中国医科大学学报  2021, Vol. 50 Issue (2): 102-107

文章信息

段禹舟, 李龙, 高伟, 李连祥, 吴安华
DUAN Yuzhou, LI Long, GAO Wei, LI Lianxiang, WU Anhua
蝶窦分隔确定海绵窦段颈内动脉位置在神经内镜手术中的应用
Application of a sphenoid sinus septum to determine the position of the internal carotid artery in the cavernous segment in neuroendoscopic surgery
中国医科大学学报, 2021, 50(2): 102-107
Journal of China Medical University, 2021, 50(2): 102-107

文章历史

收稿日期:2020-05-07
网络出版时间:2021-01-13 16:32
蝶窦分隔确定海绵窦段颈内动脉位置在神经内镜手术中的应用
中国医科大学附属第一医院神经外科, 沈阳 110001
摘要目的 对蝶窦分隔的类型进行分类,以得出一个普遍适用的蝶窦分隔分类方式,并分析骨性蝶窦分隔与颈内动脉(ICA)C3段之间的解剖相关性,探讨蝶窦分隔与ICA C3段的关系。方法 选择2014年6月至2019年9月于中国医科大学附属第一医院神经外科进行手术的110例患者。根据CT冠状位图像中蝶窦分隔的形态和位置,将蝶窦分隔分为“O”、“Ⅰ”、“Ⅱ”、“X”和“Y”型,并测量蝶窦分隔与中线之间的夹角。分析各种因素与蝶窦分隔是否指向ICA C3段的相关性。结果 排除不符合条件的患者和蝶窦分隔被过度侵袭的患者后,共纳入96例。其中,29例为“Y型”,22例为“Ⅱ型”,21例为“Ⅰ型”,11例为“O型”,7例为“X型”。80%的患者至少有一侧蝶窦分隔指向ICA;蝶窦分隔是否指向ICA C3段与中线之间的夹角大小相关(AUC=0.665,95% CI:0.551~0.778,P=0.002),与其他因素不相关。结论 蝶窦分隔与中线的角度和蝶窦分隔对ICA C3段指向性有关。当夹角>15.35°时,蝶窦分隔可以作为ICA C3段的解剖标志点。
关键词颈内动脉    蝶窦分隔    影像融合    
Application of a sphenoid sinus septum to determine the position of the internal carotid artery in the cavernous segment in neuroendoscopic surgery
Department of Neurosurgery, The First Hospital of China Medical University, Shenyang 110001, China
Abstract: Objective To obtain a universally applicable classification of the sphenoid sinus septum and to analyze the anatomical correlation and relationship between the sphenoid sinus septum and the internal carotid artery (ICA) C3 segment. Methods The data of 110 patients undergoing surgery in the Department of Neurosurgery, The First Affiliated Hospital of China Medical University, from June 2014 to September 2019 were collected. The sphenoid sinus was classified into "O", "I", "Ⅱ", "X", and "Y" types according to the shape and position of the sphenoid sinus septum on the computed tomography coronal image. The angle between the sphenoid sinus septum and the midline was measured, and the correlation between various factors and whether the sphenoid sinus septum points to the ICA C3 segment were established. Results After excluding unqualified patients and patients with excessive invasion of the sphenoid sinus septum, 96 patients were included, among which, 29 patients had type "Y", 22 had type "Ⅱ", 21 had type "I", 11 had type "O", and 7 had type "X". Eighty percent of the patients had at least one sphenoid sinus septum pointing to the ICA C3 segment. Whether the sphenoid sinus septum points to the ICA C3 segment and is correlated with the angle between the sphenoid sinus septum and the midline (AUC=0.665, 95%CI:0.551-0.778, P=0.002), and was not correlated with other factors. Conclusion Whether the sphenoid sinus septum points to the ICA C3 segment is correlated with the angle between the sphenoid sinus septum and the midline. The sphenoid sinus septum can be used as an anatomical landmark of the ICA C3 segment when the angle > 15.35°.

目前,经蝶入路手术已经成为超过90%的垂体瘤和其他鞍区病变的首选术式[1]。内镜经蝶入路手术具有术野明亮、肿瘤切除精确和术后并发症少的优点[2-3]。常见的并发症包括视神经损伤、脑脊液漏等,其中颈内动脉(internal carotid artery,ICA)损伤发生率很低(0.2%~2%),但最为凶险[4-9]。ICA C3段呈“S”形弯曲转弯,由于形态导致此处血流冲击力更大,并且此处ICA与骨质菲薄的蝶骨距离较近,更容易发生损伤[10-11]。所以在手术中明确ICA C3段位置,对内镜手术的顺利进行至关重要。

蝶窦变异程度较大[12-13],既往研究[14-17]表明,ICA的形状与蝶窦存在一定的相关性,因此,在经蝶手术前和手术中识别蝶窦的类型对于避免ICA的损伤尤为重要[16-18]。本研究为探究蝶窦分隔和ICA C3段的解剖关系,进行了1项回顾性分析。对患者的影像学资料进行融合处理,将不同形状的蝶窦分隔进行分类归纳,对可能影响蝶窦分隔和ICA位置关系的相关因素进行分析,并根据内镜手术中的实际图像进行验证。

1 材料与方法 1.1 研究设备

术前的鼻咽部计算机断层扫描(computer tomography,CT)和头颅磁共振血管造影(magnetic resonance angiography,MRA)图像被导入到美敦力神经导航工作站S7,对图像进行融合和三维结构处理。

1.2 研究对象和分组

收集2014年6月至2019年9月于中国医科大学附属第一医院神经外科进行手术的110例患者的临床资料。记录患者性别、年龄、病理、肿瘤位置、肿瘤大小、手术入路等信息,并对图像进行归类和测量。

1.2.1 蝶窦分隔ICA指向的判定

基于融合图像的冠状位,找到ICA C3段前曲处的位置,当蝶窦分隔连接至鞍底的骨性分隔的位置在ICA外缘之间时,认为其指向ICA。

1.2.2 蝶窦分隔和中线之间夹角的测量

将所有蝶窦分隔用Photoshop测量出蝶窦分隔与中线之间的夹角大小,在测量角度时选取蝶窦分隔与鞍底的连接处至其第1个拐点和中线的夹角,蝶窦分隔线起于颅底交界处,止于颅底交界处的第1个拐点,另一条线起于与中线平行的交界处。然后测量这两条线之间的夹角。见图 1

A, type Ⅱ; B, type Ⅰ. 图 1 蝶窦分隔和中线之间夹角的测量方式 Fig.1 Measurement of the angle between the sphenoid sinus separation and the midline

1.2.3 蝶窦分隔的分类方法

分类方法根据ICA C3段鼻咽部CT图像在冠状位中附着于鞍底的蝶窦骨性分隔的类型。并在神经内镜手术病例中进行验证。“O”型,仅有1个骨性蝶窦(鞍底无明显隔)或无蝶窦;“Ⅰ”型,有1个骨性分隔连接在鞍底上;“Ⅱ”型,有2个或2个以上平行的骨性分隔连接在鞍底上;“Y”型有分叉的骨性分隔连接在鞍底上,包括既有分叉的分隔,又有平行的分隔;“X”型有交叉的骨性分隔连接在鞍底上。对于既有交叉的分隔,又有平行分隔的病例,根据其分隔的位置,左侧或者右侧,分别记入分别标记为“XI”、“XX”等。同理,对于包括既有分叉的分隔,又有平行的分隔,根据其分隔的位置,左侧或者右侧标记为“IY”、“YY”。见图 2

A, type Ⅰ; B, type Ⅱ; C, type YY; D, type IX. 图 2 蝶窦分隔的分类 Fig.2 Classification of sinus septa

1.3 统计学分析

采用SPSS 25.0进行统计分析。计算Pearson相关系数,用来验证各个因素与判断ICA位置可能存在的相关性关系。P < 0.05为差异有统计学意义。

2 结果 2.1 蝶窦分隔分类汇总与指向性汇总

本研究共纳入110例患者,收集复发与否、性别、年龄、肿瘤位置、病理等详细原始病历信息。见表 1。其中,“Y”型4例,“YI”型21例,“YY”型4例,“Ⅰ”型21例,“Ⅱ”型22例,“O”型11例,“X”型5例,“XI”型2例。没有“XY”型的病例。14例因严重侵犯蝶窦间隔而被排除。也有6例由于肿瘤的侵袭而使蝶窦分隔不能进行分类,但仍能看到蝶骨隔的残余部分,可进行统计分析。

表 1 患者的相关临床资料 Tab.1 Relevant clinical informations of the patients
Item Clinical informations
Gender
  Male 39
  Female 57
Age(year)
  Average 47.7
Pathology
  Pituitary 38
  Chordoma 25
  Craniopharyngioma 9
  Others 26
Tumor position
  Sphenoid sinus 50
  Clivus 20
  Others 15
Maximum diameter of tumor(mm)
  Average 42
Surgical approach
  Neuroendoscopic transsephenoidal 81
  Microscopic transsephenoidal 4
  Others 11

在内镜实际图像中进行验证。患者的增强磁共振冠状位和矢状位图像显示,肿瘤位于鞍结节,增强明显;融合图像(CT和MRA)显示蝶窦分隔及ICA C3段。双侧蝶窦分隔直接指向ICA C3段;在神经内窥镜影像术中,可见蝶窦分隔实际形态与冠状位图像十分相符。见图 3

A, MRI coronary images; B, MRI sagittal images; C, fusion images; D, uroendoscopy video. 图 3 某鞍结节脑膜瘤病例相关信息 Fig.3 A case of tuberculum sellae meningioma

对蝶窦分隔是否指向ICA C3段进行了分类汇总。85例中,有51例双侧均存在分隔,其中双侧均不指向ICA 3例,一侧指向ICA 23例,双侧均指向ICA 25例;仅单侧存在分隔ICA 34例,不指向ICA 14例,指向ICA 20例,即有68例(80%)至少有1个蝶窦分隔指向ICA C3段。说明蝶窦分隔指向ICA的情况普遍存在,在术中具有实际应用的价值。

在本研究中,发现2种相对特殊的情况:第1种情况,在复发性肿瘤,术中可见原有的蝶窦分隔被既往手术破坏,在此时蝶窦分隔残余的部分仍可作为判断ICA位置的解剖标志点(图 4A);第2种情况,蝶窦分隔并不直接指向ICA C3段,而是ICA C3段位于Y型蝶窦分隔的2个分支之间,这种情况下蝶窦分隔也具有判断ICA位置的作用(图 4B)。

A, in recurrent cases, the sphenoid septum still points to the ICA C3 segment; B, the ICA C3 segment is located between two sphenoid septum. 图 4 复发肿瘤蝶窦分隔残根和ICA位于蝶窦分隔分叉之间的情况 Fig.4 A case of recurrent tumor with sphenoid septum residual roots and a case of ICA between the sphenoid septum bifurcation

2.2 蝶窦分隔是否指向ICA与相关因素的分析

“O”型病例通常具有ICA凸起,因此在手术中很容易确定ICA的位置。除上述病例外,共有85例被用于分析。因ICA为双侧存在,而蝶窦分隔出现情况不一定,有时可能出现双侧均存在蝶窦分隔,一侧没有蝶窦分隔,或者同侧具有多个蝶窦分隔。所以将数据根据蝶窦分隔的位置(左侧或右侧)和分隔指向性,对所有的分隔进行归类汇总。并且在同侧有多个分隔的病例中,只研究离ICA最近的一个。对于侵犯蝶窦分隔的类似脊索瘤等病例,除过度侵袭无法辨认清楚和复发的肿瘤病例外,在能分辨出保留有蝶窦分隔连接至鞍底残根的情况下,仍然纳入分析。汇总后显示,左侧共有69例蝶窦分隔,右侧共有67例蝶窦分隔。之后根据所获的结果计算各相关因素的列联系数。多因素分析结果显示,蝶窦分隔是否指向ICA与性别、年龄、肿瘤部位、病理类型、是否侵袭蝶骨和是否为复发肿瘤均不相关(P > 0.05)。见表 2

表 2 蝶窦分隔对ICA C3段指向性与一般因素的相关性分析 Tab.2 Correlation between the directivity to ICA C3 segment on each side and the general factors
Item Left(n = 69) Right(n = 67)
C P C P
Gender 0.038 0.755 0.038 0.753
Age 0.646 0.055 0.576 0.644
Tumor position 0.321 0.093 0.227 0.457
Pathology 0.348 0.090 0.291 0.286
Tumor invasion 0.053 0.661 0.061 0.615
Tumor recurrence 0.134 0.261 0.101 0.405
C,coefficient of contingency.

2.3 蝶窦分隔指向性与蝶窦分隔与中线之间的夹角角度相关性分析

为了分析相关性,排除了其他相关因素的影响后,共分析了85例共136个蝶窦分隔。根据独立分量分析的角度和指向性绘制了受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线,并计算了评价值。ROC曲线显示95% CI:0.551~0.778,P = 0.002,Cut-off值为15.35°,蝶窦分隔指向性与蝶窦分隔和中线之间的夹角角度有关。当蝶窦分隔与中线之间的夹角角度 > 15.35°时,在ICA C3段的层面上,蝶窦分隔很大可能性会指向ICA C3段。见图 5

图 5 根据ICA的角度和指向性的绘制ROC曲线 Fig.5 An ROC curve was drawn based on the angle and directivity to the ICA

3 讨论

蝶窦是内镜经蝶手术的必经之路,其变异程度大,每个患者的蝶窦形状变化、气化程度均不同[12-13],需术者辨别其附近的解剖结构以减小创伤,既往的解剖学和放射学研究[14-17]已经表明ICA的形状与蝶窦存在一定的相关性,因此,在经蝶手术前和手术中识别蝶窦的类型对于避免ICA的损伤尤为重要。目前,在我国许多大型医疗中心都配备有神经导航系统。在神经导航的指导下,外科医生可以识别许多重要的结构,但是对于一些地市级别医疗中心没有配制神经导航设备,或者在神经导航设备无法使用、神经导航在术中出现误差时,外科医生需要利用骨窗的冠状位和矢状位CT图像来分析和判断蝶窦的形态和分隔的位置。

目前对蝶窦及分隔的分类多基于普通CT的轴位像,所得结论多为统计数量方面的分类结果。如不同类型的蝶窦分隔与ICA凸起或视神经凸起之间的存在关系[16-17]。本研究采用了一种更方便、更详细的方法对蝶窦分隔进行分类,专注于ICA最容易在经蝶内镜手术中发生损伤的C3段,ICA在这一段有一个前向转弯,动脉血对ICA的压力冲击大于其他段。ICA C3段是最接近颅底的部分,其周围的骨质结构薄弱。在这个区域颅底通常与某个蝶窦分隔相连,有时还有可能形成一个小而且坚固的框架,并且基于更符合术中实际图像的冠状位CT图像。相比之前的研究,本研究介绍的分类方式更适合于临床应用,有着更广泛的适用性。

本研究结果显示,当蝶窦分隔与中线之间的夹角角度 > 15.35°时,在ICA C3段的层面上,蝶窦分隔很大可能性会指向ICA,此时蝶窦分隔可以作为内镜经蝶手术中的重要解剖标志点。尤其适用于切除包绕ICA C3段的肿瘤和对骨质破坏严重的肿瘤,以及复发的肿瘤。结合医生的判断和实际内镜影像,以及辅助设备相互确认,可以最大程度增加手术的安全性。

综上,建议外科医生在制定手术计划和手术过程中密切注意蝶窦分隔。将蝶窦分隔作为判断ICA位置的标志结构而不仅仅是内镜手术中干扰视线的障碍,此外,在内镜手术中应以恰当的方式处理蝶窦分隔。在磨除蝶窦分隔,尤其是在去除指向ICA的蝶窦分隔时,应格外注意。

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蝶窦分隔确定海绵窦段颈内动脉位置在神经内镜手术中的应用
段禹舟 , 李龙 , 高伟 , 李连祥 , 吴安华