积三维测量法简单易操作，结果准确稳定，可以替代冠状面测量眶缘面积的方法。

神经纤维瘤病三维测量曲面测量数字医学

随着医学影像学的发展，基于CT的三维重建技术在外科临床的运用已趋向成熟和广泛，测量和手术模拟等功能对于手术的精准设计具有非常优秀的辅助作用[1-2]。神经纤维瘤（NF1）患者中，经常出现半侧面部的丛状纤维瘤[1]，表现为两侧面部的不对称，CT显示两侧眶骨不对等畸形[3]。此类患者面部修复难度大、效果差、术前设计复杂[4]，亟需数字化手术方案的引入以提升手术效果[5-6]。NF1患者术前常需测量眶缘和眶上裂的面积大小，为眶骨横截移位和明确是否需要行眶底钛网修补提供更加精确的数据支持[7-8]。目前，对于眼眶部的测量以眶部体积测量为主，对眶缘面积测量报道较少。常用的平面测量法，仍是某一个冠状面或某一切面的替代测量[9-11]，极不精确。因为，眶缘是边缘不规整的曲面结构，以二维的方法来测量分析三维的物体形态存在明显的局限性，其准确性和可靠性较低。因此，本实验尝试以三维重建的方法对此进行较为精准的测量，为进一步的临床应用提供依据。

1 材料和方法

1.1 研究对象

选取26例（19例女性，7例男性）NF1脸部丛状纤维瘤患者进行研究。入选条件：①年龄5～28岁；②根据NIH标准确诊为NF1型的病人；③面部有丛状纤维瘤并造成畸形。疾病的诊断根据患者发病年龄、病程进展、临床表现及CT检查结果完成。

1.2 测量方法

将患者的颅骨CT扫描数据，以DICOM格式输入软件，三维重建后对眼眶容积分别进行平面测量和三维曲面测量。①平面测量：在CT冠状面上获得眶缘切面，让尽可能多的眶缘进入这个切面，通过Mimics软件的“measure”功能，手动绘出眼眶边缘，测量面积（图1）；②三维曲面测量：在Mimics中选择“spline”，应用鼠标沿骨性眶壁描记，为眶内侧缘和外侧缘即颧额突的连线，软件自动根据计算将点与点之间的连线贴合所处平面，通过若干个点的定位，我们在计算机上将眶缘的三维模型“勾勒”出来（图2）。将其转化到CAD软件中，填充这个眶缘所形成的曲面，这里我们将其曲面的曲率设置为默认，可自动形成一个最接近平面的曲面，再测量其面积。

图1 冠状面上测量眶缘的面积Fig.1The measurement of orbital rim area in the coronal plane

图2Mimics+CAD测量眶缘的面积（三维曲面测量法）Fig.2The measurement of orbital rim area by mimics and CAD(3D curved surface measurement)

1.3 统计学分析

以SPSS 19.0进行统计学分析，数据以（x±s）表示。对两种测量方法的数据进行独立样本配对t检验，P＜0.05为存在显著性差异。

2 结果

本组共26例，平面方法测量结果：左眼眶（1160.56±212.42）mm2，右眼眶（1171.32±195.73）mm2；三维曲面测量法结果：左眼眶（1277.48±283.67）mm2，右眼眶（1235.74±150.13）mm2。平面测量法所得数据都明显小于三维测量法（P＜0.05）。

3 讨论

NF1患者的面部丛状神经纤维瘤常侵袭单侧，致面部畸形，使眼眶骨骼受到影响，出现眶缘扩大，蝶骨大翼缺损等现象[4]。冠状面替代的测量方法受CT拍摄时头部位置的影响和平面的限制，结果偏差较大。Mimics+CAD的测量方法能突破原来平面测量方法的局限，且多次测量结果误差很小，操作简洁。为使此方法更加规范，我们今后拟采用更大的样本量，对取点的位置和数目进行优化。

通过本实验，我们认为今后应在下列方面进行改进。①对于边缘较为光滑的曲面，连线的贴合率较高，而对于边缘较为锐利的眼眶，软件识别并自行贴合的能力较差，需要在该部位手动添加更多的取点数，以增加测量的准确性；②在粗略的取点之后，虽然也能获得近似的面积取值，但如能通过多方位的旋转重建模型，检查所取点是否准确定位在眼眶上，对其进行微调，能有效提高准确性；③对于骨皮质较薄的眶尖区域，因受CT扫描层厚的限制，有些细节部位可能并不准确，需要更精准的影像学数据。

本实验采用的方法具有三维空间的不规则取点和可编辑曲率的特性，可能适用于更多的不规则组织和部位的三维测量，有进一步深入研究的必要。

综上所述，Mimics+CAD测量眶缘面积的方法，是符合解剖结构特性的计算方法，相较于传统的平面代替曲面的方法，其结果更为精确、稳定，操作简便，可适用于术前的手术方案设计和术后的评估，是提高临床疗效的良好辅助。

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A New Measurement of Orbital Rim Area and its Primary Application in NF1

ObjectiveTo explore a more accurate method in the area measurement of curved surface such as orbital rim. MethodsTwenty-six NF1 patients were acquired.CT scan on both sides of the orbit and 3D reconstruction were completed.The orbital rim area was measured in approximate coronal plane and 3D curved plane respectively.The data were statistically analyzed.ResultsOn average,the data of the plane method were underestimated,compared with the 3D method.There was statistical difference between the two groups.ConclusionThe measurement in 3D curved plane is accurate,stable and easy to operate,which can replace the measurement in approximate coronal plane.

Neurofibromatosis;Three-dimensional measurement;Curve area measurement;Digital medicine

R622

A

1673－0364（2017）01－0034－02

GUO Chengrui,HU Xiaojie,LIN Xiaoxi,CHEN Hui,CHEN Xiaojun,QIU Yajing.
Department of Plastic and Reconstructive Surgery,Shanghai Ninth People's Hospital,Shanghai Jiaotong University School of Medicine,Shanghai 200011,China.Corresponding author:HU Xiaojie(E-mail:hxjie2002@hotmail.com).

10.3969/j.issn.1673-0364.2017.01.009

上海交通大学医学院横向课题。

200011上海市上海交通大学医学院附属第九人民医院整复外科。

胡晓洁（E-mail：hxjie2002@hotmail.com）。