基于MRI ROI三維重建體積測量法對頭頸靜脈畸形血管內硬化治療的療效評估

邱勝達 張紫旻 陶曉峰 楊希 胡麗 金云波 陳輝 林曉曦

基于MRI ROI三維重建體積測量法對頭頸靜脈畸形血管內硬化治療的療效評估

邱勝達 張紫旻 陶曉峰 楊希 胡麗 金云波 陳輝 林曉曦

目的 采用MRI ROI三維重建體積測量法，評價頭頸部靜脈畸形血管內硬化治療的療效。方法 對2012年10月到2015年3月，在我科接受治療、MRI數據合格的18例頭頸部局限型靜脈畸形患者進行回顧性分析。18例患者行頭頸部經皮穿刺血管內硬化治療1～2次，A組11例患者注入無水乙醇，B組7例患者注入聚桂醇泡沫，治療前后行MRI檢查。隨訪2～30個月，將MRI數據導入Mimics18.0軟件，選取MRI ROI的靜脈畸形閾值范圍，計算出治療前后靜脈畸形體積減少百分率，用靜脈畸形血管內硬化治療評價標準分析數據。結果 基于MRI ROI三維重建體積測量法和靜脈畸形血管內硬化治療評價標準，18例患者中，A組有效率為91%，B組有效率為86%。結論 MRI ROI三維重建體積測量法，能評價頭頸部靜脈畸形血管內硬化治療的療效，具有良好的臨床實用性，值得推廣。

靜脈畸形 硬化治療 三維重建

靜脈畸形（Venous malformations，VMs）是先天性血管畸形中常見的一種類型。發病率約為1/5 000[1]，是低流速流量的血管發育異常，由大小不等的擴張靜脈構成[2]，臨床表現為胎記樣[3]或深部的巨大藍色腫塊，頭頸部的VMs會影響外觀[4]，嚴重者會危及生命。磁共振（MRI）可清晰地顯示病灶大小和范圍[5]。血管內硬化治療是目前VMs主要的治療方式，常用的硬化劑是無水乙醇（Ethanol）和聚桂醇（聚多卡醇）泡沫（Polidocanol foam）。無水乙醇屬于化學性、強效硬化劑，利用其剝蝕和脫水作用，形成急性血栓使病變血管團閉塞。聚桂醇屬于清潔劑類硬化劑，國產聚桂醇注射液（Lauromacrogol），與德國產聚多卡醇注射液（1%乙氧硬化醇）分子式與分子量完全相同，通過與血管內皮細胞表面的細胞膜發生刺激和損傷作用，產生血栓使血管閉塞[6]。

MRI感興趣區域（Region of interest，ROI）三維重建體積測量方法，是將VMs的MRI掃描的T2WI圖像數據導入Mimics18.0軟件，VMs在一定的閾值內會顯示出高亮影的特點，選取感興趣的VMs范圍，經過軟件計算得到VMs的三維重建體積數據，分別測量VMs治療前后MRI掃描的T2WI圖像，就可得出VMs體積減少百分比，該方法可以選出不規則的邊界和多處病灶，是較準確的新的測量方法。本研究使用VMs血管內硬化治療評價標準RECIVM（Response evaluation criteria in venous malformations），以MRI ROI三維重建體積測量法來評價頭頸部靜脈畸形血管內硬化治療的療效，報道如下。

1 資料和方法

1.1 患者資料

2012年10月到2015年3月,在我科接受治療的18例頭頸部局限型VMs患者，女14例，男4例；年齡6～52歲，平均（25±3）歲；2例患者有手術治療史（表1）。所有患者治療前后均行MRI檢查，判斷病灶部位、大小及范圍。

表1 病灶分布Table 1 Lesion location

患者分為無水乙醇硬化治療組（A組）和聚桂醇泡沫硬化治療組（B組），均采用經皮直接穿刺，注入無水乙醇或聚桂醇泡沫，栓塞VMs病灶，使用MRI ROI三維重建體積測量法分析兩組的臨床療效。治療后，患者隨訪2～30個月。

1.2 治療方法

治療前將22號頭皮針套管剪短，以防止血液在較長的頭皮針管中凝固。

無水乙醇組：常規消毒，根據MRI明確VMs病灶解剖位置，將22號頭皮針經皮直接盲穿到達病灶，出現回流靜脈血液，注入麻藥后（0.25%利多卡因），再注入無水乙醇，單次劑量1～8 mL，注射后持續壓迫3～5 min，使無水乙醇充分栓塞VMs病灶。

聚桂醇泡沫組：根據Tessari技術制作聚桂醇泡沫硬化劑，準備三通管，5 mL針管收取4 mL空氣及1 mL聚桂醇液，常規消毒，根據MRI明確VMs病灶解剖位置，將22號頭皮針經皮直接盲穿到達VMs病灶，出現回流靜脈血液，再注入聚桂醇泡沫，單次劑量4.8～24 mL。

兩組患者均于治療后2個月時復診。

1.3 MRI ROI三維重建體積測量法

患者俯臥位，頭部佩戴項圈行頭面部 MRI掃描。掃描序列包括冠狀位T1WI，矢狀位T2WI脂肪抑制，擴散加權成像及動態增強掃描。掃描參數：T1加權像，單一橫斷位，層厚0.7 mm。掃描圖像經數字接口傳至GE公司圖形工作站，以醫學數字圖像和通訊標準格式DICOM 3.0（digital imaging and communications in medicine）導入MRI圖像數據至分析用計算機。使用Mimics18.0軟件，選擇New project wizard，選中一名患者的所有T2WI MRI圖像，導入軟件中，生成ROI三維重建成像VMs模型，在Mimics18.0下選取VMs的范圍。先設定三維模型的生成范圍為VMs的立方體區域，之后調整圖像的對比度，使該區域的不同亮度的組織邊界更為清晰，然后設定合適的閾值，完成對VMs整體的選取。最終通過對全部選定區域的三維計算，得到VMs的體積和三維重建模型。

1.4 評價方法

表2 不同年齡患者VMs的閾值界定范圍和體積界定范圍Table 2 The threshold limits and volume limits range of VMs patients in different ages

患者治療前后均行MRI檢查，復診時經由2位專科醫師組成評價小組，將兩次MRI圖像數據導入Mimics18.0，選取病灶顯示高亮的閾值范圍，經由軟件計算，得到MRI ROI三維體積界定范圍（表2），將治療前后兩次體積相減后除以治療前的體積，得到VMs體積減少的百分比。靜脈畸形血管內硬化治療評價標準將療效分為4級：Ⅰ級0%～25%（差）、Ⅱ級26%～50%（中）、Ⅲ級51%～75%（好）、Ⅳ級76%～ 100%（優），Ⅲ、Ⅳ級百分比相加即為有效率。

2 結果

無水乙醇平均單次劑量3.6 mL，聚桂醇泡沫平均單次劑量25.2 mL。患者治療前后行MRI檢查，以Mimics18.0軟件測量并計算VMs體積減少百分比。采用靜脈畸形血管內硬化治療評價標準（RECIVM）進行療效評價（表3）。入組的18例局限型VMs患者，16例患者有效，總有效率89%；A組（圖1）11例中有5例治療2次，6例治療1次，有效10例，有效率91%，100%痊愈的有2例；B組（圖2）7例均治療1次，有效6例，有效率為86%，100%痊愈的1例。

表3 各組治療頭頸部局限型VMs的療效Table 3 The clinical effect of each group in treating limited VMs on head and neck region

圖1 A組典型病例Fig.1 Typical case in group A

圖2 B組典型病例Fig.2 Typical case in group B

3 討論

血管畸形患者中約64%是VMs[7]。VMs的治療一直是臨床的一項重大挑戰，有許多學科針對此疾病進行深入研究。早在1982年，Mulliken等[8]提出血管瘤和血管畸形的生物學分類。2013年IUP（International Union of Phlebology）提出診斷和治療VMs的經驗[9]。2015年國際血管性疾病研究學會ISSVA（The International Society for the Study of Vascular Anomalies）提出，VMs屬于低流速血管畸形[3]，該分類是基于血管畸形的病理解剖學特征。

無水乙醇治療頭頸部VMs有很好的療效，有報道指出治療有效率高達74%～91%[10]。金云波等[11]報道其有效率達97.63%。而Rabe等[12]最先應用聚桂醇泡沫在VMs的治療上取得較好的療效。聚桂醇泡沫血管內硬化治療，注射時疼痛輕微，高效，安全，副作用小，具有良好的美容效果。對于頭頸部回流靜脈少、回流速度較慢的低回流型病灶，應首選聚桂醇泡沫硬化劑治療[13]。

血管內硬化治療具有較高的安全性[14]，療效較好。本組患者中，絕大多數邊界清楚的局限型VMs病灶療效顯著（89%）。

MRI是診斷VMs的金標準，能評價VMs的血流特征和形態學[15]，從而評價療效[16]。VMs在MRI T1加權像上表現為中等信號強度的實團塊，T2加權像上呈高信號、均勻的團塊影。MRI ROI三維重建VMs具有重要的實用意義：優良的軟組織分辨率與多方位成像，提供診斷信息；MRI敏感度和特異度高，無電離輻射，對于兒童、敏感器官附近的病灶或巨大病灶是理想的檢查方法；可提供臨床療效評價。但該方法需要特殊設備，費用昂貴，操作環境復雜，耗時長，不能被患者輕易接受。

Puig等[17]根據引流靜脈的影像學檢查將VMs分為四型：Ⅰ型為孤立的VMs團，幾乎無引流靜脈；Ⅱ型為VMs團引流入正常靜脈；Ⅲ型為VMs團引流入發育異常的靜脈；Ⅳ型為VMs為發育異常的靜脈擴張[11]。本研究大多選取Ⅰ型VMs。

目前測量VMs體積的方法一般有兩種。①最大直徑法：選取病灶矢狀面和橫斷面的3條最大直徑相乘，即為粗略的VMs的體積。②疊加法：病灶圖像每個平面厚度為0.7 mm，按各層面體積疊加后得出VMs體積，對邊緣不規則的病灶數據精確。MRI ROI三維成像體積測量法是一種新的方法[18-19]：根據MRI圖像上不同組織灰度值之間的差別，將感興趣區域內的像素點分為兩類，即皮膚、腺體的亮信號和脂肪的黑信號，然后確定閾值分別將VMs內部組織與VMs外界背景分隔開，由此可分別得到VMs體積[20]，準確性較高，臨床實用性強。

本組患者的治療中，MRI在選擇患者、療效預測、測量病灶體積、評價療效方面發揮了重要作用。基于Mimics軟件的三維重建，可以快速將MRI圖像數據以三維方式顯示，為血管內硬化治療提供指導，提高治愈率；同時，可為以后的進一步研究，提供更豐富的分析數據。

總之，MRI ROI三維重建體積測量法能精確反映頭頸部局限型VMs硬化治療后的體積變化情況，具有良好的臨床實用性，值得推廣。

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Efficacy Evaluation of Sclerotherapy for Venous Malformations on Head and Neck Region Based on ROI-volumentry of MRI Assessment by Three-dimensional Reconstruction Measurement

QIU Shanda1,ZHANG Zimin2,TAO Xiaofeng2,YANG Xi1,HU li1,JIN Yunbo1,CHEN Hui1,LIN Xiaoxi1.1 Department of Plastic and Reconstructive Surgery;2 Department of Radiology,Shanghai Ninth People's Hospital,Shanghai Jiaotong University School of Medicine, Shanghai 200011,China.Corresponding author:LIN Xiaoxi(E-mail:linxiaoxi@126.com).

Objective To evaluate the efficacy of sclerotherapy for venous malformations(VMs)on head and neck region using ROI(region of interest)volumentry of MRI assessment by three-dimensional reconstruction measurement.Methods A retrospective analysis was selected,composed of 18 patients with VMs and fully qualified MRI data from October 2012 to March 2015.All patients were treated with sclerotherapy either once or twice and were divided into two groups.Percutaneous sclerotherapy was performed by direct injection of Ethanol(group A,n=11)and Polidocanol foam sclerosants(group B,n=7). Patients underwent MRI before and after sclerotherapy.All the patients were followed up for 2 to 30 months after treatment. The MRI data was imported into Mimics18.0 software.The threshold ranges of VMs in ROI MRI were selected.The regression rates of lesions were compared before and after sclerotherapy.And the results were evaluated by the response evaluation criteria in VMs.Results According to the ROI-volumentry of MRI assessment by three dimensional reconstruction measurement and the response evaluation criteria in VMs,the effective rate in Group A was 91%,and 86%in Group B.Conclusion The method of ROI-volumentry of MRI assessment by three-dimensional reconstruction measurement can reflect and evaluate the regression rates of the lesions after sclerotherapy for patients with VMs on head and neck region. Our expertence demonstrate the high practicability and potential of this method.

Venous malformations;Sclerotherapy; Three-dimensional reconstruction

R732.2

A

1673－0364（2015）06－0354－04

10.3969/j.issn.1673-0364.2015.06.002

2015年9月28日；

2015年11月14日）

更正

本刊2015年8月出版的第11卷第4期第229～233頁，《鋅修飾硅酸鈣生物陶瓷涂層的體外生物相容性研究》一文的基金項目應為國家自然科學基金項目，課題編號81301537（原為81472071）。特此更正。

上海市衛生系統重要疾病聯合攻關重點項目（2013ZYJB0014）。

200011 上海市 上海交通大學醫學院附屬第九人民醫院整復外科（邱勝達，楊希，胡麗，金云波，陳輝，林曉曦）；放射科（張紫旻，陶曉峰）。

林曉曦（E-mail：linxiaoxi@126.com）。