3Dslicer 软件辅助定位老年高血压脑出血微创治疗的临床应用

应用 3D-Slicer 三维重建辅助精准定位软通道穿刺钻孔引流术治疗老年高血压脑出血定位准确，早期血肿清除率高，疗效良好，有较大的价值在广大基层医院推广。该篇文章发表于《临床外科杂志》。

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3Dslicer 软件辅助定位老年高血压脑出血微创治疗的临床应用

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伍博 周赤忠 潘德锐

关键词

3Dslicer; 高血压脑出血; 软通道穿刺引流术

背景

高血压性脑出血( hypertensive intracerebral hem- orrhage，HICH) 发病急、病情重、变化快、死亡率和致残率高，是危害人类健康的常见多发病。随着微创理念的普及，微创技术的优势逐渐得到认同，其中微创软通道脑内血肿穿刺引流术在神经外科领域发挥着重要作用。改进手术方法、寻求精准定位、提高手术预后一直是广大临床工作者所探讨的话题。

3Dslicer 软件是由哈佛医学附属 Brigham ＆ Woman＇s 医学院的手术规划实验室与麻省理工学院人工智能实验室在 1998年联合发起并共同开发的 3D 医学影像研究平台，其目标是研发一个易于使用的可视化分析软件工作平台。运用该软件可对病人颅脑 CT 数据进行二次处理，构建三维模型。在此基础上能够很好地实现对颅内血肿病灶的定位，从而实现准确的血肿穿刺引流。现报道如下。

对象

我院 2017 年 8 月 ～ 2019 年 2 月收治的老年高血压基底节区脑出血病人 60 例，根据术前定位方法的不同分为实验组和对照组，每组各 30 例。实验组平均年龄( 72． 87 ± 8． 66) 岁，平均发病时间( 2． 03 ± 0． 87) 小 时，平均出血量( 35． 80 ± 4． 22) ml，术前美国国立卫生研究 院 卒 中 量 表 ( National Institute of health stroke scale，NIHSS) 评分( 15． 33 ± 2． 83) 分，男女比例 24 /6。对照组平均年龄( 73． 23 ± 8． 11) 岁，平均发病时间为( 2． 10 ± 0． 91) 小时，平均出血量( 36． 50 ± 4． 34) ml，术 前 NIHSS 评分( 15． 20 ± 2． 71) 分，男女比例 22 /8。两组一般资料比较，差异无统计学意义( P ＞ 0． 05) 。

纳入标准:

( 1) 临床诊断符合《各类脑血管疾病诊断要点》中关于高血压性脑出血的诊断标准;

( 2) 基底节区血肿 ＞ 30 ml;

( 3) 无严重凝血功能障碍和心、肺等重要脏器的相关疾病;

( 4) 尿激酶在规定的时间段用相同的剂量冲洗。排除标准: 脑干出血; 因颅内动脉瘤、血管畸形、外伤等原因引起的脑内血肿; 脑干受压，脑疝形成; 不能耐受手术，或近亲家属拒绝手术者; 有凝血功能障碍者。

方法

对照组:

采用传统 CT 片辅助定位方法行软通道颅内血肿穿刺术。首先确定基线平面，在体表标记。在 CT 片与体表上，以眼球外眦、外耳道口作为参考点，其连线所在平面设定为基线平面; 其次，确定血肿穿刺平面在体表标记。选血肿面积最大的层面为穿刺平面，穿刺层面与基线平面的层数差，乘以层厚，得出距离，记为 L。在体表平行于基线线画出距离为 L的 c 线，该线所示平面即为血肿穿刺平面; 最后确定穿刺点及穿刺路径。在 CT 片上选取穿刺平面的血肿中心 G 点 为 目 标 点，作 过 G 点 做 血 肿 最 长 径 辅 助 线( CP) ，P 点为 CP 线与额骨的焦点，P 点即为最佳穿刺部位，线段 GP 长度为适宜的穿刺深度。

实验组:

利用 3Dslicer 软件三维重建联合 Kronlein线辅助定位的方法行软通道颅内血肿穿刺术。将病人颅脑 CT 影像数据导入 3Dslicer 软件，运行 Editor 模 块，通过选取适当的密度范围，分别选定颅骨和血肿，通过运行 Make model effect 功能完成颅骨和血肿的三维重建。调整颅骨的透明度，显示血肿( 图 1a，b，c， d) 。结合 Kronlein 体表定位法( 图 2) ，确定血肿与体表标志及颅内结构 Kronlein 投影的网格化关系，然后以 Kronlein 定位线为参照在实际头颅上标出血肿的体表投影，从而定位血肿( 图 3a，b) 。最后依据其体表投影及三维重建模型，可规划出软通道的穿刺点、穿刺角度及深度。基底节及内囊 “肾形 ”血肿采用额部入路。

图 1 经 3Dslicer 软件处理的三维模型图像。a: 三维模型矢状位; b: 三维模型矢状位经透明化处理以显示血肿在矢状位的体表投影; c: 三维模型横断面，d: 三维模型横断面经透明化处理以显示血肿在横断面的体表投影

图2：为 Kronlein 体表定位线。其中五个重要交点，P 点: 颧弓中点; M 点: 翼点，脑膜中动脉前支通过; O 点: 脑膜中动脉后支通过; K 点: 中央沟上端，相当于矢状线中点后 1 cm( 1． 25 cm、2 cm) ; N 点: 角 KMD 平分线与矢状线交点。六条重要标志线， AB 线: 通过眶下缘与外耳门上缘; CD 线: 通过眶上缘，与 AB 线水平; EF 线: 通过颧弓中点的垂直线; GH 线: 通过下颌关节的垂直线; IK 线: 通过乳突基部的垂直线; 矢状线: 鼻根与枕外隆凸的连线

图 3 体表定位示意图。a: 结合三维影像与 Kronlein 体表定位线在矢状位定位血肿体表投影; b: 结合三维影像与 Kronlein 体表定位线在横断位定位血肿体表投影

完成术前定位及术前准备，具体手术治疗过程如下:

取平卧头正中位，常规消毒铺巾，加用 1% 利多卡因针局麻，于穿刺点处，做纵切口，切开头皮全层，撑 开，止血。颅骨钻孔，骨蜡止血，烧灼硬脑膜，十字挑开硬脑膜，以 12 号常规引流管朝定位方向穿刺，进入适宜深度可见血性液体溢出，退出针芯，适当引流后，骨孔填亚明胶海绵，缝合骨膜，分别全层缝合伤口，固定引流管，连接引流袋。最后消毒切口，予以无菌敷料包扎。术后给予甘露醇 125 ml，每天 2 次，甘油果糖 250 ml，每天 2 次，静脉滴注行脱水降颅压治疗。用生理盐水 2 ml 加尿激酶 1 万 U 的混合溶液注入血肿腔后夹闭管道 2 小时后在冲洗，每间隔 12 小时冲洗一次，共进行 2 天。分别于术后即刻及第 3、6 天复查头颅 CT。拔除引流管后，留取管头做细菌培养，排查颅内感染。术后 3 个月时对所有病人行电话访问，评估预后情况。

观察指标:

统计两组病人术后第 3 天、第 6 天的血肿残留率，再出血及并发症发生情况。3 个月后采用格拉斯哥预后量表( glasgowoutcomescale，GOS) 评估病人预后情况。

效果评价:

穿刺置预定位置的准确性: 术后即刻复查颅脑 CT，以评估穿刺置管的准确性，以导管末端在血肿腔中心 1cm 内为预定位置，并统计引流管末端抵达预定位置的例数。穿刺置管的准确率 = 各组引流管末端达血肿腔预定位置例数/各组总人数 × 100% 。血肿清除率: 分别计算术后第 3 天、第 6 天的血肿清除率。血肿清除率 = ( 术前血肿量—术后血肿量) /术前血肿量 × 100% 。

临床疗效:

3 个月后电话随访，并采用 GOS 评价预后。GOS 评分标准: Ⅰ级: 死亡，1 分; Ⅱ级: 植物生存，2 分; Ⅲ级: 重度残疾，3 分; Ⅳ级: 轻度残疾，4 分; Ⅴ级: 恢复良好，5 分。

术后并发症:

观察术后颅内感染、肺部感染、再次出血的发生情况。

结果

1． 两组术后各指标比较: 实验组的术后第 3 天血肿残留率显著低于对照组，实验组与对照组引流管穿刺至预定位置的差异有统计学意义( P ＜ 0． 05) ，见表1。

但术后第 6 天血肿清除率、再出血例数及并发症组间比较无显著差异( P ＞ 0． 05) ，见表 2。

2． 两组预后比较: 实验组病人预后优于对照组，差异有统计学意义( P ＜ 0． 05) 。见表 3。

讨论

颅内血肿穿刺置管引流术治疗高血压脑出血最早由 Backlund于 1978 年提出。对于高龄或有重要脏器功能障碍等不能耐受开颅血肿清除的高血压脑出血病人，血肿穿刺置管引流术是一种较为理想的选择。目前临床上应用较广的是软通道穿刺置管，具有损伤小、组织相容性强、价格低、方便调节、不易堵塞等优点。如何提高定位穿刺的准确性成为微创通道手术的关键点。在临床实践中精准定位是手术治疗脑出血的前提保障。这对于保证治疗效果，改善预后具有重要意义。

血肿穿刺引流术的定位方法主要有神经导航法、立体定向仪法、术中超声法等，这些方法准确性较高，但价格昂贵、操作繁琐、掌握困难、术前花费时间多，从而限制了在广大基层医院的推广应用。随着计算机技术的发展，临床医生对数据的分析不再局限于简单的观察结果，还要求对结果进行交互。目前运用专业软件对医学影像设备收集到的图像进行重新处理的技术发展迅速，在临床工作中逐渐普及，能帮助临床工作者进行准确有效的诊断和定位。

本研究应用3D-slicer图像处理软件，结合病人术前头部 CT 影像数据，可有效完成颅内血肿及颅骨的三维建模。在该软件界面上，通过旋转三维模型，能直观地观察到血肿的具体位置，再结合相应的 Kronlein体表定位法，将血肿定位到实际的病人头颅上。与传统的单纯用 CT 片定位方法相比较，该方法能更有效地实现颅内血肿的精准定位穿刺，从而提高早期颅内血肿清除率，尽早解除血肿对脑组织的压迫，达到改善预后的目的。

此次临床研究结果显示，应用 3D-Slicer 三维重建辅助定位后行颅内血肿穿刺引流术治疗老年高血压脑出血临床疗效较好。实验组术后第 3 天血肿清除率高于对照组，且取得了更好的预后。3D-slicer 是一款免费开源性软件，无经济成本，且软通道技术操作简便，适宜在基层医院推广应用。3Dslicer 能辅助精准定位颅内深部血肿并可获得较准确的信息参数，是经实践证明的有效可靠的血肿定位方法。

综上所述，应用 3D-Slicer 三维重建辅助精准定位软通道穿刺钻孔引流术治疗老年高血压脑出血定位准确，早期血肿清除率高，疗效良好，有较大的价值在广大基层医院推广。

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来源：神外世界