1、顱底結構螺旋CT影像的三維定量測量【摘要】目的分析健康成人當下頜骨處在正常牙尖交錯位時,髁突與顱底頸內(nèi)動脈管外口、頸靜脈窩、卵圓孔、棘孔、破裂孔等之間的空間位置關系，為術中對其他重要結構的位置評估提供依據(jù)。方法選擇健康成人100名，在正常牙尖交錯位時，用螺旋CT掃描、顱底三維影像重建，測量各結構間的最短距離和空間角度。12個定點，測量28項距離和空間角度以極坐標表示，髁突內(nèi)緣點為中心點，髁突長軸為0軸作為參照系。結果頜下入路能順利顯露髁突內(nèi)緣點和髁突長軸的方向，以此為參照系，確定頸內(nèi)動脈管外口外緣點為12.012.71 mm, 5.141.22, 頸靜脈窩外緣點為 15.112.72 mm,-

2、56.2714.05。結論以髁突內(nèi)緣點為中心點，髁突長軸為0軸參照系有助于為頜下入路顱底手術的術中定位及顱底解剖教學提供參考。【關鍵詞】解剖學；顱底；攝影測量法 Quantitative 3D measurements of the skull base by using spiral volumatric CT imagesZHANG Haizhong, BU Rongfa, LI Yonghai，et al.（Department of Stomatology, Chinese PLA General Hospital, Beijing 100853，China）【Abstract】Obj

3、ectiveTo study the spatial relationships of mandibular condyle and carotid canal, jugular fossa, foramen ovale, foramen spinosum when mandible in normal physical position. Methods100 native adults were examined by spiral volumatric CT. The data were transferred to workstation, three-dimensional(3d)

4、cranial base images were reconstructed , 3D measurements were performed by using specific 3d CT landmarks. 12 points were defined and 28 distances and angles were measured in the skull base from submandibular viewpoint. The internal pole of condyle and the condylar long axis were regarded as the cen

5、ter point and 0 axis in the reference frame. Results Submandibular approach provided a clear vision of the internal pole of condyle and condylar long axis. The ECC was located at 12.012.71 mm, 5.141.22, Jug was located at 15.112.72 mm,-56.2714.05according to the reference frame.ConclusionsQuantitati

6、ve measurements of 3D skull base can be very precise. Mandibular approach is easy to show the mandibular condyle. The reference frame is helpful to located other important structures of skull base in operation.【Key words】Anatomy ；Skull base； Photogrammetry 顱頜面外科的發(fā)展將傳統(tǒng)的神經(jīng)外科和頜面外科緊密結合，打開了兩科之間的屏障顱底。顱底骨結

7、構錯綜復雜，有諸多重要血管神經(jīng)通過且部位較深，術野較小，手術難度相對較大，對顱底行三維定量測量，為術者提供重要結構立體印象，有助于手術順利完成。隨著計算機技術的飛速發(fā)展，利用螺旋CT影像技術能準確顯示顱底三維結構1，2。從顱底手術角度出發(fā)，利用螺旋CT測量重要骨性標志之間的空間位置，有助于準確了解顱底的骨性標志，為顱底手術及選擇徑路提供參考。材料和方法1志愿者包括健康志愿者和需行腮腺、鼻咽部、上頜竇、眶底等CT檢查志愿者。志愿者100名，男50名，平均年齡28.1歲（2038歲），女50名，平均年齡29.6歲（1839歲）。選擇標準：五官端正，側貌輪廓協(xié)調(diào)；正位面部左右對稱， 3等分協(xié)調(diào)；上下

8、牙弓為中性?關系，前牙覆蓋、覆?在正常范圍；開口度及開口型正常范圍；無正頜手術史及正畸治療史3。2影像學檢查:受測者均在牙尖交錯位進行CT掃描，掃描基線為聽眥線，采用Philips Tomoscan SR -7000型螺旋CT機，三維重建工作站Philips Easy Vision工作站，掃描參數(shù) : 層厚3 mm,螺距3 mm/s,球管電流225mA, 電壓120kV, 矩陣512,重建薄層厚度1 mm, 閾值為110180Hu，選擇骨組織窗觀察橫斷面、冠狀面和矢狀面，重建三維顱底骨影像。3定點方法（1，2）。1顱底定點示意2顱底分區(qū)示意3顱底結構正位采用直接測量法，數(shù)據(jù)顯示(骨性外耳道假孔

9、鼓板)4顱底結構右后旋轉位三維影像向后旋轉30，再向右旋轉30，L6：ECC，L11：Jug,L12:Cdi5顱底結構左旋位三維影像向左旋轉45，L6：ECC，L12：Cdi，L15：Jug.Landmark measure顯示測量數(shù)據(jù)6切除上下頜骨、頸椎顯露“切除”第一頸椎平面以下的結構，顯露頸靜脈窩，下頜升支亦“切除”，L1：Cdi，L2：ECC，L3：Jug，L4：Cdi，L5：ECC，L6：Jug，L7：Lac，L8：Ova，L9：Spi，L10：枕骨大孔前緣中點，翼外板4測量內(nèi)容：線距測量（表1），角度測量（表2）。結果計算機三維定量測量軟件測量顱底不需定位平面，能客觀顯示2點間距離

10、和3點間角度，可將像放大 、 旋轉以求精確測量(3)。采用直接測量軟件，測量值顯示于當前窗口，采用間接測量軟件，由十字光標定點， 在另一窗口顯示測量值（46）。 以髁突內(nèi)側緣點為中心，髁長軸為軸線，以此為參照系，用表1，2結果換算，以極坐標形式（半徑和角度）確定其他重要顱底骨標志的相對位置（表3）。假孔：上頜竇和乳突區(qū)出現(xiàn)的孔洞是由于上頜竇和乳突氣房里存在氣體，其CT值在所選定閾值之下，因而重建的三維影像在此區(qū)域出現(xiàn)孔洞。表1顱底三維線距測量*(mm, s)測量項目男（n=50）女（n=50）1 Cdi-ECC12.522.0111.712.152 Cdi-Jug15.052.6515.632

11、.093 Cdi-Ova16.141.3715.962.184 Cdi-Spi12.011.9211.811.435 ECC-Lac19.961.1818.351.076 ECC-Ova17.311.2317.821.347 Ova-Lac13.081.4713.751.568 Cdi-Lac27.622.8325.912.549 Spi-Ova5.550.675.260.8210 Cdi-Sty12.952.0410.682.7811 ECC-ECC52.093.3250.644.2812 Cdi-Cdi86.546.3783.584.9313 Ova-Ova44.403.1942.172.

12、7214 Spi-Spi49.813.6648.142.6915 Lac-Lac26.280.6726.361.3516 Mas-Mas110.375.79108.506.7117 Cdi-Cde23.252.4321.582.80注:*線距為最小距離；ECC左側頸內(nèi)動脈管外口外緣點；ECC右側頸內(nèi)動脈管外口外緣點;1:髁突內(nèi)緣點到頸內(nèi)動脈管外口;2:髁突內(nèi)緣點到頸靜脈窩;3:髁突內(nèi)緣點到卵圓孔;4:髁突內(nèi)緣點到棘孔;5:頸內(nèi)動脈管外口外緣點到破裂孔外緣點;6:頸內(nèi)動脈管外口外緣點到距離卵圓孔外緣點;7:卵圓孔外緣點到破裂孔外緣點;8:髁突內(nèi)緣點到破裂孔外緣點;9:髁突內(nèi)緣點到莖突上緣;10:

13、棘孔外緣點到卵圓孔外緣點;11:兩側頸內(nèi)動脈管外口外緣點;12:兩側髁突內(nèi)緣點間;13:兩側卵圓孔外緣點;14:兩側棘孔外緣點;15:兩側破裂孔外緣點;16:兩側乳突頂點;17:髁突內(nèi)緣點到髁突外緣點 表2顱底三維角度測量(，s)測量項目男（n=50）女（n=50）1 Ramus31.475.6939.075.162 Spi-Cdi-ECC57.413.8264.5511.743 Condyle23.646.3125.737.694 Cdei-Cdei135.296.27130.637.085 Condyle-Canal120.835.61117.168.666 Condyle-OvaSpi1

14、00.496.41106.2112.297 Canal-OvaSpi9.772.7314.335.248 Canal-Sagittal58.312.5254.683.079 Cdi-ECC-Jug61.754.0864.379.7110 Lac-Ova-Spi84.183.0679.504.8511 Ramus-base80.634.7871.365.18注：1:兩側下頜升支軸線交角；2:棘孔到髁突連線與髁突到頸動脈管外口連線交角；3:髁突長軸與兩側動脈管外口中心連線交角;4:兩側髁突長軸交角;5:髁突長軸與頸內(nèi)動脈管軸線交角;6:髁突長軸與棘孔、卵圓孔連線交角;7:動脈管軸線與棘孔、卵圓孔連

15、線的交角;8:動脈管軸線與矢狀線交角;9:髁突內(nèi)緣點頸內(nèi)動脈管外口外緣點與頸靜脈窩外緣點交角;10:破裂孔外緣點、卵圓孔外緣點與棘孔外緣點交角;11:升支軸線與顱底平面交角 表3顱底各結構的換算值(s)顱底結構名稱半徑角度(s)(s)髁突外緣點(Cde)21.892.871809.11髁突內(nèi)緣點(Cdi)00頸內(nèi)動脈管外口 外緣點(ECC)12.012.715.141.22頸靜脈窩外緣點(Jug)15.112.72-56.2710.05卵圓孔外緣點(Ova)16.012.1654.829.53棘孔外緣點(Spi)12.011.9253.087.78乳突頂點(Mas)26.792.78-117.

16、418.29破裂孔外緣點(Lac)26.332.8737.309.63莖突上緣點(Sty)12.592.04-67.8210.31骨性外耳道內(nèi)緣點(EAM)12.462.85-125.849.26喙突點(Cor)42.513.77119.735.61水平軸(Hor)023.616.57矢狀軸(Sag)0113.186.27注:髁突長軸為0軸，逆時針為正值，順時針為負值 討論以往顱底測量多集中在尸體解剖和顱骨標本方面，對手術特別是頜下徑路手術無直接指導作用。隨著醫(yī)學影像技術的發(fā)展，90年代以來，螺旋CT可對受測對象進行連續(xù)掃描、三維影像重建。三維定量測量系統(tǒng)日趨完善，可進行各種復雜三維空間測量。

17、Naser4在對顱底骨標本測量中，確定了與顳骨巖部相平行的、和定位線（2），線從顳下頜關節(jié)窩內(nèi)側與鼓鱗裂相交點，經(jīng)棘孔、卵圓孔到翼外板根部，線自莖突，經(jīng)于顳骨巖部前緣，至翼內(nèi)板根部，線從乳突、頸內(nèi)靜脈孔經(jīng)顳骨巖部后緣線到破裂孔后緣線。測量3線間距離，應用顱底骨結構天然分界線為各解剖結構定位具有簡潔明了的特點。由于顱底骨結構溝窩孔參差不齊，手工測量很難反映三維空間的客觀位置關系。Kuman等5，6以枕骨大孔外緣到破裂孔的矢狀線將顱底分為中線區(qū)和兩外側區(qū)(2)，再以翼外板根部到顳下頜關節(jié)窩內(nèi)緣連線，將外側區(qū)分為顳下區(qū)和顳骨巖區(qū)，由于術中體位不同，術者無法看到患者大部分顱底骨結構，因而定位仍有一定困

18、難。本研究以髁突內(nèi)側緣點為基點，測量髁突至顱底各重要神經(jīng)血管進出顱底之間的角度和距離，因髁突是顱底常規(guī)手術較安全、易暴露的解剖部位，根據(jù)測量結果，可判斷出重要神經(jīng)血管的位置。臨床上，頜下切口、下頜升支縱截進路可保留面神經(jīng)、下牙槽神經(jīng)，對于未侵及顱內(nèi)的病變有許多優(yōu)點。在計算機屏幕上三維影像結構從頜下入路可很好顯示髁突、卵圓孔、棘孔、破裂孔、頸內(nèi)動脈管外口和頸靜脈窩。由于髁突與頸靜脈窩、頸內(nèi)動脈管外口等均不在一個平面上，有些定點比較隱蔽，顱骨干標本不易確定下頜骨的位置，對手工測量困難很大，而顱底結構在計算機工作站上三維重建后，三維影像可任意旋轉，能準確直觀地定點，將三維影像旋轉到一個角度，隱蔽點易

19、于顯露確定。如頸內(nèi)動脈管外口、頸靜脈窩常被第2頸椎橫突遮蓋，需將三維影像向后旋轉30可顯露之，或“切除”第1頸椎平面以下的結構，也可顯露頸靜脈窩（36）。以髁突內(nèi)側緣點為中心，髁突長軸為基線，以半徑和角度來確定其他重要顱底骨標志的相對位置，即以極坐標形式較容易記憶。了解正常顱底三維結構關系有助于預測病變范圍。顱底特別是顱中窩底惡性病變可發(fā)生骨組織的改變，出現(xiàn)顱底孔洞的擴大和骨質破壞。神經(jīng)源性顱中窩底腫瘤往往受鼓板莖突和第1頸椎橫突的阻擋而向顳骨巖部方向侵犯，髁突內(nèi)緣Cdi到鼓板垂直距離為8.82.5 mm，若術中發(fā)現(xiàn)腫物在沿髁突長軸方向增大超過10 mm，提示腫物往往越過鼓板到達顳骨巖部。計算

20、機對三維影像測量的準確性，由于螺旋CT連續(xù)掃描，使其采集的信息更豐富，質量可靠，通過薄層連續(xù)掃描，所得數(shù)據(jù)傳送到計算機工作站，由相應的軟件進行三維影像的重建，由于三維影像結構在計算機里是由三維矩陣表達，每一點的三維坐標是確定的。三維影像以外空間點計算機沒有三維坐標編碼是無法定點的，而三維影像內(nèi)部的點必須“切開”三維結構才能定點，故所有定點均是在三維影像的表面，且每一點都有唯一性，這樣所測線距和角度均在顱骨表面進行，結果是可重復的、唯一的。任意兩點在三維空間中的相對位置是恒定的，無論影像怎樣旋轉或縮放，這種相對位置關系如實地反映了顱底客觀的位置關系。因此測量不需要再確定定位平面7。(本文編輯：李季)張海鐘（北京， 解放軍總醫(yī)院口腔科100853）步榮發(fā)（北京， 解放軍總醫(yī)院口腔科100853）李永海（北京， 解放軍總醫(yī)院口腔科100853）趙紅（解放軍總醫(yī)院放射科）趙紹宏（解放軍總醫(yī)院放射科）參考文獻1，Matsuno IM, Kawakami M, Yamamura, et al. Three-dimensional morphological analysis for craniofacial deformity. J Japan Orthod Soc, 1990,49:291-299.2，F(xiàn)uhrmam