三维重建术前计划在经侧脑室后角穿刺脑室-腹腔分流术中的应用

doi:10.3877/cma.j.issn.2095-9141.2022.06.009

目的

探讨3D Slicer三维影像重建软件在经侧脑室后角穿刺的脑室-腹腔分流术前设计中的应用价值。

方法

选取山东第一医科大学第三附属医院神经外科自2020年7月至2021年8月收治的11例脑积水患者的CT影像数据进行分析，所有患者拟行经侧脑室后角穿刺脑室-腹腔分流手术，利用3D Slicer三维影像重建软件对患者影像数据进行三维重建。分析过程包括设计穿刺点位置和穿刺方向，再根据术后复查CT数据对实际穿刺点和穿刺方向与术前的数据进行对比，判断术前计划的准确性。

结果

所有患者均一次穿刺成功，术后复查CT对患者脑室内分流管位置和方向均满意。手术前设计与术后实际穿刺点位置离枕外粗隆上距离、中线旁开距离和穿刺方向向内角度差异均无统计学意义（P>0.05），但向下穿刺角度差异有统计学意义（P=0.021）。

结论

对于脑室-腹腔分流手术中需要经侧脑室后角穿刺的患者，利用3D Slicer影像重建软件设计的穿刺点和穿刺方向位置精准，可以作为该疾病术前计划的重要组成部分。

关键词: 脑积水, 脑室-腹腔分流术, 术前计划, 三维重建, 3D Slicer软件

Objective

To evaluate the application value of 3D Slicer image software in the preoperative design of ventriculoperitoneal shunting via posterior horn of lateral ventricle.

Methods

The CT image data of 11 patients with hydrocephalus admitted to Neurosurgery Department of the Third Affiliated Hospital of Shandong First Medical University from July 2020 to August 2021 were analyzed. These patients were scheduled to undergo ventriculoperitoneal shunt through the posterior horn of the lateral ventricle, and the 3D Slicer image reconstruction software was used to reconstruct the patient’s image data. The analysis processes include designing the puncture location and direction. Then, according to the postoperative CT data, the actual puncture location and puncture direction were compared with the preoperative data to judge the accuracy of the preoperative plan.

Results

All patients were successfully punctuted once, and postoperative CT scans were satisfactory for the location and direction of the ventricle drainage tube. There were no significant differences between the preoperative design and the actual postoperative puncture site in the distance above the external occipital protuberance, the distance lateral to the midline and the angle within the puncture direction (P>0.05), but the difference in the puncture direction downward puncture angle was statistically significant (P=0.021).

Conclusion

For patients who need puncture through the posterior horn of the lateral ventricle during ventriculoperitoneal shunt surgery, the precise puncture point and puncture direction designed by 3D Slicer image reconstruction software can be used as an important part of the preoperative planning.

Key words: Hydrocephalus, Ventriculoperitoneal shunt, Preoperative plan, 3D reconstruction, 3D Slicer software

表1 经侧脑室后角穿刺脑室-腹腔分流患者术前临床资料

序号	年龄（岁）	性别	原发疾病	数据来源
1	54	男性	重型颅脑外伤，左侧颅骨修补术后	光盘
2	45	男性	颅咽管瘤	光盘
3	50	男性	松果体肿瘤	PACS
4	82	女性	脑动脉瘤破裂	PACS
5	46	男性	重型颅脑外伤，左侧颅骨修补术后	PACS
6	73	男性	重型颅脑外伤，右侧额顶部颅骨缺损	PACS
7	32	男性	脑室-腹腔分流术后颅内感染	PACS
8	57	男性	高血压脑出血	PACS
9	75	男性	正常压力脑积水	光盘
10	40	女性	梗阻性脑积水	光盘
11	58	女性	交通性脑积水	光盘

表1 经侧脑室后角穿刺脑室-腹腔分流患者术前临床资料

序号	年龄（岁）	性别	原发疾病	数据来源
1	54	男性	重型颅脑外伤，左侧颅骨修补术后	光盘
2	45	男性	颅咽管瘤	光盘
3	50	男性	松果体肿瘤	PACS
4	82	女性	脑动脉瘤破裂	PACS
5	46	男性	重型颅脑外伤，左侧颅骨修补术后	PACS
6	73	男性	重型颅脑外伤，右侧额顶部颅骨缺损	PACS
7	32	男性	脑室-腹腔分流术后颅内感染	PACS
8	57	男性	高血压脑出血	PACS
9	75	男性	正常压力脑积水	光盘
10	40	女性	梗阻性脑积水	光盘
11	58	女性	交通性脑积水	光盘

图1 脑室-腹腔分流术前利用3D Slicer软件进行后角穿刺的术前计划的操作界面A：三维重建脑室形态，设计最佳穿刺点位置和穿刺角度（蓝线），测量虚拟穿刺点距离枕外粗隆上距离（a1）和中线旁开（b1）距离；B：轴位像示虚拟的穿刺方向与矢状位夹角即向内角度（α1）；C：矢状位像示虚拟的穿刺方向与轴位像夹角即向下角度（β1）；D：冠状位像示模拟分流管在脑室中的位置（蓝点）

图2 脑室-腹腔分流术后利用3D Slicer软件对分流管脑室端位置进行三维重建及测量的操作界面A：三维重建图像显示枕部穿刺点和分流管头端，测量实际穿刺点离枕外粗隆上距离（a2）和中线旁开（b2）距离；B：轴位像显示实际的穿刺方向向内角度（α2）；C：矢状位像显示实际的穿刺方向向下角度（β2）；D：冠状位像显示实际分流管在脑室中的位置（白点）

表2 11例脑积水患者穿刺点位置和穿刺方向手术前后对比

项目	枕外粗隆上距离（mm，±s）	中线旁开距离（mm，±s）	轴位向内角度[M(P₂₅，P₇₅)]	矢状位向下角度[M(P₂₅，P₇₅)]
术前CT	68.1±7.9	29.9±7.8	9.7°（6.5°，10.8°）	6.0°（2.4°，9.3°）
术后CT	62.3±7.7	33.4±11.5	12.1°（6.3°，23.4°）	-3.7°（-8.6°，8.1°）
t/Z值	1.672	-1.400	1.530	-2.312
P值	0.126	0.192	0.126	0.021

表2 11例脑积水患者穿刺点位置和穿刺方向手术前后对比

项目	枕外粗隆上距离（mm，±s）	中线旁开距离（mm，±s）	轴位向内角度[M(P₂₅，P₇₅)]	矢状位向下角度[M(P₂₅，P₇₅)]
术前CT	68.1±7.9	29.9±7.8	9.7°（6.5°，10.8°）	6.0°（2.4°，9.3°）
术后CT	62.3±7.7	33.4±11.5	12.1°（6.3°，23.4°）	-3.7°（-8.6°，8.1°）
t/Z值	1.672	-1.400	1.530	-2.312
P值	0.126	0.192	0.126	0.021

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