3D Slicer在颈动脉剥脱手术中的评估应用
3D Slicer在颈动脉剥脱手术中的评估应用
3D Slicer是一款开源免费的医学影像处理软件，在颈动脉内膜剥脱手术（CEA）评估中发挥着重要作用。通过3D Slicer进行三维影像重建，可以帮助医生更直观地了解颅内血管情况，特别是Willis环的解剖发育，以及颈动脉狭窄的具体位置和程度。本文将通过两个具体病例，展示3D Slicer在CEA手术中的实际应用。
3D Slicer在CEA手术评估中的作用
通过3D Slicer三维影像重建，可以代替MRA部分功能了解颅内血管情况，特别是Willis环的解剖发育。这对于了解手术侧别大脑前、中动脉的供血在阻断颈内动脉后有无代偿及代偿功能十分重要。
后循环的椎基底动脉发育也影响CEA手术的效果。如果椎基底动脉及Willis环发育良好，预判阻断颈内动脉后颅内血供代偿良好，则手术中脑血管意外发生率将明显降低，术者手术操作更放心。
术前通过3D Slicer进行三维重建，可以更全面地了解颈动脉狭窄部位与下颌角及颈椎的关系，对于手术的难易程度有了更加直观的影像依据。这对于经验较少的临床医师来说，能缩短成长曲线，有利于基层医院迅速开展颈动脉内膜剥脱手术。
图1：主动脉弓分型及大血管端起始钙化程度
图2：血管迂曲程度
图3：颈动脉狭窄部位观察
实际病例分析
病例一
患者冯先某，69岁，因头昏、视物不清入院。经检查发现双侧颈动脉狭窄，其中左侧颈内动脉重度狭窄，右侧颈内动脉中度狭窄。颅脑MRI显示多发脑梗死伴脑软化灶。
通过3D Slicer进行三维重建，可以清晰看到右侧颈总动脉、颈内动脉狭窄明显，尤其是颈动脉窦处呈重度狭窄，狭窄率70-99%。颈内动脉狭窄向上延长至第三颈椎水平，甲状腺上动脉位置及于颈动脉分叉处的关系清晰可见，颈动脉分叉处狭窄及狭窄全段与下颌角、颈椎、甲状软骨三维关系一揽全貌。
图4：右侧颈动脉三维重建
图5：右侧颈动脉狭窄细节
图6：右侧颈动脉狭窄与周围结构关系
单独重建出的颈动脉显示狭窄的程度、阶段更清晰。通过三维旋转状态，还可以了解对侧颈内动脉、颈外动脉、颈总动脉有无狭窄或者狭窄程度、斑块钙化情况，为手术侧别选择提供直观的参考依据。
图7：右侧颈动脉狭窄细节
图8：右侧颈动脉狭窄与周围结构关系
利用Volume rendering（体绘制渲染）也可三维观察颈动脉狭窄及斑块情况，较Segment Editor操作减少步骤，经细微调节，渲染图像更美观。
图9：右侧颈动脉狭窄及斑块情况
图10：右侧颈动脉狭窄及斑块情况
这幅渲染的三维更像手绘图像。细微调节渲染颈动脉，可见其血管腔内滞留血液，颈总动脉末端每次收缩射血后如“水锤”效应扩展滞留血液。
图11：颈总动脉末端射血情况
利用Segment Editor三维重建或者Volume rendering（体绘制渲染）颅内血管，可以了解Willis环发育及颅内代偿情况。该病例为右侧颈动脉重度狭窄，手术侧别优先选择狭窄重的右侧，右侧大脑中动脉发育情况良好，右侧大脑中动脉供血来源于左侧颈内动脉或基底动脉通过Willis供血，如果手术中阻断右侧颈内动脉，则右侧大脑中动脉供血基本不受影响，这也为手术中的安全性提供理论依据，也为手术中转流管应用与否找到依据。
图12：Willis环发育情况
椎基底较常人明显增粗，考虑通过Willis供应右侧大脑中动脉所致。
图13：椎基底动脉发育情况
病例二
患者张道某，66岁，因间断晕倒入院。经检查发现右侧颈动脉起始处重度狭窄，血管内斑块形成，颅内腔隙性脑梗塞，右肺局限性肺气肿。
通过3D Slicer进行三维重建，可以明确狭窄侧别、程度、狭窄部位与下颌角、颈椎椎体关系。依据手术规划进行CEA手术治疗。
图14：右侧颈动脉狭窄三维重建
图15：右侧颈动脉狭窄与周围结构关系
手术中剥脱的颈动脉斑块。术后患者头晕症状消退，精神明显好转，四肢强劲有力。
总结
基层医院临床应用3D Slicer评估颈动脉狭窄患者，可以把复杂问题简单化，有利于基层医院开展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。