《Frontiers in Neurology》：Three-dimensional rotational angiography–based multimodal fusion imaging for preoperative neurovascular assessment in intracranial meningiomas: a retrospective technical feasibility study of 72 cases
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摘要
背景与目的：对于解剖结构复杂的颅内脑膜瘤，其外科治疗需要准确评估肿瘤的血管供应、静脉窦受累情况、皮层静脉关系及颅底解剖结构。尽管多模态融合成像和血管造影评估已较为成熟，但基于动脉期和静脉期三维旋转血管造影（3DRA）的多模态融合成像（MFI）的增量作用及
摘要
背景与目的：对于解剖结构复杂的颅内脑膜瘤，其外科治疗需要准确评估肿瘤的血管供应、静脉窦受累情况、皮层静脉关系及颅底解剖结构。尽管多模态融合成像和血管造影评估已较为成熟，但基于动脉期和静脉期三维旋转血管造影（3DRA）的多模态融合成像（MFI）的增量作用及合理应用仍不明确。研究人员评估了该工作流程的技术可行性、解剖信息产出及潜在的决策支持效用。
方法：研究人员回顾性分析了2023年5月至2026年3月期间连续收治的72例经病理证实为颅内脑膜瘤并接受术前3DRA-MFI显微手术切除的患者。术前影像数据集包括增强三维T1加权磁共振成像（MRI）、薄层计算机断层扫描（CT）以及动脉期和静脉期3DRA。这些数据集被融合以生成患者特异性三维模型，用于手术规划、神经血管绘图、术中早期解剖定位及术后评估。记录Simpson I-II级切除率、围手术期并发症及数字减影血管造影（DSA）相关并发症。
结果：在72例患者中，35例肿瘤位于颅底，37例为非颅底脑膜瘤。24例患者存在静脉窦受累，14例存在软脑膜动脉供血，54例存在脑膜动脉供血。10例患者检出异常血管发现，包括9例动脉瘤和1例动脉闭塞。67例（93.1%）患者达到Simpson I-II级切除，5例（6.9%）患者发生围手术期并发症。未观察到DSA相关并发症。在探索性亚组分析中，根据血管造影定义的血管受累或肿瘤位置，切除率或并发症发生率均未观察到统计学显著差异。
结论：3DRA-MFI对于特定解剖结构复杂的颅内脑膜瘤患者，是一种可行的患者特异性神经血管和颅底评估辅助手段。在详细血管信息可能影响手术或栓塞规划的情况下，其对颅底、富血供、邻近血管及静脉窦相关肿瘤的潜在价值可能最大。由于本回顾性研究缺乏对照组，且未前瞻性评估治疗方案的改变、手术效率、功能结局或成本效益，因此不能证明其优于无创影像学检查，也不支持在脑膜瘤患者中常规应用。未来的前瞻性比较研究应包括适当的常规影像学对照组，在审查融合图像前后前瞻性记录治疗方案，并评估预定义的手术、功能、安全性和成本效益结局，以确定该方法增量临床价值。
论文解读：三维旋转血管造影多模态融合成像在颅内脑膜瘤术前评估中的技术可行性研究
一、研究背景与问题
颅内脑膜瘤是最常见的中枢神经系统原发肿瘤之一，当肿瘤引起症状、持续生长或解剖结构复杂时，手术是主要治疗方式。成功的手术治疗要求在实现最大安全切除的同时，妥善处理硬脑膜附着、颅底解剖、动脉供血、皮层静脉、静脉窦及邻近神经血管结构。这些关系在颅底、矢状窦旁、镰旁、小脑幕、窦汇及邻近血管的脑膜瘤中尤为重要，因为切除范围必须与血管或神经损伤风险相平衡。MRI可提供肿瘤范围、脑水肿及邻近神经结构的关键信息，CT用于评估钙化、颅底解剖及骨质受累，CTA和MRA提供无创血管评估，而DSA仍是评估肿瘤供血动脉、静脉窦通畅性、皮层静脉引流、侧支通路及相关血管异常的重要工具。然而，常规MRI、CT、CTA、MRA和基于投影的DSA各自只能提供复杂手术规划所需的部分信息。多模态图像融合能够同时显示肿瘤形态、骨性结构、动脉、静脉、静脉窦及周围解剖标志，但将动脉期和静脉期3DRA与MRI和CT整合以提高小供血动脉、软脑膜供血、皮层静脉、静脉窦通畅性、侧支静脉引流及颅底通道的空间显示能力，其增量价值、最可能获益的患者群体以及获益与有创性、辐射、对比剂暴露和成本之间的平衡仍需明确定义。为此，研究人员开发了一种标准化工作流程，将增强MRI、薄层CT、动脉期3DRA和静脉期3DRA整合为患者特异性三维模型，并评估其技术可行性、解剖信息提供量及潜在规划效用。
二、研究方法概述
本研究为回顾性单中心技术可行性研究，纳入2023年5月至2026年3月期间连续收治的72例经病理证实为颅内脑膜瘤并接受术前3DRA-MFI显微手术切除的患者，所有患者均具有完整的术前影像数据集，包括增强三维T1加权MRI、薄层CT及基于DSA的动脉期和静脉期3DRA。MRI使用Siemens MAGNETOM Prisma 3.0 T扫描仪，采用增强三维T1加权MPRAGE序列；CT使用Siemens SOMATOM Definition AS扫描仪，层厚1 mm；DSA和3DRA使用Siemens Artis zee双平面血管造影系统，动脉期和静脉期分别以不同X射线延迟获取。原始DICOM数据导入Brainlab Elements软件进行图像配准、分割和三维重建，生成患者特异性MFI模型。所有血管造影采集、图像重建和开颅手术均由同一手术团队成员完成。手术由同一名具有25年以上经验的资深神经外科医生实施。Simpson分级根据手术记录和术后48小时内的增强MRI判定，围手术期并发症和DSA相关并发症分别记录。统计学分析采用Fisher精确检验进行探索性亚组比较。
三、研究结果
1. 患者特征：72例患者均成功完成术前3DRA-MFI。队列包括53例女性和19例男性，平均年龄57.8±10.5岁（范围36-83岁），平均最大肿瘤直径4.05±1.48 cm（范围0.9-7.8 cm）。病理证实WHO 1级脑膜瘤51例（70.8%），WHO 2级18例（25.0%），WHO 3级3例（4.2%）。颅底脑膜瘤35例（48.6%），非颅底脑膜瘤37例（51.4%）。
2. 影像学和血管造影发现：T2流空信号见于34例（47.2%），T2/FLAIR瘤周脑水肿31例（43.1%），钙化28例（38.9%）。软脑膜动脉供血14例（19.4%），脑膜动脉供血54例（75.0%）。静脉窦受累24例（33.3%），其中Sindou I级14例（58.3%），II级2例（8.3%），IV级7例（29.2%），VI级1例（4.2%）。异常血管发现10例（13.9%），包括9例动脉瘤和1例动脉闭塞。无DSA相关并发症发生。
3. 手术结局：Simpson I-II级切除在67例（93.1%）患者中实现，围手术期并发症5例（6.9%）。血管造影定义的血管受累患者中，Simpson I-II级切除率为95.2%（40/42），无血管受累者为90.0%（27/30），差异无统计学意义（p=0.643）；并发症率分别为9.5%（4/42）和3.3%（1/30），差异无统计学意义（p=0.393）。按肿瘤位置分层，颅底脑膜瘤Simpson I-II级切除率为88.6%（31/35），非颅底为97.3%（36/37），差异无统计学意义（p=0.193）；并发症率分别为8.6%（3/35）和5.4%（2/37），差异无统计学意义（p=0.670）。5例并发症包括：1例中央前回区脑膜瘤术后迟发性颅内出血（考虑静脉源性，后完全恢复）；1例直窦脑膜瘤术后小脑出血（考虑与小脑牵拉有关，残留共济失调）；1例枕骨大孔脑膜瘤术后偏瘫（考虑脑干穿支动脉损伤，1年时恢复行走）；1例中央区脑膜瘤术后肢体肌力下降（考虑软脑膜供血受累，6个月恢复）；1例鞍结节脑膜瘤术后视力恶化（考虑视神经穿支血管受累，随访期间持续存在）。
4. 病例展示：5个代表性病例展示了MFI在手术入路选择、供血动脉识别、静脉保护、静脉窦处理等方面的决策支持作用。
四、讨论与结论
讨论部分指出，3DRA-MFI将所有影像数据整合于统一三维空间，可能为复杂脑膜瘤提供更直观的解剖理解，有助于早期去血管化、判断软脑膜供血、保护皮层和深部静脉、处理受累静脉窦及选择手术通道。但该技术不应常规应用于所有脑膜瘤患者，仅应在详细血管信息可能影响手术或栓塞策略的特定情况下选择性使用。研究同时强调，其获益需与动脉穿刺、对比剂暴露、辐射、程序时间、专用设备和软件、操作者要求及额外成本相权衡。研究局限性包括回顾性设计、缺乏对照组、选择偏倚、未量化配准误差、未前瞻性记录管理变化、样本量有限等。结论认为，3DRA-MFI在特定解剖复杂的颅内脑膜瘤患者中技术可行，通过整合动脉期和静脉期3DRA与MRI和CT，提供了肿瘤相关动脉供血、皮层和深部静脉引流、静脉窦、大血管及骨性解剖的直观三维表示，其潜在作用最可能体现在这些解剖关系有助于手术入路选择、动脉去血管化、静脉保护、静脉窦处理或栓塞规划的选择性病例中。
