高血压性脑出血患者3D打印定位导板辅助颅内血肿穿刺引流术的临床效果

高血压性脑出血患者3D打印定位导板辅助颅内血肿穿刺引流术的临床效果

罗文，王成阳，和强，孙彬，毛志昊

新泰市中医医院神经外科，山东秦安 271200

[摘要]目的探讨高血压性脑出血患者3D打印定位导板辅助颅内血肿穿刺引流术的临床效果。方法选择2019年1月-2021年12月我院收治的50例高血压性脑出血患者，患者平均（60.3±17.9）岁，均依据患者术前的颅脑CT数据，利用计算机建模软件模拟出患者的体表轮廓与穿刺颅内血肿的硬性通道的连接关系，制作出包含硬性通道及部分体表轮廓的导板模型，将模型数据重建后导入3D打印机完成打印。利用打印出的体表轮廓导板及穿刺通道定位颅内血肿穿刺手术，计算穿刺准确率及血肿清除率。结果本组50例病人中术后经CT证实，穿刺准确47例，准确率为94%。血肿消除46例，消除率为92%，出院后回访42例，日常生活活动能力ADL评分：100分正常者8例、61分以上者ADL功能轻度损害者22例、41-60分ADL中度损害者8例、40分以下者ADL重度损害者3例、0分完全依赖者1例。结论3D打印定位导板辅助颅内血肿穿刺引流术治疗高血压性脑出血效果较好，穿刺精确，利于血肿的引流，促进患者康复。

[关键词]高血压性脑出血；颅内血肿穿刺引流术；3D打印定位导板；临床效果

高血压脑出血起病急剧，病情凶险，死亡率和致残率高，正确的掌握手术的适应证， 寻找一种简便有效的治疗方法，对提高治愈率，减少死亡率和致残率极为重要[1]。颅内血肿穿刺引流术是近年来治疗颅内出血的简便可行的新技术，操作简单，创伤小，不受年龄和重要脏器功能的限制，可代替开颅手术达到清除血肿的目的， 降低病死率，提高患者的生存质量，效果较好[2]。近年来，3D打印技术广泛应用于医疗领域，诸如在口腔建模、临床示教、手术演示、导板制作等领域应用较多[3-5]。我院将3D打印技术应用于定位颅内血肿穿刺引流手术中，依据患者术前的颅脑CT数据，利用计算机建模软件模拟出患者的体表轮廓与穿刺颅内血肿的硬性通道的连接关系，制作出包含硬性通道及部分体表轮廓的导板模型，将模型数据重建后导入3D打印机完成打印。利用打印出的体表轮廓导板及穿刺通道定位颅内血肿穿刺手术，取得了很好的临床作用。现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究经我院医学伦理委员会批准，选择2019年1月-2021年12月我院收治的50例高血压性脑出血患者。其中男性30例，女性20例；年龄39-84岁，平均（60.3±17.9）岁；术前GCS评分3-5分5例，6-8分18例，9-12分21例，13-15分6例；丘脑出血16例，壳核出血22例，尾状核出血10例，皮层下出血2例。且患者及其家属均自愿签署知情同意书。

1.2 入选标准 （1）纳入标准：①符合第四届中国脑血管疾病学术会议制定的诊断标准；②出血量在30-60ml的丘脑或基底节区出血；③首次发病的病人；④发病24h内就诊。（2）排除标准：①脑疝患者；②其他严重的基础疾病患者；③中途退出研究者。

1.33D打印手术定位导板

1.3.1 采集数据 采集颅内血肿病人颅脑CT影像资料，扫描参数：矩阵512*512，FOV 50cm，层厚0.0625cm，CT机型为美国GE 660CT机，扫描数据以DICOM格式输出。计算机操作系统为Windows 7,医学三维图像重建软件Mimics 15.0,逐层分区软件Cura，极光尔沃3D打印机。

1.3.2 手术定位导板三维模型重建及打印  将病例组患者的颅脑CT数据以DICOM格式导入Mimics软件三维重建，根据不同阈值分别重建颅骨、脑组织及血肿。经额叶穿刺的手术定位导板一般取鼻根及双侧眉弓等骨性标志作为导板的定位位置，穿刺手术位置需避开额窦，取眉弓上2.5-4cm为穿刺点，新建置于血肿中央的管状结构，运用包括Select、Deselect、Hide等按键，运用布尔逻辑运算理念，构建定位手术导板及导管模型。经颞叶穿刺的导板一般取患侧眉弓、乳突、外耳道等为手术导板的定位位置。最后将模型保存为STL格式文件。将制作好的STL格式文件导入逐层分区软件Cura，将其转换为适合所用打印机型号的层层打印路径，将打印路径保存并导入3D打印机中，开始打印。3D打印机完成一层打印后，打印平台相对降低，然后继续打印，直至完成导板实物的打印。

1.4 穿刺引流手术方法 经3D打印定位导板辅助进行颅内血肿穿刺引流术，其中42例经额叶穿刺，8例经颞叶穿刺。患者取平卧位（额叶）或侧卧位（颞叶）于手术床，术区消毒铺单，利多卡因局麻，将打印手术导板用手术透明保护膜包裹保持无菌，将导板放置于额(颞)部，保证鼻根、双侧额骨颧突或患侧外耳道定位准确，并严密贴合于面部皮肤。使用龙胆紫将手术导板定位的穿刺点标出，取下定位导板，以穿刺点为中心作约0.5 cm直切口。切开头皮至颅骨，沿导板定位的方向用开颅钻钻骨孔一枚，刺透硬脑膜。再次将手术导板放置于额(颞)部，保证鼻根、双侧额骨颧突或患侧外耳道定位准确，并严密贴合于面部皮肤。将带导针的引流管顺手术导板导管穿入血肿腔内，穿刺深度为计算机已测量的引流管长度。穿刺成功后拆除手术导板，将引流管另开口皮下潜行引出固定并外接穿刺引流装置，术区辅料包扎固定。手术完毕，术后给予常规抗感染、补液等对症支持治疗。术后引流管最高点置于双侧外耳道上约10 cm并保持持续引流，术后约8h血肿腔内注入尿激酶，3万U溶于5 ml生理盐水，每日3次，持续2d。术后一般2d复查颅脑CT，如有病情变化， 随时复查CT，一般3d内根据血肿引流情况拔除引流管。

1.5 评价指标 （1）穿刺准确率：术后复查CT，以引流管侧孔处位于血肿腔内为准确，位于血肿边缘或血肿外为不准确。（2）血肿清除率：以血肿清除1/2以上为有效，1/2以下为无效。

2 结果

本组50例病人中术后经CT证实，穿刺准确47例，准确率为94%。血肿消除46例，消除率为92%。出院后回访42例，日常生活活动能力ADL评分：100分正常者8例、61分以上者ADL功能轻度损害者22例、41-60分ADL中度损害者8例、40分以下者ADL重度损害者3例、0分完全依赖者1例。

3 讨论

颅内血肿穿刺引流术是治疗高血压性脑出血有效的重要治疗手段，以往在CT室CT透视下穿刺[6-7]，但是CT引导颅内穿刺引流术有如下缺点：①医院没有术中CT，手术需要去放射科CT室，周围是有菌环境，穿刺手术时存在较大颅内感染的风险；②穿刺时需要根据CT图像确定引流管与颅内血肿最大面的位置关系，需要多次照射，增加了病人和医护的受辐射量；③多次照射CT增加了病人的治疗费用。基于以上因素，利用3D打印技术，以期在手术定位导板引导下精确的将引流管置入设定的位置，有效解决CT引导下血肿穿刺引流术的弊端，在手术室等无菌环境下操作，最大可能的规避了颅内感染的风险，同时达到个性化、精准化的穿刺手术治疗目的。

3D打印技术以数据模型为基础，通过逐层叠加原料来制造实体模型[8-9]。近年来，其在医学领域得到了广泛应用，将医学数据完美转换成3D打印模型[18]。已有文献报道应用3D打印技术辅助治疗脑出血，并取得了良好的效果。刘宇清[11]等证实利用3D打印技术制作的蝶骨嵴脑膜瘤虚拟及实体解剖模型在优化手术预案、提高肿瘤切除率、减少手术损伤等方面具有重要意义。谭衍[12]等将3D打印技术应用于颅内动脉瘤栓塞治疗中，能够直观掌握脑血管解剖特点，降低术后并发症及手术风险。

没有3D打印技术前，我们应用CT引导下颅内血肿穿刺引流术治疗高血压性脑出血，通过CT影像来定位需穿刺引流的血肿，存在如增加感染几率、增加病人及医护受辐射量等风险，通过3D打印定位导板辅助穿刺引流手术能规避上述风险。我们概括3D打印定位导板辅助颅内血肿穿刺引流手术有如下优点:①个性化、精准化，制作每个病人的定位导板，精准的定位颅内血肿最大截面积处，符合目前提倡的精准医疗的要求；②此技术适合无术中CT的基层医院，在常规手术室进行手术，最大可能规避颅内感染风险，降低死亡率；③避免病人和医护接收大量的CT辐射；④手术准备时间短，熟练操作软件的医师可在10 min内将手术导板设计成型，并将数据传送至打印机，可在2h左右完成打印；⑤手术创伤小，恢复快，并发症减少。

综上所述，3D打印定位导板辅助颅内血肿穿刺引流术治疗高血压性脑出血效果较好，穿刺精确，利于血肿的引流，促进患者康复。

参考文献

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青岛大学医疗集团 2020 年度科研计划（名称:3D 打印导板定位颅内血肿穿刺引流手术的研究，编号:YLJT2020038）