3D Slicer軟件輔助神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)治療腦出血的系統(tǒng)評(píng)價(jià)

張惠1，張彬，陳節(jié)

(1. 銅陵職業(yè)技術(shù)學(xué)院，安徽 銅陵 244061；2. 安徽省銅陵市人民醫(yī)院，安徽 銅陵 244061)

高血壓腦出血是高血壓病的晚期并發(fā)癥之一，死亡率和致殘率很高[1]。目前高血壓腦出血的發(fā)病率呈現(xiàn)逐年遞增的趨勢(shì)，已經(jīng)成為一個(gè)全球性的健康問題。高血壓腦出血的外科手術(shù)應(yīng)盡可能減少對(duì)腦組織的損傷，以最小創(chuàng)傷代價(jià)清除腦內(nèi)血腫是微侵襲神經(jīng)外科手術(shù)治療的基本要求和治療原則[2]。神經(jīng)內(nèi)鏡技術(shù)的出現(xiàn)，是神經(jīng)外科革命式的進(jìn)步，也是目前微侵襲神經(jīng)外科的主要發(fā)展方向[3-4]。近年來神經(jīng)內(nèi)鏡已逐步應(yīng)用于腦出血的手術(shù)治療中，相比傳統(tǒng)顯微鏡下手術(shù)，神經(jīng)內(nèi)鏡創(chuàng)傷更小，但同時(shí)對(duì)腦內(nèi)血腫的術(shù)前定位及手術(shù)入路要求就更為嚴(yán)格和精確。目前CT/MRI聯(lián)合神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)以及術(shù)中超聲能夠精確定位血腫[5-6]，從而完美地輔助神經(jīng)內(nèi)鏡技術(shù)。但導(dǎo)航系統(tǒng)成本較高，多數(shù)基層醫(yī)院尚無經(jīng)濟(jì)能力購買，因此束縛了神經(jīng)內(nèi)鏡技術(shù)在基層醫(yī)院的發(fā)展。

美國麻省理工學(xué)院的人工智能實(shí)驗(yàn)室于2007年推出3D Slicer軟件[7]，該軟件可將影像學(xué)二維圖像重建成三維模型，并且完全免費(fèi)、完全開源。該軟件在技術(shù)上可將患者術(shù)前影像學(xué)資料二次處理，生成三維圖像，結(jié)合體表標(biāo)記點(diǎn)對(duì)顱內(nèi)病變進(jìn)行重建，通過投影進(jìn)行體表定位和手術(shù)入路模擬。我國解放軍總醫(yī)院陳曉雷教授自2016年來致力于將該技術(shù)在全國神經(jīng)外科推廣，部分神經(jīng)外科醫(yī)生已將該技術(shù)用來指導(dǎo)神經(jīng)內(nèi)鏡清除腦內(nèi)血腫的臨床工作中，且取得初步成果。那么3D Slicer軟件是否能作為一種可靠的技術(shù)用來輔助神經(jīng)內(nèi)鏡，其安全性及有效性如何，目前尚無確切定論。為明確這一問題，本文收集3D Slicer軟件輔助神經(jīng)內(nèi)鏡清除腦內(nèi)血腫的臨床試驗(yàn)，應(yīng)用Meta分析提取的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)評(píng)價(jià)3D Slicer軟件作為神經(jīng)內(nèi)鏡輔助技術(shù)的安全性及有效性。

1 資料與方法

1.1 文獻(xiàn)檢索 計(jì)算機(jī)檢索CBM、WanFang、CNKI、PubMed，Embase，Cochrane Library數(shù)據(jù)庫相關(guān)文章，檢索過程由兩人完成，檢索文獻(xiàn)發(fā)布日期截止至2018年10月02日，中文檢索詞包括“腦出血”“顱內(nèi)血腫”“神經(jīng)內(nèi)鏡”，英文檢索詞包括“Cerebral Hemorrhage”“Intracranial Hemorrhage”“Neuroendoscopy”，共用檢索詞“3D Slicer”，中文限定條件“人類”，英文限定條件為“Humans”，研究類型為隨機(jī)對(duì)照研究或非隨機(jī)對(duì)照研究?；疑墨I(xiàn)數(shù)據(jù)質(zhì)量較難評(píng)估，若數(shù)據(jù)完整，也將文獻(xiàn)納入Meta分析。

1.2 納入標(biāo)準(zhǔn)

1.2.1 研究類型 隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)或非隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)。

1.2.2 研究對(duì)象 神經(jīng)外科腦出血且接受手術(shù)治療患者。

1.2.3 干預(yù)措施 試驗(yàn)組為應(yīng)用3D Slicer軟件輔助神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)清除顱內(nèi)血腫，對(duì)照組為傳統(tǒng)顯微鏡下手術(shù)開顱清除血腫。

1.2.4 結(jié)局指標(biāo) 主要結(jié)局為：①血腫清除率；②手術(shù)時(shí)間；③手術(shù)失血量；④術(shù)后并發(fā)癥(包括顱內(nèi)再出血、顱內(nèi)感染、肺部感染、肝腎功能異常)；⑤預(yù)后狀況(相關(guān)隨訪功能康復(fù)評(píng)分)。

1.3 文獻(xiàn)數(shù)據(jù)提取 由兩位研究者按照納入標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)立篩選文獻(xiàn)，按照所設(shè)計(jì)的預(yù)提取表格提取信息資料，并將所提取資料統(tǒng)一以表格形式列出，兩位作者互相檢查核對(duì)，如意見出現(xiàn)分歧，則通過第三方解決。

1.4 文獻(xiàn)質(zhì)量評(píng)價(jià) RCTs按照Cochrane干預(yù)措施系統(tǒng)評(píng)價(jià)手冊(cè)5.0.1版本偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)，Non-RCTs按照MINORS條目進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)由兩位人員獨(dú)立完成，如遇分歧，則通過第三方解決。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用RevMan 5.3統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行分析，對(duì)于連續(xù)性變量，當(dāng)結(jié)果測(cè)量的量綱相同并且均數(shù)差別不大時(shí)選擇均數(shù)差(MD)表示，反之則用標(biāo)準(zhǔn)化均數(shù)差(SMD)表示，分類變量則采用比值比(OR)及95%CI表示，均以P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。采用Q檢驗(yàn)對(duì)納入研究進(jìn)行異質(zhì)性檢驗(yàn)，P≥0.1且I2<50%，認(rèn)為各研究間無異質(zhì)性，采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析；P<0.1且I2<50%，說明各研究間異質(zhì)性可以接受，采用固定效應(yīng)模型；若P<0.1且I2≥50%，認(rèn)為各研究間存在明顯異質(zhì)性，采用隨機(jī)效應(yīng)模型，并尋找異質(zhì)性來源，結(jié)合臨床實(shí)際考慮該結(jié)果是否有意義，并決定是否放棄該結(jié)局Meta分析。

2 結(jié)果

2.1 文獻(xiàn)檢索結(jié)果 最終納入6個(gè)研究[8-13]，均為中文研究，其中包括1個(gè)RCT，其他均為Non-RCTs，文獻(xiàn)檢索及篩選流程見圖1。

圖1 文獻(xiàn)篩選流程圖

2.2 納入研究一般特征及方法質(zhì)量學(xué)評(píng)價(jià) 最終納入6個(gè)研究，共計(jì)348例患者，統(tǒng)計(jì)各研究一般資料，并對(duì)各研究行質(zhì)量評(píng)價(jià)，結(jié)果見表1。

表1 納入研究一般特征及方法質(zhì)量學(xué)評(píng)價(jià)

注：E：3D Slicer輔助神經(jīng)內(nèi)鏡組；M：顯微鏡組；*為同作者同年度第二篇文章標(biāo)識(shí)；#為RCT質(zhì)量評(píng)價(jià)，其中序列產(chǎn)生、不完全結(jié)局?jǐn)?shù)據(jù)評(píng)價(jià)為低風(fēng)險(xiǎn)，分配隱藏、盲法、選擇性結(jié)局報(bào)告、其他議題評(píng)價(jià)均為不清楚；其余均為MINORS評(píng)分；①血腫清除率；②手術(shù)時(shí)間；③手術(shù)失血量；④術(shù)后并發(fā)癥(包括顱內(nèi)再出血、顱內(nèi)感染、肺部感染、肝腎功能異常)；⑤預(yù)后狀況(相關(guān)隨訪功能康復(fù)評(píng)分)

2.3 療效分析

2.3.1 血腫清除率 6個(gè)研究均報(bào)告了血腫清除率，陳向榮等[8]在研究中將血腫清除率轉(zhuǎn)換為二分類變量行卡方檢驗(yàn)，故無法獲得具體血腫清除率數(shù)據(jù)。最終納入5個(gè)研究，共計(jì)267例患者。各研究間有較大異質(zhì)性(I2=90%)。采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析，結(jié)果顯示試驗(yàn)組血腫清除率較高，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[MD=12.42，95%CI(6.85，18.00)，P<0.0001]，結(jié)果見圖2。

圖2 血腫清除率森林圖

2.3.2 手術(shù)時(shí)間 6個(gè)研究均報(bào)告了手術(shù)時(shí)間，共計(jì)348例患者。各研究間有較大異質(zhì)性(I2=92%)，采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析，結(jié)果顯示試驗(yàn)組手術(shù)耗時(shí)較少，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[SMD=-2.94，95%CI(-4.06，-1.81)，P<0.0001]，結(jié)果見圖3。

圖3 手術(shù)時(shí)間森林圖

2.3.3 手術(shù)失血量 共有4個(gè)研究報(bào)告了手術(shù)失血量，共計(jì)287例患者。各研究結(jié)果間有較高異質(zhì)性(I2=98%)，采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行分析，結(jié)果顯示試驗(yàn)組手術(shù)失血量較少，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[SMD=-7.51，95%CI(-11.18，-3.85)，P<0.0001]，結(jié)果見圖4。

2.3.4 并發(fā)癥發(fā)生率 共有4個(gè)研究報(bào)告了并發(fā)癥發(fā)生率，共計(jì)260例患者。各研究結(jié)果間同質(zhì)性較好(P=0.71，I2=0%)，采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行分析，結(jié)果顯示試驗(yàn)組并發(fā)癥發(fā)生率降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[OR=0.26，95%CI(0.12，0.56)，P<0.001]，結(jié)果見圖5。

2.3.5 預(yù)后評(píng)分 共5個(gè)研究報(bào)告了患者預(yù)后，共計(jì)288例患者。其中易劍波等[10]、朱元快[11]報(bào)告患者術(shù)后3個(gè)月mRS評(píng)分，陳向榮等[8]報(bào)告了患者術(shù)后6個(gè)月ADL分級(jí)，黃偉等[13]報(bào)告了患者術(shù)后6個(gè)月Barthel(BI)指數(shù)，楊凱等[9]報(bào)告了術(shù)后6個(gè)月GOS評(píng)分。各研究采用評(píng)分量表不同，將各研究量表按等級(jí)賦值，以賦值越小表示病患恢復(fù)越滿意，分類變量賦值后計(jì)算均數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)差，再納入合并。各研究結(jié)果間同質(zhì)性較好(P=0.88，I2=0%)，采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行分析，結(jié)果顯示試驗(yàn)組并發(fā)癥發(fā)生率降低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[SMD=-0.58，95%CI(-0.82，-0.34)，P<0.00001]，結(jié)果見圖6。

3 討論

目前神經(jīng)內(nèi)鏡技術(shù)在臨床上應(yīng)用較廣，多數(shù)基層醫(yī)院神經(jīng)外科已逐步引進(jìn)神經(jīng)內(nèi)鏡，但實(shí)際臨床工作中，因無法匹配神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)，導(dǎo)致神經(jīng)內(nèi)鏡技術(shù)發(fā)展遲緩。3D Slicer軟件具備完善成熟的三維重建影像資料技術(shù)，將術(shù)前影像學(xué)資料進(jìn)行三維重建，根據(jù)體表Mark點(diǎn)進(jìn)行投影，可準(zhǔn)確地獲得病灶的體表投影[14]，通過計(jì)算角度得到最佳穿刺方向，也可通過模擬開顱獲取最合適大小骨窗[15-16]。國內(nèi)部分臨床醫(yī)師最開始將3D Slier技術(shù)應(yīng)用到腦室外引流手術(shù)中[17-18]，均收獲了良好的臨床效果，其重建數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性得到了肯定，因此許多學(xué)者開始將3D Slicer軟件應(yīng)用到腦出血的神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)治療中來[19-20]。

然而在檢索相關(guān)文獻(xiàn)以及篩選納入文獻(xiàn)的過程中，我們發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)外文文獻(xiàn)對(duì)3D Slicer的報(bào)道都集中于醫(yī)學(xué)教學(xué)工作[21-22]，而報(bào)道3D Slicer應(yīng)用在臨床工作的外文文獻(xiàn)則少之又少。因此本文所納入的6個(gè)研究均為中文文獻(xiàn)，并且僅1篇[13]為隨機(jī)對(duì)照研究。各個(gè)研究樣本量均較低，方法質(zhì)量學(xué)評(píng)分均不高，各研究均未分析盲法、失訪、意向性分析以及樣本量預(yù)估等問題，因此各研究均有可能存在一定的選擇、實(shí)施、測(cè)量偏倚。

本文共納入6個(gè)研究，旨在評(píng)價(jià)3D Slicer軟件是否能作為一種可靠的技術(shù)用來輔助神經(jīng)內(nèi)鏡，并探討其安全性及有效性。文中對(duì)并發(fā)癥發(fā)生率及預(yù)后評(píng)分的Meta分析中，各研究之間同質(zhì)性較好，合并效應(yīng)量結(jié)果較為穩(wěn)健，可以認(rèn)為3D Slicer結(jié)合神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)治療腦出血，可以減少腦出血患者術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生，并能更好地改善患者的預(yù)后。而對(duì)血腫清除率、手術(shù)時(shí)間、手術(shù)出血量的Meta分析中，Q檢驗(yàn)提示各研究間異質(zhì)性較高，敏感性分析后仍未見異質(zhì)性有明顯下降。我們認(rèn)為臨床工作中，手術(shù)資質(zhì)及水平無法做到固定、統(tǒng)一，這是導(dǎo)致異質(zhì)性產(chǎn)生的原因，因此結(jié)合臨床實(shí)際工作，統(tǒng)計(jì)量仍有臨床意義，即3D Slicer輔助神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)治療腦出血，可以更完整地清除血腫，并且縮短手術(shù)時(shí)間，以及減少術(shù)中失血量。

綜上所述，我們認(rèn)為在神經(jīng)外科腦出血患者的手術(shù)治療當(dāng)中，3D Slier輔助神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)治療腦出血是安全、有效、可行的，在3D Slicer重建技術(shù)的輔助下，神經(jīng)內(nèi)鏡可以完整清除血腫，節(jié)省手術(shù)時(shí)間，減少手術(shù)出血量，患者并發(fā)癥發(fā)生率低，整體預(yù)后較為滿意。同時(shí)本系統(tǒng)評(píng)價(jià)自身有一定局限性，納入的研究數(shù)目較少，文獻(xiàn)質(zhì)量方法評(píng)價(jià)得分均不高，存在一定偏倚，從而影響了本文結(jié)果的論證強(qiáng)度。因此本研究?jī)H為臨床決策者提供參考，該研究結(jié)果仍需要開展設(shè)計(jì)完善的、質(zhì)量較高的大樣本隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)。