2020年10月16日发布 | 2565阅读

3D打印在三叉神经痛穿刺治疗中的应用

吴阳

河南省人民医院豫东分院

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三叉神经痛是一种临床常见的颅神经疾病,号称“天下第一痛”,其人群患病率为182人/10万,年发病率为3~5人/10万,多发生于成年及老年人,发病年龄在28~89岁,70%~80%病例发生在40岁以上,高峰年龄在48~59岁。但是,WHO最新调查数据显示,三叉神经痛正趋向年轻化,人群患病率不断上升,严重影响了患者的生活质量、工作和社交,也增加了医疗支出。三叉神经痛的治疗,目前主要有药物治疗、射频热凝、半月节球囊压迫、立体定向放射外科和微血管减压手术。




对于高龄或合并多种疾病不能耐受MVD手术者,大都选择微创手术治疗或药物治疗,但药物应用时间长,效果差,部分患者选择射频热凝、半月节球囊压迫、立体定向放射外科,现在三叉神经痛半月节微球囊压迫正逐渐成为微创治疗的一种趋势,因卵圆孔外口直径小或者外口后倾等因素,造成卵圆孔穿刺困难。对于经验丰富的辽宁省人民医院马逸教授、河北邢台九院的霍贵通主任、河南郑大五附院的寿纪新主任团队、新乡二院的杨继学主任、郑州中心医院闵又会主任团队......等等,三叉神经痛卵圆孔穿刺当然不在话下,手术时间可缩短至5分钟,手术过程如行云流水,但对于初学者来说,掌握卵圆孔穿刺技术需大量临床操作经验,在不具备现实条件的情况下,如何使临床医师能够迅速掌握此项技术早日造福病患,缩短临床医师培养周期,是临床科室工作者者需要考虑的问题。


我科应用3D数字化医学研究及3D打印导板模拟三叉神经卵圆孔穿刺治疗三叉神经痛,能缩短年轻医师成长曲线,有利于临床教学,手术操作过程时间短,使病人在治疗过程中获益。


下面就一例病人数据模拟3D下三叉神经痛卵圆孔穿刺

3D颅骨成型可以了解卵圆孔位置、大小、方向


利用3D软件对患者术前颅底CT数据进行三维重建,打印3D头颅颅骨模型,利用头颅模具进行教学查房,了解卵圆孔位置、大小、穿刺方向及难易程度,并通过模具与家属沟通,通俗易懂。

标志红色点为卵圆孔处


利用软件观察卵圆孔体表投影在颧骨中、后1/3交点(红色点)



利用软件模拟穿刺,可见穿刺通路及穿刺终点在头部投影


 穿刺前了解卵圆孔周围血管




了解穿刺通路中血管情况


穿刺点位于患侧口角外2.5cm--3.0cm


穿刺方向指向同侧瞳孔内侧



从正面路径穿刺方向及穿刺终点



侧面了解穿刺路径、方向、穿刺终点、穿刺夹角


准确而安全的穿刺是保证疗效和预防并发症的关键,但是临床上因为CT定位误差、术者操作偏差、患者个体差异等因素均可引起穿刺方向、距离等出现偏移,导致穿刺失败。根据上述信息,对卵圆孔开口大小,走形方向和长度都有了详细了解,模拟穿刺路径,穿刺方向,不但可以观察侧位和前后位方向,也可以测量进针点到卵圆孔的距离(口角为软组织,实际穿刺有变形),对实际穿刺过程有一定帮助。


穿刺深度约85mm


3D软件不但术前可规划手术方案,也可打印出穿刺三叉神经半月节导板,可顺导板穿刺半月节,有利于节省手术时间,穿刺更准确,手术医师成长更快!病人更受益!


一、面具导板穿刺法

依据病人CT数据,设计穿刺路径,打印出病人面具导板

设计出的导板


面部导板贴敷,可顺导板穿刺


顺打印导板穿刺通道可见卵圆孔


局部放大的可视化卵圆孔


三维可视化的导板、面部软组织、血管、颅骨及穿刺通路


3D打印机程序状态下的穿刺导板


三维成像及打印出的面具导板直观,虽非医疗人士,也一目了然,有利于医患双方沟通病情,但实际操作中因三叉神经痛球囊压迫需全麻插管,加之面部软组织较多,穿刺时面部软组织变形移位,影响面部导板贴敷,穿刺时可能造成穿刺通道移位,对经验丰富的临床医生来说仅提供参考,对初学者来说可在教学上模拟操作。


二、“牙套”导板穿刺法

因上颌牙齿固定,与卵圆孔骨性标记不可移动,利用牙齿三维成像,设计打印出“牙套”,佩戴在病人牙齿上,则穿刺导板及穿刺通道不可移位,顺穿刺通道可精准穿刺到卵圆孔,节省术者操作时间。

设计出的“牙套”导板(蓝色),红色为模拟穿刺针


红色为模拟穿刺针(通过卵圆孔可见)


戴上“牙套”后通过穿刺通道可见卵圆孔


设计出的“牙套及穿刺针”


三维虚拟化“牙套”导板穿刺


上机待打印的“牙套导板”


“牙套”导板设计的病人行CT检查时需张口位,但较面具导板穿刺时更显优越性,穿刺定位更精准,有利于术者操作,导板打印时间短,节省打印材料。

打印导板后应用于卵圆孔穿刺球囊压迫治疗


随着计算机技术的发展,数字化手术辅助定位系统被越来越多的应用于手术,术前在计算机上可以精确设计并模拟手术方案,术中辅助指导医生将设计方案完整、准确地实现。

打印出的颅骨模型,术前模拟穿刺、教学


3D打印技术是当今最热门的生物医学研究方向之一,通过影像技术(CT、MRI等)资料的辅助,应用计算机辅助设计技术虚拟出待构建体的三维结构,然后用相应的材料逐层创建出实体,具有高精度、构建速度快,可实现按需制造等优势及个性化、精准化、远程化等优点,特别适合于医学领域的应用。应用3D导板不但可辅助三叉神经痛微创治疗,而且可应用于微创血肿穿刺,其穿刺不仅精准、安全,而且局麻下就可以进行手术,降低了全麻手术风险,大大节省了手术费用。


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