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垂体瘤鞍上生长与视力视野损伤程度的相关性

2023-11-14 65 上传者：管理员

摘要：目的:基于3D slicer软件行垂体瘤鞍上生长重建对视力视野损伤程度的影响因素进行分析。方法:回顾性分析我院64例鞍上生长的垂体瘤患者，并根据视野检查结果的8个区域，将视野损伤等级分为无损伤、轻度损伤、中度损伤、重度损伤和极重度损伤5个等级的简易视野损伤评分。另外参照视力检查结果将视力损伤评分分为无损伤、轻度损伤、中度损伤、重度损伤、极重度损伤；基于3D slicer软件研究垂体瘤鞍上生长对视力视野损伤程度的影响，绘制ROC曲线分析相关因素在视力视野是否损伤的诊断价值。结果:同一眼睛视力视野损伤程度存在相关性，其中肿瘤鞍上矢状位角度、鞍上上下径、鞍上前后径、鞍上面积、鞍上体积组间具有统计学意义(P<0.05);视野损伤早期从颞上外侧开始，至颞下外侧、颞上内侧，最后至颞下内侧；鞍上矢状位角度在视力是否损伤的诊断价值较高。结论:基于3D slicer软件评估垂体瘤鞍上矢状位角度对视力损伤的影响具有一定价值。

关键词：
3D slicer
垂体瘤
垂体瘤鞍上生长
视力
视野损伤
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垂体瘤属于眼科及神经内外科的交叉学科，是影响视路结构及功能的鞍区常见肿瘤，垂体瘤患者多数是因眼部症状首诊于眼科，然而，垂体瘤引起的视功能损伤是多种多样的，视觉功能受损是由鞍区的鞍上病变压迫视交叉引起的结果，与肿瘤的大小、位置等均有关，这一观点得到多数人认可，然而，垂体瘤生长具有不规则性，腺瘤的总体大小不能预测视觉损伤的程度，所以既往研究进一步探讨了肿瘤突破鞍隔的距离和视力、视野损伤的关系，认为鞍上病变压迫视交叉是视觉损伤的因素[1,2]。但根据鞍上肿瘤的大小及其与视交叉的位置关系预测视觉损伤程度的数据很少，因此我们根据术前的磁共振成像经3D slicer[3]处理后得出垂体瘤的鞍上上下径、鞍上左右径、鞍上前后径、鞍上矢状位角度、鞍上面积、鞍上体积，根据垂体瘤与视交叉的位置分为视交叉前型、视交叉垂直型、视交叉后型[2]。为了定义视觉损伤的客观标准，我们通过简单的视力视野损伤程度分级能够帮助诊断其对视觉的损伤程度。因此我们根据核磁T1增强成像运用3D slicer来研究垂体瘤鞍上生长与视觉损伤程度的关系。

1、资料与方法

1.1 研究对象

回顾性搜集2019年1月至2022年12月在我院神经外科就诊并接受垂体瘤鼻内镜手术的患者，术前经眼科会诊，术后组织病理结果确定。纳入标准：(1)经核磁增强T1加权检查并具有鞍上病变的患者；(2)眼科检查完善的患者；(3)术中及术后病理证实为垂体瘤的患者。排除标准：(1)患有眼部或全身其它影响视力视野检查的疾病；(2)术前眼科检查不完善的患者；(3)垂体瘤卒中及不具有鞍上病变的患者。最终纳入64例垂体瘤患者。

1.2 视力、视野检查

眼科检查包括使用最佳矫正镜片和Octopus视野检查双眼。术前最佳矫正视力(BCVA)记录为Snellen视力分数，并转换为最小分辨角(logMAR)[4]。Octopus 900周长(Haag-Streit Inc.,Koeniz, 瑞士)进行了静态中央视野测试，收集每只眼睛的七合一报告，并记录视野参数的平均缺损(mean deviation, MD)[5]。根据每只眼睛的视力损伤评分分为无损伤(LogMAR1)、轻度(LogMAR0.8～LogMAR1)、中度(LogMAR0.5～LogMAR0.8)、重度(LogMAR0～LogMAR0.5)、极重度(LogMAR<0)[6]。常规视野分割图(图1)每个同心视野被分为8个部分，分为鼻上内侧、鼻上外侧、鼻下内侧、鼻下外侧、颞上内侧、颞上外侧、颞下内侧、颞下外侧，因此视野被划分为总共8个区域，将每个具有缺陷的区域视为1分，评分的多少作为评估视野损伤程度的指标，并将视野缺陷的区域作为具有更高客观性的简单数据，0分表示没有视野损伤，8分表示所有区域的视野损伤，视野损伤等级分为无损伤(0分)、轻度(1～2分)、中度(3～4分)、重度(5～6分)和极重度(7～8分)5个等级。

图1 常规视野分割图

1.3 成像处理

所有图像都从放射科导入医学图像处理的开源软件3D slicer(v4.11.0)在具有造影剂的矢状 T1 加权序列上描绘垂体瘤，两位经验丰富的神经外科医生使用软件中的半自动模块独立地对所选肿瘤进行轮廓分析。一位高级神经外科教授帮助完成了肿瘤分割。肿瘤的鞍上和鞍内部分按鞍膈分开。如果由于肿瘤的侵袭导致鞍膈不清晰，则“腰部征”的水平被认为是鞍上部分和鞍内部分之间的边界[7]。鞍上体积和鞍上面积使用3D slicer中的闭合曲面体积和面积直接得出。使用3D slicer计算得出垂体瘤鞍上的矢状位角度、鞍上上下径、鞍上前后径、鞍上左右径，垂体瘤鞍上生长与视交叉的位置关系直接由磁共振影像得出(图2)。

1.4 统计学分析

采用SPSS 20.0统计软件对数据进行处理分析 ,P<0.05认为具有统计学差异。计算出垂体瘤鞍上的矢状位角度、鞍上上下径、鞍上前后径、鞍上左右径、鞍上闭合曲面体积、鞍上闭合曲面表面积及患者年龄、视力矫正值、视野参数的平均缺损(mean deviation, MD)的平均值±标准差采用Kruskal-Wallis非参数秩和检验分析，同样对定性参数：性别、视交叉与垂体瘤的位置关系比较组间差异使用Kruskal-Wallis检验。采用受试者特征曲线(ROC)分析对比相关因素在视力视野是否损伤的诊断价值，并计算相关因素的曲线下面积(AUC)、敏感度、特异度。

2、结果

2.1 患者临床资料

患者年龄、性别、垂体瘤与视交叉的位置关系、视力损伤程度分级个数、视野损伤程度分级个数及视野损伤区域个数见表1。

2.2 患者视野损伤区域分析

根据患者视野损伤区域进行分类检查(表2),双眼视野受损最先开始于颞上外侧的比例较高，随着视野损伤程度的加重，开始累及颞下外侧比例增加，接着颞上内侧损伤比例增加，最后颞下内侧比例增加，对于鼻侧视野损伤呈现随机分布。

2.3 患者视力、视野损伤程度分析

根据视野损伤程度的分级与同侧的MD、BCVA、垂体瘤大小及视交叉与垂体瘤位置关系进行分类检查(表3),视野损伤程度的无损伤、轻度损伤、中度损伤、重度损伤、极重度损伤组中：鞍上矢状位角度、鞍上上下径、鞍上前后径、鞍上面积、鞍上体积均与右眼及左眼视野损伤程度相关 (P<0.05),右眼及左眼视野损伤程度与鞍上左右径无相关性(P>0.05);右眼MD及左眼MD表明视野损伤程度越重，视野平均缺损越重(P<0.05);右眼logMAR及左眼logMAR同视野损伤程度结果表明：同一眼睛视力与视野损伤程度之间存在相关性(P<0.05)。接着对鞍上垂体瘤大小及视交叉与垂体瘤位置关系对视力损伤程度分级之间进行探索(表4),随着视力损伤程度分级增加的相关因素包括：鞍上矢状位角度、鞍上上下径、鞍上前后径、鞍上面积、鞍上体积均与右眼及左眼视力损伤程度相关(P<0.05),右眼及左眼视力损伤程度与鞍上左右径无相关性(P>0.05)。视力视野损伤程度的五个分级可以很好地显示垂体瘤鞍上生长引起视力视野损伤的程度，损伤程度分级越高表示损伤程度越重，因此可能与鞍上肿瘤生长进展相一致。

图2 垂体瘤鞍上生长经3D slicer成像图

表1 患者临床资料分析

2.4 视力、视野损伤价值分析

继续将鞍上矢状位角度、鞍上上下径、鞍上前后径、鞍上面积、鞍上体积诊断视力视野是否损伤价值结果对比，视野是否损伤ROC结果(表5,表6,图3)显示：右眼及左眼中的各因素AUC差异不明显；视力是否损伤ROC结果显示：右眼及左眼视力的鞍上矢状位角度的AUC分别为0.826、0.841均高于鞍上上下径、鞍上前后径、鞍上面积、鞍上体积，对于视力是否损伤的诊断价值中鞍上矢状位角度诊断效能较好。

3、讨论

3.1 视力视野损伤的评估方法

鞍区和鞍上肿瘤引起的视野损伤最常见的评估方法是仅评估视野是否受损[8,9]。然而，过于简单化的方法不适合对视野损伤进行科学分析，视野障碍在临床实践中较复杂，例如忽略不属于常见类型的视野损伤，因此DONALDSON等人[10]通过交界性暗点和视交叉病变产生的视野缺损模式来精确定位视野损伤，本研究同样定义了一种简单实用的视野损伤程度分级，发现视野损伤早期从颞上外侧开始，逐步损害至颞下外侧，接着至颞上内侧，最后至颞下内侧。对于视力损伤程度采用秦佳音等人[6]损伤分级算法更具有临床实用价值。

3.2 3D slicer影像成像

既往研究垂体腺瘤的核磁共振二维图像并不能准确地显示垂体瘤鞍上生长的方式，基于垂体瘤体积一直被证明是视觉损伤程度的重要预测因素，但由于垂体瘤生长的不规则性，用于评估体积的算法可靠性较差，3D重建的图像引导已被广泛用于垂体瘤体积的测量，从而更好地了解垂体瘤的生长方式和体积[11,12]。本研究运用3D slicer对垂体瘤的鞍上部分的体积、鞍上面积、鞍上上下径、鞍上左右径、鞍上前后径及鞍上矢状位角度进行客观精确的测量，对于垂体瘤与视交叉的位置关系可以立体的得到显示，更能明确相对位置关系。

表2 视野损伤区域统计表n

表3 患者视野损伤程度分析

3.3 3D slicer软件运用于视力视野损伤程度的评估

本次研究摒弃了既往通过视野加权算法预测视野损伤的算法，采用更加客观准确的区域缺损算法，视力视野损伤程度之间存在相关性，同侧视野损伤程度越重，视力损伤程度也越高，由于肿瘤压迫视交叉导致的视野逐渐恶化最终会降低视力[13,14]。既往多根据垂体瘤与视交叉的位置关系分为视交叉前型、视交叉垂直型、视交叉后型[2],本次研究发现视觉损伤程度和视交叉与垂体瘤的位置关系无明确相关性，这与鞍上病变引起的视觉损伤不一定是视交叉压迫的结局相一致，可能与视神经管的压迫相关[15],既往研究多认为如果腺瘤在垂直方向生长，通常会导致更严重的视觉损伤，如果腺瘤沿水平方向生长，通常会造成较少的视力损伤[16,17]。本次研究发现鞍上垂体瘤的左右生长对视觉损伤程度无差异，但鞍上垂体瘤的前后生长对视觉损伤程度之间具有相关性，这是既往研究未提及的。运用3D slicer软件行垂体瘤鞍上生长重建，通过全面分析了鞍上肿瘤的上下径、鞍上左右径、鞍上前后径、鞍上矢状位角度、鞍上面积、鞍上体积的客观参数对区域缺损程度的影响，进一步明确了鞍上肿瘤大小造成视力视野损伤程度；其次根据是否视力视野损伤绘制的ROC曲线，判断出矢状位角度对视力是否损伤具有较高的诊断价值，符合研究发现鞍上肿瘤引起的视神经弯曲导致视力障碍和视网膜神经节细胞减少相关的观点[18]。

表4 患者视力损伤程度分析图

表5 相关因素对是否引起视野损伤价值对比

表6 相关因素对是否引起视力损伤价值对比

图3 垂体瘤鞍上生长相关因素对是否引起视力视野损伤诊断价值图

由于医学科技的3D可视化和建模应用，对肿瘤及其鞍区结构进行的常规手动分割，以及确定肿瘤体积的自动化方法的快速发展，3D slicer在未来的应用中会变得越来越广泛。视力视野的损伤程度分级有助于研究鞍上肿瘤对视觉损伤相关因素，对于鞍上肿瘤体积较小时，对视交叉的压迫较轻，有时只有视野受损，而视力没有下降。视野损伤程度分级结合视力损伤程度分级有助于鞍上肿瘤患者的视觉损伤分析，也可能在临床上有助于手术指征的评估，以及预后的临床评估。然而，视力视野损伤程度的分级在临床实践中的应用尚未建立，需要在更大的人群中进行进一步的研究。

综上所述，基于3D slicer评估垂体瘤鞍上肿瘤矢状位角度、鞍上上下径、鞍上前后径、鞍上面积、鞍上体积可对垂体瘤病变引起的视力视野损伤程度具有一定可靠性，同时基于3D slicer评估垂体瘤鞍上矢状位角度对视力损伤的影响具有一定价值。

参考文献:

[6] 秦佳音.垂体瘤患者临床特征和视功能损伤的关系:功能性垂体瘤与非功能性垂体瘤的对照研究[D].北京:北京大学医学部,2021.

基金资助:江苏省卫生健康委科研项目(编号:ZD2021051);

文章来源:潘佳伟,孙昆,何瑞星等.垂体瘤鞍上生长与视力视野损伤程度的相关性[J].现代肿瘤医学,2023,31(24):4542-4548.