3D Slicer軟件聯(lián)合手機導航輔助神經內鏡手術治療基底節(jié)區(qū)高血壓腦出血患者的臨床效果▲

黃 毅 黃常堅 黃建榮

(1 廣西中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院神經外科，廣西南寧市 530022； 2 梧州市人民醫(yī)院神經外科，廣西梧州市 543099)

高血壓腦出血占腦卒中的10%～20%，好發(fā)于基底節(jié)區(qū)，是最常見的腦血管疾病之一，致死率、致殘率均較高[1]?；坠?jié)區(qū)高血壓腦出血的傳統(tǒng)手術方式為開顱血腫清除術和微創(chuàng)血腫穿刺引流術，但隨著顯微技術的發(fā)展與應用，小骨窗血腫清除術逐漸成為治療高血壓腦出血的主要手術方法[2]。近年來，神經內鏡輔助開顱腦血腫清除術以其高效、微創(chuàng)的特點受到越來越多的關注[3]。然而目前神經內鏡下行高血壓腦出血手術仍然采用體表定位法建立穿刺工作通道，缺乏對腦血腫立體維度的觀察，從而在估計穿刺角度和深度、血腫寬度時容易出現(xiàn)偏差，影響血腫清除效率和手術效果。3D Slicer軟件作為一款虛擬現(xiàn)實軟件，可以重建腦血腫三維結構并獲取多個維度信息，將其結合手機導航輔助定位應用于神經內鏡手術可以使得手術定位更加精準，從而提高手術效果[4]。本研究觀察3D Slicer軟件聯(lián)合手機導航輔助神經內鏡手術治療基底節(jié)區(qū)高血壓腦出血患者的臨床效果。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 回顧性分析2016年1月至2020年8月在廣西中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院神經外科與梧州市人民醫(yī)院神經外科診治的87例基底節(jié)區(qū)高血壓腦出血患者的臨床資料。納入標準：(1)腦出血發(fā)病后48 h內入院；(2) CT提示基底節(jié)區(qū)腦血腫，有高血壓病史；(3)具有明確手術指征。排除標準：(1)雙側瞳孔散大的患者；(2)腦腫瘤導致卒中的患者；(3)凝血功能異?；颊?；(4)合并血管畸形及動脈瘤的患者；(5)無法耐受麻醉、手術者。根據治療方法將患者分為神經內鏡治療組(A組)42例和小骨窗開顱顯微手術組(B組)45例。A組中男性28例、女性14例，患者年齡37～77(57.01±15.12)歲；血腫量≤60 mL者31例，>60 mL者11例，血腫量為(42.02±25.13)mL；術前格拉斯哥昏迷量表(Glasgow Coma Scale，GCS)評分3～15(6.5±3.6)分。B組中男性33例、女性12例，患者年齡36～79(55.02±19.22)歲；血腫量≤60 mL者32例，>60 mL者13例，血腫量為(41.11±25.12)mL；術前GCS評分3～15 (6.3±3.3)分。兩組患者的性別、年齡、血腫量、術前GCS評分比較，差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)，具有可比性。本研究已通過廣西中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院與梧州市人民醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會的審批。

1.2 手術方法 A組采用3D Slicer軟件聯(lián)合手機導航輔助神經內鏡手術治療：術前分別在患者外耳道、兩眉間連線中點貼放心電圖電極片作簡易標記，然后進行CT掃描，使用3D Slicer軟件中的Gyroscope模塊計算穿刺角度和深度，設定5個參考點、3個基準平面，設定進入點和目標點，測出穿刺路徑長度；使用Gyroscope模塊測量穿刺道與基準平面的夾角，計算穿刺道與地平面的夾角。將角度等數據導入手機陀螺儀APP，通過其圖片透視功能，將參考點與患者頭部標志點重合，描畫腦內血腫體表投影?；颊呔捎萌砺樽?，取仰臥位。采用經額穿刺法，在冠狀縫前1 cm旁開中線3 cm處做一直切口，長度4～5 cm，于切口中心顱骨鉆孔1個，骨孔直徑約3 cm。切開硬腦膜后用雙極電凝鑷子電凝穿刺點皮層，將手機裝入透明無菌袋密封，與穿刺導芯尾部一起抓持，抓持手調整穿刺導芯穿刺角度，待手機顯示角度數值與術前測算角度數值一致后，固定方向，助手移除手機，術者將導芯導入血腫中心部位進行穿刺，見圖1。經導芯尾部套入工作套筒，撤除導芯，將0°內鏡置入套筒，在內鏡監(jiān)視下用吸引器輕柔吸出血腫。隨著部分血腫吸出，顱內壓降低，周邊的血腫會逐漸出現(xiàn)在內鏡視野下，適當調整內鏡角度即可觀察到血腫邊界。如血腫質地較硬難以吸出，可用取瘤鉗夾碎后分塊清除。清除大部分血腫后可見活動性出血，內鏡下可清晰辨認責任動脈并予以電凝。一邊清除血腫一邊慢慢將套筒退出，直至內鏡下和透明套筒壁未觀察到血腫及活動性出血為止。清除血腫完畢后血腫腔放置止血紗，關顱。

圖1 手機陀螺儀APP輔助精準把控穿刺角度

B組采用小骨窗血腫清除術治療：依據術前CT影像，選擇血腫最大層面與血腫最近的腦皮層，以此為中心設計直切口或馬蹄形切口?；颊卟捎萌砺樽?，取仰臥位，頭偏向健側。于切口中心用銑刀做一4 cm×3 cm的成型小骨瓣。以“十字”形剪開硬腦膜，使用雙極電凝鑷子電凝穿刺點皮層，根據術前CT影像，手持腦穿針垂直穿刺達血腫腔，腦穿針可抽出血腫即為穿刺成功；拔出腦穿針，將顯微鏡(德國徠卡公司，型號：F40)沿穿刺道置入血腫腔，期間避免與血管接觸，進入血腫腔后將吸引器頭端放置在血腫腔中央部位，調節(jié)負壓進行吸引；調整腦壓板和顯微鏡，從各個方向探查并清除殘留血腫。清除完畢后仔細尋找是否有活動性出血并予以電凝止血，反復沖洗血腫腔后放置引流管，妥善關閉切口。

術后給予兩組患者常規(guī)鎮(zhèn)靜、輔助呼吸、抗感染、降顱壓、控制血壓等對癥處理，并于術后12 h復查頭顱CT。

1.3 觀察指標 比較兩組患者的手術時間(從切開頭皮到縫合頭皮的時間)、術中出血量(根據吸引器進行估算)、血腫清除率(根據多田公式計算，即術前血腫量與術后血腫量的比值)，以及術前與術后14 d的GCS評分(量表總分為3～15分，得分越低說明癥狀越嚴重)，術前與術后3 d的血清腫瘤壞死因子(tumor necrosis factor，TNF)α和超敏C反應蛋白(high-sensitivity C-reactive protein，hs-CRP)水平。

1.4 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 21.0軟件進行統(tǒng)計學分析。計量資料采用(x±s)表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗，組內比較采用配對t檢驗；計數資料采用例數(百分比)表示，比較采用χ2檢驗。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1 兩組患者手術時間、術中出血量、血腫清除率的比較 A組患者的手術時間短于B組，術中出血量少于B組，血腫清除率高于B組(均P<0.05)。見表1。

表1 兩組患者手術時間、術中出血量、血腫清除率的比較(x±s)

2.2 兩組患者手術前后GCS評分與血清TNF-α、hs-CRP水平的比較 兩組患者術前的GCS評分及血清TNF-α、hs-CRP水平比較，差異均無統(tǒng)計學意義(均P>0.05)。術后兩組患者的GCS評分及血清TNF-α、hs-CRP水平均高于術前(均P<0.05)；術后A組患者的GCS評分高于B組，血清TNF-α、hs-CRP水平均低于B組(均P<0.05)。見表2。

表2 兩組患者手術前后GCS評分與血清TNF-α、hs-CRP水平的比較(x±s)

3 討 論

基底節(jié)區(qū)腦出血是最常見的腦出血類型，其原因與豆紋動脈的破裂有關，出血后往往造成占位壓迫，導致天幕裂孔疝，同時血腫壓迫還會持續(xù)損害周圍腦細胞。外科手術治療基底節(jié)區(qū)腦出血的目的在于盡快解除腦血腫的占位效應，降低腦血腫的繼發(fā)損害，從而降低致死率和致殘率[5]。有研究顯示，高血壓腦出血患者術后常常在水腫期出現(xiàn)炎癥因子水平升高，這可對患者機體造成繼發(fā)損害，加重神經缺損程度，影響預后[6]。既往外科手術治療基底節(jié)區(qū)腦出血主要有兩種方式：(1)開顱腦血腫清除術，近年來以小骨窗開顱顯微手術最為常見，該術式具有創(chuàng)口小、開關顱迅速、減壓充分等優(yōu)點[7]，但需要牽引皮層才能清除血腫，而術中過度牽拉可導致側裂靜脈回流障礙及局灶性腦梗死[8]。(2)微創(chuàng)血腫穿刺引流術，包括硬通道、軟通道及立體定向抽吸等。穿刺引流術多在局部麻醉下進行，損傷小且操作簡便，但也存在不能直視下清除血腫和止血、不能快速徹底清除血腫、減壓效果較慢等缺點[9]。神經內鏡輔助手術介于開顱腦血腫清除術和微創(chuàng)血腫穿刺引流術之間，既有開顱手術清除血腫直觀、及時、清除率高的優(yōu)點，也具有穿刺手術微創(chuàng)、快速的特點，從而受到越來越多的重視[10]。然而神經內鏡手術的效果與術者的熟練度和經驗密切相關，經驗欠豐富的術者往往會出現(xiàn)血腫清除效果不滿意或者術后再出血等問題，在缺乏神經導航技術與儀器的基層醫(yī)院中尤為常見，原因與缺乏血腫的立體定位、術中穿刺位置和深度的精準把控不足有關[11]。根據術前CT影像定位后，從顳部進行穿刺是進入血腫的最短路徑，但由于腦血腫往往呈長條形，置入工作通道后需要擺動很大角度才能有效地觀察和清除血腫，因此目前臨床上最常用的手術路徑還是經額入路，該入路可以直接貫穿血腫長軸，有利于由深到淺完全清除血腫[12]。但經額入路從皮層到血腫腔的路徑較長，在術中容易導致兩個問題：一是由于沒有血腫的立體感和投影范圍感官，術者容易出現(xiàn)穿刺角度的偏差，無法將工作通道置入到最滿意的地方，從而給清除血腫帶來困難，造成術后血腫殘留率高；二是血腫最底端的中心往往是責任動脈出血的部位，如果工作套筒置入不滿意，清除血腫后責任動脈則出現(xiàn)在內鏡視野外，需要擺動工作通道才能進行止血，這將對腦組織造成不必要的損傷，止血困難或者止血效果不確切也加大了術后再出血的風險。

3D Slicer軟件可用于圖像分析(包括配準和實時編輯)、圖像可視化和圖像引導治療，其是一個免費、開源的軟件，安裝和使用簡單，具有強大的可擴展性，可以通過模塊嵌入的方式來增加新的功能和應用。3D Slicer軟件的主要特征有：(1)適用于從頭到腳的各個組織器官；(2)可兼容MRI、CT、超聲、核醫(yī)學及顯微鏡下的影像；(3)擁有雙向可交互性。3D Slicer軟件可以將其他設備采集的信息引入場景，結合智能手機軟件獲取目標的立體定位并具有導航效果[13]。將CT薄層掃描的DICOM格式導入電腦3D Slicer軟件，可以在5～15 min內完成血腫的建模，并與手機軟件完成圖像融合，同時將計算出的穿刺角度等數據輸入手機陀螺儀APP，即可將血腫立體投影在患者體表。將手機用透明無菌袋密封后與工作鞘捆綁，通過查看手機陀螺儀APP顯示的數據調整角度，引導工作鞘穿刺，從而完成對血腫腔的精準穿刺。本研究結果顯示，A組患者的手術時間短于B組，術中出血量少于B組，血腫清除率高于B組(均P<0.05)；兩組患者術后GCS評分均較術前有明顯改善，但A組患者術后14 d的GCS評分高于B組(P<0.05)。這表明，采用3D Slicer軟件聯(lián)合手機導航輔助神經內鏡手術治療可更徹底地清除血腫，更快速地解決占位。同時，本研究還比較兩組患者手術前后的血清炎性因子水平，結果顯示，術后兩組患者血清TNF-α、hs-CRP水平均高于術前，但A組患者血清TNF-α、hs-CRP水平均低于B組(均P<0.05)。這表明采用3D Slicer軟件聯(lián)合手機導航輔助神經內鏡手術可以更有效地控制患者術后炎癥反應，從而減輕術后的繼發(fā)神經細胞損傷，更有利于患者的恢復。其原因可能為：神經內鏡下手術血腫清除率更高。另一方面，使用套筒作為工作通道的神經內鏡下血腫清除術與其他術式有所不同，小骨窗顯微內鏡下清除血腫通常需要在皮層造瘺后用牽引器牽引皮層，并通過不斷調整角度使顯微鏡和腦壓板從各個角度對血腫進行吸除和電凝，在清除過程中不可避免地對血腫周圍的腦組織造成一定的損害；精確導航下的神經內鏡手術不是直接吸引各個方向的血腫，而是始終保持內鏡和吸引器位于血腫中心，由于減壓的原因，隨著中心位置的血腫不斷被吸除，周邊的血腫會不斷向工作通道視野內涌入，從而無須調整角度四處尋找殘存血腫，術中對基底節(jié)區(qū)血管和正常腦組織造成的醫(yī)源性損傷更小，因此手術損傷應激誘發(fā)的炎性因子水平更低。

綜上所述，采用3D Slicer軟件聯(lián)合手機導航輔助神經內鏡手術治療基底節(jié)區(qū)高血壓腦出血患者，能明顯縮短手術時間，減少術中出血量，提高血腫清除率，減輕術后炎癥反應，有效改善患者預后，值得臨床推廣。