本文来源于公众号： 脑出血立体定向治疗中心

作者：吴阳

数字化技术已在临床得到广泛应用，尤其是3D打印技术在神经外科领域方面的开展，其科研及临床实践已经走向基层医院，神经外科临床医生已从过去二维的CT阅片到现在开始利用影像数据制作颅内病变的动态三维图像，更加全面的显示颅内血肿、肿瘤等病变与周围组织、神经纤维束的空间位置关系，这样更加有助于临床医生对于颅内疾病的治疗。如果把颅内出血的活动发展过程或者肿瘤的生长过程融合颅内病变的三维结构，是不是能实现从三维空间上升到四维空间呢？

即：时间轴+三维，对于脑出血的治疗是不是可以实现像军事打击那样行降维度打击？做到精准微创。脑出血或者脑部肿瘤的四维空间是存在的，只不过我们现在所能通过影像展示的只是二维或者三维空间结构。

只是对于脑出血或者肿瘤发展过程的时间轴有点难，现在我们还不能完全实时、不间断的进行影像扫描，只能截取片段的时间轴，然后展示片段的四维影像，还不能全面展示其四维空间结构，相信不久的将来，随着我们对多维度空间认识及科技的发展，全面的四维空间结构影像一定会走向临床并得到很好的应用。

什么是维？

回到现实物理中，拿大家都容易理解的例子来说：一个点是0维，1条线是1维，一个面是二维，一个体是三维，三维加一个时间是四维。

四维：一个时空的概念。日常生活所提及的“四维空间”，大多数都是指阿尔伯特·爱因斯坦在他的《广义相对论》和《狭义相对论》中提及的“四维时空”概念。我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系，是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又加了一条时间轴，而这条时间的轴是一条虚数值的轴。根据阿尔伯特·爱因斯坦相对论所说：我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。

而且在现实世界中，不赋予参数意义是没有价值的。所以说数学是数学，数学定义不等于物理定义。就是说在四维空间中，长、宽、高形成的体与时间的结合不是一点(现在)。而是拉长的“现在”，就是我们在三维空间中所认为的“过去”、“现在”和“将来”的集合。现在科学家已经推广到十一维空间。空间维数愈高，说明其境界愈不可思议。很多人不理解弦理论的十一维空间，我也不了解。问题还有很多，就纯粹的数学上说，更高的维度我就更不敢问了。

所谓“降维打击”，出自中国科幻作家刘慈欣的经典作品《三体》一书，是指歌者文明使用“二向箔”将太阳系由三维空间降至二维空间的一种攻击方式。其维度越高，降维打击越呈碾压状态，那么脑出血微创治疗是不是能从四维空间降维至三维、甚至二维状态进行精准治疗呢？

现在我们仅以一个片段的四维脑出血影像涉足脑出血的微创穿刺治疗，相信我们在四维方面还有很长的路要走，我坚信！这个一定能实现......

病例分享

田某某，男，56岁，以“口角歪斜伴左侧肢体活动障碍3小时”于2021年10月26日入院，BP 193/118mmhg，双侧瞳孔无异常，左侧额纹消失，口角向右侧偏斜，左侧鼻唇沟变浅，左侧上下肢肌力4级，右侧上下肢肌力5级。

入院前颅脑CT（10月26日第一次CT）：

10月27日，患者神志清，言语正常，左侧上下肢肌力较入院时下降一级，第二次CT复查：

经治疗一天余，患者意识清醒，言语略含糊，左侧上肢肌力2级，左侧下肢3级，转入神经外科进一步治疗。

10月28日第三次CT复查：右侧侧脑室受压明显，中线略向左侧偏移，三脑室较昨日受压明显，变窄。

三维融合第一次CT和第三次颅脑CT，截取时间轴片段，并重建血肿，可见出血较第一次CT检查明显扩大（绿色的为第一次出血、红色的为第三次复查出血），对于脑出血开颅治疗是不是可以参考第一次出血位置，以便于能够很好的找到原发性出血点，减少手术操作时间？

应用3D Slicer计算出血量，第一次出血（绿色）约为3ml，第三次出血(红色)约为23ml。

10月30日经治疗患者意识略呈嗜睡状态，口角向右侧偏斜明显，左侧上肢肌力0级，肌张力低，左侧下肢肌力2级，第四次颅脑CT复查并重建，计算血肿量约28ml。

截取颅脑CT时间轴片段（26日、27日、28日、30日）应用3D Slicer融合并重建，构成片段性脑出血四维空间，应用二维CT图片可显示进展性脑出血变化状态（蓝色为第一次、黄色为第二次、绿色为第三次、红色为第四次CT血肿）。

二维图片显示血肿变化过程

可应用3D Slicer三维观察血肿变化及形态

四维状态下观察血肿变化

（这是一个简单的片段性四维空间）

应用3D Slicer软件分析血肿的阈值，为手术治疗方案提供决策，可见血肿分为高密度血肿，其阈值约为63HU；下部的低密度血肿，其阈值为47HU，低密度血肿呈半包围于高密度血肿周边。

对于这种分层血肿，可以选择微创穿刺置管引流术，把引流管预置于低密度血肿区域，能迅速的引流出低密度血肿，起到很好的减压效果，再应用尿激酶行血肿腔内注入等排出残余血肿，达到治疗效果。

三维透视下可以血肿上部为紧密的高密度部分，下部为松散稀疏的低密度血肿。

3D Slicer下设计顺血肿长轴穿刺的引流通道

不同位置观察设计方案

顺邹纹美容切口设计

穿刺通路避开额窦

术中顺3D打印导板成功穿刺

术后第二日CT复查并重建，残余血肿约4.8ml

左侧血肿肌力4-级，左侧上肢肌力2级

三维融合术前、术后第一日CT、术后第二日CT并三维重建（红色为术前、蓝色为术后第一日、紫色为第二日CT复查，绿色为术中置入的引流管）

可观察引流管与不同时间片段血肿的位置关系

三维重建不同时间片段血肿的体积与形态

四维片段观察血肿引流情况

患者进一步康复治疗中......，我仍然坚信！四维影像在神经外科临床应用一定能实现！对于脑出血的治疗一定能实现精准的降维打击治疗......

作者简介

作者：吴阳  主任医师   单位：河南省人民医院豫东分院.民权县人民医院神经外科、河南省天然药物提取与医疗技术应用工程研究中心

民权县人民医院神经外科开放床位80张，内设民权县颅脑创伤救治中心、脑出血研究所（脑出血微创治疗中心）、重症监护室。本科室技术力量雄厚，现拥有蔡司显微镜，脑室内镜、微创钻颅设备，蛇牌、西山等开颅设备，成功开展颅脑显微微创技术，立体定向脑出血微创钻孔、成功应用3D Slicer、Mimics、E3D技术于临床。科室多人拥有神经创伤重症“5C”证及神经外科专科医师证书。

民权县人民医院神经外科.民权3D打印医学研究所全面开展数字神经外科、虚拟现实技术、多模态融合技术、3D打印穿刺导板，可应用治疗高血压脑出血微创穿刺治疗，脑肿瘤术前精准定位、术前模拟规划、临床教学等等，微创治疗更精准！3D打印颅骨模型，三叉神经痛微创治疗，术前规划更直观，穿刺治疗更方便，减少术中操作时间，3D打印脊椎术前规划钉道，颅内肿瘤定位更精准.....，科技结合临床，个体化治疗，3D转化医学前景更广阔!