傳統側腦室枕角穿刺方法的計算機驗證與創新

劉宇清　楊振杰　楊智坤　黃繩躍 何炳蔚　廖正儉

【摘要】 目的：利用計算機三維重建技術驗證傳統側腦室枕角穿刺方法的成功率，并尋找更優的穿刺方向。方法：選取福建省立醫院CT檢查報告為側腦室增大的成年患者102例，以其頭顱三維螺旋CT的原始資料，利用計算機三維重建技術建立顱骨-側腦室三維虛擬模型，進行側腦室大小界定，取枕外隆凸上方6.0 cm，中線旁開3.5 cm為穿刺點，穿刺方向分別指向同側眉心、鼻根部、眶上緣中點、眼眶外眥，并測量眉心方向上的穿刺深度。結果：利用計算機三維重建技術驗證傳統側腦室枕角穿刺方法的成功率，發現穿刺方向朝向眉心成功率高于眼眶中點上緣，比較差異有統計學意義（P<0.05），平均穿刺深度為（42.79±2.80）mm。結論：采用計算機輔助模擬側腦室枕角穿刺，證實了傳統穿刺方法的成功率，并發現穿刺方向為眉心的成功率明顯高于眼眶中點上緣，可為臨床醫師實際操作提供參考。

【關鍵詞】 側腦室枕角穿刺; 三維重建技術; 虛擬模型; 模擬

【Abstract】 Objective：To use the 3D reconstruction of the machine to test the success of the traditional lateral ventricular occipital approach，and looking for a better Angle of puncture.Method：A total of 102 cases with enlarged lateral ventricle were selected by CT examination of Fujian provincial hospital.Based on the original data of the 3D spiral CT of the skull，the 3D virtual model of skull and lateral ventricle was established by using computer 3D reconstruction technique as the definition of the lateral ventricle 6.0 cm above the outer tuberosity of the occipital，3.5 cm by the middle line was the puncture point，and the puncture direction points to the same side of the eyebrows，the root of the nose，the midpoint of the orbit，the lateral canthus of the orbit，and the depth of puncture in the direction of the eyebrow were measured.Result：The 3D reconstruction of the machine to test the success of the traditional lateral ventricular occipital approach，the statistical results showed that the success rate of the puncture direction points to eyebrows was higher than that points to the middle of the orbit，which was statistically significant（P<0.05），the average puncture depth was （42.79±2.80）mm.Conclusion：Computer-aided simulation of lateral ventricle occipital angle puncture confirmed the success rate of traditional puncture method， and found that the success rate of puncture direction for eyebrow was significantly higher than that of midpoint orbital margin， which could provide reference for clinical practice.

【Key words】 Lateral ventricular occipital puncture; 3 d reconstruction technology; Virtual model; Simulation

First-authors address：Fujian Provincial Hospital，Fuzhou 350001，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2019.01.001

側腦室穿刺是神經外科最常用的操作之一[1]，穿刺部位多為額角或枕角[2]。傳統枕角穿刺方法為取枕外隆凸上方6～7 cm，旁開3～4 cm作為穿刺點，進針方向朝向同側眶上緣中點，正常深度為4.5～5.5 cm或依據影像學資料測量而定[3-4]。為了驗證該穿刺方法的理論成功率，以及是否有更好的穿刺方法，筆者利用CT圖像及計算機技術，選取不同大小側腦室建立顱骨-側腦室虛擬模型，并在此模型上進行模擬枕角穿刺，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性選取2013年5月-2017年5月在福建省立醫院神經外科行顱腦CT檢查的患者102例為研究對象。入選標準：CT報告雙側側腦室增大。排除標準：（1）一側側腦室受壓、變形、移位;（2）側腦室占位性病變;（3）年齡<15歲;（4）掃描時頭位不正導致雙側側腦室明顯不對稱者。102例中男58例，女44例;年齡18～75歲，平均（54.0±2.5歲）。CT檢查橫斷面層厚為1.25 cm或2.50 cm。本研究已經醫院倫理學委員會批準。

1.2 方法

1.2.1 計算側腦室占比 102例CT圖像均按照以下方法計算側腦室寬徑與腦橫徑比例（側腦室占比）界定側腦室大小，以CT斷層圖像眥耳線為基線從下往上，找到第一幅完整顯示側腦室圖像的層面，分別標示兩側側腦室額角的內側拐點a、b，做連接a、b點的直線并向兩側延長，通過兩側側腦室外緣（cd線，為側腦室寬徑），到達兩側顱骨內緣（ef線，為腦橫徑），定義側腦室寬徑與腦橫徑之比為側腦室占比，計算方法如圖1所示，該圖側腦室占比為cd/ef：52.68 mm/114.6 mm=46%。依照上述測量方法，102例中側腦室占比50%～60%為12例，40%～49%為30例，30%～39%為30例，20%～29%為30例。

1.2.2 建立顱骨-側腦室虛擬模型 在計算機上利用Mimics 15.0軟件（購自比利時Materialise公司）讀取102例頭顱CT圖像的DICOM原始數據，分別根據顱骨和側腦室灰度值差異，采用動態區域增長的分割方法，重建三維顱骨-側腦室虛擬模型，見圖2。

1.2.3 模擬穿刺 將顱骨-側腦室虛擬模型導入3-matic7.0軟件（購自比利時Materialise公司）進行模擬穿刺。穿刺點取枕外隆凸上方6.0 cm，中線旁開3.5 cm（P），穿刺方向分別指向同側眉心（A）、鼻根部（B）、眶上緣中點（C）、眼眶外眥（D），并測量眉心方向上的穿刺深度（穿刺點到側腦室的距離），見圖3。

1.3 統計學處理 使用SPSS 22.0統計學軟件進行分析，計數資料采用率（%）表示，四組間成功率的比較采用字2檢驗，四個穿刺方向成功率、組間兩兩差異比較采用字2分割方法，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

計算機模擬穿刺結果顯示，在側腦室占比50%～60%為12例，40%～49%為30例，30%～39%為30例，20%～29%為30例中，同側眉心方向穿刺成功例數分別為11、29、30、29例，鼻根部方向穿刺成功例數分別為9、28、27、26例，眶上緣中點方向穿刺成功例數分別為9、23、17、7例，眼眶外眥方向穿刺成功例數分別為4、18、14、6例。其中，眉心方向穿刺成功的平均深度分別為（37.82±1.60）、（41.34±2.30）、（42.28±3.30）、（48.10±5.40）mm，合計平均（42.79±2.80）mm。穿刺方向朝向同側眉心成功率高于眼眶中點上緣，比較差異有統計學意義（P<0.05），與鼻根部成功率比較差異無統計學意義（P>0.05）。側腦室占比30%～39%組、20%～29%組眉心與眶上緣中點穿刺成功率比較，差異均有統計學意義（字2=16.596、33.611，P=0.000），總體情況（20%～60%）比較差異有統計學意義（字2=49.664，P=0.000）。見表1。

3 討論

側腦室由額角、體部、顳角、枕角組成，是一個可變的幾何體[5]。枕角是側腦室穿刺的主要部位[6]，常用于腦室-腹腔分流術，以及長時間仰臥的腦室出血患者，其積血多沉積于側腦室枕角，額角穿刺難以排出枕角積血，而枕角穿刺引流可克服上述難題[7]。影響側腦室枕角穿刺成功的關鍵因素為穿刺點、穿刺方向、穿刺深度的選擇[8]。該手術看似簡單，但由于術者依靠想象徒手盲穿[9]，且存在體位擺放困難、鋪巾后穿刺方向容易產生誤差[10]，而穿刺過程中又無法及時準確了解引流管的位置及走向[11]，若試穿刺失敗，術者難以判斷失誤原因，從而影響再次穿刺的信心及操作，因此常出現多次穿刺、誤穿等情況，增加了穿刺道出血的風險[12-13]。

為了更好地達到一次性穿刺成功的效果，部分醫院在行枕角穿刺時，采用了CT定位[14]、紅外線水平定位[15]、神經導航[16]、實時B超導向[17]等輔助措施，但這些設備使用繁瑣且昂貴，需要有經驗的專業團隊配合，不易推廣[18]。因此，如能在傳統穿刺方法的基礎上，驗證其穿刺效果，并尋找更準確的穿刺方法，使術者心中有數，必將進一步提高一次性穿刺成功率，降低術后并后癥的發生。

隨著醫學圖像、計算機三維重建技術的發展，使在三維虛擬模型上進行模擬手術及方法的研究與創新成為可能，也有利于探討出更加合理、科學、實用的側腦室枕角穿刺方案[19]。本研究利用102例顱腦CT圖像建立的顱骨-側腦室三維虛擬模型進行枕角模擬穿刺，發現從成功率百分比看，眉心略高于鼻根部，明顯高于眶上緣中點及眼外眥，取眉心與鼻根部、眉心與眶上緣中點進行統計學分析，結果顯示：眉心與鼻根部方向的穿刺成功率比較差異無統計學意義（P>0.05）;眉心與眶上緣中點方向穿刺比較，在側腦室占比為（40%～60%）的病例中成功率比較，差異無統計學意義（P>0.05），而在側腦室占比為（20%～39%）的病例中成功率比較差異有統計學意義（P<0.05），總體結果顯示：眉心與眶上緣中點穿刺成功率比較差異有統計學意義（P<0.05）。因此，眉心方向為理論最佳穿刺方向，其穿刺平均深度為（42.79±2.80）mm。

MRI圖像研究結果表明，正常枕角橫徑左側5.168～21.536 mm，平均（11.446±3.405）mm，右側6.005～18.053 mm，平均（10.530±2.646）mm;枕角到正中線距離左側20.272～30.296 mm，平均（25.906±2.545）mm，右側：21.031～33.172 mm，平均（26.713±2.683）mm[20]，即枕角橫徑<2 cm，枕角到正中線距離<3 cm，因此對于正常或者輕-中度擴大者的側腦室，若取中線旁開3～4 cm為穿刺點，向眶上緣中點方向穿刺，必然常常無法穿刺到枕角，而穿刺方向朝向眉心則可大大提高穿刺成功率，但對于側腦室中-重度擴大患者，向眶上緣中點方向穿刺，則穿刺到枕角的成功率有所提高。本研究也證實，穿刺方向朝向眉心總體穿刺成功率為97.1%，其中側腦室占比50%～60%、40%～49%、30%～39%、20%～29%成功率分別為91.7%、96.7%、100%、96.7%，而向眶上緣中點方向穿刺相應的成功率僅分別為54.9%、75.0%、76.7%、56.7%、23.3%。

綜上所述，本研究采用計算機輔助模擬側腦室枕角穿刺，證實了傳統穿刺方法的成功率，并發現穿刺方向為眉心的成功率明顯高于眼眶中點上緣，可為臨床醫師實際操作提供參考。

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（收稿日期：2018-06-27） （本文編輯：周亞杰）