CTA结合3D-Slicer软件对前交通破裂动脉瘤夹闭术前规划的应用

白雅林，齐高洋，刘带林，王军成，马毅哲,马东明

颅内动脉瘤 (IA) 为颅内正常血管的局部异常突起，患病率为3%～5%，一旦破裂出血，50%～60%的患者直接死亡，20%～25%的患者终身严重残疾，所以颅内动脉瘤早期发现及治疗对提高患者预后至关重要[1-2]。全脑血管造影(DSA)目前是颅内动脉瘤诊断的金标准，但其属于有创操作，存在一定风险，鉴于此原因，利用无创影像学技术诊断颅内动脉瘤将成为治疗该病的趋势[3]。本研究通过利用三维可视(3D-Slicer)软件将颅脑CT血管成像(CTA)重建并融合，回顾分析26例经翼点入路开颅行动脉瘤夹闭术的未破裂前交通动脉瘤患者，分析前交通动脉走行以及动脉瘤与载瘤动脉、脑组织、视神经的三维解剖关系，为术前制定手术计划并模拟手术过程，最终经术者实际操作评价3D-Slicer软件对前交通动脉瘤患者术前制定手术计划的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料：纳入标准，即①急性自发性蛛网膜下腔出血；②经颅脑CTA、DSA确诊为前交通动脉瘤；③不适合做前交通动脉瘤介入栓塞术；④适合行翼点入路开颅动脉瘤夹闭术者；⑤患者及其家属对手术风险知情并签署知情同意书。排除标准：①患者及其家属不同意行开颅手术者；②全身多发疾病，不适合开颅手术者。

1.2 研究方法：采用飞利浦Briliance CT(128排256层)，经高压注射器从右肘前动脉注射碘造影剂，从颅底开始扫描获取原始数据。CTA原始数据经PACS传输至传统后处理工作站，将CTA原始数据经PACS拷贝至安装3D-Slicer软件电脑，快速重建并融合前交通动脉走行以及动脉瘤与载瘤动脉、脑组织、视神经的三维解剖关系，获得完整清晰的重建脑组织、动脉瘤、视神经和颈内动脉模型，尤其是动脉瘤的位置，瘤体指向，最大长径和瘤口半径以及双侧大脑前动脉A1、A2段，前交通动脉，前交通动脉重要穿支与动脉瘤的精细关系，制定手术计划并模拟手术过程。

2 结果

纳入病例为2016-2021年因急性自发性蛛网膜下腔出血入院确诊为前交通破裂动脉瘤，共26例，其中男性14例，女性12例；年龄32～70岁，平均56.2岁；术前Hunt-Hess分级为：Ⅰ级2例，Ⅱ级13例，Ⅲ级8例，Ⅳ级3例。26例患者动脉瘤大小、瘤顶指向均与术前规划一致。术前规划提示其中22例需切除部分直回，4例无须切除；20例单侧大脑前动脉A1段优势或双侧A1段等优势，6例A1段未显影；19例存在动脉与动脉瘤体粘连，7例无粘连。术中经术者确认，21例需切除部分直回，5例仅需牵开直回即可较好显露动脉瘤；19例单侧A1 段优势或双侧A1段等优势，5例A1段未发育或发育不良；19例存在动脉与动脉瘤体粘连,7例无粘连。三维重建融合模型评估直回切除、A1段优势、动脉与动脉瘤体粘连的灵敏度分别为95.5%、95.0%、100.0%，表明三维重建融合模型对直回切除、大脑前动脉A1 段优势侧、动脉与动脉瘤体粘连评估的准确性较高。本文涉及26例研究对象，经翼点入路开颅行动脉瘤夹闭术均获成功，大脑前动脉A1段和A2段均正常显影。术后2天内有3例患者出现发热，经腰穿脑脊液化验证实系颅内感染，经正规抗感染治疗后感染痊愈；1例因高龄，术前分级高，术后并发肺部感染，昏迷，家属放弃治疗；1例术后偏瘫；其余22例患者术后无发热、严重认知障碍、偏瘫等并发症，术后第2天复查头颅CT未见明显颅内出血。出院前及术后3个月复查DSA检查未见动脉瘤复发。

3 讨论

自发性蛛网膜下腔出血是神经外科常见急危重症之一，颅内动脉瘤(IAN)破裂是其最常见的病因，死亡率高。前交通动脉瘤占颅内未破裂动脉瘤10%，占颅内破裂动脉瘤45%[4]。对于破裂动脉瘤，应在急性期行手术治疗，且无论选择开颅夹闭或是介入栓塞，术前都必须对动脉瘤的大小、位置、形态以及载瘤动脉等有明确认识[5]。前交通动脉瘤位置及形态多变，导致瘤体夹闭面临诸多困难，术前应对动脉瘤及其周围解剖结构详细评估，明确易显露及隐藏在额叶解剖结构当中的血管[6]。复杂的前交通动脉复合体，术中难以准确辨认大脑前动脉A1段、A2段和回返动脉，需采用开窗动脉瘤夹进行盲夹，危险性极高[7]。

DSA目前作为诊断IAN的金标准，存在诸多局限，主要为手术创伤面大、检测时间长、花费高[8-9]。随着无创影像学技术的发展，颅脑CTA技术被广泛应用于IAN的检查，以无创、检查迅速为特点。但在实际临床工作中，颅脑CTA重建需借助影像科影像工作站，并且由专科医师处理完成，但很多情况下影像科医师和临床医师在对疾病的诊断和治疗方面存在一定的信息不对称性。影像科医师着重关注疾病的诊断，无法从手术治疗角度提供神经外科医师所需信息，无法提供不同手术体位时术者视野下动脉瘤的形态特征、载瘤动脉形态/位置、与周边组织结构的关系等。因此，寻求一种新的对颅内动脉影像进行重建的方法，对直观地阅读影像资料具有重要意义。

3D-Slicer软件是由哈佛大学布里格姆妇女医院和麻省理工学院联合开发的一种医学影像处理分析与视觉化的软件系统[10]。目前3D-Slicer 软件在神经外科领域应用广泛，其特点是免费开源且操作简单，对计算机的配置要求不高，并能同时进行功能扩展及优化升级。神经外科医师通过3D-Slicer软件可将患者的CT或MRI影像资料进行整合，从而获取颅内病变的3D模型，将3D模型与患者体表标志进行匹配，进而在人体描绘病灶轮廓，实现术前病灶精准定位，最终做到病灶精准切除。

既往颅内动脉瘤手术多以独立的CTA或DSA为指导，本研究将颅脑CTA和3D-Slicer软件进行融合，重建脑组织、视神经和颈内动脉模型，模拟前交通动脉瘤夹闭术手术入路中动脉和动脉瘤的显露方法和顺序，制定手术规划并模拟手术过程。该方法在大脑前动脉A1段、直回及动脉瘤体方面的评估具有重要意义，有助于提高手术安全性。本研究尚存在一定的局限性：①DSA对一些细小动脉无法显影，术前手术规划忽略微小血管走行，导致术中微动脉损伤形成脑梗；②样本量较小，不能充分反映3D-Slicer技术在前交通动脉瘤夹闭术中的临床应用价值；③单侧颈内动脉造影检查通常不能全面显示对侧大脑前动脉A1段形态，对制备重建融合模型有一定的影响，要求术者在术中操作时着重注意。