魏志鵬 蘭彥平 馬毅哲 王邦向 高陽

腦出血是高血壓最常見的并發(fā)癥之一，且以基底節(jié)區(qū)腦出血最常見且最典型[1,2]。目前基層醫(yī)院治療腦出血的常用手段有保守治療、開顱手術(shù)和穿刺鉆孔引流術(shù)。其中，穿刺鉆孔引流術(shù)是我國基層醫(yī)院治療中等量高血壓腦出血 （hypertensive cerebral hemorrhage，HICH）（出血量30～50 mL）最常用的手術(shù)方式[3-5]。3D-Slicer 是1998 年由哈佛醫(yī)學(xué)院附屬Brigham&Women’s 醫(yī)院的手術(shù)規(guī)劃實驗室與麻省理工學(xué)院人工智能實驗室共同開發(fā)而成。我國最早由解放軍總醫(yī)院陳曉雷教授開始國內(nèi)應(yīng)用和開展教學(xué)普及工作[6]。3D-Slicer具有開源免費(fèi)、操作簡單方便、無需特殊設(shè)備、功能強(qiáng)大等多種優(yōu)勢，寧夏回族自治區(qū)人民醫(yī)院神經(jīng)外科近年來采用3D-Slicer軟件定位技術(shù)行腦內(nèi)血腫穿刺引流術(shù)治療HICH，因其損傷小、血腫定位準(zhǔn)確、清除率高、術(shù)后并發(fā)癥少，取得較為滿意的手術(shù)效果，現(xiàn)報道如下。

資料與方法

一、一般資料

回顧性分析寧夏回族自治區(qū)人民醫(yī)院神經(jīng)外科自2018 年10 月至2019 年10 月收治的42 例基底節(jié)區(qū)HICH 患者的臨床資料。按照定位方法不同分為3D-Slicer 軟件定位組（20 例）和傳統(tǒng)CT 定位組（22 例）。3D-Slicer 軟件定位組采用3D-Slicer 軟件定位下行腦內(nèi)血腫穿刺鉆孔引流術(shù)，設(shè)為觀察組，其中男性11 例，女性9 例。傳統(tǒng)CT 定位手術(shù)組由術(shù)者根據(jù)患者頭顱解剖關(guān)系和CT 平片確定穿刺位置行腦內(nèi)血腫穿刺鉆孔引流術(shù)，設(shè)為對照組，其中男性10 例，女性12 例。2 組患者的一般資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）（表1）。該研究已經(jīng)醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。

二、納入與排除標(biāo)準(zhǔn)

納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）所有患者均符合《中國腦出血診治指南（2019）》制定的腦出血診斷標(biāo)準(zhǔn)，且均經(jīng)顱腦CT 檢查或MRI 掃描確診[7]；（2）均為基底節(jié)區(qū)腦出血，GCS 評分≥5 分；（3）患者家屬知情同意并簽署手術(shù)同意書。

排除標(biāo)椎：（1）既往有腦梗死或腦出血多次住院患者；（2）破入腦室的腦出血，外傷、腫瘤、血管畸形等疾病造成的腦出血；（3）因抗凝藥物等的使用而導(dǎo)致的腦出血；（4）合并嚴(yán)重的心、肝、腎功能障礙及關(guān)鍵系統(tǒng)疾病者；（5）病情進(jìn)展過于迅速，短時間陷入深度昏迷者；（6）患者中線移位＞0.5 cm 或發(fā)生腦疝者；（7）患者或家屬不能配合進(jìn)行手術(shù)治療者。

三、手術(shù)方法

1.術(shù)前定位：（1）觀察組：將患者術(shù)前薄層頭顱CT 掃描的原始圖像上傳至院內(nèi)網(wǎng)PACS 影像系統(tǒng)，再將圖像數(shù)據(jù)導(dǎo)入3D-Slicer 軟件中，進(jìn)入Editor 界面，依次運(yùn)行域值效果和域值范圍，將閾值調(diào)整為40～80 HU，點擊Save Island Effect，選擇血腫區(qū)域，三維重建血腫模型，精準(zhǔn)計算出血腫體積（圖1A）。同樣方法將閾值范圍調(diào)整為1000 HU，確定3 個Marker 點的空間位置。通過Volume Rendering 模塊建立患者的頭部三維立體模型，調(diào)整頭皮透明度使顱內(nèi)血腫影像充分暴露。利用Curve Maker 模塊和刻度尺模塊設(shè)計血腫腔穿刺路徑并測量出頭皮與血腫腔中心靶點的距離（圖1B）。調(diào)整頭顱3D 模型并截取患者病灶側(cè)矢狀面圖形，將3D-Slicer 軟件建立的頭皮及血腫三維模型圖片導(dǎo)入至投影儀設(shè)備中。患者取仰臥位，啟動投影儀，將圖片中3D-Slicer 建立的Marker 點與患者頭部電極片匹配（圖1C）。用碳素筆畫出血腫在頭皮表面的投影及穿刺點。（2）對照組：由術(shù)者根據(jù)CT 平片上的比例尺計算出穿刺位置及路徑，避開側(cè)裂血管、靜脈竇及重要神經(jīng)功能區(qū)，根據(jù)CT 片確定的穿刺點，用標(biāo)記筆于頭皮做標(biāo)記定位。

表1 2 組患者一般資料的比較

2.術(shù)中操作：常規(guī)消毒、鋪巾，以2%利多卡因局部麻醉，根據(jù)術(shù)前定位的穿刺點及穿刺路徑常規(guī)行腦內(nèi)血腫穿刺引流術(shù)。2 組患者均在術(shù)后12 h、3 d復(fù)查CT，應(yīng)用3D-Slicer 軟件重建患者術(shù)后引流管和殘余血腫三維模型，測量引流管末端到預(yù)設(shè)靶點的距離和殘余血腫量（圖1D）。

3.術(shù)后處理：術(shù)后予以控制血壓、預(yù)防感染等治療。術(shù)后12 h 開始將尿激酶50 000 U 溶到10 mL生理鹽水中行血腫腔內(nèi)注藥，閉管4 h 后再開放，l～2 次/d，術(shù)后3 d 復(fù)查顱腦CT，并根據(jù)3D-Slicer 軟件重建計算出來的顱內(nèi)殘余血腫量決定是否拔除引流管。

圖1 基底節(jié)區(qū)高血壓腦出血患者應(yīng)用3D-Slicer 軟件定位行血腫穿刺引流術(shù)示意圖

四、觀察指標(biāo)

（1）近期觀察指標(biāo)：術(shù)中計數(shù)穿刺次數(shù)，術(shù)后12 h、3 d 時復(fù)查頭顱CT，通過3D-Slicer 軟件計算術(shù)后引流管末端到預(yù)設(shè)穿刺位置的距離，并采用3D-Slicer血腫體積計算模塊來計算血腫殘留量、血腫清除率；血腫清除率=（術(shù)前血腫量-術(shù)后殘留量）/術(shù)前血腫量×100%[8]。比較2 組患者的術(shù)后再出血率及病死率。術(shù)后再出血的診斷標(biāo)準(zhǔn)為術(shù)后3 d 內(nèi)經(jīng)過顱腦CT 證實出現(xiàn)新的出血灶。（2）遠(yuǎn)期療效：患者術(shù)后1個月采用改良Rankin 量表（modified Rankin scale，mRs）評分來進(jìn)行隨訪。mRs 評分標(biāo)準(zhǔn)：0 分：完全無癥狀；1 分：具有一些癥狀，但無明顯肢體、語言等功能障礙，能夠完成所有日常工作和生活；2 分：輕度殘疾，不能完成病前所有活動，但能照料自己的日常起居，不需別人幫助；3 分：中度殘疾，需部分幫助，但可以獨(dú)立行走；4 分：中重度殘疾，無法獨(dú)立行走，日常生活需別人幫助；5 分：重度殘疾，長期臥床，大小便失禁，日常生活需完全依賴他人協(xié)助；6 分：死亡。術(shù)后血腫完全吸收所需時間：依據(jù)每周復(fù)查的顱腦CT 結(jié)果決定，標(biāo)準(zhǔn)為顱腦CT 檢查未見高密度出血灶。

五、統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS25.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析，檢驗水準(zhǔn)為雙側(cè)α=0.05。計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，呈正態(tài)分布的計量資料采用兩獨(dú)立樣本t 檢驗，非正態(tài)分布的計量資料（穿刺次數(shù)）采用Mann-Whitney 檢驗。計數(shù)資料以率（%）表示，采用χ2檢驗。2 組患者的臨床術(shù)后恢復(fù)情況對比采用秩和檢驗。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié)果

一、2 組患者術(shù)后臨床資料的比較

觀察組患者的穿刺次數(shù)明顯少于對照組，術(shù)后引流管末端到預(yù)設(shè)靶點的距離明顯小于對照組，術(shù)后12 h 和3 d 的血腫清除率均高于對照組，術(shù)后血腫完全吸收時間明顯短于對照組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。2 組患者術(shù)后再出血率及顱內(nèi)感染率比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。詳細(xì)信息見表2。

二、2 組患者術(shù)后臨床效果

術(shù)后1 個月對照組輕度殘疾4 例，中度殘疾4例，中重度殘疾9 例，重度殘疾2 例，死亡1 例（平均秩次=17.33）；對照組輕度殘疾1 例，中度殘疾1 例，中重度殘疾12 例，重度殘疾7 例，死亡1 例（平均秩次=25.30）。觀察組mRs 評分顯著低于對照組，預(yù)后優(yōu)于對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05，表3）。

表2 2 組患者術(shù)后臨床資料的比較

討論

表3 2 組患者術(shù)后改良Rankin 量表評分比較[例（%）]

近年來，隨著生活水平的逐步提升，罹患心腦血管疾病的人數(shù)也逐年增多，HICH 作為高血壓病的常見并發(fā)癥之一，具有死亡率高、致殘率高、并發(fā)癥多等特點[9-11]。急性期病死率高達(dá)35%，發(fā)病年齡有逐漸年輕化的趨勢，但仍以老年人為主[12]。我國基層醫(yī)院常用的手術(shù)方法為穿刺鉆孔引流術(shù)。鉆孔引流術(shù)要求術(shù)前對血腫的定位準(zhǔn)確，從而減少穿刺次數(shù)，減輕對腦組織及重要血管的損傷。準(zhǔn)確的血腫腔3D定位決定手術(shù)成功與否和治療效果。目前主要有2種定位方法：傳統(tǒng)的CT 定位法和神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)。

傳統(tǒng)的CT 定位法是術(shù)者根據(jù)頭部CT 的解剖位置，在CT 平面導(dǎo)向下標(biāo)好穿刺點、穿刺方向（即定點、定向），根據(jù)比例尺算出穿刺長度（定深），需要手術(shù)醫(yī)師具有較強(qiáng)的三維解剖概念，并且往往比較粗略，對于術(shù)者要求較高，若不能形成整體的立體解剖結(jié)構(gòu)觀念或未垂直進(jìn)針等，極有可能造成較嚴(yán)重的出血從而影響預(yù)后[13,14]。神經(jīng)導(dǎo)航技術(shù)可以精確引導(dǎo)定位，從各個角度選取穿刺路徑并可以精確定位血腫中心位置，但立體定向及神經(jīng)導(dǎo)航術(shù)前設(shè)置繁瑣，部分神經(jīng)導(dǎo)航設(shè)備需貼放專用標(biāo)記物數(shù)據(jù)導(dǎo)入注冊，術(shù)前花費(fèi)時間長，不適合腦出血急診手術(shù)[15]。而且立體定向、神經(jīng)導(dǎo)航等設(shè)備昂貴，基層醫(yī)院往往手術(shù)設(shè)備簡陋、科室或醫(yī)院資金少，無法購買立體定向等設(shè)施。同時，科室人員進(jìn)修學(xué)習(xí)機(jī)會少，相應(yīng)技術(shù)欠缺，致使難以在基層醫(yī)院普及開展[16]。因此，研究一種精確、簡單、快捷、費(fèi)用低廉的穿刺血腫引流手術(shù)定位方法具有重要的臨床價值。

3D-Slicer 軟件是1998 年由哈佛醫(yī)學(xué)院附屬Brigham & Women’s 醫(yī)院開發(fā)的，其目的是為神經(jīng)科術(shù)中導(dǎo)航服務(wù)具有操作簡便、定位準(zhǔn)確、開源免費(fèi)的特點，適合腦出血血腫腔的術(shù)前定位。3D-Slicer 軟件作為一款醫(yī)學(xué)影像后處理軟件，具有如下優(yōu)點：（1）開源免費(fèi)、操作簡單易行，術(shù)前僅需花費(fèi)5～10 min，即可應(yīng)用3D-Slicer 完成顱內(nèi)血腫及頭顱的三維重建，能夠適應(yīng)HICH 急診手術(shù)的要求。對計算機(jī)硬件要求不高，如Windows，Mac OS X 和Linux。同時目前市場投影儀設(shè)備費(fèi)用不貴，且精巧實用，移動方便，僅需一人即可完成操作，省時省力。（2）可支持多種功能擴(kuò)展和改進(jìn)，對于那些因患者不能配合檢查而造成頭顱CT 變形的影像資料，可進(jìn)行簡單轉(zhuǎn)換從而建立正常的顱腦CT 重建模型，從而達(dá)到理想的定位[17]。（3）更加直觀、精確，利用患者入院時CT掃描所得DICOM 數(shù)據(jù)，術(shù)前可以利用3D-Slicer 軟件完成顱內(nèi)血腫和頭顱的三維重組，向患者家屬展示顱內(nèi)血腫的3D 成像，更容易向患者家屬表述血腫的大小、位置及手術(shù)方案，使醫(yī)患溝通更加有效。術(shù)中通過投影儀將成像的頭顱三維圖片投影在顱腦表面，能夠為顱內(nèi)鉆孔引流微創(chuàng)手術(shù)提供精確、直觀的術(shù)前定位和個性化的穿刺路徑設(shè)計。

本研究中42 例患者均穿刺成功，可能原因與納入樣本量較少、未能完全體現(xiàn)有關(guān)，且手術(shù)患者顱內(nèi)出血量普遍偏多，顱內(nèi)血腫穿刺相對容易。觀察組術(shù)中均1 次穿刺成功，對照組平均（1.77±0.92）次穿刺成功，最多穿刺3 次后方成功，觀察組術(shù)中穿刺次數(shù)較對照組顯著減少，不僅減少了反復(fù)穿刺造成的醫(yī)源性損傷，又節(jié)約了手術(shù)時間，減少術(shù)中感染的風(fēng)險。觀察組術(shù)后引流管末端至預(yù)設(shè)位置的距離顯著小于對照組，進(jìn)一步證明3D-Slicer 設(shè)計的穿刺路徑（包括距離及角度）較傳統(tǒng)CT 定位設(shè)計的穿刺路徑更佳，定位更準(zhǔn)。觀察組術(shù)后12 h 和3 d 的血腫清除率顯著高于對照組，表明3D-Slicer 定位技術(shù)能夠提高早期腦內(nèi)血腫清除率，使血腫腔的壓力降低，這與廖榮芳和高珊[18]研究結(jié)果一致。3D-Slicer 定位組術(shù)后血腫完全吸收所需時間顯著少于對照組，與趙健等[19]得出3D-Slicer 定位下腦內(nèi)血腫穿刺引流可以提升術(shù)后血腫清除率，減少患者平均住院日及住院費(fèi)用等的結(jié)果一致。2 組患者術(shù)后再出血率、感染率差異無統(tǒng)計學(xué)意義，且2 組患者中均有1 例死亡，提示3D-Slicer 定位技術(shù)對于HICH 常見并發(fā)癥的發(fā)生無顯著影響，患者死亡考慮與鉆孔引流手術(shù)本身的缺陷有關(guān)，即鉆孔引流手術(shù)術(shù)中只能抽吸血腫，無法進(jìn)行有效止血，同時留置引流管后造成顱腦與外界相通，術(shù)后顱內(nèi)感染的風(fēng)險增加。

觀察組患者術(shù)后1 個月的mRs 評分顯著優(yōu)于對照組。證明在3D-Slicer 軟件定位下行腦內(nèi)血腫清除術(shù)，能夠改善患者的預(yù)后?？紤]與以下原因有關(guān)：（1）由于3D-Slicer 軟件定位下行腦內(nèi)血腫鉆孔引流術(shù)早期血腫清除率高，對周圍腦組織壓迫作用減輕，血腫周圍腦組織血供得到改善，病情恢復(fù)快；（2）殘余血腫釋放的凝血酶、血紅蛋白、鐵離子、血紅素以及氧自由基等含量減少，對周圍腦組織的毒害減少，周圍腦組織的神經(jīng)功能受損程度小。

綜上所述，利用3D-Slicer 定位技術(shù)行腦內(nèi)血腫穿刺引流術(shù)治療HICH，能夠減少穿刺次數(shù)、提高早期血腫清除率，減輕腦內(nèi)血腫的繼發(fā)性損害及血腫周圍腦組織神經(jīng)功能的損害，提高患者預(yù)后，適合基層醫(yī)院推廣。但由于樣本含量少，隨訪時間短，且為回顧性研究，研究存在固有的偏畸和局限性，今后仍需進(jìn)一步增加樣本量，延長隨訪時間得出更加精確的結(jié)論。