哈文波 楊德林(哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第五醫(yī)院神經(jīng)外科，黑龍江 大慶 50030)

顱內(nèi)動(dòng)脈瘤破裂是自發(fā)性蛛網(wǎng)膜下腔出血的首位原因，好發(fā)于中老年人，其致殘率和死亡率僅次于缺血性腦血管病，早期診斷和適當(dāng)?shù)闹委熡葹橹匾?。目前常用的治療方法有開顱動(dòng)脈瘤夾閉術(shù)和介入動(dòng)脈瘤栓塞術(shù)，而術(shù)前進(jìn)行準(zhǔn)確、直觀和個(gè)體化的手術(shù)計(jì)劃和模擬，直接影響患者的預(yù)后。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(VR)是一項(xiàng)近年興起的綜合集成技術(shù)，涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、人機(jī)交互技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能等多項(xiàng)技術(shù)，參與者通過適當(dāng)裝置，可自然地對其產(chǎn)生的三維虛擬界面進(jìn)行身臨其境般的體驗(yàn)和相互交流。Dextroscope系統(tǒng)是常見的VR工作系統(tǒng)，已經(jīng)用于神經(jīng)外科顱底手術(shù)和神經(jīng)解剖研究〔1～5〕。本文旨在探討其在顱內(nèi)動(dòng)脈瘤診斷與治療方面的應(yīng)用。

1 資料與方法

1.1 對象 選擇2009年1月至2012年12月本院收治42例老年自發(fā)蛛網(wǎng)膜下腔出血患者，其中男29例，女13例，年齡60～76〔平均(65±7)〕歲。根據(jù)Hunt_Hess分級:I級15例，Ⅱ級18例，Ⅲ級9例，Ⅳ級1例。有高血壓病史21例。入院后均行64排CT血管成像(CTA)檢查，層厚0.625 mm，檢查出37枚動(dòng)脈瘤，其中頸內(nèi)動(dòng)脈9枚，后交通動(dòng)脈瘤11枚，前交通動(dòng)脈瘤13枚，大腦中動(dòng)脈動(dòng)脈瘤4枚。檢查陰性8例。

1.2 方法 DICOM數(shù)據(jù)刻錄成盤，采用新加坡Vl公司Dextroscope硬件系統(tǒng)，RadioDexter 1.2軟件系統(tǒng)，將每例病人原始容積掃描數(shù)據(jù)分別導(dǎo)入系統(tǒng)，經(jīng)過必要的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備處理后加載到VR環(huán)境中，進(jìn)行腦血管和顱骨的虛擬三維重建，顯示顱內(nèi)血管及顱骨圖像。利用系統(tǒng)工具進(jìn)行縮放、測量、分離、融合等操作，清晰顯示動(dòng)脈瘤及其與載瘤動(dòng)脈和周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)系。利用血管內(nèi)窺鏡工具觀察動(dòng)脈瘤與載瘤動(dòng)脈內(nèi)有無鈣化和分隔，觀察瘤頸各剖面的形狀。在虛擬現(xiàn)實(shí)狀態(tài)下清晰和直觀地觀察動(dòng)脈瘤的部位、大小、形態(tài)、動(dòng)脈瘤及瘤頸與載瘤動(dòng)脈和前后床突等骨性標(biāo)志的關(guān)系;對動(dòng)脈瘤大小、形狀、瘤囊方向、與重要解剖標(biāo)志的位置關(guān)系等影像數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確的測量。對每例患者都進(jìn)行術(shù)前評估并成功地制訂個(gè)體化的手術(shù)計(jì)劃，并依照手術(shù)計(jì)劃進(jìn)行開顱、顯露等模擬手術(shù)操作。

1.3 結(jié)果 42例均成功地進(jìn)行了三維立體的虛擬影像重建，重建后圖像能夠清楚地顯示動(dòng)脈瘤的部位、大小、輪廓，瘤頸與載瘤動(dòng)脈的關(guān)系以及毗鄰骨性結(jié)構(gòu)的關(guān)系。三維立體的虛擬影像更加清晰、逼真，并可進(jìn)行隨意旋轉(zhuǎn)、拖動(dòng)、分離、融合等操作，能準(zhǔn)確地反映血管與顱骨的解剖關(guān)系，并可清晰地顯示瘤頸位置，為外科手術(shù)提供有用信息。利用VR還可模擬簡單手術(shù)操作。根據(jù)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)分析后，27例患者開顱行動(dòng)脈瘤夾閉手術(shù)，17例患者行介入動(dòng)脈瘤栓塞手術(shù)。手術(shù)計(jì)劃組按照術(shù)前制定的方案進(jìn)行手術(shù)，手術(shù)所見與模擬手術(shù)所見一致。計(jì)劃組術(shù)中動(dòng)脈瘤破裂比例較小，出血量、手術(shù)時(shí)間均好于未進(jìn)行手術(shù)計(jì)劃的患者。介入治療組的患者未出現(xiàn)嚴(yán)重并發(fā)癥，無死亡病例。

2 討論

顱內(nèi)動(dòng)脈瘤發(fā)病率為2.2%，其破裂率1%，是造成自發(fā)性蛛網(wǎng)膜下腔出血的首位原因。顱內(nèi)動(dòng)脈瘤診斷方法較多，無創(chuàng)的CTA，MRA，有創(chuàng)傷DSA，其中DSA檢查是金標(biāo)準(zhǔn)，但是時(shí)間較長，技術(shù)要求較高，CTA檢查是快速、簡單、易行，目前已經(jīng)作為顱內(nèi)動(dòng)脈瘤篩選檢查〔6～9〕。

有作者〔10〕利用VR進(jìn)行顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的夾閉模擬訓(xùn)練，增加手術(shù)的安全性。也有研究〔11〕使用VR設(shè)計(jì)合理的手術(shù)入路，減少手術(shù)中損傷。實(shí)踐證明通過VR計(jì)劃系統(tǒng)的觀測而制定的手術(shù)計(jì)劃切實(shí)可行，實(shí)際手術(shù)中所見的解剖關(guān)系與術(shù)前虛擬現(xiàn)實(shí)狀態(tài)的觀察高度一致，模擬手術(shù)能夠?yàn)閷?shí)際手術(shù)提供指導(dǎo)和幫助。

通過兩組患者對照，發(fā)現(xiàn)VR計(jì)劃系統(tǒng)的應(yīng)用，可減少顱內(nèi)動(dòng)脈瘤患者夾閉手術(shù)出血量，縮短手術(shù)時(shí)間，降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，與先前研究結(jié)論相似〔4〕。VR計(jì)劃系統(tǒng)能夠提高顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的診斷精確性，系統(tǒng)能給外科醫(yī)生提供前所未有的直觀、準(zhǔn)確且清晰的動(dòng)脈瘤及毗鄰血管和骨性結(jié)構(gòu)的圖像，對顱內(nèi)血管形態(tài)和空間結(jié)構(gòu)關(guān)系的顯示非常清晰，易于鑒別動(dòng)脈瘤與正常血管返折，可以通過多角度的觀察排除一些大血管遮擋等因素造成的假陰性，提高了動(dòng)脈瘤診斷的準(zhǔn)確率，尤其是在微小動(dòng)脈瘤的診斷方面，避免了由于影像重疊等原因所造成的漏診，例如一些前交通動(dòng)脈發(fā)生扭曲的病例，DSA判斷往往很有難度，而利用VR計(jì)劃系統(tǒng)卻可以清楚地將局部細(xì)微結(jié)構(gòu)顯示出來。對一些復(fù)雜和大型動(dòng)脈瘤，易于判斷瘤內(nèi)有無穿支動(dòng)脈、鈣化及分隔情況等。另外，該系統(tǒng)可準(zhǔn)確計(jì)算動(dòng)脈瘤的瘤頸、瘤體大小，有助于選擇合適的動(dòng)脈瘤夾或微彈簧圈進(jìn)行栓塞治療。

綜上所述，VR計(jì)劃系統(tǒng)的出現(xiàn)，使顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的個(gè)體化手術(shù)方案的制定和實(shí)施更加具體。其有助于神經(jīng)外科醫(yī)生判斷和理解顱內(nèi)動(dòng)脈瘤復(fù)雜病理解剖，合理選擇治療方案。

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