3D slicer軟件輔助神經(jīng)內(nèi)鏡微創(chuàng)手術(shù)治療高血壓腦出血的臨床效果

易劍波 范學(xué)政 黃進(jìn)能 李亞平

[摘要]目的 探討3D slicer軟件輔助神經(jīng)內(nèi)鏡微創(chuàng)手術(shù)治療高血壓腦出血的方法及臨床效果。方法 選取2016年8月～2017年6月深圳市光明新區(qū)人民醫(yī)院收治的30例基底節(jié)區(qū)高血壓腦出血患者作為研究對象，按照治療方法的不同分為分為內(nèi)鏡手術(shù)組和開顱手術(shù)組，各15例。內(nèi)鏡手術(shù)組術(shù)前采用3D slicer軟件對血腫三維重建及模擬手術(shù)入路，指導(dǎo)神經(jīng)內(nèi)鏡清除血腫。開顱手術(shù)組采用顯微鏡下常規(guī)骨瓣開顱血腫清除手術(shù)治療。比較兩組手術(shù)患者的血腫清除率、手術(shù)時間及mRS評分。結(jié)果 內(nèi)鏡手術(shù)組的血腫清除率為（91.5±5.5）%，高于開顱手術(shù)組的（85.3±6.8）%；手術(shù)時間為（1.6±0.6）h，短于開顱手術(shù)組的（4.8±1.4）h，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。內(nèi)鏡手術(shù)組術(shù)后3個月的mRS評分為（3.3±1.4）分，低于開顱手術(shù)組的（4.3±1.7）分，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)論 應(yīng)用3D slicer軟件輔助神經(jīng)內(nèi)鏡微創(chuàng)手術(shù)治療高血壓腦出血可提高血腫清除率，手術(shù)入路更加精準(zhǔn)能夠縮短手術(shù)時間，患者臨床預(yù)后情況優(yōu)于開顱顯微鏡下血腫清除手術(shù)治療。

[關(guān)鍵詞]腦出血；高血壓；神經(jīng)內(nèi)鏡；3D slicer；手術(shù)

[中圖分類號] R743.34 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-4721（2018）2（a）-0004-04

[Abstract]Objective To explore the methods and clinical effects of 3D slicer software assisted minimally invasive surgery in the treatment of hypertensive intracerebral hemorrhage.Methods From August 2016 to June 2017，30 hypertensive patients with cerebral hemorrhage in basal ganglia region in our hospital were selected and divided into the endoscopic surgery group and the craniotomy group according to different therapeutic methods，15 cases in each group.The endoscopic surgery group was treated with 3D slicer software for three-dimensional reconstruction of hematoma andsimulation of surgical approach guiding endoscopic removal of hematoma.In the craniotomy group，conventional bone flap craniotomy for hematoma clearance under the microscope was adopted.The hematoma clearance rate，operation time and mRS score of the two groups were compared.Results The hematoma clearance rate in the endoscopic surgery group was （91.5±5.5）%，which was higher than that in the craniotomy group （[85.3±6.8]%），with significant difference （P<0.05）.The operation time in the endoscopic surgery group was （1.6±0.6）h，which was shorter than that in the craniotomy group （4.8±1.4）h，with significant difference （P<0.05）.Three months after surgery，the mRS score in the endoscopic surgery group was （3.3±1.4） points，which was lower than that of the craniotomy group （[4.3±1.7] points），with significant difference （P<0.05）.Conclusion Application of 3D slicer software to assist neuroendoscopic minimal-invasion surgery in the treatment of hypertensive intracerebral hemorrhage can improve hematoma clearance rate，shorten operation time by precise surgical approach.The prognosis of patients in the endoscopic surgery is superior to that by craniotomy for hematoma clearance under the microscope.

[Key words]Cerebral hemorrhage；Hypertension；Neuroendoscopy；3D slicer；Operation

高血壓腦出血是神經(jīng)外科臨床上最常見的急重癥之一，其高發(fā)病率、高死亡率及高致殘率給社會及無數(shù)家庭帶來了沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[1]。隨著我國社會人口的老齡化，高血壓、糖尿病等疾病發(fā)病率不斷上升，再加上現(xiàn)代社會競爭壓力加大和飲食習(xí)慣的改變，高血壓腦出血的發(fā)病人群有逐年上升的趨勢且趨向年輕化[2]，因此如何減少高血壓腦出血手術(shù)創(chuàng)傷并提高手術(shù)臨床療效一直是神經(jīng)外科臨床醫(yī)師的研究重點。深圳市光明新區(qū)人民醫(yī)院神經(jīng)外科自2016年8月以來，應(yīng)用現(xiàn)有的神經(jīng)內(nèi)鏡技術(shù)設(shè)備，并結(jié)合術(shù)前通過3D slicer軟件三維重建血腫及模擬手術(shù)入路，完成高血壓腦出血神經(jīng)內(nèi)鏡微創(chuàng)手術(shù)治療患者15例，無一例發(fā)生術(shù)后再出血，臨床療效良好。本研究將此3D slicer軟件輔助神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)治療的15例患者與同年齡段同部位且相同血腫量的顯微鏡下開顱血腫清除的患者15例進(jìn)行血腫清除率、手術(shù)時間及臨床預(yù)后對比，現(xiàn)報道如下。

1資料與方法

1.1一般資料

本研究選取2016年8月～2017年6月深圳市光明新區(qū)人民醫(yī)院收治的30例基底節(jié)區(qū)高血壓腦出血患者（術(shù)前手術(shù)指征明確且均未發(fā)生腦疝），術(shù)前均行顱腦CT血管成像（CTA）或腦DSA檢查，排除顱內(nèi)動靜脈畸形及動脈瘤等血管性疾病，其中男18例，女12例；年齡32～65歲；血腫量為30～55 ml；左側(cè)基底節(jié)區(qū)出血患者16例，右側(cè)基底節(jié)區(qū)出血患者14例；術(shù)前患者格拉斯哥昏迷評分（GCS）9～12分。根據(jù)手術(shù)治療方法的不同將入選患者分為內(nèi)鏡手術(shù)組（男10例，女5例）和開顱手術(shù)組（男8例，女7例），各15例。兩組均由同一組醫(yī)師進(jìn)行手術(shù)，手術(shù)方式選擇均經(jīng)過患者家屬簽字同意后進(jìn)行。

1.2 3D slicer軟件介紹

3D slicer軟件是一個完全免費(fèi)的開放源代碼的三維可視化醫(yī)學(xué)圖像處理、信息分析平臺（http：//www.slicer.org），其可輕松利用患者的CT、MRI等數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建。該軟件由哈佛大學(xué)布里格姆婦女醫(yī)院和麻省理工學(xué)院聯(lián)合開發(fā)[3]，中國人民解放軍總醫(yī)院神經(jīng)外科合作參與軟件推廣應(yīng)用。3D slicer軟件描繪血腫并三維重建顱內(nèi)血腫體積的原理同計算機(jī)輔助容量分析（computer-assisted volumetric analysis，CAVA）類似，避免了血腫部位和形狀的干擾，測量結(jié)果準(zhǔn)確，可重復(fù)性好，能夠滿足醫(yī)師臨床科研數(shù)據(jù)的收集[4]。此軟件支持功能擴(kuò)展和優(yōu)化，其擴(kuò)展GyroGuide模塊能根據(jù)術(shù)前頭顱CT定位的穿刺點自動計算穿刺血腫中心的角度和距離，指導(dǎo)神經(jīng)內(nèi)鏡工作通道的置入。

1.3神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)器械設(shè)備

應(yīng)用德國STORZ公司生產(chǎn)的0°及30°硬質(zhì)神經(jīng)內(nèi)鏡及顯示錄像系統(tǒng)。內(nèi)鏡工作通道采用自主設(shè)計的無菌皮質(zhì)造瘺球囊導(dǎo)管（國家專利號：ZL201620353490.8）及自制消毒無菌空芯10 ml注射器，直徑2.0 cm。利用無菌皮質(zhì)造瘺球囊先輕柔撐開內(nèi)鏡工作通道，然后將球囊放置在無菌空芯注射器頭端，一起置入內(nèi)鏡工作通道，這樣對腦組織損傷小，同時其表面光滑，外壁透明，有利于手術(shù)時觀察內(nèi)鏡通道出血情況。

1.4治療方法

1.4.1內(nèi)鏡手術(shù)組 采用3D slicer軟件輔助神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)治療，根據(jù)患者顱內(nèi)血腫部位及血腫形狀，采用直切口（長4～5 cm）且位于術(shù)前定位的Mark標(biāo)記點上，切開頭皮然后以Mark標(biāo)記點為中心，周圍鉆1個骨孔，運(yùn)用銑刀形成骨瓣（直徑2.5～3.0cm）?！笆弊中渭糸_硬腦膜并懸吊，根據(jù)術(shù)前3D slicer軟件計算穿刺血腫中心的角度和距離，避開血管及重要功能區(qū)域，置入內(nèi)鏡工作通道進(jìn)入血腫腔中心。血腫腔內(nèi)進(jìn)行神經(jīng)內(nèi)鏡直視下清除血腫后，嚴(yán)密止血，填塞止血材料并逐步撤出內(nèi)鏡工作通道，放置血腫腔引流管，修補(bǔ)硬腦膜，復(fù)位骨瓣。術(shù)前及術(shù)后均采用3D slicer軟件精確計算血腫量和殘余血腫量（圖1）。

1.4.2開顱手術(shù)組 采用顯微鏡下開顱血腫清除手術(shù)治療，術(shù)前根據(jù)術(shù)者的經(jīng)驗判斷及患者頭顱CT片進(jìn)行血腫定位，術(shù)前均采用3D slicer軟件精確計算血腫量，選擇額顳頂問號弧形或馬蹄型手術(shù)切口，骨窗范圍8 cm×6 cm，顯微鏡下經(jīng)過側(cè)裂皮質(zhì)無血管區(qū)切開皮層范圍2 cm，分層達(dá)血腫腔內(nèi)，腦自動牽開器牽開腦組織，吸引器吸除暗紅色血液及血凝塊，雙極電凝血腫腔壁和底部活動性出血責(zé)任血管及明顯出血點，反復(fù)用生理鹽水沖洗血腫腔，止血紗貼敷血腫腔壁及底部，留置血腫腔引流管，嚴(yán)密縫合硬腦膜，復(fù)位患者骨瓣，分層縫合頭皮。術(shù)后均采用3D slicer軟件精確計算殘余血腫量。

1.4.3兩組患者的術(shù)后治療 術(shù)后均給予患者脫水降顱壓、改善神經(jīng)功能等對癥支持治療，嚴(yán)格控制患者血壓，并請康復(fù)科醫(yī)師會診，加強(qiáng)肢體功能康復(fù)等治療。

1.5觀察指標(biāo)及評價標(biāo)準(zhǔn)

比較兩組患者的血腫清除率，30例高血壓腦出血患者術(shù)后24 h內(nèi)均復(fù)查頭顱CT，應(yīng)用3D slicer軟件三維重建精確計算殘余血腫量，血腫清除率=（術(shù)前血腫量-術(shù)后血腫量）/術(shù)前血腫量×100%。記錄兩組患者氣管插管全身麻醉后手術(shù)開始至手術(shù)結(jié)束的時間并進(jìn)行比較。比較兩組患者的mRS評分，定期隨訪，兩組患者術(shù)后3個月均進(jìn)行mRS評分，比較兩組患者手術(shù)治療的臨床效果。mRS評分及代表意義：0分為完全沒有癥狀；1分為盡管有癥狀，但無明顯功能障礙；2分為輕度殘疾，能照顧自己的事物；3分為中度殘疾，但行走不需幫助；4分為重度殘疾，不能獨(dú)立行走；5分為嚴(yán)重殘疾，大小便失禁；6分為死亡。mRS評分越低，表明患者術(shù)后神經(jīng)功能恢復(fù)越好。

1.6統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 21.0統(tǒng)計學(xué)軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示，采用t檢驗，計數(shù)資料采用百分率描述，采用χ2檢驗，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2結(jié)果

2.1兩組患者血腫清除率及手術(shù)時間指標(biāo)的比較

術(shù)前及術(shù)后均采用3D slicer軟件描繪血腫并三維重建顱內(nèi)血腫體積及殘余血腫體積。內(nèi)鏡手術(shù)組的平均血腫清除率為（91.5±5.5）%，高于開顱手術(shù)組的（85.3±6.8）%；平均手術(shù)時間為（1.6±0.6）h，短于開顱手術(shù)組的（4.8±1.4）h，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。

2.2兩組患者mRS評分指標(biāo)的比較

定期隨訪，內(nèi)鏡手術(shù)組術(shù)后3個月的mRS評分為（3.3±1.4）分，低于開顱手術(shù)組的（4.3±1.7）分，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），提示3D slicer軟件輔助神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)治療基底節(jié)區(qū)高血壓腦出血患者的臨床預(yù)后情況要優(yōu)于開顱顯微鏡下血腫清除手術(shù)治療。

2.3兩組患者并發(fā)癥發(fā)生率的比較

兩組患者術(shù)中無死亡及肺栓塞病例，內(nèi)鏡手術(shù)組術(shù)后的并發(fā)癥發(fā)生率為6%（1例），顯著低于開顱手術(shù)組的30%（5例），差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05）。

3討論

高血壓腦出血是腦血管疾病中發(fā)病率、死亡率及致殘率均較高的一種疾病，統(tǒng)計資料顯示，高血壓腦出血發(fā)病率占腦卒中比例40%以上，其死亡率和致殘率均居于腦卒中首位[5]。高血壓腦出血最常見的發(fā)病部位是基底節(jié)內(nèi)囊區(qū)。臨床上采取外科手術(shù)治療高血壓腦出血，能有效及時地清除顱內(nèi)血腫，減輕血腫局部壓迫效應(yīng)及炎癥介質(zhì)的釋放對周圍神經(jīng)功能的損害，緩解腦組織缺血缺氧改變，從而改善患者預(yù)后[6]。

研究顯示，高血壓腦出血發(fā)病后30 min內(nèi)可形成顱內(nèi)血腫，之后血腫迅速向周圍腦組織擴(kuò)散，6 h后出現(xiàn)腦水腫，并引發(fā)不可逆神經(jīng)功能損傷，24 h內(nèi)隨著時間的推移，血腫周圍水腫程度將持續(xù)加重[7]。早期外科手術(shù)清除患者顱內(nèi)血腫，有助于防止血腫繼續(xù)擴(kuò)大、減少繼發(fā)性神經(jīng)功能損害，改善患者預(yù)后，因此，臨床治療上主張高血壓腦出血發(fā)病后24 h內(nèi)進(jìn)行早期手術(shù)，甚至有主張6 h內(nèi)進(jìn)行超早期手術(shù)[8]。邱學(xué)才等[9]對發(fā)病后不同時間手術(shù)治療高血壓腦出血患者進(jìn)行臨床分組研究，結(jié)果提示高血壓腦出血發(fā)病6～24 h進(jìn)行手術(shù)治療，效果更為理想。劉宏浩等[10]的研究也顯示，高血壓腦出血患者接受早期手術(shù)治療有其必要性，明確最佳手術(shù)時間窗的同時，也必須考慮到手術(shù)指征和術(shù)式的選擇，從而減少患者術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生，達(dá)到改善患者臨床預(yù)后的目的。因此，如果高血壓腦出血患者術(shù)前手術(shù)指征明確且未出現(xiàn)腦疝，臨床上早期、超早期的各種血腫清除手術(shù)治療方法已達(dá)成共識，這成為高血壓腦出血患者提高生存率、降低致殘率及死亡率的有力保障，結(jié)合康復(fù)科肢體功能的康復(fù)治療，可提高高血壓腦出血患者術(shù)后神經(jīng)功能的恢復(fù)及臨床療效。

目前腦出血手術(shù)方式主要包括傳統(tǒng)骨瓣開顱血腫清除術(shù)、小骨窗開顱血腫清除術(shù)、鉆孔血腫引流術(shù)和神經(jīng)內(nèi)鏡微創(chuàng)血腫清除術(shù)[11-13]。傳統(tǒng)骨瓣開顱顯微鏡下血腫清除手術(shù)創(chuàng)傷重，手術(shù)時間長，手術(shù)切口大，術(shù)中清除血腫的同時也對正常腦組織損傷較重，手術(shù)過程中失血量多，術(shù)后術(shù)區(qū)周圍腦組織水腫反應(yīng)重，術(shù)后患者神經(jīng)功能缺失加重[14]。小骨窗開顱顯微鏡下血腫清除手術(shù)術(shù)野狹小，操作空間小，術(shù)中止血困難，術(shù)后容易殘留血腫。鉆孔引流術(shù)血腫清除率低，術(shù)后需通過引流管反復(fù)注射尿激酶溶解血腫，增加了顱內(nèi)感染風(fēng)險，術(shù)后注射尿激酶發(fā)生再出血風(fēng)險較大[15]。1989年Auer等[16]開創(chuàng)了內(nèi)鏡直視下清除顱內(nèi)血腫的先河，隨著神經(jīng)內(nèi)鏡技術(shù)和微創(chuàng)手術(shù)治療理念的發(fā)展，臨床上神經(jīng)外科醫(yī)師更多使用神經(jīng)內(nèi)鏡直視下手術(shù)治療高血壓腦出血[17-18]。內(nèi)鏡手術(shù)切口僅需4～5 cm，銑出的骨瓣直徑僅需2.5～3.0 cm，對比其他幾種手術(shù)方式，內(nèi)鏡手術(shù)創(chuàng)傷小，手術(shù)時間短，術(shù)中失血量較少，對正常腦組織的損傷小，體現(xiàn)出微創(chuàng)神經(jīng)外科理念。采用神經(jīng)內(nèi)鏡直視下術(shù)中可徹底清除血腫，找出血腫的責(zé)任血管并進(jìn)行嚴(yán)密的止血操作，為避免過多損傷周圍正常腦組織的神經(jīng)功能，所有操作均在血腫腔內(nèi)進(jìn)行。對于腦室內(nèi)鑄型血腫的患者，神經(jīng)內(nèi)鏡更能發(fā)揮其獨(dú)特的優(yōu)勢，在內(nèi)鏡直視下清除腦室內(nèi)血腫，減少患者腦積水發(fā)生。

近年來，3D slicer軟件被應(yīng)用推廣，利用其軟件的三維重建特性應(yīng)用于臨床指導(dǎo)神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)治療高血壓腦出血[19-20]。術(shù)前應(yīng)用3D slicer軟件描繪血腫并精確計算血腫體積、應(yīng)用軟件的GyroGuide擴(kuò)展模塊，根據(jù)術(shù)前定位的穿刺點自動計算穿刺血腫中心的角度和距離，指導(dǎo)神經(jīng)內(nèi)鏡工作通道的置入，因此，術(shù)前利用3D slicer軟件重建血腫使血腫三維可視化及模擬手術(shù)入路，指導(dǎo)術(shù)中神經(jīng)內(nèi)鏡工作通道精準(zhǔn)置入血腫腔中心與腦穿針試探性穿刺血腫相比更加精準(zhǔn)無創(chuàng)。當(dāng)然神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)治療高血壓腦出血也有局限性，如腦出血患者術(shù)前已發(fā)生腦疝、顱內(nèi)動脈瘤破裂及動靜脈畸形導(dǎo)致的出血，不適宜采取內(nèi)鏡手術(shù)，因此根據(jù)腦出血患者的病因及具體情況選擇合適的手術(shù)方式極為重要。

隨著目前神經(jīng)內(nèi)鏡技術(shù)和手術(shù)顯微器械的不斷發(fā)展，神經(jīng)內(nèi)鏡微創(chuàng)手術(shù)治療高血壓腦出血的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)，3D slicer軟件三維重建血腫及模擬手術(shù)入路輔助神經(jīng)內(nèi)鏡下清除血腫技術(shù)在臨床應(yīng)用中也將越來越成熟和普及。

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[20]葛新，陳曉雷，孫吉慶，等.簡易導(dǎo)航下神經(jīng)內(nèi)鏡經(jīng)kocher點額中回入路微創(chuàng)手術(shù)治療丘腦出血破入腦室[J].中國神經(jīng)精神疾病雜志，2017，43（3）：176-179.