3D-slicer 聯合Sina/ MosoCam 軟件輔助神經內鏡治療幕上高血壓性腦出血的臨床應用

王文舉 吳遠山 蔡 強 李知陽 宋 平 魏航宇 周 龍 雷 盼

1.武漢大學人民醫院神經外科，湖北武漢 430060；2.湖北省麻城市第二人民醫院外二科，湖北黃岡 438300

高血壓腦出血是臨床較為常見的急重癥或危重癥疾病，具有發病急、進展快、死亡率和殘疾率高等特點。近30 年來，出血性卒中在所有腦卒中患者中占比為9%～28%[1-2]，我國腦卒中發病率呈上升趨勢（246.8/10 萬），出血性卒中占比高達23.8%[3]。高血壓腦出血中出血部位最多見的為基底節區，也是幕上最常見的出血區域，其死亡率和殘疾率高居我國腦卒中的首位[4]。目前外科手術是主要治療方式之一[5]，而手術目的是清除血腫，緩解或解除占位效應，減輕腦水腫及血腫毒性，但手術會帶來腦組織二次損傷，因此，在達到手術目的的同時，保證手術的微創性是目前腦出血外科治療的研究方向[6]。本研究選擇武漢大學人民院神經外科收治的幕上高血壓性腦出血患者的臨床資料，比較不同手術入路的設計及選擇患者的血腫清除率、再出血發生率、顱內感染率、格拉斯哥昏迷量表（Glasgow coma scale，GCS）[7]評分及腦卒中改良Rankin量表（modified Rankin scale，mRS）[8]評分等相關臨床信息。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2019 年6 月至2021 年9 月武漢大學人民院神經外科收治的50 例幕上高血壓性腦出血患者，根據手術入路的設計及選擇分為3D-slicer 組（21 例）和CT 組（29 例）。所有患者的手術都經家屬簽署手術知情同意書后進行，并且本研究通過武漢大學人民醫院倫理委員會審核（WDRY2022-KS002）。

納入標準：①年齡30～80 歲；②患有高血壓病；③顱腦CT 提示小腦幕以上高密度影，頭頸部CT 血管造影排除血管畸形；④發病6～24 h 內手術。排除標準：①GCS 評分＜5 分或瞳孔散大（一側或雙側）；②繼發原因的腦出血，如血管畸形、腫瘤卒中、外傷出血等；③存在凝血功能障礙或無法耐受手術；④合并嚴重殘疾及其他基礎疾病。

1.2 術前定位

CT 組采用CT 輔助定位，借助患者CT 影像學圖像、畫線筆、軟尺等工具進行術前定位。3D-slicer 組采用3D-slicer 聯合Sina/MosoCam 軟件進行手術入路設計及選擇。將患者顱腦CT 掃描DICOM 格式數據使用3D-slicer 4.10.2 軟件進行計算機模擬影像融合，強化并重建血腫，再依次重建頭皮和顱骨，形成三維立體模型，并在模型上進行勾畫標準定位曲線（標準定位曲線包括兩條基線：一是雙側基于眼外眥與外耳孔的體表連線的垂直曲線，二是眉間與枕外粗隆的正中體表曲線），將頭部分為4 個象限，用于初步確定血腫所在部位。在重建頭顱模型上對病變部位進行體積計算、定位、模擬手術等操作，選擇合適手術入路。見圖1。

圖1 3D-slicer 軟件重建術前圖像定位

1.3 手術方法

1.3.1 3D-slicer 組 全麻后，將3D-slicer 軟件重建圖像利用Sina/MosoCam軟件進行體表投影，使圖像與患者頭皮預置標記點重合，記號筆標記頭皮表面投影。在標記部位劃4～5 cm 皮膚切口線，乳突撐開器撐開頭皮、依次分離骨膜，鉆穿顱骨，先將帶有擴張球囊的引流管置入血腫腔內，抽取部分血腫減壓，適當擴張球囊，然后用開骨窗工具擴大骨窗直徑約3.0 cm，“＋”切開硬腦膜并使用縫線將其懸吊于骨緣，雙凝電凝仔細切開皮層，置入神經內鏡專用管鞘到血腫腔內；然后置入帶有光源的鏡頭在直視情況下，使用小孔吸引器輕輕吸除血腫。若出現滲血用適量明膠海綿或速即紗輕輕壓迫止血；對于活動性出血則可用輸出低功率雙極凝血器止血；血腫腔內放置引流管引流殘余血腫，最后還納固定骨瓣，逐次分層縫合皮膚切口。見圖2。

圖2 左側基底節區腦出血患者的3D-slicer 聯合Mosocam 軟件體表投影定位及神經內鏡清除血腫

1.3.2 CT 組 全麻后，利用CT 影像學數據進行血腫定位，并根據血腫定位情況選擇合適的手術切口及入路，其余方式與3D-slicer 組類似。

1.4 觀察指標

比較兩組術后第1 天血腫清除率、手術時間（從麻醉到手術結束）、術后再出血發生率、置管時間、顱內感染率、出院時GCS 評分及mRS 評分。通過3Dslicer 軟件計算患者血腫量，并通過公式計算術后第1 天血腫清除率[9-10]，血腫清除率=［（術前血腫量-術后血腫量）／術前血腫量］×100%。

1.5 統計學方法

采用SPSS 19.0 軟件進行數據分析，符合正態分布的計量資料用均數±標準差（）表示，組間比較采用t 檢驗；不符合正態分布的采用中位數（M）和四分位數（P25，P75）表示，組間比較采用秩和檢驗。計數資料用例數表示，組間比較采用χ2檢驗或Fisher 確切概率法。以P <0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組一般資料及臨床資料比較

兩組性別、年齡、入院收縮壓、糖尿病、入院GCS評分、術前血腫量比較，差異無統計學意義（P ＞0.05）。見表1。

表1 兩組一般資料及臨床資料比較

2.2 兩組術后相關指標比較

兩組術后均未出現再出血患者。兩組血腫清除率、手術時間比較，差異有統計學意義（P <0.05）；兩組顱內感染、置管時間、出院GCS 評分及mRS 評分比較，差異無統計學意義（P ＞0.05）。見表2。

表2 兩組術后相關指標比較

3 討論

幕上高血壓腦出血是神經外科常見疾病，具有發病率、死殘率、經濟負擔高的特點[11]。自發性腦出血患者年病死率高達54%，且約75%的長期生存患者中存在不同程度的殘疾[12]。近年來隨著神經內鏡技術的廣泛應用，經顱神經內鏡治療幕上高血壓腦出血手術已逐漸成熟，其具有手術切口小、血腫清除率高、止血效果好等優勢[13-16]。3D-slicer 是由哈佛大學Brigham婦女醫院等聯合開發的一種醫學影像處理分析與視覺化的開源系統[17]，軟件通過將患者影像學數據重建為三維立體模型，從而確定病變部位。目前利用3Dslicer 軟件重建顱內血腫輔助神經內鏡治療幕上高血壓腦出血已成為一種趨勢[18-19]。Sina 軟件（Android 系統手機）與MosoCam（iOS 系統手機）為二次曝光軟件，與第一次重建影像融合后可用于病變手術定位。國內學者[20-21]將Sina 件應用于輔助投影，通過移動手機并借助頭部特殊體表標志如耳上緣、鼻根等進行切合，為個體化手術設計提供指導[22-25]，但仍存在投影角度及距離誤差，為此本研究添加MosoCam 軟件進行輔助投影，可以在手機內調整距離及角度，并且在重建三維圖像時，矯正基線從而進一步降低投影誤差。3Dslicer 聯合Sina/MosoCam 軟件對幕上高血壓腦出血進行三維重建及無創精準定位，優化了手術入路，盡可能避開功能區，為神經內鏡手術提供了精準定位方式。本研究創新性采用3D-slicer 軟件進行個體化術前定位，并且規劃術前手術入路，實現腦出血定位的精準化。本研究結果顯示，3D-slicer 組血腫清除率高于CT 組，同時高于相關研究[13,26]。本研究結果顯示，3Dslicer 組手術時間短于CT 組。提示3D-slicer 聯合Sina/MosoCam 軟件進行手術入路設計及選擇能夠更高效地搶救患者。本研究結果顯示，兩組出院GCS 評分及mRS評分比較，差異無統計學意義（P ＞0.05）。可能是由于本研究病例數較少，缺乏多中心、大樣本的臨床對比研究結果，在整體短期預后療效上的優勢仍需進一步論證。

綜上所述，3D-slicer 聯合Sina/MosoCam 軟件輔助神經內鏡治療幕上高血壓性腦出血在術前規劃手術入路及術后評估方面具有指導意義，具有便捷，血腫清除率高，療效明顯等特點，值得進一步研究與推廣。