个性化影像学后处理技术在鼻内镜下鼻颅底手术中的应用

发布时间：2020-06-20 17:18

【摘要】：前言鼻内镜下颅底手术由于操作空间及视野狭小等缺陷,要求对术前影像学资料充分了解。目前影像学后处理技术方法多样且日益成熟,但局限于在影像工作站处理后将截图上传医学影像信息系统(PACS)供医生查阅,处理及观察方法不够灵活,不能完全满足手术的需要。而准确安全的术中导航技术,又因为价格等原因在耳鼻喉科尚难以普及。我们在临床实践中发现,由耳鼻咽喉科医师术中亲自操作的影像学后处理能够提高影像资料的观察效果,且可以在便携设备上运行,方便术中参考,有助于提高手术的治疗效果及安全性。第一部分多平面重建及薄层最大密度投影在诊断鼻颅底病变中的价值目的由耳鼻咽喉科医师对MPR及sMIP后处理图像进行观察,并与PACS系统的观察结果进行比较和评分,探讨上述后处理技术对鼻颅底肿瘤病变情况的术前评估是否有帮助。方法收集2008年8月至2013年6月,在珠江医院接受鼻内镜下鼻颅底手术的肿瘤患者17例,所有病例均在每次手术前行常规鼻窦或鼻窦及颅脑CT扫描,获得不同次术前CT图像共21组,由未参与手术的2名熟悉阅片的高年资耳鼻咽喉科医师(分别为医师1,医师2)对osiriX软件三维MPR重建图像和sMIP图像进行观察,并与原始水平位图像作比较,分别从病变的良恶性,轮廓,肿物与血管、骨质、神经组织(包括脑组织)的关系四个方面评价显示的效果。良恶性评价结果与病理结果比较判断吻合度。其他评价按照等级标准给分,将显示效果分为三个等级：0级——无法判断病变轮廓及与目标组织关系,记0分；1级——可以推断或部分观察到病变轮廓及与目标组织关系,但不明确,记1分；2级——可明确判断病变轮廓及与目标组织关系,记2分。进行重建观察的医师应在图上画出病变的大致轮廓、指明肿瘤组织与周围组织的特定关系(无关、特定来源及包含、挤压、侵蚀缺损),所有判断不准确的结果按0分计算统计分析,以确保等级评价客观,而不具有随意性。采用SPSS19.0软件进行统计学分析,用Kappa一致性检验比较良恶性评价结果与病理结果之间的吻合度；其余等级资料采用Wilcoxon配对秩和检验,比较三次观察各项指标观察结果间的差异,取双侧P0.05为有意义。结果(1)参与实验的2位医师观察MPR及sMIP处理后图像与原始图像相比,虽然经配对秩和检验差异没有显著性,但对肿物良恶性的判断与病理结果符合度趋向于更高,这可能与病例数不足有关；(2)观察肿物的轮廓时,采用MPR较观察原始资料效果更好,但采用sMIP并不能进一步改善观察效果；(3)MPR在观察肿物与骨质的关系方面的优势有争议,但sMIP较原始资料能更清楚的表现肿物与骨质的关系；(4)sMIP在观察血管方面优于MPR；(5)对肿物与神经组织关系的观察,MPR较原始图像的优势没有显著性。第二部分动态多平面重建与PACS系统上多平面重建截图观察效果的比较目的探讨在个人电脑上观察动态MPR和观察PACS系统终端原始扫描图像及MPR截图对病变轮廓及病变与骨质的关系(挤压、侵蚀)的判断。方法2011年6月至2014年2月于我科接受鼻内镜下手术治疗的鼻颅底病变患者17例,获得术前CT图像18组,其中脑脊液鼻漏资料7组,肿瘤资料11组。病例纳入排除标准及图像质量要求与第二部分相同。由未参与手术的2名熟悉阅片的高年资耳鼻咽喉科医师(分别为医师3,医师4)进行图像的重建及观察,分2次进行：第一次观察医生工作站PACS终端原始图像(包括影像科MPR重建后上传的截图和原始扫描的水平位图像)；第二次观察osiriX软件MPR的处理结果。评价指标2项,包括病变的轮廓、病变与骨质的关系,评价标准、方法和第二部分研究相同。结果医师3进行2次观察后对轮廓显示质量评分为22、29,秩和检验显示差异具有显著性；医师4进行2次观察后对轮廓显示质量评分为18、28,秩和检验显示差异具有显著性。医师3进行2次观察后对病变与骨质关系显示质量评分为21、29,秩和检验显示差异具有显著性；医师4进行2次观察后对病变与骨质关系显示质量评分为23、32,秩和检验显示差异具有显著性。第三部分不同影像后处理及其在疑难病例诊断中的应用研究目的收集典型病例,采用在个人电脑上运行的影像学后处理软件对术前采集的影像数据资料进行个性化处理的图像重建,预判病变相关的重要解剖结构,设计手术入路,探讨由耳鼻喉科医师操作的影像学后处理在鼻内镜颅底手术中的作用。同时明确针对不同患者、不同术式、不同类型的病变个性化综合利用后处理技术的重要性。方法收集2010年8月至2014年2月在我科接受鼻内镜下鼻窦及颅底手术的6例典型病例的CT及MRI影像资料,综合采用二维、三维多平面重建(multiplanar reconstruction MPR)、薄层最大密度投影(maxium intensity projection MIP)、容积重建(volume rendering VR)、图像分割(mage segmentation)及虚拟内镜(virtual endoscopy, VE)5种技术,于术前及术中对其进行后处理重建观察并指导手术。结果所有重建资料图像清楚,能满足术前评估,术中指导,术后预测。每种后处理方法都能在鼻内镜下鼻颅底手术中或围手术期发挥各自的作用。多平面重建除了可作为所有病例的基本观察诊断方法外,还对诊断隐匿性脑脊液鼻漏漏口位置有重要作用；薄层最大密度投影可以改善lmm以下原始扫描图像的模糊缺陷,更重要的是能够重建增强CT下主要血管的走行；容积重建有助于对颅面、颅底骨质进行整体直观观察,有时能够快速及时的发现病变,还可以显示CTA资料下血管的走行；二维、三维图像分割均有利于显示肿物与周围组织的关系；虚拟内镜有助于观察鼻内镜观察不到的窦内狭小部位,可以在术前了解病变三维空间情况。
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R739.41

【参考文献】