基于CTA-MRI融合图像的三维重建技术对前中颅底脑膜瘤术中血管保护及术后并发症的影响.pdf

191综合医学影像研究与医学应用 2024年2月 第8卷第4期 基于 CTA-MRI 融合图像的三维重建技术对前中颅底脑膜瘤术中血管保护及术后并发症的影响杨会明（南京市中西医结合医院放射科 江苏 南京 210014）【摘要】目的：探讨 CT 血管造影（CTA）和磁共振成像（MRI）融合图像的三维重建技术对前中颅底脑膜瘤术中血管保护及术后并发症影响的分析。方法：选取南京市中西医结合医院 2020 年 3 月2023 年 2 月收治的 60 例需行开颅手术的前中颅底脑膜瘤患者，根据数字随机法分为对照组（常规实施手术治疗）和研究组（利用 CTA 和 MRI 融合图像技术对脑神经、血管、颅骨以及锥体束进行三维重建后实施手术），各 30 例，对两组患者手术中的血管保护情况、手术效果以及术后并发症发生情况进行比较分析。结果：研究组患者的术中出血量、少于对照组，手术时间、住院天数短于对照组，肿瘤病灶切除率优于对照组，差异均有统计学意义（P 0.05）；研究组颈内动脉、大脑中动脉、大脑前动脉、穿支动脉术中血管均无损伤，对照组颈内动脉 1 例、大脑中动脉 2 例、大脑前动脉 1 例，术中血管损伤率高于研究组，差异有统计学意义（P 0.05）；研究组术后脑脊液漏、偏瘫各 1 例，脑梗死及颅内感染均未发生，并发症发生率 10.00%低于对照组的33.33%，差异有统计学意义（P 0.05）；研究组无复发，对照组复发率 6.67%，但差异无统计学意义（P 0.05）。结论：CTA 和 MRI融合图像的三维重建技术对前中颅底脑膜瘤的诊断价值较高，不仅能获取肿瘤病灶的全切率，还能缩短手术时间，减少住院天数，降低术中出血量，保护术中血管，减少术后并发症，加速康复，值得推荐。【关键词】前中颅底脑膜瘤；磁共振成像；CT 血管造影；三维重建【中图分类号】R445 【文献标识码】A 【文章编号】2096-3807（2024）04-0191-03脑膜瘤（meningioma）起源于脑膜的上皮细胞组织，是一种生长较为缓慢的良性肿瘤，成年人属于好发人群，而且女性发病率稍高于男性患者1-2。有相关报道发现，脑膜瘤每 10 万人口中，其发病率仅为 8.03%3。脑膜瘤的临床表现主要取决于患者的肿瘤生长在颅脑内哪个位置，脑膜瘤的发病较为隐匿，一般无特殊表现，大多数患者是在临床经颅脑影像体检时才被发现。虽然无特殊典型的表现，但部分患者有头痛以及意识障碍性的症状发生，当出现该类症状时，则患者的鉴别诊断较为宽泛，因此早期的诊断与评估极为重要。特别是前中颅底脑膜瘤，该处的解剖结构较为复杂，而且位置较深，周围邻近有丰富的血管组织，在很早以前，该部位被设为手术禁区。但伴随着医学影像技术的不断创新与进步，推翻了手术禁区的观点，利用 CT 血管造影（computed tomography angiography，CTA）与磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）融合图像的三维重建技术，通过获取患者病灶部的影像学资料，进行术前、术中的评估，以最大限度地切除肿瘤病灶，保证最小化的损伤度，该项技术取得满意疗效，现报道如下。1 资料与方法1.1 一般资料选 取 南 京 市 中 西 医 结 合 医 院 2020 年 3 月 2023 年 2 月收治的 60 例需行开颅手术的前中颅底脑膜瘤患者，根据数字随机法分为对照组（常规实施手术治疗）和研究组（利用 CTA 和 MRI 融合图像技术对脑神经、血管、颅骨以及锥体束进行三维重建后实施手术），各 30 例。两组性别比例、年龄、病程、肿瘤病灶类型、WHO 分级等临床资料比较差异无统计学意义（P 0.05），有可比性。见表 1。纳入标准：（1）均符合前中颅底脑膜瘤诊断标准4；（2）所有患者术前相关影像学的资料均完整；（3）所有患者均签署知情同意书。排除标准：（1）合并有重大疾病史，且经放疗的患者；（2）既往有开颅手术史；（3）复发性脑膜瘤者；（4）合并有严重脑挫裂伤的患者。表 1 两组患者的临床资料比较指标对照组（n=30）研究组（n=30）2/tP性别/例0.0680.793 男1312 女1718年龄（x-s，年）52.504.5053.505.500.7700.444病程（x-s，月）31.154.5032.455.501.0000.320肿瘤病灶类型/例0.3250.849 嗅沟脑膜瘤1314 外侧脑膜瘤10 8 鞍结节脑膜瘤 6 7 前床突脑膜瘤 1 1WHO 分级/例0.3500.553 2829 2 1 1.2 方法两组患者入院后均进行常规 CTA、MRI 检查。检查192 综合医学影像研究与医学应用 2024年2月 第8卷第4期 相关仪器为飞利浦 Philips 公司提供的 128 排 256 层螺旋CT 与 1.5T 磁共振。CTA 检查：患者仰卧于 CT 机床上，头部置于床头架内，收紧颌下，与床面成垂直状，自下而上进行扫描。扫描参数为：管电压 120 140 kV，矩阵 512512，层厚为 1 2 mm，视野 185 mm185 mm；扫描前需先行静脉留置针，方便注射血管造影剂，选用肘前壁静脉注射法，碘海醇 100 mL（国药准字 H20000599），滴速控制为 5 mL/s，进行追踪扫描各部位。MRI 检查：患者仰卧于 MRI 机床上，头部先进入，使眶下缘最低点到外耳孔上缘垂直，一次扫描颅顶部直至下颌缘。平扫相关参数设定如下，（1）T1WI：TR 8.4 ms，TE 3.9 ms，矩阵 240240，层厚 1 mm，FOV 231 mm231 mm；（2）T2WI：TR 2 500 ms，TE 265 ms，矩 阵 240240，层 厚 1 mm，FOV 231 mm231 mm；（3）FLAIR：TR 4 800 ms，TE 325 ms，矩阵 240240，层厚 1 mm，FOV 231 mm231 mm；（4）DTI：TR 12 000 ms，TE 86.6 ms，矩 阵 256256，层 厚 1 mm，FOV 240 mm240 mm；所有影像学资料保存归档后，以DICOM 方式储存。融合图像：所有影像数据经 DICOM 储存后转换导入 3D Slicer4.13.0 版的模块中进行图像融合术，将 CTA、MRI 检查中获取的影像学资料采用 General Registration 模块进行融合匹配，以 Transforms 进行图像定位，对 Segement Editor 处理过的影像学图像进行颅骨、肿瘤以及脑神经的三维重建术，明确肿瘤病灶的大小、方位以及周边组织规划。手术方式：利用融合图像的三维重建技术获取的虚拟影像，对肿瘤病灶以及周边血管组织进行相应角度的调整。同时可以全方位地观察患者的颅部结构，同时对血管以及脑神经进行探查，评估颅底肿瘤病灶切除术的损伤度，制定规范的手术方案，最大限度地切除肿瘤病灶，保障最小化的损伤机体。1.3 观察指标（1）观察两组患者的手术疗效：统计术中患者的出血量，手术时间以及住院天数进行比较。术前、术中3 日均采取 MRI 检查；全切即无肿瘤病灶残留，次全切除视为肿瘤病灶残留少于 10%，部分切除视为肿瘤病灶残留 10%30%间。（2）观察两组患者术中血管保护情况：以颈内动脉、大脑中动脉、大脑前动脉以及穿支动脉为主，比较损伤率。（3）观察两组患者术后并发症的发生情况：术后均给予 6 个月的随访时间，通过电话或门诊方式进行并发症发生情况统计，如脑脊液漏、脑梗死、偏瘫以及颅内感染等。1.4 统计学方法采用 SPSS 20.0 统计软件分析数据，符合正态分布的计量资料以均数 标准差（x-s）表示，采用 t 检验；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，采用2检验，P 0.05 表示差异有统计学意义。2 结果2.1 观察两组患者的手术疗效研究组患者的术中出血量少于对照组，手术时间、住院天数短于对照组，肿瘤病灶切除率均优于对照组，差异均有统计学意义（P 0.05）。见表 2、表 3。表 2 两组患者的手术疗效比较（x-s）组别术中出血量/mL手术时间/h住院天数/d研究组（n=30）420.5296.246.731.4511.262.55对照组（n=30）599.27113.258.021.7625.554.73t6.5873.09814.565P 0.0010.003 0.001表 3 两组患者手术疗效中肿瘤病灶切除率比较 n（%）组别全切除次全切除部分切除研究组（n=30）28（93.33）2（6.67）0（0.00）对照组（n=30）17（56.67）11（36.67）2（6.67）210.7557.9542.068P0.0010.0040.1502.2 两组患者术中血管保护情况研究组颈内动脉、大脑中动脉、大脑前动脉、穿支动脉术中血管均无损伤，对照组颈内动脉 1 例、大脑中动脉2例、大脑前动脉1例，术中血管损伤率高于研究组，差异有统计学意义（P 0.05）。见表 4。表 4 两组患者术中血管损伤情况 n（%）组别颈内动脉 大脑中动脉 大脑前动脉 穿支动脉损伤研究组（n=30）0（0.00）0（0.00）0（0.00）0（0.00）0（0.00）对照组（n=30）1（3.33）2（6.67）1（3.33）0（0.00）4（13.33）24.286P0.0382.3 两组患者术后并发症的发生情况研究组术后脑脊液漏、偏瘫各 1 例，脑梗死及颅内感染均未发生；并发症发生率 10.00%低于对照组的33.33%，差异有统计学意义（P0.05）；研究组无复发，对照组复发率 6.67%，但差异无统计学意义（P 0.05）。见表 5。193综合医学影像研究与医学应用 2024年2月 第8卷第4期 表 5 两组患者术后并发症的发生情况 n（%）组别脑脊液漏脑梗死偏瘫颅内感染并发症发生复发研究组（n=30）1（3.33）0（0.00）2（6.67）0（0.00）3（10.00）0（0.00）对照组（n=30）2（6.67）3（10.00）3（10.00）2（6.67）10（33.33）2（6.67）24.8112.068P0.0280.1503 讨论前中颅底脑膜瘤的患者早期无典型的临床表现，随着肿瘤病灶的生长，对脑部造成压迫，可使手术的难度系数增加5-6。临床目前关注的重点话题即为最大限度地保证肿瘤病灶的全切术，同时减少患者的并发症。本文中通过 CTA 和 MRI 融合图像的三维重建技术对前中颅底脑膜瘤者制定个性化的手术方案，同时探知颅内结构让其发挥不同优势。CTA 的优点在于能准确反映颅骨与血管等部位的结构，MRI 可扫描肿瘤病灶及其周围组织的情况，两种方式获取后的图像将其进行融合及三维重建技术，各优势互补，能发挥更优异的效果7-9。而且术中可对患者的切口进行标记，以对手术决策进行调整，使手术顺利完成。本文研究结果显示，研究组患者的术中出血量少于对照组，手术时间、住院天数短于对照组，肿瘤病灶切除率均优于对照组，差异均有统计学意义（P 0.05）。可见，CTA 和 MRI 融合图像的三维重建技术对前中颅底脑膜瘤患者其疗效显著。本文认为该方式能有效避开机体重要的神经和血管组织，同时尽可能地缩短术中手术时间，减轻机体伤害。再者如若患者的肿瘤病灶暴露于脑膜内，需要扩展手术视野，可先切除患者的颅骨部位，从而避免过度地牵拉患者的脑组织。术前合理评估患者的切除肿瘤病灶的范围，密观患者肿瘤病灶的残留状况10-12。文中研究组颈内动脉、大脑中动脉、大脑前动脉、穿支动脉术中血管均无损伤，对照组颈内动脉 1 例、大脑中动脉 2 例、大脑前动脉1 例，术中血管损伤率高于研究组，差异有统计学意义（P 0.05）；研究组术后脑脊液漏、偏瘫各 1 例，脑梗死及颅内感染均未发生；并发症发生率 10.00%低于对照组的 33.33%，差异有统计学意义（P 0.05）；三维重建技术可帮助临床医师尽早地切断共瘤血管，缩短患者的手术时间以及减少术中出血量，术中血管损伤中，对照组患者出现4例动脉损伤，且1例严重的颈动脉损伤，分析其手术视野较小，操作的空间度有限，经医护人员通过压迫同侧的颈总动脉快速止血后得到有效控制。然而 CTA 和 MRI 融合图像的三维重建技术中无一例血管发生损伤，能有效地保护术中血管。再者并发症的发生情况经三维重建技术后恢复良好。原因分析为术中追踪其解剖部位，开颅时脑组织肿胀造成移位，使脑脊液流出，为预防其脑脊液漏应加强颅底重建功能，针对脑脊液漏者给予患者行腰大池引流术，清除后进行封闭，如有颅内感染，应加强使用抗生素进行治疗。综上所述，CTA 和 MRI 融合图像的三维重建技术对前中颅底脑膜瘤的诊断价值较高，不仅能获取肿瘤病灶的全切率，还能缩短手术时间，减少住院天数，降低术中出血量，保护术中血管，减少术后并发症的发生，加速康复，值得推荐。【参考文献】1 MAGILL S T,VASUDEVAN H N,SEO K,et al.Multiplatform genomic profiling and magnetic resonance imaging identify mechanisms underlying intratumor heterogeneity in meningioma J.Nat Commun,2020,11(1):4803.2 MAGGIO I,FRANCESCHI E,TOSONI A,et al.Meningioma:not always a benign tumor.A review of advances in the treatment of meningiomas J.CNS Oncol,2021,10(2):CNS72.3 KIM S,PARK Y W,PARK S H,et al.Comparison of diagnostic performance of two-dimensional and three-dimensional fractal dimension and lacunarity analyses for predicting the meningioma grade J.Brain Tumor Res Treat,2020,8(1):36-42.4 何理盛.脑膜瘤 M.北京:人民卫生出版社，2003:1.5 李志强，李筱姝，夏吉勇，等.3D Slicer 多模态影像融合技术在脑膜瘤手术中的应用 J.中国临床神经外科杂志，2021，26(10):758-760.6 贤俊民，李进军，王洪波，等.多模态影像三维重建在中央区肿瘤与静脉定位中的应用价值 J.中华神经外科杂志，2021，37(6):585-587.7 李政晓，薛彩强，李昇霖，等.基于 MRI 特征预测脑膜瘤 PR 表达状态的价值 J.磁共振成像，2022，13(7):1-5.8 陈智慧，陈任政，司徒敏婷，等.脑膜瘤影像分析及鉴别诊断 J.中国 CT 和 MRI 杂志，2020，18(2):54-56.9 欧阳治强，李倩，孙学进，等.基于 MRI-T1增强影像组学特征分析预测脑膜瘤 p53 基因表型 J.放射学实践，2021，36(6):693-699.10 杜涛明，任盈丽，范杰，等.基于术前 MRI 的列线图模型预测脑膜瘤病理分级 J.实用放射学杂志，2023，39(10):1569-1573.11 袁传荣，李玉美，张德龙.CT 与 MRI 对脑内型海绵状血管瘤的诊断价值 J.医疗装备，2022，35(22):29-31.12 段梦瑾，张路，田齐，等.脑膜瘤的 MRI 影像组学应用进展 J.国际医学放射学杂志，2023，46(5):551-555.