3D 打印技術(shù)高血壓腦出血模型的建立及在神經(jīng)內(nèi)鏡下手術(shù)訓(xùn)練中的應(yīng)用價(jià)值

謝瑞祿，劉德華，徐俊

1 贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 （江西贛州 341000）；2 瑞金市人民醫(yī)院 （江西瑞金342500）

高血壓腦出血（hypertensive cerebral hemorrhage, HICH）是高血壓嚴(yán)重的并發(fā)癥之一[1]，多見(jiàn)于50 歲以上的高血壓患者。HICH 發(fā)病常因情緒激動(dòng)、過(guò)度腦力、體力勞動(dòng)或其他因素引起血壓急劇升高，導(dǎo)致腦部血管的微小動(dòng)脈瘤損傷破潰而出血，患者出現(xiàn)頭部脹痛、突然的意識(shí)障礙和癱瘓等癥狀。外科手術(shù)為治療高血壓腦出血的常見(jiàn)方法，其中神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)為一種常用的微創(chuàng)手術(shù)方式[2]。

熟練的手術(shù)操作是手術(shù)順利進(jìn)行和手術(shù)治療效果的重要保障。因此，對(duì)手術(shù)操作的培訓(xùn)是近年來(lái)研究的重點(diǎn)，尤其是對(duì)于神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)操作的培訓(xùn)，目前臨床主要應(yīng)用高血壓腦出血模型進(jìn)行培訓(xùn)[3]。近年來(lái)，3D 打印技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)疾病的模型建立和教學(xué)，并取得了較好的效果[4]，但目前關(guān)于3D 打印技術(shù)在高血壓腦出血模型的建立及其在神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)訓(xùn)練中應(yīng)用研究的報(bào)道較少，因此，本研究主要探討3D 打印技術(shù)用于高血壓腦出血模型的建立及其神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)訓(xùn)練中的應(yīng)用情況，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2022 年9 月至2023 年6 月贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科低年資住院醫(yī)師或研究生12 名為研究對(duì)象，均沒(méi)有神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)經(jīng)驗(yàn)，已完成理論學(xué)習(xí)并觀看神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)視頻,了解相關(guān)手術(shù)器械的基本情況和使用方式。12 名研究對(duì)象中男7 例，女5 例，年齡23～35 歲，平均（26.67±3.26）歲；學(xué)歷：研究生5 例，本科7 例。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批通過(guò)（倫理號(hào)：20221021），研究對(duì)象均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 高血壓腦出血患者3D 打印模型的制作

應(yīng)用飛利浦X線計(jì)算機(jī)斷層設(shè)備Bri-lliance iCT對(duì)高血壓腦出血患者進(jìn)行檢查，將重建模型變更為3D 打印技術(shù)機(jī)識(shí)別的格式，以1∶1 等比例打印。選擇對(duì)應(yīng)的顏色質(zhì)料匹配各自的結(jié)構(gòu)構(gòu)造打印，獲得顱骨及腦內(nèi)血腫打印模型。根據(jù)腦內(nèi)血腫打印模型制備血腫外壁薄層塑料容器，選用水淀粉混合紅墨水制備膠凍狀凝塊，置于顱內(nèi)真實(shí)血腫位置，顱內(nèi)其余空間充填未染色水淀粉凝塊，從而建立高血壓腦出血模型（圖1）。

圖1 高血壓腦出血3D 打印技術(shù)模型

1.2.2 操作訓(xùn)練情況

所有研究對(duì)象均參加神經(jīng)內(nèi)鏡下手術(shù)模擬訓(xùn)練，訓(xùn)練的形式主要是模擬示教、理論授課和視頻學(xué)習(xí)。學(xué)員根據(jù)患者既有的真實(shí)CT 影像進(jìn)行模型血腫定位。對(duì)神經(jīng)內(nèi)鏡的方向、角度進(jìn)行測(cè)試和調(diào)節(jié)，然后根據(jù)血腫位置在模型定位并鉆孔穿刺，使用組織導(dǎo)管擴(kuò)張器內(nèi)芯穿刺血腫腔，觀察確認(rèn)進(jìn)針點(diǎn)、進(jìn)針距離、進(jìn)針?lè)较虻龋⑸淦骰爻橐?jiàn)血腫后表示穿刺成功，后順著內(nèi)芯導(dǎo)入組織導(dǎo)管擴(kuò)張器外套管，建造手術(shù)模擬操縱空間，使用內(nèi)鏡清掃血腫。術(shù)后總結(jié)和分析操作情況，每次練習(xí)需選新的模型反復(fù)操練，每個(gè)研究對(duì)象均重復(fù)練習(xí)10 次。

1.3 觀察指標(biāo)

分別觀察初次練習(xí)和末次練習(xí)時(shí)的血腫穿刺成功率、單位時(shí)間血腫清除量（血腫清除量/手術(shù)時(shí)間）、血腫清除率[（術(shù)前CT 血腫量-術(shù)后CT 血腫量）/術(shù)前CT 血腫量] ×100%等。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 21.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。計(jì)量資料以表示，采用t檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以率表示，采用Fisher精確檢驗(yàn)。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 血腫穿刺成功率比較

初次練習(xí)，12 名研究對(duì)象中血腫穿刺成功4 例，血腫穿刺失敗8 例，初次練習(xí)的血腫穿刺成功率為33.33%（4/12）；末次練習(xí)，12 名研究對(duì)象中血腫穿刺成功12 例，無(wú)1 例失敗，末次練習(xí)的血腫穿刺成功率100.00%（12/12）。經(jīng)Fisher精確檢驗(yàn)結(jié)果顯示，初次練習(xí)的血腫穿刺成功率低于末次練習(xí)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。

2.2 單位時(shí)間血腫清除量和血腫清除率比較

12 名研究對(duì)象初次練習(xí)的單位時(shí)間血腫清除量和血腫清除率分別低于末次練習(xí)，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)表1。

表1 單位時(shí)間血腫清除量和血腫清除率比較

3 討論

高血壓腦出血致殘率和致死率均較高，是臨床較危重的顱腦疾病之一[5]。手術(shù)是治療高血壓腦出血常用方法，如開顱手術(shù)、神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)、立體定向或神經(jīng)導(dǎo)航輔助下血腫穿刺抽吸術(shù)等[6-8]。其中神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)應(yīng)用于高血壓腦出血具有微創(chuàng)、高效等優(yōu)點(diǎn)，其治療效果優(yōu)于開顱手術(shù)[9-11]。CT 是用于腦出血檢查的常用方法之一，但因臨床CT 定位誤差，術(shù)者操作偏差，患者個(gè)體化差異等因素，均可引起穿刺方向、距離出現(xiàn)偏移，導(dǎo)致術(shù)中穿刺失敗，而通過(guò)借助CT 結(jié)合術(shù)前3D 影像融合技術(shù)模擬穿刺通道，再以3D 打印技術(shù)機(jī)作為打印手術(shù)導(dǎo)板，建立穿刺通道從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)穿刺和血腫充分引流[12-13]。學(xué)員運(yùn)用神經(jīng)內(nèi)鏡根據(jù)血腫位置在模型定位并鉆孔穿刺，然后順著內(nèi)芯導(dǎo)入組織導(dǎo)管擴(kuò)張器外套管，建造手術(shù)模擬操縱空間，使用內(nèi)鏡清掃血腫，每個(gè)模型反復(fù)練習(xí)10 次，每次選擇不同的模型訓(xùn)練。準(zhǔn)確、安全的手術(shù)操作是確保手術(shù)順利完成的重要保障，而3D 打印技術(shù)用于建立高血壓腦出血模型和指導(dǎo)手術(shù)訓(xùn)練，可以顯著提高培訓(xùn)效果[14-16]。

本研究根據(jù)利用3D 打印技術(shù)輔助手術(shù)治療的典型高血壓腦出血患者模型，轉(zhuǎn)化為打印機(jī)識(shí)別的格式后進(jìn)行1∶1 等比例3D 打印，并通過(guò)不同顏色膠凍狀凝塊進(jìn)行內(nèi)部填充和血腫位置展示，建立高血壓腦出血模型。

本研究采用該模型對(duì)12 名研究對(duì)象進(jìn)行神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)訓(xùn)練培訓(xùn)，經(jīng)過(guò)10 次重復(fù)培訓(xùn)后，12 名研究對(duì)象的血腫穿刺成功率由33.33%提高至100.00%。且本研究結(jié)果也顯示，12 名研究對(duì)象初次練習(xí)的單位時(shí)間血腫清除量和血腫清除率分別低于末次練習(xí)，與陳向榮等[17]的研究結(jié)果基本一致，進(jìn)一步證實(shí)制作高血壓腦出血3D 打印技術(shù)模型并進(jìn)行神經(jīng)內(nèi)鏡下手術(shù)訓(xùn)練培訓(xùn)是可行的。周春輝等[18]的研究也證實(shí)在神經(jīng)內(nèi)鏡下對(duì)腦內(nèi)血腫模型進(jìn)行血腫清除術(shù)是可行、有效的。

綜上所述，通過(guò)建立3D 打印技術(shù)高血壓腦出血模型，并應(yīng)用于神經(jīng)內(nèi)鏡下手術(shù)訓(xùn)練培訓(xùn)，可有效提高操作技巧的熟練程度，確保手術(shù)安全。