陈晓雷教授：低成本虚拟内镜用于鞍上池蛛网膜囊肿的诊断和术前计划
陈晓雷，男，主任医师，副教授，1996年毕业于中山医科大学。2003年受国家卫生部公派于德国哥廷根大学医学院神经外科研修神经内窥镜技术。2006年受国家教育部公派于德国Erlagen-Nuernberg大学攻读神经外科博士学位，从事术中磁共振和功能神经导航的临床应用研究。2009年在国内率先开展高场强术中磁共振和功能神经导航的临床工作。在术中磁共振及神经导航引导下的手术和神经内窥镜技术方面均有丰富的经验。此外，还擅长使用神经内窥镜微创治疗脑积水、颅内囊性病变。
近年来，越来越多的神经外科医生使用神经内镜治疗鞍上蛛网膜囊肿（Supera-sellar Arachnoid Cysts, SACs,又称桥脑前池囊肿），效果令人鼓舞。然而，该疾病易被误诊为单纯脑积水，其准确诊断还存在一定困难。而误诊为单纯脑积水则可能导致治疗策略错误，如误行脑室腹腔分流术等。中国人民解放军总医院神经外科李晔等撰文报告该单位陈晓雷团队研发基于开源软件和普通PC的低成本虚拟内镜（Virtual Endoscopy,VE）技术，并将其作为一种快速、低成本的工具用于SACs诊断和术前计划的相关经验，论证了该技术的可行性和可靠性。文章已在线发表在2015年12月的《World Neurosurgery》上。
研究入组18名行内镜鞍上囊肿造瘘术患者，另外随机选择18名行内镜三脑室底造瘘术的患者作为对照组。所有患者在术前、术后和随访时都进行MRI常规解剖像和可变翻转角的三维快速自旋回波序列（3D-SPACE）检查。将患者DICOM数据导入开源软件3D Slicer，由3名临床医师分别使用普通PC（Windows平台）进行VE重建，并记录各自重建所需时间。另由3名高年资神经外科医师根据内镜手术视频对重建结果的各解剖学标志的可视性进行评分。依据评分结果，分别使用受试者工作曲线（ROC）和Bland–Altman图分析VE用于SACs诊断和术前计划的可靠性。另外，组内相关系数（ICC）评价3名VE重建者结果的一致性。
首先，3名临床医生均顺利完成36例VE重建。平均花费时间10.2±9.7分钟。囊肿可视性评分的ROC下面积为0.96（图1），说明VE对于SACs诊断的可靠性。解剖标志可视性评分的Bland–Altman图（图2），提示VE重建结果与术中镜下所见有良好的一致性，可用于术前计划。另外，ICC为0.81，表明VE重建者的结果有较好的一致性。典型案例见图3、图4。
图1.ROC曲线。囊肿可视性评分的ROC下面积为0.96，提示VE模拟结果和术中所见真实情况高度吻合。
图2.Bland–Altman图。偏倚：23.00，偏倚标准差：9.48，95%一致性界限：4.42-41.58。提示VE模拟之各解剖标志与术中所见一致性良好。
图3.案例一。A，B：囊肿壁在T2像上难以清晰辨认。C，D：术中内镜下可见经由室间孔突出的囊肿壁，VE模拟可以清晰重建镜下所见结构。E，F：穿破囊肿壁可见其他解剖结构（如Willie's环的大部，垂体柄和垂体等），VE上“飞入”虚拟囊肿壁可见同样解剖结构。SV：隔静脉，TV：丘纹静脉，CP：脉络丛，PS：垂体柄，DS：鞍背，ICA：颈内动脉，PcoA：后交通动脉，PCA：大脑后动脉。G，H：术前和随访时T1影像配准后进行侧脑室描绘，术后34个月体积减少62.5%。红色：术前脑室轮廓；绿：术后脑室轮廓。
图4.案例二。A，B：囊肿壁在T2像上难以清晰辨认。C，D：术中内镜下可见经由室间孔突出的囊肿壁，右侧插入的分流管仅仅从囊肿表面切线掠过但并未穿透囊肿壁，透明隔被压向对侧。VE模拟可以清晰重建镜下所见结构。E，F：内镜下所见解剖结构在VE上同样可见。SP：透明隔，SV：隔静脉，TV：丘纹静脉，CP：脉络丛，PS：垂体柄，DS：鞍背，ICA：颈内动脉，PcoA：后交通动脉，PCA：大脑后动脉。
作者指出，纳入研究的18名SACs患者中，13例在外院被误诊为其他脑积水相关疾病，误诊率高达72.2%，8例首次手术治疗方案选择错误，术后没有症状改善，误治率高达44.4%。仅有3名患者经上述方法正确诊断并接受了合理的治疗。如果术前VE模拟能够获得推广和规范使用，有望大幅降低SACs的误诊和误治率。
研究结果提示VE可以降低诊断难度并协助进行术前计划，证明了该团队研发的低成本VE技术用于SACs诊断和术前计划的技术可行性和准确性。
【Li Y, Zhao Y, Zhang J, et al. Low-cost Interactive Image-based Virtual Endoscopy for the Diagnosis and Surgical Planning of Suprasellar Arachnoid Cysts[J]. World Neurosurg, 2015,DOI: 10.1016/j.wneu.2015.12.038.】
（中国人民解放军总医院神经外科李晔博士编译，中国人民解放军总医院神经外科陈晓雷教授审校）
本文转载自 301神外通讯