多排螺旋CT血肿3D建模及多平面重组后处理技术在脑外科手术中的应用.pdf
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1、M M IMONTHLY短篇论著M M IYVol 32No.6Jun.2023多排螺旋CT血肿3D建模及多平面重组后处理技术在脑外科手术中的应用一112 1 一招桂炎云浮市中医院放射科(广东云浮52 7 30 0)【摘要】脑出血(intracerebral hemorrhage,I C H)是指非外伤性脑实质内出血,具有发病急、进展迅速、高致死率、高致残率等特点。对于疑似脑出血患者,临床中常通过CT方式对其进行诊断。本文主要针对多排螺旋CT及后处理人工智能软件在脑出血影像学诊断中的相关内容进行综述,论述血肿3D建模型、多平面重建、及定位等后处理技术,旨在为后续临床神经外科手术治疗提供更多有效
2、参考及应用。关键词:脑出血;多排螺旋CT;血肿建模软件;穿刺定位脑出血(ICH)是神经系统的常见病、多发病,发病原因多样,具有较高致残率、致死率 。一个脑血管病后遗症患者至少将拖累1名家庭成员,尤其是偏瘫卧床患者,对家庭及社会造成严重影响,需要我们高度关注。平扫CT可以快速、准确检出ICH,因此成为急性 ICH患者的首选检查方式 2-3。随着医疗技术不断研究、医疗设备不断推陈出新,影像人工智能化软件的出现,多排螺旋CT对于ICH的诊断准确性逐渐提升,可为临床提供更多的三维数据,了解疾病进展、改善治疗方案具有一定的帮助。1脑出血的定义及CT诊断标准我们常说的脑出血(ICH)是指脑实质出血,临床中
3、也将其称为脑溢血、出血性脑卒中 4。这种非损伤性脑出血也叫做原发性或自发性脑出血。从长期临床情况来看,该疾病发病率仅次于脑梗死,死亡率高居脑血管病首位。对于临床中怀疑脑出血的患者,需要及时进行头颅CT平扫。该检查不仅可以帮助医护人员明确具体出血部位、出血大小、是否破人脑室、水肿、脑中线是否移位等,还可以在后处理工作站运用各作者简介:招桂炎,男,广东吴川人,大学本科,副主任医师,研究方向:中枢、骨骼、泌尿、消化系统影像诊断。基金项目:云浮市科技计划项目,项目编号:2 10 531145442 7 7 8。种AI软件对血肿进行后处理重建,多平面重组,如测量出血量、血肿3D建模型、动态观察病灶并且定
4、位,而且可以在CT引导下进行微创血肿清除术 5-6 、或者运用软件对血肿钻孔引流进行3D术前模拟,制作定位导板等。脑出血部位是判断患者临床表现及预后的重要因素。脑出血是一种神经系统疾病,会对人们的生命安全产生威胁,通常是血管性疾病导致的,可以分为外伤性出血与非外伤性出血两种。调查研究表明,大多数患者疾病发生于大脑半球,少部分发生于小脑、脑干。此类疾病患者临床中常表现为突发性偏瘫、失语,以及不同程度的意识障碍等 7-8 。经CT扫描,血肿本身、周围脑实质变化、占位效应可限制,进而能够对出血量进行粗略计算,出血量计算公式为V=/6(ABC)。A 为血肿前后径,B为左右径,C为上下径,但此公式对破入
5、脑室系统的积血不易计算出来,受限制。随着医疗技术不断研究、医疗设备不断推陈出新,随着医学影像人工智能软件的应用,现在可以将数据发至AI软件对出血量进行危急值预报及自动计算出血量,不受积血破人脑室系统限制,数值更加精准,连蛛网膜下腔出血量也可以通过智能软件自动计算出来,如数坤、联影等软件可自动计算出脑出血量与提示危急值,通过计算机智能化计算,数值会更加精准和丰富,也可以定位血肿的位置。对于脑出血患者来说,其预后情况受到多种因素影响,包括出一112 2 一血部位、出血量、血肿是否破入脑室、急性期出现的脑疝等并发症等等 9 。经过临床医生的积极干预,患者的生命大多能够被挽回,提高患者生存质量。因此,
6、为了使得患者致残率、致死率有效降低,CT诊断医师不再仅仅提供诊断报告及照片了,还可以通过PACS系统提供更加丰富的影像电子信息资料及影像三维图片资料,明确患者出血部位、出血量等基本情况,进而方便临床医生制定科学治疗方案。对于脑出血患者来说,高血压和血管硬化是临床中较为常见的原因,其中,高血压性脑出血最为常见。从长期临床经验来看,高血压性脑病具有一定好发部位,患者通常具有高血压病史,通常情况下能够与其他原因导致的脑内血肿进行鉴别。然而,如果血肿没有发生在典型部位,通过CT进行检查诊断时,就需要与血管畸形或动脉瘤、脑肿瘤并发脑出血、出血性脑梗死、外伤性脑血肿等病症进行仔细鉴别。2脑出血的原因及相关
7、因素原发性自发性ICH中大多数(8 0%-8 5%)的出现主要是因高血压(7 0%)、脑淀粉样血管病(ceere-bral amyloid iopathy,C A A)(10%-15%)导致的;继发性自发性ICH(15%-20%)主要是因口服抗凝药物(4%-2 0%)、肿瘤(5)、血管畸形(1%2%)及静脉窦血栓、子痫、其他非抗凝类药物等少见原因(1%)导致的。分析易导致ICH出现的其他相关因素,包括性别、年龄、吸烟、高胆固醇、糖尿病、饮酒及凝血因子缺乏等。具体来说,与女性相比,男性患ICH几率约为其3.7-4.6 倍;年龄每增加10 岁,患病几率增加2 倍;吸烟时间越长,患病几率越高;与健康
8、人群相比,糖尿病患者患病几率增加1.3倍;适度饮酒情况下,即36 56g/d,患者患病几率增加2 倍,若过度饮酒,即高于56 g/d,患者患ICH疾病概率增加4倍;除此之外,经长期临床实践发现,患者体重指数越高,脑室出血的发生几率就越高。且各种毒品存在引发ICH的可能,苯丙胺、古柯碱、去加麻黄碱等较为常见,对于已经排除动静脉急性和肿瘤的年轻患者需要尤为注意。2.1抗凝药物及抗血小板药物相关的ICH现代医用影像学2 0 2 3年6 月第32 卷第6 期如果患者使用华法林进行治疗,虽然其国际标准化比值(INR)处于正常范围,但同样会导致ICH风险增加。达比加群、利伐沙班等口服抗凝药物,同样存在增大
9、ICH 血肿体积的可能,但影响程度小于华法林。长期临床实践表明,ICH是抗血小板治疗过程中常见但不严重的一种并发症。脑微出血情况通常与抗血小板治疗有关,也存在大量脑叶微出血患者,表明,与抗血小板治疗带来的好处相比,ICH发生风险更大。2.2脑淀粉样血管病(CAA)导致的脑叶出血原发性颅内出血中,约有2 0%为脑叶出血。其中,CAA是最常见的。如果患者的年龄在7 0 岁以上,其血肿体积增大明显。3多排螺旋 CT在脑出血影像学诊断中的应用价值近年来,我国老龄化程度逐渐逐渐加深,脑出血相关因素的增加,脑出血患者数量也因此不断增加,人们的身体健康与生命安全受到了严重威胁。脑出血的早期诊断及治疗也愈发成
10、为临床中备受关注的问题。一般情况下,脑出血患者同时存在高血压、动脉硬化等问题,而且疾病诱发原因通常为情绪激动,发病后,患者病情较为严重且发展迅速,常存在偏瘫、意识障碍等症状,甚至危及生命安全。即便是成功抢救脑出血患者,后遗症与并发症出现几率较高,患者生活质量会受到直接影响。因此,为提高患者预后情况,需要尽早预防、诊断、治疗。随着颅内影像学检查技术的不断发展,CT已经成为临床中检查、诊断、治疗脑出血的一种关键辅助措施,对于治疗方案的制定、治疗效果的评估以及预后具有积极作用。而且,CT检查具有无创、快捷、操作简便等特点,受到医生青,患者更容易接受,因此用于进行脑出血诊断,具有较高使用价值 10-1
11、2 从发病特征来看,多数脑出血患者发病较急,发病前无明显征兆,部分患者可能伴随出现呕吐、头痛、血压异常升高等表现,且在数小时后最为明显,疾病发展速度快。研究证实,突发脑出血后,出血部位存在点状出血情况,且红细胞破裂后流人脑室,破裂程度伴随时间延长而加重。对于出血量相对较低的患者,因进入神经纤维的血液量相对M M I MONTHLY Vol32 No.6 Jun.2023少,脑组织受损程度亦相较轻。反之,大量出血量患者脑组织承受压力更大,并发水肿及占位效应的风险更高,该种情况下势必增加脑实质损伤风险及死亡率。由此可见,对脑出血患者成功救治的关键在于早期及时准确的诊断,并依照诊断结果制定对应临床方
12、案,力图尽可能在降低患者死亡风险的同时,减轻脑组织损伤情况,改善患者预后。而且,CT检查能够对患者出血部位、出血量等进行准确观察,方便临床医师进行针对性治疗方案制定,提高治疗效果 13-14。随着中国脑出血诊疗指南2 0 19 版的发布,CT检查可以为神经外科医生对治疗脑出血提供了很好的参考作用,制定传统的开颅手术,还是微创手术等。因为开颅手术创伤大,手术时间长,费用高,家属难以接受,有CT后处理的运用及定位,微创钻孔引流显出了优势。具体的血肿三维重建及定位操作方法是:1、对于符合钻孔穿刺引流术需要定位的病例,经得病人家属同意,医院论理委员会批准,会同神经外科医生一起讨论研究,多次论证,在系统
13、导出头颅CT检查薄层数据DICOM,层厚建议小于1.2 5mm,越薄效果越好。首先将GE螺旋CT的薄层的DICOM文件导出来,然后导人到E-3D数字医疗建模软件,重建出血肿、颅骨、头皮三维立体效果图,在重建图像A:1241(c0)1123 一上进行多平面上任意角度切割图像,三维重建出血肿3D模型,并通过视频功能36 0 度观察血肿,可以直观显示血肿三维形态及其与颅表标志、颅内任意解剖标志的三维空间距离关系;其中可以提取血肿密度进行三维重建出模型,旋转多角度观察,可以将血肿染色不同的颜色,了解血肿的颅内解剖关系,计算血肿的出血量。找到血肿最大层面,穿刺理想靶点根据实际情况可以选择血肿的前、中或者
14、中、后1/3交界处,或通过十字X、Y轴线寻找理想靶点。根据E3D 数字医疗建模软件重建的三维图像观察血肿位置及形态并准确计算该钻孔部位与颅表各重要解标志(如外耳道、颧弓上缘、耳郭上缘、眉弓、鼻根等)的三维空间距离,通过该距离参数,术后可以在病人颅表定位出钻孔部位,拟定穿刺点、穿刺角度及深度,通过软件在术前进行穿刺模拟。当然,如果颅表解剖标志跨度过大,可以在额部贴电极片检查参照,CT扫描后,采集数据,拟作定位体表标志 15-16 。若条件符合,进行头颅CTA血管造影检查,了解颅内血管分布情况,定位可以避开重要血管,如动脉或血窦等,如部进针注意避开脑膜中动脉,小脑的注意避开乙状窦等。而在患者额部贴
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