CTV 圖像融合法展示硬膜下血腫與鄰近靜脈的空間構象

許偉明，林玉克，林建斌，陳崇澤，王偉，穆書聞，王成，王守森,4

1.福建醫科大學福總臨床醫學院，福州 350025；2.福州市長樂區醫院神經外科，福州 350200；3.福州市長樂區醫院放射科，福州 350200；4.解放軍聯勤保障部隊第九〇〇醫院神經外科，福州 350025

急性硬膜下血腫(acute subdural hematomas，ASDH)是創傷性顱腦損傷的繼發性損傷[1]，臨床救治存在很多挑戰[2]，靜脈損傷在其致病機制中可能存在一定作用[3]。以往ASDH 的影像學評估通常由CT 平掃來實現，缺乏腦靜脈損傷的評估。近年來，顱腦CT靜脈成像(computed tomographic venography,CTV)技術逐漸成熟[4]，CTV 后處理的容積重建技術（volume rendering technique,VRT）能顯示腦靜脈的整體形態，已成為重要的影像解剖學評估依據[5]，VRT 結合圖像融合技術已被用于顱內腫瘤及顱內靜脈畸形的術前評估中[6,7]，并用于指導復雜的肺段切除[8]，CTV 曲面重建技術(curved plannar reconstruction,CPR)已用于心臟血管的測量和評估[9]。目前鮮見這些靜脈顯像技術應用于ASDH 患者，因此本文展開初步技術探索，并進行相關影像解剖觀察。

1 材料與方法

1.1 病例資料

患者，男，72 歲，于2019-01-03 因“車禍后意識不清1 h 余”就診于福州市長樂區醫院，入院時GCS 評分11 分，雙側瞳孔等大，反射靈敏，CT 平掃診斷為右側ASDH，血腫量大約110 ml，術前行顱腦CTV 檢查后行開顱ASDH 清除術。

1.2 CT 掃描

采用美國通用電氣公司生產的64 排雙螺旋CT（GE Optima CT660)。取仰臥位，螺旋掃描，管電壓120 kV，管電流200～230 mA，層厚0.625 mm，間隔0.625 mm，注入含碘320 mgI/ml 的碘海醇80 ml，注射速率：5 ml/s；延遲時間：26 s；掃描范圍：從顱底到顱頂全面掃描。利用Advantage Window 4.6 工作站將導入的數據進行圖像后處理。

1.3 圖像后處理技術實現ASDH 與相關靜脈融合成像

1.3.1 虛擬現實技術（Virtual Reality，VR）及圖像融合技術 VR 技術可快速重建出顱內淺靜脈及深靜脈，并通過圖像融合顯示ASDH 與皮質靜脈之間的三維空間關系，具體步驟：①重建靜脈（圖1A-B)：選用薄層序列，使用VR 工具(Volume Render)重建顱內靜脈（無去骨），在額結節水平面將重建的圖像切割成上、下兩部分，結合CTV 的原始圖像，利用血管生長法添加不能直接顯影的末梢小靜脈，通過血管移除法去除動脈或重疊血管的影像，通過圖像旋轉、切割、縮放，判定顱內靜脈的位置及形態。②重建血腫：用VRT 技術重建血腫，在增強的矢狀位、冠狀位及軸位圖像中，利用圖像生長法（Add Structure），逐層勾勒出ASDH 的邊界（圖1C)，并用偽彩工具染色，重建出ASDH（圖1D)。③圖像融合：用圖像融合工具將重建的血腫及顱內靜脈進行融合（圖1E-F)。

1.3.2 CPR 技術 在CTV 原始圖像上，找出靶靜脈的起點和終點的截面（圖2A），通過兩截面之間的血管密度追蹤，重建出靶靜脈的CPR 圖像（圖2B-C），之后在該CPR 靜脈圖像的各個截面上，結合原始圖像，確認成像閾值，調整靶血管每個截面范圍和形狀，校正CPR 重建的誤差。

2 結果

2.1 顱內靜脈VR 重建及與ASDH 三維融合

VRT 技術重建出顱內淺、深靜脈及靜脈竇（圖1A-B），并且能重建出ASDH，其邊界清楚，加上偽彩后層次感、對比度強（圖1D）。VRT 及三維融合技術能重建出ASDH 與其周圍靜脈的融合圖像（圖1E-F）。

圖1 ASDH 患者皮質靜脈VRT 重建及與ASDH 融合過程A：通過VRT 技術觀察直竇引流系統（上面觀），見雙側大腦內靜脈向ASDH 對側移位 B：通過VRT 技術觀察上矢狀竇旁皮質靜脈（下面觀），見ASDH 側皮質靜脈分支稀少，末梢顯影差 C：通過VRT 技術二維軸位圖像中逐層勾勒出ASDH 邊界（紅色區域）D：通過VRT 技術重建的右側ASDH（下面觀）E：通過三維融合技術觀察上矢狀竇旁皮質靜脈與ASDH 的融合圖像（下面觀），見ASDH 壓迫外側皮質靜脈F：右側Labbé靜脈與ASDH 的融合圖像（左側面觀）G：右側Labbé靜脈主干的腦表投影（左側面觀），紅色區域為腦組織，白箭示右側Labbé靜脈Fig.1 VRT reconstruction of cortical vein and its fusion with ASDH in ASDH patientsA: The drainage system of straight sinus is observed by VRT (superior aspect),showing bilateral internal cerebral veins shift contralateral to ASDH; B: The superior sagittal paranasal cortical veins are observed by VRT (inferior aspect),showing there are few branches of cortical vein on the ASDH side and the terminal development is poor; C: The ASDH boundary is outlined by 2-dimension axial image in VRT(red area); D:The right ASDH is reconstructed by VRT(inferior aspect); E:The fusion images of superior sagittal paranasal cortical veins and ASDH are observed by 3-dimension fusion technique(inferior aspect),showing the lateral cortical veins are compressed by ASDH; F:The fusion image of right Labbé vein and ASDH(view from left side); G:Cerebral surface projection of the right Labbé vein trunk(view from left side),the red area means the brain tissue,and the white arrow means the right Labbé vein

圖2 右側Labbé靜脈及ASDH 的觀察測量A：通過CPR 技術觀察到右側Labbé靜脈的截面（紅箭），可見右側Labbé靜脈受ASDH 推壓離開顱骨內面 B：通過CPR 重建的血管拉直圖像，可測量血管橫截面的直徑（紅色直線）C：右側Labbé靜脈的重建圖像，可測量指定截面與顱壁的距離（紅色直線）D：右側Labbé靜脈與ASDH 的融合圖像(左側面觀），紅箭示右側橫竇，黑箭示右側Labbé靜脈 E：重建的ASDH(左側面觀）F：ASDH 軸位的中間層面，白色箭頭示該截面最大寬度Fig.2 Observation and measurement of the right Labbé vein and ASDHA: The cross section of the right Labbe vein is observed by CPR (red arrow),showing the right Labbé vein is pushed away from the inner surface of the skull by ASDH; B:The image of straightened vessels was reconstructed by CPR,which can be used to measure the diameter of the cross section of vein (red straight line); C: The image of right Labbé vein is reconstructed by CPR,which can be used to measure the distance between the specified cross section and the cranial wall (red straight line); D: Fusion image of right Labbé vein and ASDH (view from left side),with the red arrow showing the right transverse sinus and the black arrow showing the right Labbé vein; E: Reconstruction of ASDH(view from left side); F:The intermediate layer of the ASDH axis,with the white arrow showing the maximum width of the section

2.2 ASDH 體積及截面寬度的測量

重建出ASDH 后（圖2E），通過容積測量工具（volume measure）測量血腫的體積為112.74 cm3。在軸位上截取ASDH 的中間層面，通過長度測量工具測量出該截面血腫的最大寬度2.04 cm（圖2F）。容積測量工具可精準地測量血腫的范圍、體積和興趣點的血腫厚度，為手術指征的判定提供客觀依據。

2.3 顱內靜脈直徑及靜脈與顱骨距離的測量

通過CPR 方法重建出Labbé靜脈（圖2D 黑色箭頭），取距離外側裂1.00 cm 處Labbé靜脈的截面為觀察點，測量此處Labbé靜脈的直徑為2.40 mm（圖2B紅色箭頭），測量觀察點與顱骨內面的最短距離為1.90 cm（圖2C 紅色箭頭）。ASDH 壓迫Labbé靜脈使其變形、移位，直徑發生改變，且與顱骨內面的距離增加，Labbé靜脈注入橫竇的角度亦隨之改變，可能導致其靜脈回流障礙。為進一步探索ASDH 后Labbé靜脈血液循環改變提供技術支持。

3 討論

本研究應用顱腦CTV 的VRT 及三維融合技術形像地觀察了ASDH 的形態特點及與周圍靜脈的解剖關系。此外，本研究的VRT 及CPR 技術為ASDH 及顱內靜脈提供了測量方法，成功觀察了ASDH 壓迫區靜脈有無狹窄或移位等。

本研究用首次用CTV 后處理技術重建出ASDH，并將其與顱內靜脈三維融合。隨著顱腦CTV 檢查的逐漸重視和普及，顱腦外傷可從靜脈層面輔助評估病情。研究表明，顱腦CTV 對重型顱腦損傷并發外傷性腦梗塞的早期判定及預后評估起重要作用[10]。王玉海[11]等認為，顱腦CTV 可指導顱腦損傷繼發腦血管損害的診療，該研究采用的顱腦CTV 掃描及VRT 重建技術與本研究一致。本研究用顱內靜脈與ASDH的三維融合圖像更直觀、更形像地顯示了ASDH 對鄰近靜脈的影響。

本研究首次將CPR 技術應用于ASDH 患者顱內靜脈的觀察測量。CPR 技術是CT 多平面重建的一種特殊方法，用于顯示人體某些曲面結構的器官，如支氣管、膽管、血管等。研究表明，與超聲檢查相比，CPR 技術能顯著提高膽總管擴張患者病因診斷的準確率[12,13]。孫善見[9]等人的研究表明，CT 血管造影的曲面重建技術能清晰地顯像冠狀動脈，并計算狹窄程度，從而判斷冠狀動脈是否狹窄。此方法與本研究的CPR 方法一致。本研究用CPR 技術直觀地顯示了顱內靜脈截面的形態和位置，并測量截面直徑及與周圍結構的距離。

CTV 重建顱內靜脈也存在劣勢，在靠近顱骨處，顱骨偽影影響顱腦CTV 重建的效果,尤其影響較小的顱內病變檢出率。顱腦CTV 的另一個缺點無法顯影較小的靜脈，此方面可通過顱腦磁共振靜脈成像進一步研究。

CTV 的VRT 三維融合及CPR 技術可應用于ASDH 患者，此檢查方法快捷、無創、成本低，能顯像出顱內靜脈與ASDH 的融合圖像，并提供顱內靜脈及ASDH 的測量方法，為進一步研究ASDH 引起靜脈循環改變提供技術支持。