3DSlicer在颈动脉内膜剥脱术中的 [复制链接]

3DSlicer软件在颈动脉内膜剥脱术中的应用

脑血管病是我国致死致残率最高的疾病，其中颈动脉狭窄又是缺血性脑卒中(脑梗塞)的常见发病原因。年，DeBakey实施第一例颈动脉内膜剥脱术(carotidendarterectomy，CEA)手术，包括北美症状性颈动脉内膜切除试验、欧洲颈动脉外科试验和无症状颈动脉粥样硬化研究等一系列前瞻性随机对照研究已经奠定了CEA在颈动脉狭窄治疗中的“金标准”地位。毋庸置疑，CEA能有效降低卒中的风险。尽管颈动脉支架成形术(carotidangioplastyandstenting，CAS)近年来发展很快，但没有取代CEA金标准的地位。在我国脑卒中患者年轻化趋势明显，40～64岁的劳动力人群占近50%，而且危险因素的控制率在我国很低。如何能提高脑卒中颈动脉狭窄的筛查并尽早干预，减少脑卒中事件发生，救治个体致残、挽救家庭负担，一代代医务工作者正在不懈的努力，可喜的是对于脑血管病的救治能力，医院的卒中建设也在不断的提高......

以下我们简单对比颈动脉斑块筛查的方法：

超声检查作为颈动脉斑块筛查的首选的、主要的影像学检查方法，能够准确诊断颈动脉粥样硬化斑块，并通过评估动脉狭窄程度及斑块稳定性预测斑块危险程度，为疾病早期诊治及卒中预防提供依据。超声检查作为一项便捷、价廉、无痛、可反复检查且准确的检查方法，得到了临床医师及患者的普遍认可和接受。但是超声检查的局限性在于需要依赖仪器及操作者的水平才能提高准确性，而且不能够提供主动脉弓分型，大血管端起始钙化程度，血管迂曲程度，Willis环情况。

PSV收缩期峰值血流速度；EDV舒张末期血流速度；PSVICA/PSVCCA颈内动脉PSV与颈总动脉PSV的比值

CTA是术前常用的无创性诊断方式，随着机器性能提高和软件的更新，在一定程度上可以替代数字减影血管造影（DSA）。借助计算机软件对颈动脉血管进行三维重建和成像，提供主动脉弓、病变的解剖和形态学信息，对斑块的稳定性判断起到一定的帮助，亦可通过颅内脑动脉系统显像了解颅内血管和脑实质病变。缺点是成像的准确性与仪器的硬件、软件以及操作者等因素密切相关，如果动脉壁的钙化较重则影响动脉的有效显影，对远端小动脉的显影有时不理想，需要结合阅读横断面原始图像以提高诊断准确性。另外需要借助注射含碘的造影剂，肾功能不全的患者检查受一定限制。

共振成像血管造影（MRA）也是常用的无创性检查诊断方法，可显示颈动脉狭窄的解剖部位和狭窄程度，MRA对动脉钙化的不敏感是其相对于超声和计算机断层血管造影（CTA）的明显优势。但MRA图像显示的狭窄程度常会比实际的狭窄重，不能将接近闭塞的狭窄和完全闭塞区分开来。现在倾向于使用对比剂增强的MRA，通过放大流动血液与周围组织之间的相对信号强度，从而为颈动脉做出更准确的评估。特殊序列的MRI可以检测斑块中的纤维帽是否薄弱、完整、斑块脂质核心情况以及斑块下出血，辅助判断斑块的稳定性。缺点是体内有铁磁性金属植入物时不适合行MRI，而且扫描时间长、患者的不自主运动均可引起伪影、老年或幼儿患者耐受性相对较差。

DSA检查目前仍然是诊断颈动脉狭窄的“金标准”。造影部位包括主动脉弓、颈动脉的颅外段和颅内段。在颈总动脉狭窄部位至少取正、侧两个方向进行造影。DSA检查有助观察主动脉弓的类型、颈动脉狭窄病变的性质（如狭窄部位、狭窄程度、斑块的整体形态、斑块有无溃疡）、对侧颈动脉、椎动脉和颅内WILLIS环的完整性等。随着CTA和MRA成像技术的提高，DSA较少单独用于诊断，通常可以通过无损伤检查提供初步诊断资料，必要时再行DSA。如果患者行腔内治疗的可能性大，则首选无损伤诊断，血管造影明确病变部位及性质后，同期进行腔内治疗。设备的进步使DSA也能借助软件功能显示3D影像，有了°动态观察血管病变的优势。但是DSA作为一种有创检查，有一定的并发症发生率，比如穿刺并发症、造影剂肾病、检查费用高，辐射剂量大，且为有创检查，部分受检者会出现副作用。

DSA在评价动脉粥样硬化方面也有不足之处:①可能会低估血管狭窄程度;②显示斑块表面溃疡的敏感性较差;③无法显示斑块内部构成

我科近段时间开展颈动脉内膜剥脱手术24例，利用头颈联合CTA数据，经3DSlicer重建颅骨及颅内、颈部血管，能帮助临床医师直观的快速识别、筛查出手术适应症、指导治疗、规划手术方案、沟通病情，简便易行，经术中对比符合彩超、CTA等术前影像检查，能在医院推广。

把患者头颈联合CTA原始DICOM数据导入3DSlicer，应用阈值分割法（Threshold），阈值设置为--，经三维重建后可以显示颅骨、颅内血管、颈部动脉、斑块软硬程度等三维影像特征，为评估手术适应症、手术规划提供直观的、可旋转的三维视角，并有利于和家属沟通病情。

通过三维重建可提供颈动脉分叉处与下颌角、颈椎棘突位置关系，也可显示颈动脉狭窄的程度，如狭窄的长度、斑块的大小，颈动脉分叉（斑块）位置的高低对于手术难度的评估更直观。

可提供对侧颈动脉有无斑块及代偿情况，结合CTP、PWI、TCD、MRI决定实施手术侧别

头颈联合CTA三维重建颅内血管，可了解Willis环代偿情况及颅内动脉前、后循环，为手术评估提供依据

°无死角、长程观察颅外颈动脉血管，了解颈动脉分叉处狭窄程度

长程观察血管可发性一些隐匿性病变

全面了解有无颈动脉迂曲及多发性狭窄。因为有些患者的症状(如头晕)不一定单纯因颈动脉狭窄造成或单个部位的狭窄造成的，很可能与颈动脉迂曲有关或其它部位狭窄引起。甚至在有些病例，患者不存在颈动脉狭窄，其症状在将迂曲的颈动脉截短吻合后得以改善。对于伴有颈动脉迂曲的颈动脉狭窄患者，外翻式CEA因可以截短颈内动脉，可能是更好的选择。

通过局部放大或缩小可整体或重点了解靶向目标以及甲状腺上动脉、舌动脉、面动脉、咽升动脉等的起点和位置。特别是咽升动脉发自颈外动脉靠起始处的内侧壁，行于颈内、外动脉之间由于其起始部位比较“隐蔽”，在做颈动脉内膜切除手术时，如果在完全阻断切开颈动脉壁后仍有返血，那一定要考虑咽升动脉的存在，找到并准确的加以阻断，如果术前能了解上述动脉起点位置，则能更好的避免一些不必要的意外发生。

颈外动脉分支血管

通过三维重建，可了解颈动脉分叉处有无斑块及斑块的性质，是否为钙化斑块及钙化斑块的形式，常见的有钙化团块、钙化斑片及钙化点。另外，从质地来讲，钙化团块及斑片又可以分为松脆和坚硬两种（绿色的部分为阈值设置＞HU的钙化斑块）。

模拟去除斑块后的狭窄程度

了解闭塞血管长度，为能否开通闭塞血管提供依据

可依据狭窄位置为手术切口规划提供依据

通过3DSlicer三维重建42例经过彩超筛查出大于50%的颈动脉狭窄患者，最终依据3DSlicer找出符合手术的患者24例，经术中证实手术指征明确，患者术后症状改善明显，术前头晕、肢体乏力、视物模糊、神疲懒言、部分痴呆、反应迟钝等等好转。

手术剥脱的颈动脉斑块

医院临床应用3DSlicer筛查颈动脉狭窄患者，可以把复杂问题简单化，有利于医院开展CEA手术，对于病情评估、手术规划、医患沟通起到良好的作用，更加有利于CEA手术的推广。

王成光医师

个人简介

医院神经外科博士，医院神经外科主任。

河南省医学会神经外科分会委员。

从事神经内镜、颅内肿瘤、颅脑损伤、脑出血等相关手术及治疗；肿瘤（包括颅底、神经内镜经鼻蝶垂体瘤、颅咽管瘤等）、脊髓脊柱肿瘤（包括鞘瘤、胶质瘤、海绵状血管瘤、脊髓拴系等）、功能神经外科（面肌痉挛、三叉神经痛微血管减压）及血管病（包括烟雾病血管搭桥、颈动脉内膜剥脱等）、颅脑损伤、脑出血等均有系统实践治疗经验。

发表SCI论文1篇。国家级及核心论文6篇。

医院神经外科开放床位80张，内设民权县颅脑创伤救治中心、脑出血研究所（脑出血微创治疗中心）、重症监护室。科室技术力量雄厚，拥有蔡司显微镜，脑室内镜、微创钻颅设备，蛇牌、西山等开颅设备，成功开展颅脑显微微创手术，内镜手术、立体定向脑出血微创治疗、成功应用3DSlicer、Mimics、E3D技术于临床。科室多人拥有神经创伤重症“5C”证及神经外科专科医师证书。

医院神经外科.民权3D打印医学研究所全面开展数字神经外科、虚拟现实技术、多模态融合技术、3D打印穿刺导板高血压脑出血微创穿刺治疗、3D下颈动脉内膜剥脱术、动脉瘤栓塞及夹闭术、脑肿瘤精准定位、内镜手术治疗等手术模拟规划、操作、临床教学等等，微创定位、治疗更精准！3D打印颅骨模型，三叉神经痛微创治疗，术前规划更直观，穿刺治疗更方便、3D打印脊椎脊髓手术.....，科技结合临床，个体化治疗，3D转化医学前景更广阔!

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