［摘要］目的通過測量頸內(nèi)動脈虹吸部相關(guān)參數(shù)及三維重建函數(shù)，模擬頸內(nèi)動脈虹吸部走形特征，以防止在前床突手術(shù)、栓子切除術(shù)等外科操作時對頸內(nèi)動脈的損傷。方法選取吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院2017～2018年的頸內(nèi)動脈虹吸部圖像進行回顧性分析，其中U型89例、V型29例。測量冠狀面、矢狀面和水平面重建后的坐標；通過MATLAB7.0軟件重構(gòu)函數(shù)，繪制圖像；利用測得坐標計算距離、角度等參數(shù)（AD：頸內(nèi)動脈C4段長度；DF：頸內(nèi)動脈C5段長度；FI：頸內(nèi)動脈C6～C7段長度；OF：軸向平面上坐標原點到頸內(nèi)動脈發(fā)出眼動脈分支點的長度；OI：軸向平面上坐標原點到頸內(nèi)動脈發(fā)出大腦前動脈分支點的長度；∠ADF：頸內(nèi)動脈虹吸部的下角度；∠DFI：頸內(nèi)動脈虹吸部的上角度）。結(jié)果函數(shù)公式，U型：0.0963×（X-1.8657）2+（-0.0287）×（Y-5.6018）2+0.0208=（-0.0060）×（X-4.0741）3+0.9782，X∈［-2.8201，-0.6722］，Y∈［-0.3803，10.3121］；V型：0.2785×（X-1.3346）2+（-0.0702）×（Y-2.9686）2-0.1029=（-0.0187）×（X-3.0730）3-0.0002×（Y-7.3186）5-0.1074，X∈［-2.7631，-0.8702］，Y∈［-1.7432，10.2411］。V型的DF和OF距離短于U型（P＜0.05），U型和V型的AD，F(xiàn)I及OI距離比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。V型的∠ADF大于U型的（P＜0.05），U型和V型的∠DFI比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。結(jié)論以前床突為骨性標志的三維重建函數(shù)可應(yīng)用于頸內(nèi)動脈虹吸部形態(tài)學(xué)評估及前床突手術(shù)、栓子切除術(shù)前的評估中。

［關(guān)鍵詞］前床突；動脈粥樣硬化；頸內(nèi)動脈虹吸部；眼動脈瘤；三維重建

doi：10.3969/j.issn.1674-7593.2023.06.002

ResearchandClinicalApplicationofThree-dimensionalReconstructionImagingofInternalCarotidArterySiphon

ZhongZhuan1，KangChunyang2，WangZhijia3，LiYouqiong4，HanYingying2**

1DepartmentofFootandAnkleSurgery，TheSecondNormanBethuneHospitalofJilinUniversity，Changchun130041;2DepartmentofNeurology，China-JapanUnionHospitalofJilinUniversity，Changchun130033;3DepartmentofRadiology，China-JapanUnionHospitalofJilinUniversity，Changchun130033;4SchoolofBasicMedicine，CollegeofBasicMedicalSciences，JilinUniversity，Changchun130021

**Correspondingauthor：HanYingying，email：hanyinyyy1906@jlu.edu.cn

［Abstract］ObjectiveBymeasuringtherelevantparametersandthree-dimensionalreconstructionfunctionoftheinternalcarotidarterysiphon，theshapecharacteristicsoftheinternalcarotidarterysiphonweresimulatedtopreventdamagetotheinternalcarotidarteryduringsurgicalproceduressuchasanteriorclinoidprocesssurgeryandembolectomy.MethodsAretrospectiveanalysiswasconductedontheimagesoftheinternalcarotidarterysiphonfromChina-JapaneseUnionHospitalofJilinUniversityfrom2017to2018，with89casesofU-typeand29casesofV-type.Measurethecoordinatesofthereconstructedcoronal，sagittal，andhorizontalplanes;ReconstructfunctionsanddrawimagesusingMATLAB7.0software;Calculateparameterssuchasdistanceandangleusingmeasuredcoordinates（AD：lengthofC4segmentofinternalcarotidartery;DF：lengthofC5segmentofinternalcarotidartery;FI：lengthofC6～C7segmentofinternalcarotidartery;OF：lengthofophthalmicarterybranchpointfromtheoriginofcoordinatesonaxialplanetotheinternalcarotidartery;OI：lengthofanteriorcerebralarterybranchpointfromtheoriginofcoordinatesonaxialplanetotheinternalcarotidartery;ADF：lowerangleofinternalcarotidarterysiphon;DFI：upperangleofinternalcarotidarterysiphon）.ResultsFunctionformula，U-type：0.0963×（X-1.8657）2+（-0.0287）×（Y-5.6018）2+0.0208=（-0.0060）×（X-4.0741）3+0.9782，X∈［-2.8201，-0.6722］，Y∈［-0.3803，10.3121］;V-type：0.2785×（X-1.3346）2+（-0.0702）×（Y-2.9686）2-0.1029=（-0.0187）×（X-3.0730）3-0.0002×（Y-7.3186）5-0.107·4，X∈［-2.7631，-0.8702］，Y∈［-1.7432，10.2411］.DFandOFdistanceswereshorterintypeVthanintypeU（Plt;0.05），andtherewerenosignificantdifferencesinAD，F(xiàn)IandOIdistancesbetweentypeUandtypeV（Pgt;0.05）.TheADFoftypeVwashigherthanthatoftypeU（Plt;0.05），andtherewasnosignificantdifferenceinDFIbetweentypeUandtypeV（Pgt;0.05）.ConclusionThethree-dimensionalreconstructionfunctionofthepreviousclinoidprocessasabonylandmarkcanbeappliedinthemorphologicalevaluationofthesiphonpartoftheinternalcarotidarteryandintheevaluationbeforeanteriorclinoidprocesssurgeryandembolectomy.

［Keywords］Anteriorclinoidprocess;Atherosclerosis;Siphonpartofinternalcarotidartery;Oculararteryaneurysm;Three-dimensionalreconstruction

頸內(nèi)動脈是向雙側(cè)大腦半球供應(yīng)血液的最重要的動脈之一。頸總動脈于甲狀軟骨上緣發(fā)出頸內(nèi)動脈分支，垂直到達顱底后，通過頸動脈外孔進入顱內(nèi)。Bouthillier等根據(jù)頸內(nèi)動脈的解剖學(xué)和顯微外科學(xué)標志以及周圍的解剖結(jié)構(gòu)將其分為7段：C1，頸段；C2，巖段；C3，破裂孔段；C4，海綿竇段；C5，前床突段；C6，眼段；C7，交通段［1］。頸內(nèi)動脈虹吸部由C4，C5和C6段組成，以其曲折的形狀而聞名，其中，頸內(nèi)動脈的C6段發(fā)出眼動脈分支。據(jù)報道，頸內(nèi)動脈虹吸部的走形可以分為4個類型［2］。由于頸內(nèi)動脈虹吸部位于顱窩深處，且大部分結(jié)構(gòu)分布在僅1cm3的區(qū)域中并被前床突覆蓋［3］。因此，在前床突附近進行手術(shù)時（例如眼動脈瘤切除術(shù)），神經(jīng)外科醫(yī)生經(jīng)常在前床突上鉆孔以暴露頸內(nèi)動脈，增加術(shù)中病變部位的切除率，并防止頸內(nèi)動脈鄰近的結(jié)構(gòu)受到損傷［4］。此外，有證據(jù)表明，頸內(nèi)動脈虹吸部特殊的生理解剖學(xué)特征導(dǎo)致流經(jīng)該區(qū)域的血流動力學(xué)易發(fā)生改變，最終該部位更易發(fā)生動脈粥樣硬化，并可能發(fā)展為缺血性腦卒中［5］。研究頸內(nèi)動脈虹吸部及其與鄰近結(jié)構(gòu)的位置關(guān)系與距離，以及在前床突的走形特征是定位頸內(nèi)動脈虹吸部并為栓子切除術(shù)等臨床應(yīng)用提供指導(dǎo)的關(guān)鍵。

1對象與方法

1.1研究對象

選取吉林大學(xué)中日聯(lián)誼醫(yī)院2017～2018年的頸內(nèi)動脈虹吸部圖像進行回顧性分析，其中U型89例（74.17%）、V型29例（24.16%）、C型2例（1.67%），C型例數(shù)太少本研究不予分析。U型年齡（64.2±5.3）歲，男45例，女44例；V型年齡（63.1±4.5）歲，男15例，女14例。本研究排除了蝶竇疾病，頸內(nèi)動脈狹窄和頸內(nèi)動脈擴張的患者。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準。

1.2方法

所有頸內(nèi)動脈虹吸部圖像均通過東芝320排容積CT（日本東京都芝浦區(qū)1號東芝公司，0.625mm的層間距）獲得。以前床突作為坐標系的坐標原點（O），將從眶下緣到外耳道的連線所在的平面定義為水平面，并確定相對應(yīng)的冠狀面和矢狀面。將巖尖所在的平面作為頸內(nèi)動脈虹吸部的切線平面，以此獲得頸內(nèi)動脈虹吸部的橫截面。將該平面上最接近前床突的點定義為點A。類似的，點B、C、H、E、G的定義依次為：背側(cè)蝶鞍的前緣（B），垂體窩的前緣（C為下部，H為上部），鞍結(jié)節(jié)的前緣（E是下部，G是上部）。值得注意的是，不是每個樣本都能觀察到所有的點。點D是頸內(nèi)動脈虹吸部在矢狀面上的最突出點。點F是軸向平面上發(fā)出眼動脈分支的點。點I是軸向平面上發(fā)出大腦前動脈分支的點。點A～I的排序依次對應(yīng)于頸內(nèi)動脈的C4～C7段的血流循環(huán)方向，見圖1。這些點的坐標（X，Y，Z）分別定義為從這些點到冠狀面、水平面和矢狀面的距離。使用右手坐標系決定X軸、Y軸和Z軸的方向。

應(yīng)用MATLAB軟件，通過最小二乘空間曲線擬合處理數(shù)據(jù)，獲得對應(yīng)兩種頸內(nèi)動脈虹吸部走形的函數(shù)。利用三維坐標系計算兩種類型走形的頸內(nèi)動脈虹吸部的點A到點D（AD），點D到點F（DF），點F到點I（FI），點O到點F（OF），點O到點I（OI）之間的距離，以及∠ADF和∠DFI的度數(shù)，見圖2。

1.3統(tǒng)計學(xué)方法

使用MATLAB7.0軟件重建函數(shù)。使用SPSS23.0統(tǒng)計學(xué)軟件進行數(shù)據(jù)分析，正態(tài)分布計量資料采用±s表示，組間比較采用t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

注：①為以ACP作為坐標系的坐標原點（O），O，A～I在內(nèi)的各點；②為U型頸內(nèi)動脈虹吸部數(shù)字減影血管造影的A～I在內(nèi)的各點；③為V型頸內(nèi)動脈虹吸部數(shù)字減影血管造影的A-I在內(nèi)的各點

2結(jié)果

2.1頸內(nèi)動脈虹吸部中U型和V型的函數(shù)走形

U型函數(shù)為0.0963×（X-1.8657）2+（-0.0287）×（Y-5.6018）2+0.0208=（-0.0060）×（X-4.0741）3+0.9782，X∈［-2.8201，-0.6722］，Y∈［-0.3803，10.3121］；V型函數(shù)為0.2785×（X-1.3346）2+（-0.0702）×（Y-2.9686）2-0.1029=（-0.0187）×（X-3.0730）3-0.0002×（Y-7.3186）5-0.1074，X∈［-2.7631，-0.8702］，Y∈［-1.7432，10.2411］。函數(shù)圖見圖3。

2.2U型和V型頸內(nèi)動脈虹吸部各距離參數(shù)比較

V型的DF和OF距離短于U型（P＜0.05），U型和V型的AD，F(xiàn)I及OI距離比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），見表1。

2.3U型和V型頸內(nèi)動脈虹吸部的∠ADF和∠DFI的范圍

U型∠ADF為（90.0112±16.6435）°，∠DFI為（104.9325±15.5612）°；V型∠ADF為（99.7121±18.6241）°，∠DFI為（106.9941±15.5231）°。V型的∠ADF大于U型（P＜0.05），兩型∠DFI比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

3討論

頸內(nèi)動脈虹吸部作為頸內(nèi)動脈的重要組成部分，不僅與前床突、蝶竇、垂體窩等骨性結(jié)構(gòu)關(guān)系密切，而且走形復(fù)雜，增加了動脈粥樣硬化和床突旁動脈瘤的患病風(fēng)險。有研究表明，頸內(nèi)動脈虹吸部動脈瘤的發(fā)生率約占所有顱內(nèi)動脈瘤的1/3，并且該部位迂曲的解剖結(jié)構(gòu)對血流動力學(xué)改變起著重要作用［6］。頸內(nèi)動脈顱內(nèi)段起始于頸動脈管，可分為6個節(jié)段。C2：巖段，延伸于巖骨內(nèi)部，止于破裂孔后緣；C3：破裂孔段，開始于破裂孔之上，止于巖舌韌帶上緣；C4：海綿竇段，延伸至前床突近側(cè)硬膜環(huán)；C5：床段，行走于硬膜外；C6：眼段，起于遠側(cè)硬膜環(huán)，止于后交通動脈起點的緊近側(cè)；C7：交通段，是頸內(nèi)動脈的終末段。頸內(nèi)動脈虹吸部由海綿體段、斜突段和眼段組成，途經(jīng)的頸動脈管、破裂孔、頸動脈溝等在CT血管造影上難以準確定位。本研究通過較為清晰準確的結(jié)構(gòu)，如前床突、鞍背、垂體窩、鞍結(jié)節(jié)等周圍結(jié)構(gòu)及眼動脈、鞍前動脈等來定位頸內(nèi)動脈虹吸部。

2013年已有文獻證實頸內(nèi)動脈的分類可能與其狹窄存在潛在關(guān)聯(lián)［7］。醫(yī)生在進行眼動脈瘤切除術(shù)時，經(jīng)常在前床突鉆孔以確保充分暴露頸內(nèi)動脈，防止相鄰結(jié)構(gòu)損傷，增加手術(shù)切除的成功率。此外，術(shù)中需要的暴露區(qū)域也因頸內(nèi)動脈虹吸部的分型而有所不同。因此，本研究在分類的基礎(chǔ)上測量頸內(nèi)動脈虹吸部的相關(guān)參數(shù)，探索其臨床應(yīng)用。

根據(jù)形態(tài)分型，將9個點坐標分別通過MATLAB7.0軟件進行最小二乘空間曲線擬合，生成U型和V型函數(shù)。函數(shù)代表立方圓柱體和雙曲線拋物線的相交線，函數(shù)的曲線通過MATLAB中的曲線繪制函數(shù)繪制，以模仿頸內(nèi)動脈虹吸部的走形。

測量AD、DF、FI之間的距離分別作為C4、C5、C6～7段的長度，∠ADF、∠DFI來近似描述頸內(nèi)動脈虹吸部的上下角度。結(jié)果表明，C4和C6～7的長度在U型和V型之間沒有顯著差異，而C5的長度則存在顯著差異。這可能是由于U型和V型頸內(nèi)動脈虹吸部角度不同，頸內(nèi)動脈虹吸部的角度體現(xiàn)在C5段上，與C4、C6、C7的走勢關(guān)系不大。兩種分型的另一角度代表∠ADF也存在顯著差異，可能是由于∠ADF位置更靠近動脈拐點，而∠DFI則是由于其位置距動脈拐點距離較遠。

通過計算眼動脈分支與前床突之間的水平距離（OF），可以避免在眼動脈瘤術(shù)中損傷眼動脈；通過計算∠DFI可以更好地描述頸內(nèi)動脈虹吸部的上角度以定位眼動脈。利用本研究模擬得到的函數(shù)，F(xiàn)點只需測得三維坐標之一即可得到OF距離值，在臨床應(yīng)用中將更加簡潔高效。

頸內(nèi)動脈形態(tài)和狹窄之間的潛在聯(lián)系在2012年首次提及，并在2013年的一項新的研究中通過血流動力學(xué)模擬得到驗證［7-8］。已有文獻報道，動脈粥樣硬化由于其特殊的生理解剖特征更傾向于在彎曲和轉(zhuǎn)彎區(qū)域（如上、下拐點和大腦前動脈分支）發(fā)生，并發(fā)展為缺血性腦卒中［9］。本研究模擬得到的函數(shù)可以測定前床突與狹窄部位之間的距離及拐點的角度，以便神經(jīng)科醫(yī)生在治療急性腦卒中患者時，術(shù)前即可估算導(dǎo)絲長度并精確定位狹窄部位，從而在治療時間窗內(nèi)盡快搶救患者。

本研究根據(jù)頸內(nèi)動脈的解剖學(xué)特點選取了一些特定的幾何測量參數(shù)，進而代表頸內(nèi)動脈虹吸部的走形特征。然而，這種簡化也可能會影響頸內(nèi)動脈分類的準確性，進一步研究需要更為細化地測量與定位，以更好地評估頸內(nèi)動脈分型。本研究的另一個限制是幾何測量的精確度取決于CT血管造影的分辨率，因而在實際臨床應(yīng)用中存在儀器的限制。

在比較某些拐點的距離和角度時，發(fā)現(xiàn)U型和V型存在顯著差異?？梢酝ㄟ^術(shù)前檢查（如CT血管造影等）獲得頸內(nèi)動脈的整體顯像，結(jié)合函數(shù)及測量相關(guān)參數(shù)計算出頸內(nèi)動脈虹吸部的距離及角度，以模擬頸內(nèi)動脈虹吸部的走形特征，這對眼科動脈瘤切除術(shù)及其他前床突手術(shù)具有重要指導(dǎo)意義，也可為需要進行栓子切除術(shù)的腦卒中患者節(jié)省搶救時間。

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（2023-07-19收稿）