目的利用虚拟现实技术重建鞍区肿瘤相关的解剖结构,通过观测构建的解剖图像,探讨肿瘤模型的构建方法和改进措施;通过与术中图像对比分析,探讨肿瘤模型在实际手术中的应用价值。通过对鞍区肿瘤中垂体腺瘤模型的观测,描述虚拟现实环境下经单鼻孔-蝶窦入路的解剖导向标志,并根据观测结果模拟手术进程;对比实际手术所见,总结模型辅助下重要解剖结构的辨识方法,探讨其在该入路术前评估的价值。方法采集60例经MRI确诊为鞍区肿瘤的患者,术前行薄层CT、MRI扫描,将扫描数据导入Dextroscope图像工作站,分割并重建蝶鞍、颈内动脉、Willis环及其分支、视神经及视交叉、脑组织和软组织等解剖结构,根据观察结果模拟各种鞍区手术入路,并与实际术中所见的解剖关系作对比。在模型构建的基础上,对30例垂体腺瘤模型进行详细的研究,观测相应的解剖标志和肿瘤特征,模拟经单鼻孔-蝶窦入路。最后,根据手术原则和观测结果实施手术,同时对比虚拟和术中所见。结果1.所有鞍区肿瘤模型均可清晰立体地显示骨质、颈内动脉、Willis环及分支、视神经及视交叉、脑室系统、肿瘤组织、脑组织和软组织等解剖结构与毗邻关系。较其他三维重建图像效果优秀,可随意角度和方位观测手术入路相应的解剖标志。2.构建模型所需影像序列必须为薄层断面图像,其中CT对于颅骨及皮肤,CTA对于脑血管,MRI-T1WI对于脑组织、视神经及脑室系统,MRI-T1WI对比增强序列对于肿瘤组织的图像提取优良。3.通过虚拟工具选择解剖标志和手术间隙,可模拟骨瓣开颅、肿瘤切除等操作,还可模拟术野的显露角度和范围,掌握术中保护视神经、Willis环、三脑室和脑干等结构的方案。4.在垂体腺瘤模型模拟经单鼻孔-蝶窦入路手术的具体应用中,以鼻小柱为标志,测量了其与鼻中隔骨软骨部、蝶窦开口的距离,测量了前鼻孔平面中点至蝶窦前壁最浅点的距离。以蝶窦开口下缘为标志,测量了其与蝶窦顶壁、下壁、外侧壁、后鼻孔上缘和鞍底的距离。以鞍底为标志,测量了其与颈内动脉海绵窦段、视神经管、鞍结节和鞍背的距离。测量了鼻小柱-眉间连线与入路径线的角度。5.在VR环境下,通过入路视角,观察了鼻中隔、蝶嵴、蝶窦开口、蝶窦腔、鞍底等定位导向标志,评估了个体解剖和肿瘤的特征,成功模拟了手术,通过与实际手术对比,发现术中所见与术前模拟情况基本一致。结论1.利用虚拟现实技术对鞍区肿瘤进行模型构建,所建图像逼真、立体感强,可为术者提供额外的三维解剖信息,弥补二维断面图像的不足,为术前判断肿瘤的毗邻和入路解剖变异提供帮助。2. Dextroscope图像工作站提供的虚拟器械可在模型上重复演练手术操作,对患者无任何伤害。通过反复模拟,可探寻实际手术中的注意事项和操作要点。与常规二维断面影像相比,立体化的模型图像简化了术者的思维综合过程,是常规临床手术规划的有效补充。3.所有鞍区肿瘤模型在VR环境下支持原状复原,虽然不能达到尸头标本的实际效果,但仍可展示鞍区的大体解剖形态,尤其是病理形态,可为青年医师提供学习鞍区病理解剖和手术的辅助工具,使医学生不再局限于常规的书本教材和动物模型,扩大教育培训的范围。4.通过立体观测鼻甲、鼻中隔、蝶窦前壁、蝶嵴、蝶窦中隔及鞍底的解剖位置,寻找个体化的解剖导向标志,如蝶嵴、蝶窦开口、鞍底中点等,可避免误入周围组织结构造成损伤。5. VR环境下通过立体观测蝶窦口、鞍底和肿瘤组织的解剖形态,可掌握蝶窦前壁和鞍底的个体化开窗范围,了解肿瘤组织的切除方位,避免损伤重要的解剖结构。