3D-Slicer软件在锥颅软通道治疗高血压脑出血中的应用

廖荣芳 高珊

[摘要] 目的 探讨3D-Slicer软件在锥颅软通道治疗高血压脑出血中的临床应用价值。 方法 选择2018年1月～2019年2月本院收治的高血压脑出血患者80例，按照随机数字法分为两组，各40例。观察组应用3D-Slicer软件进行引导，对照组按照常规经验，结合术前头颅CT血肿定位，进行盲探穿刺血肿引流术，比较治疗期间两组颅内压及脑灌注压变化情况，统计两组手术相关并发症。 结果 术后1 d、术后7 d，观察组颅内压均显著低于对照组（P<0.05），观察组脑灌注压均显著高于对照组（P<0.05），观察组术后出现感染、再出血、脑梗死及应激性溃疡的总体比例显著低于对照组（P<0.05）。 结论 针对高血压脑出血采用3D-Slicer软件定位导航后实施经锥颅软通道治疗，能有效降低颅内压，改善脑灌注压，且手术并发症少，安全性高。

[关键词] 3D-Slicer软件;锥颅软通道;高血压;脑出血

[中图分类号] R651.1          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-9701（2019）33-0035-04

[Abstract] Objective To investigate the clinical value of 3D-Slicer software in the treatment of hypertensive cerebral hemorrhage with craniopuncture soft tube. Methods 80 patients with hypertensive cerebral hemorrhage admitted to our hospital from January 2018 to February 2019 were enrolled in this study. They were divided into two groups according to random number method， with 40 cases in each group. The observation group was guided by 3D-Slicer software. The control group was treated with blinded puncture hematoma drainag according to routine experience combined with preoperative CT hematoma localization. The changes of intracranial pressure and cerebral perfusion pressure between the two groups during the treatment period were compared. The surgery-related complications between two groups were counted. Results At 1 day after operation and 7 days after operation， the intracranial pressure of the observation group was significantly lower than that of the control group（P<0.05）. The cerebral perfusion pressure of the observation group was significantly higher than that of the control group（P<0.05）. The overall proportion of infection， rebleeding， cerebral infarction and stress ulcer was significantly lower than that of the control group（P<0.05）. Conclusion The implementation of craniopuncture soft tube in the hypertensive cerebral hemorrhage after implementing 3D-Slicer software positioning navigation can reduce the intracranial pressure and improve the cerebral perfusion pressure， with complications and high safety.

[Key words] 3D-Slicer software; Craniopuncture soft tube; Hypertension; Cerebral hemorrhage

高血壓脑出血（亦称自发性脑出血）为神经外科最为常见的危急重症之一，研究提示，全球每年因高血压脑出血导致死亡人群超过100万，本病具有极高的致残率与致死率[1]。针对高血压脑出血手术干预方法多种，各种手术方式方法各有所长[2]。随着神经外科微创技术的应用与推广，软通道下脑内血肿穿刺引流术的优势逐渐显现，尤其针对幕上深部颅内血肿形成者，相比常规开放盲探手术，其有效缩短手术时间，降低手术相关并发症，减少致残率与病死率[3];相对于立体定向引流术，该方法相对简单，手术准备时间短，救治更及时[4]。但软通道穿刺术要求引流管放入血肿腔的中心，故术前对脑内血肿的定位要求较高。

国内部分医疗单位术中应用无框架立体定向仪或神经导航设备确保手术精准定位，术前需要头皮粘贴标志物并再次头颅CT扫描及术中导航信息注册，费时费力，且神经导航技术设备及软件系统昂贵，广大基层医院难以配置，不适用于高血压脑出血的术前计划。3D-Slicer软件是由哈佛大学和麻省理工学院联合开发的一个免费开源的图像分析处理平台，对计算机硬件要求不高，操作简单，并且支持功能扩展和改进，利用头颅CT扫描原始DICOM格式数据即可对颅骨和深部脑内血肿进行三维重建，不仅可以较准确测量脑内血肿体积，而且可使用量尺、角度等模块多参数测量血肿相对位置，结果真实可靠。本研究主要探讨3D-Slicer软件在锥颅软通道治疗高血压脑出血中的应用，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2018年1月～2019年2月本院收治的高血压脑出血患者80例，入组者均通过临床表现、影像学等诊断，入组前与患者监护人签署入组同意书且本研究取得医院伦理委员会批准。纳入标准：年龄18～60岁，精神正常，文化程度在小学及以上，表达能力正常。排除标准：排除心力衰竭、低血容量性休克、肝功能不全、呼吸衰竭、全身免疫系统疾病、确诊的恶性肿瘤、脑血管畸形、凝血功能障碍者，预计生存时间在24 h内。按照随机数字法分为两组，各40例。观察组：男26例，女14例，年龄18～60岁，平均（51.6±1.4）岁，高血压时间：5～45年，平均（26.3±2.1）年，格拉斯哥昏迷评分3～8分，平均（6.7±1.2）分;对照组：男25例，女15例，年龄18～60岁，平均（51.5±1.5）岁，高血压时间：5～45年，平均（26.5±2.0）年，格拉斯哥昏迷评分3～8分，平均（6.6±1.3）分，两组的性别、年龄、高血压时间、格拉斯哥昏迷评分等对比，差异无统计学意义（P>0.05），具有可比性。

1.2 方法

观察组应用3D-Slicer软件进行引导，先实施术前头颅CT定位，以DICOM格式進行数据存储。打开3D-Slicer软件，导入术前检查所获得的CT相关数据，层厚3～5 mm，间距3～5 mm，对比剂80 mL，注射速度为3 mL/s，延迟扫描时间25 s。对图像大小进行适当调整后，依次运行Editor、ThresholdEffect功能模块，利用Threshold Range功能模块调整，促使颅骨与血肿等进行清楚显影，点击Apply键，再依次运行Save island Effect、Make Model Effect，建立颅骨与血肿病灶的三维立体模型，明确血肿与中线距离，标记血肿远端为靶点，明确冠状缝前作为手术入路，通过Ruler、Gyroguide功能明确血肿范围及穿刺点远端至颅骨外侧板距离与角度，进行个体化手术方案的制定，打开颅骨与血肿平面及三维图像，在手机屏幕监视下实施颅内血肿体表投影描画。指导术中根据重建后获得的具体数据，针对脑内血肿的部位、形态进行了解后，避开脑部重要功能区及重要血管结构部位，实施个体化选择入路的血肿穿刺。对照组按照常规经验，结合术前头颅CT血肿定位，患者取仰卧位，选择出血部位脑室或血肿部位实施盲探下穿刺血肿引流术。比较治疗期间两组颅内压及脑灌注压变化情况，统计两组手术相关并发症。

1.3 评价指标

①颅内压检测：术前以腰大池穿刺测定，术后通过留置颅内压探头测定，正常值为80～170 mmHg;②脑灌注压=桡动脉平均动脉压-颅内压，正常值为70～100 mmHg;③并发症：主要观察术后感染、再出血、脑梗死及应激性溃疡发生情况。

1.4 统计学处理

使用SPSS20.0进行，计量资料以均数±标准差（x±s）表示，两组间均数的比较使用t检验，组间率比较采用χ2检验，不同观察时间点数据间比较采用重复设计进行方差分析，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 治疗期间两组颅内压变化比较

术前两组颅内压比较差异无统计学意义（P>0.05），术后1 d、术后7 d，观察组颅内压均显著低于对照组（P<0.05）。见表1。

2.2 治疗期间两组脑灌注压变化比较

术前两组脑灌注压比较差异无统计学意义（P>0.05），术后1 d、术后7 d，观察组脑灌注压均显著高于对照组（P<0.05）。见表2。

2.3 两组手术相关并发症比较

观察组术后出现感染、再出血、脑梗死及应激性溃疡的总体比例显著低于对照组（χ2=8.067，P=0.005）。见表3。

2.4 高血压脑出血实施3D-Slicer软件引导锥颅软通道治疗示意图

术前矢状位检查提示左侧侧脑室部位血肿，血肿量约50～60 mL，见封三图1;3D-Slicer软件引导锥颅软通道建立，术中引流出暗红色积血30 mL，见封三图2;封三图3为3D-Slicer软件引导手术术中颅骨全局观，通过3D-Slicer软件引导更全面地了解患者颅内体表情况。

3 讨论

高血压性脑出血属于高血压病最严重且最危险的并发症，好发于60岁左右男性，本病起病急骤，危险性高，如合并脑疝形成则将严重威胁患者生命安全[5]。治疗上应根据出血部位、出血量等进行综合评定[6]。对于出血量超过40 mL者，建议早诊断、早治疗，及时进行手术解除颅内高压均十分必要[7]。有效且及时的手术干预，能显著降低颅内压，缓解脑水肿，改善脑组织的氧供需平衡，对于减少神经细胞损伤、改善患者预后有重要价值[8]。3D-Slicer软件为一个免费开源的图像处理系统平台，通过头颅CT扫描定位，进行原始的DICOM格式数据处理，对颅骨及深部脑内血肿进行三维重建[9]，并精确测量颅内血肿体积，调整量尺、角度等模块多参数测量，从而更好地定位血肿位置，提高结果的真实可靠性[10]。重建图像可根据手术入路便于及时调整合适位置、颅骨或血肿进行有效自由切割与融合，提高手术效率，减少手术并发症[11]。

本研究观察组应用3D-Slicer软件引导进行锥颅软通道治疗高血压脑出血，相对于常规盲探穿刺治疗，比较治疗期间两组颅内压及脑灌注压变化发现，术前两组颅内压和脑灌注压比较差异无统计学意义，但术后1 d、术后7 d，观察组颅内压均显著低于对照组，同时术后1 d、术后7 d，观察组脑灌注压均显著高于对照组。证明针对高血压脑出血，实施应用3D-Slicer软件引导进行锥颅软通道治疗，相对于常规盲探穿刺治疗，能更好地降低术后颅内压，确保脑灌注压，减轻脑水肿，对提高患者预后有一定价值。考虑为本研究使用的3D-Slicer 软件引导，实现了针对血肿精确定位，更好地进行个体化手术入路方式设计，通过3D-Slicer软件，迅速建立患者顱骨、血肿三维模型，并将其截图传至智能手机，结合软件分析，在打开颅骨、定位血肿过程中进行指导，从而提高手术安全性与可预测性，提高手术效率。该结果与许光涛等[12]研究结论相一致。

另外针对两组手术相关并发症对比研究发现，观察组术后出现感染、再出血、脑梗死及应激性溃疡的总体比例显著低于对照组。进一步证明针对高血压脑出血，实施应用3D-Slicer软件引导进行锥颅软通道治疗，相对于常规盲探穿刺治疗，术后并发症少，手术安全性较高。可能因3D-Slicer软件导航具有精准度高、安全性强、易操作等优点，见封三图1～3。相对于目前各神经外科操作技术，该技术具有明显优势[13]，能有效地避开重要脑部功能区及大血管与静脉窦，做到对血肿部位的精准定位。通过开放源代码3D-Slicer辅助CT定位[14]，结合三维重建，更直观地对血肿部位进行重建[15]，明确血肿的位置与大小，显著提高脑出血手术治疗的准确性，提高血肿清除效果。

高血压脑出血属于高血压最严重的并发症，多因患者突发的情绪激动、过度脑力劳累等诱发，常伴有脑血管的破裂出血。本病预后不理想，提高患者预后的关键在于早期有效手术治疗。综上所述，针对高血压脑出血采用3D-Slicer软件定位导航后实施经锥颅软通道治疗，能有效降低颅内压，改善脑灌注压，且手术并发症少，安全性高。

[参考文献]

[1] 彭逸龙，伍益，陈少霭，等.3D-Slicer的虚拟现实技术在神经内镜下经鼻蝶入路垂体瘤手术中的运用[J].广东医学，2019，40（2）：246-249.

[2] 韩志光，陈兴河，冯三平，等.3D-Slicer软件辅助神经内镜手术与小骨窗开颅术治疗高血压性脑出血的疗效比较[J].中国临床神经外科杂志，2018，23（9）：604-605，608.

[3] 杨勇，黄云，韦迪岱，等.3D-slicer辅助内镜定位在高血压脑血肿清除术中的应用[J].中国临床研究，2018，31（9）：1220-1223.

[4] 谢国强，郝五记，周琳，等.基于3D-Slicer软件的侧脑室额角穿刺参数研究分析[J].中国微侵袭神经外科杂志，2018，23（9）：405-408.

[5] 王银占，钱涛.3D-Slicer软件评估面肌痉挛神经血管关系的研究[J].中国微侵袭神经外科杂志，2018，23（9）：409-412.

[6] 向定朝，齐明，胡旭，等.3D slicer辅助立体定向治疗基底节区脑内血肿疗效观察[J].立体定向和功能性神经外科杂志，2018，31（4）：223-226.

[7] 黄伟，郭凤，冯波，等.3D-slicer软件辅助神经内镜手术治疗高血压性脑出血的疗效[J].中国临床神经外科杂志，2018，23（8）：547-548，551.

[8] 伍学斌，康强，曾胜田，等.3D-Slicer联合Sina软件在高血压脑出血神经内镜手术的应用[J].中国微侵袭神经外科杂志，2018，23（8）：363-365.

[9] 黄伟，郭凤，冯波，等.3D-Slicer结合神经内镜与显微手术治疗基底节区高血压脑出血的疗效对比研究[J].临床外科杂志，2018，26（7）：494-496.

[10] 郑刚，顾志伟，黄华，等.3-D slicer辅助定位软通道脑内血肿穿刺引流疗效分析[J].浙江创伤外科，2018，23（3）：508-509.

[11] 彭逸龙，伍益，陈少霭，等.3D-slicer软件+手机sina软件在高血压性脑出血穿刺引流术中的应用[J].中国临床神经外科杂志，2018，23（6）：427-429.

[12] 许光涛，赵宗茂，孔亚波，等.3D-Slicer辅助定位微创软通道手术治疗老年高血压脑出血的临床研究[J].河北医科大学学报，2018，39（6）：658-661.

[13] 赵健，李晓辉，谢国强.3D-slicer软件在高血压脑出血微创穿刺引流术中应用[J].中国神经精神疾病杂志，2018， 44（5）：299-302.

[14] 杨凯，岳长波，韩珊，等.精准定位下内镜与传统开颅手术治疗脑出血的对照研究[J].中国微侵袭神经外科杂志，2018，23（4）：168-171.

[15] 彭逸龙，伍益，李智斌，等.3D-Slicer虚拟现实技术在神经外科脑肿瘤术前计划的应用[J].中国微侵袭神经外科杂志，2018，23（3）：107-110.

（收稿日期：2019-05-29）