3D-slicer輔導(dǎo)3D-打印導(dǎo)板技術(shù)在腦出血穿刺引流術(shù)中的應(yīng)用

周翔，吳俊，黎琴，周于凡，龍新泉

（1.江西省撫州市第一人民醫(yī)院神經(jīng)外科，江西 撫州 344000；2.江西省撫州市第一人民醫(yī)院老年內(nèi)科，江西 撫州 344000）

腦出血是神經(jīng)外科中常見急危重癥。隨著精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)理念的發(fā)展，微創(chuàng)血腫穿刺引流術(shù)因具有快速、損傷小、簡單、安全等優(yōu)勢應(yīng)用逐漸增多[1]。臨床上因術(shù)者操作偏差、CT定位誤差、患者個體差異等，造成穿刺失敗，及距離、方向等出現(xiàn)偏移，因此，安全和準(zhǔn)確的穿刺是預(yù)防并發(fā)癥和保證療效的關(guān)鍵。隨著3D 生物打印技術(shù)和數(shù)字化醫(yī)學(xué)的快速發(fā)展，個體化的微創(chuàng)血腫穿刺手術(shù)逐漸應(yīng)用于臨床。本研究對實(shí)施腦出血穿刺引流術(shù)患者采用3D-slicer輔導(dǎo)3D-打印導(dǎo)板技術(shù)治療，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2018年9月至2019年9月于本院實(shí)施腦出血穿刺引流術(shù)患者50 例，按照接診順序奇偶性分為觀察組與對照組，各25例。觀察組男15例，女10例；年齡40～85 歲，平均（66.2±1.1）歲；血腫量20～70 mL，平均（42.1±0.1）mL。對照組男 16 例 ，女 9 例 ；年齡 41～84 歲 ，平均（65.8±1.4）歲；血腫量20～70 mL，平均（41.8±0.4）mL。兩組臨床資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義，具有可比性?；颊呔栽竻⑴c本研究，簽署知情同意書。納入標(biāo)準(zhǔn)：符合實(shí)施腦出血穿刺引流術(shù)診斷標(biāo)準(zhǔn)；無嚴(yán)重器質(zhì)性障礙疾病者；丘腦血腫≥20 mL，幕上出血量≥30 mL；凝血功能正常；入院頭顱CT 確診為腦出血，有明確高血壓病史；非腦疝。排除標(biāo)準(zhǔn)：有精神疾??；無淀粉樣變性和瘤卒中；血管畸形；顱內(nèi)動脈瘤者。

1.2 方法

1.2.1 對照組 對照組采用常規(guī)簡易定位法治療。置管靶點(diǎn)選擇血腫最大層面中后1/3處，按照術(shù)前頭部CT影像為定位依據(jù)，以聽眥線為基線，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)，選擇血腫長軸距離置管靶點(diǎn)最近額部或顳部投射點(diǎn)為穿刺點(diǎn)，在預(yù)設(shè)穿刺點(diǎn)粘貼多枚或1 枚一次性心電電極[2]。之后再次實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)頭部CT檢查，提供佩戴marker（一次性心電電極）實(shí)現(xiàn)，必要時調(diào)整其位置實(shí)施多次掃描。確認(rèn)穿刺點(diǎn)并進(jìn)行標(biāo)記，在計算機(jī)上閱片分析，對置管靶點(diǎn)距穿刺點(diǎn)處顱骨距離進(jìn)行測量[3]。

1.2.2 觀察組 觀察組實(shí)施3D-slicer 輔導(dǎo)3D-打印導(dǎo)板技術(shù)治療。工作室電腦應(yīng)用3D-slicer軟件，按照術(shù)前頭部CT，對原始DICOM 格式數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查，導(dǎo)入DICOM 數(shù)據(jù)后，實(shí)施 Save Island Effect、Editor、Threshold Effect 等操作，并選取3D-slicer軟件測定血腫量，建立頭皮、血腫三維模型，實(shí)現(xiàn)血腫、頭皮外形輪廓三維可視，調(diào)整頭皮透明度，對穿刺點(diǎn)和穿刺路徑進(jìn)行個體化設(shè)定，靶點(diǎn)為血腫中后2/3，運(yùn)用“Curve Maker”“Models”“Segmentations”及“Logical operators”減法運(yùn)算，獲得空的穿刺針通道；通過“Erase”“Scissors”功能留取所需的局部頭顱面具，其中患者特征部位均應(yīng)包含其中，如Marker、鼻部、外耳道等；通過“Logical operators”加法運(yùn)算，將顱外穿刺通道與術(shù)區(qū)局部面具相結(jié)合成為一體，最后以“.STL”格式文件保存[4]，3D打印機(jī)打印實(shí)體模型，并消毒備用。

1.2.3 經(jīng)皮錐顱軟通道置管引流術(shù) 在進(jìn)行局麻后，對兩組患者實(shí)施直徑4 mm 或5 mm 的一次性顱錐，穿透頭皮、顱骨、硬腦膜，并依據(jù)穿刺路徑，從穿刺點(diǎn)置入對應(yīng)10 號或12 號的帶針芯軟通道引流管，當(dāng)獲得預(yù)定深度，去除針芯，縫合固定引流管，流出暗紅色陳舊性血液，接無菌引流袋。

1.2.4 術(shù)后治療 術(shù)后復(fù)查兩組患者的頭顱CT，制作術(shù)后三維模型，選擇3D-slicer 軟件制作完成，評價患者穿刺的準(zhǔn)確性，測量理想和穿刺靶點(diǎn)間的距離。同時，需在次日引流管內(nèi)，在確認(rèn)穿刺成功之后注射每次3～5 萬單位，每天2次尿激酶，術(shù)后對患者開展常規(guī)治療，引流3 d時間后測定殘余血腫量，復(fù)查頭顱CT的情況[5]。

1.3 觀察指標(biāo) 比較兩組臨床療效、穿刺成功率及平均住院時間、住院費(fèi)用、靶點(diǎn)偏差距離、血腫清除率等情況。穿刺成功標(biāo)準(zhǔn)：按照術(shù)后CT 影像，引流管在軸面、冠狀面、矢狀面上距離理想靶點(diǎn)1 cm 內(nèi)，位于血腫腔內(nèi)[6]。臨床療效判定標(biāo)準(zhǔn)：無效，患者的血腫清除＜1/3，或臨床癥狀并未改善或加重；有效，患者的血腫清除率≥1/3，臨床癥狀稍有改善；顯效，患者的血腫清除率為100.00%，臨床癥狀完全消失。總有效率=（有效+顯效）/本組總例數(shù)×100.00%。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 17.0 統(tǒng)計學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計數(shù)資料以[n（%）]表示，行χ2檢驗(yàn)，計量資料以“”表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組臨床療效比較 觀察組臨床治療總有效率為96.00%，明顯高于對照組的68.00%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表1。

表1 兩組臨床療效比較[n（%）]Table 1 Comparison of clinical efficacy between the two groups[n(%)]

2.2 兩組穿刺成功率和血腫清除率比較 觀察組穿刺成功率、血腫清除率均高于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表2。

表2 兩組穿刺成功率和血腫清除率比較Table 2 Comparison of puncture success rate and hematoma clearance rate between the two groups

2.3 兩組靶點(diǎn)偏差距離、住院時間、住院費(fèi)用比較 觀察組靶點(diǎn)偏差距離、住院時間短于對照組，住院費(fèi)用少于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表3。

3 討論

高血壓腦出血是神經(jīng)外科中常見疾病，近年來，微創(chuàng)引流術(shù)在臨床上獲得極高重視度。高血壓腦出血的穿刺靶點(diǎn)需個體化設(shè)置，腦內(nèi)血腫形態(tài)、血腫量、部位差異較大，且操作空間有限，對患者腦內(nèi)血腫的定位要求更高[7-8]。3D-slicer軟件是由哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院聯(lián)合開發(fā)的一個免費(fèi)開源的圖像分析處理平臺，操作簡單，并擴(kuò)展和改進(jìn)了支持功能，利用頭顱CT掃描原始DICOM格式數(shù)據(jù)即可對頭顱和深部腦內(nèi)血腫進(jìn)行三維重建，可較準(zhǔn)確測量腦內(nèi)血腫體積，使用量尺、角度等模塊多參數(shù)測量血腫相對位置，結(jié)果真實(shí)、可靠。在3D-slicer軟件的輔助下腦出血手術(shù)治療更加直觀、簡單，成功率更高。表明3D-slicer 軟件輔助3D 打印導(dǎo)板技術(shù)在高血壓腦出血微創(chuàng)手術(shù)治療中應(yīng)用是可行的。本研究結(jié)果表明，觀察組臨床治療總有效率為96.00%，高于對照組的68.00%（P＜0.05）；觀察組穿刺成功率、血腫清除率高于對照組（P＜0.05）；觀察組靶點(diǎn)偏差距離、住院時間短于對照組，住院費(fèi)用少于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。說明，在準(zhǔn)確性方面，通過3D 打印導(dǎo)板定位省時省力，優(yōu)于常規(guī)定位方法。按照術(shù)前三維重建腦內(nèi)血腫具體形態(tài)，3D-slicer 組一次性成功穿刺腦內(nèi)血腫，個體化設(shè)定穿刺路徑，同時，通過術(shù)后頭顱CT復(fù)查證實(shí)，穿刺達(dá)靶點(diǎn)位置。另外在血腫清除率方面，因準(zhǔn)確的引流管位置能促進(jìn)血腫溶解引流，具有較多優(yōu)勢。

表3 兩組靶點(diǎn)偏差距離、平均住院時間、住院費(fèi)用比較（）Table 3 Comparison of target deviation distance,length of stay and hospitalization expenses between the two groups()

表3 兩組靶點(diǎn)偏差距離、平均住院時間、住院費(fèi)用比較（）Table 3 Comparison of target deviation distance,length of stay and hospitalization expenses between the two groups()

組別觀察組對照組t值P值住院費(fèi)用（萬元）1.45±0.48 1.82±0.71 2.158 6 0.030 9例數(shù)25 25靶點(diǎn)偏差距離（cm）0.31±0.06 0.47±0.05 10.243 0 0.000 0住院時間（d）12.7±2.6 15.3±3.4 3.037 3 0.002 4

3D-slicer 軟件輔助3D 打印導(dǎo)板技術(shù)腦內(nèi)血腫清除率高，能減輕神經(jīng)毒性水腫反應(yīng)，降低因崩解造成炎性細(xì)胞因子釋放，改善患者預(yù)后。此外，還具有以下優(yōu)勢：①按照患者個體化差異，制定術(shù)前計劃，通過3D-slicer設(shè)計面具導(dǎo)板，符合個體化原則，完成詳盡術(shù)前計劃；②對電腦硬件要求不高，軟件完全免費(fèi)，不存在版權(quán)問題，無需導(dǎo)航軟件費(fèi)用；③個體化導(dǎo)板設(shè)計，是基于患者顱腦CT數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，做到一人一導(dǎo)板；④在導(dǎo)板制作過程中能準(zhǔn)群測量穿刺深度，做到穿刺精準(zhǔn)，降低手術(shù)難度；⑤手術(shù)安全性高，避開重要功能區(qū)及血管，設(shè)計導(dǎo)板穿刺通道；⑥手術(shù)創(chuàng)傷小，恢復(fù)快，并發(fā)癥少；⑦手術(shù)時間較短，降低感染風(fēng)險。

綜上所述，針對實(shí)施腦出血穿刺引流術(shù)患者，采用3D-slicer輔導(dǎo)3D-打印導(dǎo)板技術(shù)治療，可顯著改善患者的生活質(zhì)量，治療效果顯著，且路徑簡單易行，可提高血腫清除率，為穿刺引流術(shù)提供便捷、準(zhǔn)確的定位指導(dǎo)，降低患者的住院費(fèi)用，縮短住院時間，加快患者康復(fù)速度，具有臨床應(yīng)用價值。