2020年08月29日发布 | 4583阅读

3D Slicer下12.59ml、16.48ml基底节脑出血微创清除术

吴阳

河南省人民医院豫东分院

达人收藏

随着国内神经外科医师对三维成像技术的强烈需求及3D Slicer软件应用大佬在国内推广应用,一大批神经外科医师及广大患者因此受益,3D Slicer软件也在神经外科领域得到进一步扩展应用,三维成像沟通病情、血肿及肿瘤的精准定位、手术规划、功能神经外科中的血管及神经重建和融合,虚拟及增强现实投影、医学临床教学等等。一批卓越的神经外科医师一手握着手术刀、一手操作着键盘促使着神经外科临床飞速发展,神经外科医师根据临床需要进一步开发软件编程与计算机完美结合,让我们有幸享受到科技的魅力,让我们又如此着迷......


在3D Slicer软件(或国内、国外各种软件)的支持下,脑出血微创定位技术也得到了发展,脑出血微创定位因其而更精准,脑出血手术指征也因此放宽,患者受益人群扩大。一些原先不可为的定位手术或勉力可为的手术得到了突破和发展,常规定位手术也因此更精准,一些临床指南随着技术的发展得到了进一步更新,做到了与时共进。基底节脑出血微创手术指征即有30ml已经更新为20ml,见证了技术的发展。现在更多的临床专家都认识到:大量脑出血手术为救命、小量脑出血手术是为改善其神经功能。


我中心近期应用3D Slicer对小量基底节脑出血进行精准定位下微创血肿清除术,术后患者症状得以改善明显,现汇报如下:


1

病例一:(血肿量12.59ml)

黄LX,女,57岁,以“突发神志不清2小时”于2020.08.23 23:07入院。入院2小时前发现患者昏倒在床上,意识丧失,呈酣式呼吸,呼之无反应,右侧肢体可不自主轻微活动,伴全身大汗淋漓,头部CT检査示:左侧基底节脑出血。


查体:BP 168/103mmhg,神志呈模糊状态,GCS10分;自动睁眼,无言语反应:刺痛时肢体屈曲、右側不能定位、左侧肢体可定位,检查时不能合作等,双侧瞳孔等大等圆,直径约1.5m,对光反射退钝:颈强直,四肢肌张力不高,左侧肌力3级,右侧肌力0级,生理反射正常,右侧巴氏征阳性,左侧巴氏征阴性。


入院前CT,非标准(OM线)位


入院前CT,应用3D软件调整为OM线标准位,中线居中,血肿周围水肿不明显



入院后6小时给与复查颅脑CT,排除活动性出血,血肿无明显增加,血肿上部显示部分血清析出液,血肿有占位效应


刻录或复制患者CT原始数据,以DICOM格式保存应用并应用3D Slicer重建颅脑血肿,3D软件自动计算血肿量约12.599ml。


血肿与头部软组织体积之比为12.599:2514=1:199.53,如若手术微创穿刺1/200的血肿,除非有临床定位穿刺经验老辣的神经外科医师或借助立体定向头架、神经外科导航设备,否则穿刺如此血肿真是太难太难!



再看看血肿最大层面为3cm,穿刺夹角范围仅为15°,若穿刺方向或穿刺过深、过浅,则意味着“脱靶”穿刺失败


有框架立体定向头架动辄近百万,且需先在头部固定头架并带金属头架二次CT扫描,患者相对痛苦和紧张,对于意识尚浅或不配合的患者及基层医院因采购价格应用还有一定的困难。

安装后的有框架立体定向头架


无框架立体定向头架或神经外科导航可以解决上述问题,但因其价格问题尚不能再基层医院普及。


病例一的患者经非手术治疗两天余,患者意识朦胧,言语不能,能略配合摇头,左侧上下肢可屈曲,肌力3-4级,右侧上下肢肌力0级。复查颅脑CT示:血肿周围水肿明显、侧脑室受压、中线偏移。

复查的颅脑CT


为阻止病情进一步恶化、减轻颅内压力、缩短住院时间、有利于神经功能恢复等等因素下,家属选择微创穿刺置管手术治疗。


应用3D Slicer三维重建颅内血肿,并透视化显示血肿在颅内的位置



应用3D Slicer设计穿刺路径,避开颅内重要结构





依据面部生理解剖特征,生成个体化面部穿刺导板,透视化显示颅内血肿、穿刺路径与3D穿刺导板的关系


点击此处


点击上方按钮,三维动态了解手术规划(约3min),其中包含信息由中南大学廖胜辉教授开发E3D软件生成。


点击进入后,手机屏幕出现如上界面,待黄色进度条达到100%时即可按上图操作说明。



成功进入后,动态三维手术思路如上,可按照操作说明。可微信传输二维码实现远程会诊、教学、沟通病情.....


三维设计导板模型可以STL格式传输到3D打印机,实现由虚拟三维设计到实际模型转化生成。


打印导板完成后,术前验证导板与面部的贴合性,并消毒备用




加装3D穿刺导板延长管,穿刺更精准


比比狙击步枪的加装枪管,是不是很像?


局部浸润麻醉


3D穿刺导板下锥颅、定位


“T”型手钻,扩大锥孔


成功按预定方向及深度置管


缓慢引流出陈旧性、混杂血肿,手术创口约0.5cm



颅内压力较高,液态血肿可自行引出


手术中用的的微创穿刺器械包


术前、术后血压对比


术后18小时复查的颅脑CT,侧脑室受压回复明显,血肿明显减少,患者意识好转,言语不能,能配合摇头,左侧上下肢可屈曲,肌力4级,右侧上下肢肌力1-2级。


三维重建术后血肿与引流管,残余血肿2.865ml,计算术后18小时血肿清除率为77.24%


进一步治疗中......


2

病例二:(血肿16.48ml)

刘YQ,女,55岁,以“被发现持续昏迷2小时余”于2020.08.16 00:40入院,急诊头部CT检查示:左侧基底节脑出血,腔隙性脑梗塞,脑软化灶,有“高血压病、脑出血、冠心病”病史10余年,未正规服药控制,有慢性胃炎病史4年,间断“消化道出血”,多次住院治疗。


查体:BP 141/92mmHg,神志呈中度昏迷状态,GCS6分;不能睁眼,无言语反应,刺痛时肢体屈曲、不能定位,査体不能合作。双侧瞳孔等大等圆,直径约2.5m,直接对光反射退钝,颈软,脊柱四肢无畸形,左側肢体肌力2级,右侧肢体肌力0级,四肢肌张力稍高,左侧巴彬斯基征阴性,右侧巴彬斯基征阳性。

入院前CT


应用3D Slicer透视化显示血肿在颅内的位置及形态,自动计算血肿量为16.48ml。


患者入院后两次CT复查排除活动性出血,经治疗非手术治疗,病情不见好转,刺痛不能睁眼、定位,无言语反应,分析原因为1、患者二次脑出血,且为不同侧别;2、出血部位近颅底、靠前部。


2020.08.21 11:21复查CT显示血肿周围水肿较前明显,且患者意识不见好转,呈持续性昏迷状态,拟行微创穿刺置管引流术。



三维重建血肿、设计穿刺路径及深度、避开颅内重要结构组织


点击此处

点击上方按钮,动态了解设计思路



手术步骤同前,术后第二天CT复查



三维重建残余血肿约3.9ml,计算血肿清残余率3.968/16.482=24.07%,血肿清除率为75.925%


术后引流管与术前血肿融合


术后患者生命体征平稳


术后第二天患者症状明显好转,能自动睁眼、言语低微但能正确回答问题、遵指令动作,配合摇头、左侧肢体伸曲动作,上下肢肌力4-级,右侧1级。


三维可视化是CT三维重建的升华和再发展,3D打印技术实现了从三维图像向立体物理模型的跨越式转变,利用3D打印穿刺导板辅助脑出血微创穿刺手术治疗,即可代替百万级导航的精准定位功能,又能克服了患者家属对立体定向仪术前应用的恐惧,术前即可模拟穿刺路径、穿刺深度,与家属沟通或与上级专家远程会诊、互动等等。


随着现代技术的发展与临床应用,3D打印技术的应用正突破脑出血微创穿刺治疗的瓶颈。对于脑出血的治疗其创伤性越来越小,内镜(显微镜)、导航、立体定向仪、3D数字可视化等微创技术的应用,对于介于15ml--30ml的脑出血治疗,其手术的获益率远远大于手术的创伤性,而手术治疗这类病人将会缩短病人的住院时间、减少血肿周围脑组织受压引起的进一步损伤、有利于病人神经功能的恢复、减少住院期间的并发症,使病人早日回归社会,从而减轻家庭各种负担!


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