顱底卵圓孔穿刺路徑三維模型的建立.pdf

1、目的：
　　1.在普通個(gè)人電腦上建立顱底卵圓孔三維可視化數(shù)字模型，反映顱底卵圓孔解剖結(jié)構(gòu)及空間毗鄰關(guān)系，為臨床治療三叉神經(jīng)痛和理論、實(shí)踐教學(xué)提供可靠的解剖學(xué)資料。
　　2.在顱底卵圓孔三維可視化數(shù)字模型的基礎(chǔ)上，尋找經(jīng)皮穿刺顱底卵圓孔治療三叉神經(jīng)痛的合理手術(shù)穿刺路徑及穿刺深度，探索個(gè)體化治療三叉神經(jīng)痛的新方法。
　　方法：
　　1.健康成年男性志愿者一名，通過螺旋CT(GE MEDICALSYSTEMS/Ligh

2、t Speed16)掃描，層厚0.625mm，分辨率為512×512像素，得到志愿者頭顱的CT圖像。
　　2.將CT圖像以DICOM格式導(dǎo)入三維重建軟件MIMICS10.01(Materialise公司，比利時(shí))，生成冠狀面、水平面和矢狀面圖像，點(diǎn)擊Profile Line按鈕，穿越骨的剖面畫一條線，在彈出的對(duì)話框中按下StartThrsholdding按鈕，因本研究要得到一個(gè)較好的可視化模型，所以將密度剖面線圖中的水平線拖動(dòng)到代

3、表軟組織曲線部分稍上的位置，界定閾值在226～3071Hu，按下End Thresholding按鈕保存當(dāng)前閾值，形成蒙罩(Mask)。點(diǎn)擊Edit Masks按鈕，刪除具有和骨骼相同灰度的組織標(biāo)記，并手工補(bǔ)全骨骼缺損部分，利用區(qū)域增長分割工具(Region growing)選擇分割區(qū)，在不同平面的圖像上檢查分割體，調(diào)整圖像質(zhì)量至滿意，激活分割體，點(diǎn)擊Calculate3D按鈕，生成三維可視化模型，命名為“顱骨”
　　3.為便于觀

4、察卵圓孔，在前面生成的三維可視化模型的基礎(chǔ)上，點(diǎn)擊Organize Images按鈕，找到顯示眉弓的第一個(gè)圖像，右鍵單擊，點(diǎn)選Us-elect after this按鈕，去掉眉弓水平面以上部分。
　　4.點(diǎn)擊閾值設(shè)定工具(Thresholding按鈕)，在彈出的對(duì)話框中點(diǎn)開Predefined Thresholds Set下拉菜單，選中Skin Tissue(CT Adult)項(xiàng)，系統(tǒng)自動(dòng)生成蒙罩，激活分割體，點(diǎn)擊Calculat

5、e3D按鈕，生成三維可視化模型，命名為“皮膚”。
　　5.在3D視圖窗口同時(shí)打開命名為“顱骨”和“皮膚”的兩個(gè)3D模型，調(diào)整3D視角為“l(fā)eft”，使用系統(tǒng)三維測距工具，將口角外側(cè)2.5mm設(shè)為起點(diǎn)(進(jìn)針點(diǎn))，再次變換3D視角，直至可以清楚見到卵圓孔，將卵圓孔內(nèi)口標(biāo)記為終點(diǎn)(靶點(diǎn))，自動(dòng)測得兩點(diǎn)間距，此時(shí)3D模型上可看到測距起止點(diǎn)，接下來點(diǎn)擊MedCAD工具，分別選擇畫點(diǎn)、劃線工具，在測距起止點(diǎn)間劃線，此線即為卵圓孔穿刺的路徑。調(diào)

6、整視角，查看穿刺路徑有無骨性遮擋，若有，適當(dāng)調(diào)整進(jìn)針點(diǎn)的位置。
　　6.調(diào)節(jié)二維視窗層面至卵圓孔內(nèi)口處的標(biāo)記點(diǎn)(靶點(diǎn))能夠完全顯示，且使三個(gè)二維視窗中的兩條標(biāo)線均相交于靶點(diǎn)，此時(shí)調(diào)用MedCAD工具，用畫點(diǎn)工具在任意視窗兩標(biāo)線相交處做標(biāo)記點(diǎn)，此點(diǎn)為雙側(cè)靶點(diǎn)連線的“中點(diǎn)”。
　　7.調(diào)用系統(tǒng)三維測距、三維測角功能，得出由“進(jìn)針點(diǎn)”、“靶點(diǎn)”、“中點(diǎn)”三點(diǎn)連線圍成的三角形的邊長和角度。確定此三角形所在平面為顱底卵圓孔穿刺的“定位

7、平面”，確定靶點(diǎn)與中點(diǎn)的連線及其延長線為“定位線”，以此為依據(jù)，繪制顱底卵圓孔穿刺定位儀的初步模型。
　　結(jié)果：
　　1.采用CT掃描圖像，通過MIMICS軟件，建立了顱底卵圓孔穿刺路徑的三維可視化數(shù)字模型。模型內(nèi)面觀，自淺及深可見前、中、后顱窩，顱前窩可見兩側(cè)篩板及雞冠，顱中窩可見視神經(jīng)管、垂體窩、鞍背，顱中窩兩側(cè)部可見眶上裂、圓孔、破裂孔、卵圓孑L和棘孔，顱后窩可見枕骨大孔、斜坡、枕內(nèi)隆突、橫竇溝和乙狀竇溝、頸靜脈孔及內(nèi)

8、耳門；模型外面觀，前方可見顴弓及其后方的下頜窩和關(guān)節(jié)結(jié)節(jié)，中部可見由內(nèi)向外依次排列的破裂孔、卵圓孔和棘孔，后部可見枕骨大孔、枕髁、頸靜脈窩、頸動(dòng)脈管、莖突、乳突等結(jié)構(gòu)；模型側(cè)面觀，可見顴弓、外耳門、乳突等結(jié)構(gòu)。穿刺路徑清晰可見，如有骨性遮擋，則穿刺路徑標(biāo)線變?yōu)殚g斷狀態(tài)，便于進(jìn)針點(diǎn)的調(diào)整，“進(jìn)針點(diǎn)”、“靶點(diǎn)”、“中點(diǎn)”可見，該模型視覺效果良好，準(zhǔn)確反映了顱骨卵圓孔穿刺路徑周圍的骨性解剖結(jié)構(gòu)，并且可以多角度觀看。為臨床教學(xué)提供了可靠的解剖資

9、料，同時(shí)也為顱骨卵圓孔穿刺的手術(shù)模擬奠定了基礎(chǔ)。
　　2.確定了“進(jìn)針點(diǎn)”、“靶點(diǎn)”、“中點(diǎn)”等三個(gè)穿刺參照點(diǎn)，確定了由上述三點(diǎn)圍成三角形所在平面為“定位平面”，避免了復(fù)雜的空間坐標(biāo)定位，不但為臨床教學(xué)提供了可靠的解剖資料，而且在模擬層面，實(shí)現(xiàn)了顱底卵圓孔穿刺進(jìn)針深度、進(jìn)針方向的精確化、個(gè)體化，為顱骨卵圓孔穿刺的手術(shù)模擬奠定了基礎(chǔ)。
　　結(jié)論：
　　1.本研究建立的顱底卵圓孔穿刺路徑三維模型，準(zhǔn)確的反映了顱底卵圓孔穿刺