3D-Slicer軟件在錐顱軟通道治療高血壓腦出血中的應用

廖榮芳 高珊

[摘要] 目的 探討3D-Slicer軟件在錐顱軟通道治療高血壓腦出血中的臨床應用價值。 方法 選擇2018年1月～2019年2月本院收治的高血壓腦出血患者80例，按照隨機數字法分為兩組，各40例。觀察組應用3D-Slicer軟件進行引導，對照組按照常規經驗，結合術前頭顱CT血腫定位，進行盲探穿刺血腫引流術，比較治療期間兩組顱內壓及腦灌注壓變化情況，統計兩組手術相關并發癥。 結果 術后1 d、術后7 d，觀察組顱內壓均顯著低于對照組（P<0.05），觀察組腦灌注壓均顯著高于對照組（P<0.05），觀察組術后出現感染、再出血、腦梗死及應激性潰瘍的總體比例顯著低于對照組（P<0.05）。 結論 針對高血壓腦出血采用3D-Slicer軟件定位導航后實施經錐顱軟通道治療，能有效降低顱內壓，改善腦灌注壓，且手術并發癥少，安全性高。

[關鍵詞] 3D-Slicer軟件;錐顱軟通道;高血壓;腦出血

[中圖分類號] R651.1? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-9701（2019）33-0035-04

[Abstract] Objective To investigate the clinical value of 3D-Slicer software in the treatment of hypertensive cerebral hemorrhage with craniopuncture soft tube. Methods 80 patients with hypertensive cerebral hemorrhage admitted to our hospital from January 2018 to February 2019 were enrolled in this study. They were divided into two groups according to random number method， with 40 cases in each group. The observation group was guided by 3D-Slicer software. The control group was treated with blinded puncture hematoma drainag according to routine experience combined with preoperative CT hematoma localization. The changes of intracranial pressure and cerebral perfusion pressure between the two groups during the treatment period were compared. The surgery-related complications between two groups were counted. Results At 1 day after operation and 7 days after operation， the intracranial pressure of the observation group was significantly lower than that of the control group（P<0.05）. The cerebral perfusion pressure of the observation group was significantly higher than that of the control group（P<0.05）. The overall proportion of infection， rebleeding， cerebral infarction and stress ulcer was significantly lower than that of the control group（P<0.05）. Conclusion The implementation of craniopuncture soft tube in the hypertensive cerebral hemorrhage after implementing 3D-Slicer software positioning navigation can reduce the intracranial pressure and improve the cerebral perfusion pressure， with complications and high safety.

[Key words] 3D-Slicer software; Craniopuncture soft tube; Hypertension; Cerebral hemorrhage

高血壓腦出血（亦稱自發性腦出血）為神經外科最為常見的危急重癥之一，研究提示，全球每年因高血壓腦出血導致死亡人群超過100萬，本病具有極高的致殘率與致死率[1]。針對高血壓腦出血手術干預方法多種，各種手術方式方法各有所長[2]。隨著神經外科微創技術的應用與推廣，軟通道下腦內血腫穿刺引流術的優勢逐漸顯現，尤其針對幕上深部顱內血腫形成者，相比常規開放盲探手術，其有效縮短手術時間，降低手術相關并發癥，減少致殘率與病死率[3];相對于立體定向引流術，該方法相對簡單，手術準備時間短，救治更及時[4]。但軟通道穿刺術要求引流管放入血腫腔的中心，故術前對腦內血腫的定位要求較高。

國內部分醫療單位術中應用無框架立體定向儀或神經導航設備確保手術精準定位，術前需要頭皮粘貼標志物并再次頭顱CT掃描及術中導航信息注冊，費時費力，且神經導航技術設備及軟件系統昂貴，廣大基層醫院難以配置，不適用于高血壓腦出血的術前計劃。3D-Slicer軟件是由哈佛大學和麻省理工學院聯合開發的一個免費開源的圖像分析處理平臺，對計算機硬件要求不高，操作簡單，并且支持功能擴展和改進，利用頭顱CT掃描原始DICOM格式數據即可對顱骨和深部腦內血腫進行三維重建，不僅可以較準確測量腦內血腫體積，而且可使用量尺、角度等模塊多參數測量血腫相對位置，結果真實可靠。本研究主要探討3D-Slicer軟件在錐顱軟通道治療高血壓腦出血中的應用，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2018年1月～2019年2月本院收治的高血壓腦出血患者80例，入組者均通過臨床表現、影像學等診斷，入組前與患者監護人簽署入組同意書且本研究取得醫院倫理委員會批準。納入標準：年齡18～60歲，精神正常，文化程度在小學及以上，表達能力正常。排除標準：排除心力衰竭、低血容量性休克、肝功能不全、呼吸衰竭、全身免疫系統疾病、確診的惡性腫瘤、腦血管畸形、凝血功能障礙者，預計生存時間在24 h內。按照隨機數字法分為兩組，各40例。觀察組：男26例，女14例，年齡18～60歲，平均（51.6±1.4）歲，高血壓時間：5～45年，平均（26.3±2.1）年，格拉斯哥昏迷評分3～8分，平均（6.7±1.2）分;對照組：男25例，女15例，年齡18～60歲，平均（51.5±1.5）歲，高血壓時間：5～45年，平均（26.5±2.0）年，格拉斯哥昏迷評分3～8分，平均（6.6±1.3）分，兩組的性別、年齡、高血壓時間、格拉斯哥昏迷評分等對比，差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。

1.2 方法

觀察組應用3D-Slicer軟件進行引導，先實施術前頭顱CT定位，以DICOM格式進行數據存儲。打開3D-Slicer軟件，導入術前檢查所獲得的CT相關數據，層厚3～5 mm，間距3～5 mm，對比劑80 mL，注射速度為3 mL/s，延遲掃描時間25 s。對圖像大小進行適當調整后，依次運行Editor、ThresholdEffect功能模塊，利用Threshold Range功能模塊調整，促使顱骨與血腫等進行清楚顯影，點擊Apply鍵，再依次運行Save island Effect、Make Model Effect，建立顱骨與血腫病灶的三維立體模型，明確血腫與中線距離，標記血腫遠端為靶點，明確冠狀縫前作為手術入路，通過Ruler、Gyroguide功能明確血腫范圍及穿刺點遠端至顱骨外側板距離與角度，進行個體化手術方案的制定，打開顱骨與血腫平面及三維圖像，在手機屏幕監視下實施顱內血腫體表投影描畫。指導術中根據重建后獲得的具體數據，針對腦內血腫的部位、形態進行了解后，避開腦部重要功能區及重要血管結構部位，實施個體化選擇入路的血腫穿刺。對照組按照常規經驗，結合術前頭顱CT血腫定位，患者取仰臥位，選擇出血部位腦室或血腫部位實施盲探下穿刺血腫引流術。比較治療期間兩組顱內壓及腦灌注壓變化情況，統計兩組手術相關并發癥。

1.3 評價指標

①顱內壓檢測：術前以腰大池穿刺測定，術后通過留置顱內壓探頭測定，正常值為80～170 mmHg;②腦灌注壓=橈動脈平均動脈壓-顱內壓，正常值為70～100 mmHg;③并發癥：主要觀察術后感染、再出血、腦梗死及應激性潰瘍發生情況。

1.4 統計學處理

使用SPSS20.0進行，計量資料以均數±標準差（x±s）表示，兩組間均數的比較使用t檢驗，組間率比較采用χ2檢驗，不同觀察時間點數據間比較采用重復設計進行方差分析，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 治療期間兩組顱內壓變化比較

術前兩組顱內壓比較差異無統計學意義（P>0.05），術后1 d、術后7 d，觀察組顱內壓均顯著低于對照組（P<0.05）。見表1。

2.2 治療期間兩組腦灌注壓變化比較

術前兩組腦灌注壓比較差異無統計學意義（P>0.05），術后1 d、術后7 d，觀察組腦灌注壓均顯著高于對照組（P<0.05）。見表2。

2.3 兩組手術相關并發癥比較

觀察組術后出現感染、再出血、腦梗死及應激性潰瘍的總體比例顯著低于對照組（χ2=8.067，P=0.005）。見表3。

2.4 高血壓腦出血實施3D-Slicer軟件引導錐顱軟通道治療示意圖

術前矢狀位檢查提示左側側腦室部位血腫，血腫量約50～60 mL，見封三圖1;3D-Slicer軟件引導錐顱軟通道建立，術中引流出暗紅色積血30 mL，見封三圖2;封三圖3為3D-Slicer軟件引導手術術中顱骨全局觀，通過3D-Slicer軟件引導更全面地了解患者顱內體表情況。

3 討論

高血壓性腦出血屬于高血壓病最嚴重且最危險的并發癥，好發于60歲左右男性，本病起病急驟，危險性高，如合并腦疝形成則將嚴重威脅患者生命安全[5]。治療上應根據出血部位、出血量等進行綜合評定[6]。對于出血量超過40 mL者，建議早診斷、早治療，及時進行手術解除顱內高壓均十分必要[7]。有效且及時的手術干預，能顯著降低顱內壓，緩解腦水腫，改善腦組織的氧供需平衡，對于減少神經細胞損傷、改善患者預后有重要價值[8]。3D-Slicer軟件為一個免費開源的圖像處理系統平臺，通過頭顱CT掃描定位，進行原始的DICOM格式數據處理，對顱骨及深部腦內血腫進行三維重建[9]，并精確測量顱內血腫體積，調整量尺、角度等模塊多參數測量，從而更好地定位血腫位置，提高結果的真實可靠性[10]。重建圖像可根據手術入路便于及時調整合適位置、顱骨或血腫進行有效自由切割與融合，提高手術效率，減少手術并發癥[11]。

本研究觀察組應用3D-Slicer軟件引導進行錐顱軟通道治療高血壓腦出血，相對于常規盲探穿刺治療，比較治療期間兩組顱內壓及腦灌注壓變化發現，術前兩組顱內壓和腦灌注壓比較差異無統計學意義，但術后1 d、術后7 d，觀察組顱內壓均顯著低于對照組，同時術后1 d、術后7 d，觀察組腦灌注壓均顯著高于對照組。證明針對高血壓腦出血，實施應用3D-Slicer軟件引導進行錐顱軟通道治療，相對于常規盲探穿刺治療，能更好地降低術后顱內壓，確保腦灌注壓，減輕腦水腫，對提高患者預后有一定價值。考慮為本研究使用的3D-Slicer 軟件引導，實現了針對血腫精確定位，更好地進行個體化手術入路方式設計，通過3D-Slicer軟件，迅速建立患者顱骨、血腫三維模型，并將其截圖傳至智能手機，結合軟件分析，在打開顱骨、定位血腫過程中進行指導，從而提高手術安全性與可預測性，提高手術效率。該結果與許光濤等[12]研究結論相一致。

另外針對兩組手術相關并發癥對比研究發現，觀察組術后出現感染、再出血、腦梗死及應激性潰瘍的總體比例顯著低于對照組。進一步證明針對高血壓腦出血，實施應用3D-Slicer軟件引導進行錐顱軟通道治療，相對于常規盲探穿刺治療，術后并發癥少，手術安全性較高。可能因3D-Slicer軟件導航具有精準度高、安全性強、易操作等優點，見封三圖1～3。相對于目前各神經外科操作技術，該技術具有明顯優勢[13]，能有效地避開重要腦部功能區及大血管與靜脈竇，做到對血腫部位的精準定位。通過開放源代碼3D-Slicer輔助CT定位[14]，結合三維重建，更直觀地對血腫部位進行重建[15]，明確血腫的位置與大小，顯著提高腦出血手術治療的準確性，提高血腫清除效果。

高血壓腦出血屬于高血壓最嚴重的并發癥，多因患者突發的情緒激動、過度腦力勞累等誘發，常伴有腦血管的破裂出血。本病預后不理想，提高患者預后的關鍵在于早期有效手術治療。綜上所述，針對高血壓腦出血采用3D-Slicer軟件定位導航后實施經錐顱軟通道治療，能有效降低顱內壓，改善腦灌注壓，且手術并發癥少，安全性高。

[參考文獻]

[1] 彭逸龍，伍益，陳少靄，等.3D-Slicer的虛擬現實技術在神經內鏡下經鼻蝶入路垂體瘤手術中的運用[J].廣東醫學，2019，40（2）：246-249.

[2] 韓志光，陳興河，馮三平，等.3D-Slicer軟件輔助神經內鏡手術與小骨窗開顱術治療高血壓性腦出血的療效比較[J].中國臨床神經外科雜志，2018，23（9）：604-605，608.

[3] 楊勇，黃云，韋迪岱，等.3D-slicer輔助內鏡定位在高血壓腦血腫清除術中的應用[J].中國臨床研究，2018，31（9）：1220-1223.

[4] 謝國強，郝五記，周琳，等.基于3D-Slicer軟件的側腦室額角穿刺參數研究分析[J].中國微侵襲神經外科雜志，2018，23（9）：405-408.

[5] 王銀占，錢濤.3D-Slicer軟件評估面肌痙攣神經血管關系的研究[J].中國微侵襲神經外科雜志，2018，23（9）：409-412.

[6] 向定朝，齊明，胡旭，等.3D slicer輔助立體定向治療基底節區腦內血腫療效觀察[J].立體定向和功能性神經外科雜志，2018，31（4）：223-226.

[7] 黃偉，郭鳳，馮波，等.3D-slicer軟件輔助神經內鏡手術治療高血壓性腦出血的療效[J].中國臨床神經外科雜志，2018，23（8）：547-548，551.

[8] 伍學斌，康強，曾勝田，等.3D-Slicer聯合Sina軟件在高血壓腦出血神經內鏡手術的應用[J].中國微侵襲神經外科雜志，2018，23（8）：363-365.

[9] 黃偉，郭鳳，馮波，等.3D-Slicer結合神經內鏡與顯微手術治療基底節區高血壓腦出血的療效對比研究[J].臨床外科雜志，2018，26（7）：494-496.

[10] 鄭剛，顧志偉，黃華，等.3-D slicer輔助定位軟通道腦內血腫穿刺引流療效分析[J].浙江創傷外科，2018，23（3）：508-509.

[11] 彭逸龍，伍益，陳少靄，等.3D-slicer軟件+手機sina軟件在高血壓性腦出血穿刺引流術中的應用[J].中國臨床神經外科雜志，2018，23（6）：427-429.

[12] 許光濤，趙宗茂，孔亞波，等.3D-Slicer輔助定位微創軟通道手術治療老年高血壓腦出血的臨床研究[J].河北醫科大學學報，2018，39（6）：658-661.

[13] 趙健，李曉輝，謝國強.3D-slicer軟件在高血壓腦出血微創穿刺引流術中應用[J].中國神經精神疾病雜志，2018， 44（5）：299-302.

[14] 楊凱，岳長波，韓珊，等.精準定位下內鏡與傳統開顱手術治療腦出血的對照研究[J].中國微侵襲神經外科雜志，2018，23（4）：168-171.

[15] 彭逸龍，伍益，李智斌，等.3D-Slicer虛擬現實技術在神經外科腦腫瘤術前計劃的應用[J].中國微侵襲神經外科雜志，2018，23（3）：107-110.

（收稿日期：2019-05-29）