基于顱腦CTA的3D打印技術在顱內動脈瘤夾閉術中的應用

陳 俊 劉 融 鄒 雅 周赤忠

顱內動脈瘤破裂是導致蛛網膜下腔出血的主要原因，病死率、致殘率均較高[1]。目前，顱內動脈瘤主要采用顯微夾閉術和介入栓塞術治療。顱腦CTA檢查是近年來應用較多的診斷顱內動脈瘤影像學方法，診斷準確率較高且具有無創的優勢，為手術方式的選擇及模擬發揮了巨大的作用。依據顱腦CTA數據三維重建并打印動脈瘤瘤體及血管復合體模型，有利于診斷及術前演練[2]。本文探討基于顱腦CTA的3D打印技術在顱內動脈瘤手術中的應用效果。

1 資料與方法

1.1 研究對象2017年1月至2018年9月夾閉術治療顱內動脈瘤45例，其中男24例，女21例；年齡40～72歲，平均（53.87±3.86）歲。動脈瘤位于大腦中動脈15例、大腦前交通動脈18例、基底動脈12例；未破裂動脈瘤7 例；破裂動脈瘤38 例，其中術前Hunt-Hess分級Ⅰ級13例，Ⅱ級16例，Ⅲ級7例，Ⅳ級2例。

1.2 CTA 檢查方法 膠帶以及頭托固定頭部，容積掃描行峰值法，參數設置：層厚0.625 mm，間距0.625 mm，電壓120 kV，電流200 mAs，視野220 mm，矩陣512×512。掃描范圍從顱底至顱頂，完成數據采集之后對峰值進行測定。然后，使用碘海醇非離子造影劑進行128 排CT 平掃、增強掃描，并將數據上傳到

工作站進行重建，利用數據進行計算機建模[3]。

1.3 3D 打印 區域閾值法對顱內動脈瘤CTA 血管閾值進行選擇，然后進行初步三維模型構建，選擇目瘤體及血管后，通過算法迭代獲得瘤體復合三維模型，以.stl格式導出，去除干擾細小分支，進行支撐設置，使用光固化原理的專用3D 打印設備制備出1∶1 的腦血管瘤體模型。見圖1。

圖1 右側大腦中動脈動脈瘤CTA及其3D打印模型

1.4 手術方法3D模型制作完畢，對照CTA檢查其精確性，運用3D 動脈瘤模型與家屬溝通病情。根據3D 模型，術前多角度演練夾閉方式，規劃最優的手術方案、體位以及手術入路，有針對性準備動脈瘤夾，術中將模型與手術體位擺放同一角度，直觀顯示動脈瘤頸與周邊血管的關系，降低術中操作副損傷。

1.5 觀察指標 首先，術中將3D 打印模型中瘤體寬度等數值同動脈瘤夾閉術前顱腦CTA 檢查結果對比，評定兩者誤差情況；術后隨訪3～6 個月，根據GOS評分評估預后。

1.6 統計學方法 采用SPSS 21.0軟件分析；計量資料以x±s表示，用t檢驗；P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 CTA與3D打印技術比較3D打印技術測量動脈瘤長度、寬度以及厚度與CTA 無明顯差異（P＞0.05，表1）。

表1 CTA和3D打印技術測量顱內動脈瘤結果比較（mm）

2.2 治療結果45例動脈瘤均完全夾閉。術后6個月GOS評分5分29例，4分10例，3分5例，2分1例。

3 討論

近年來，隨著技術的不斷提高與進步，3D 打印技術在醫學多個領域當中得到了運用。術前通過3D打印技術得到動脈瘤模型，有助于評估手術風險及可行性，有利于手術操作順利進行[4]。

3D 打印技術能夠有效建立顱內動脈瘤3D 模型，術前幫助準確分析動脈瘤解剖結構以及相應的毗鄰關系，模擬瘤頸分離以及選擇動脈瘤夾等，可更為直觀的觀察動脈瘤實際情況；術中3D模型放置于手術臺，可進行多角度觀察，有利于觀察腦血管解剖特點，并準確評估腦實質、顱骨解剖關系等情況，有利于減少解剖結構的不必要暴露，降低并發癥發生率[5]。本文結果顯示，3D 打印技術和顱腦CTA 測得的腦動脈瘤體長度、寬度以及厚度無明顯差異（P＞0.05），借助3D打印模型的指導，45例動脈瘤均完全夾閉，圍手術期沒有出現癲癇以及偏癱等并發癥，無手術死亡病例。應用3D打印技術制作動脈瘤模型，可促進有效交流，更好地掌握腦血管解剖結構，降低手術風險系數等[6]。但是基于CTA數據的3D打印模型，CT效果較差，所以無法有效將血管、顱骨以及顱神經等解剖結構進行清晰顯示。另外，顱內動脈處于搏動狀態，會影響圖像清晰度，或者出現偽影，導致結果不準確。

總之，術前應用3D 打印技術制作動脈瘤模型，可還原瘤體及其周圍血管毗鄰關系，不僅有利于術前醫患交流，且能夠更為直接的掌握病情并制定顯微手術方案。