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优点与缺点、经验与教训

1. 个体化精准医疗，3D打印导板辅助脑干出血穿刺血肿清除术可根据每个人的具体颌面部构造量身定做，可有效的避开重要结构和血管，将穿刺损害降到最低，减少脑组织的继发性损害，最大限度地保留了神经功能，真正实现了个体化精准医疗。

2. 费用相对较低，可在局麻下完成手术，不需要昂贵的立体定向设备，(仅需一台几千元的3D打印机和普通计算机、导板耗材费不到100元)，就可达到立体定向设备的精准度要求。

3. 缩短年轻医师成长曲线，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，使手术医师在术前模拟操作，建立三维结构，辅助手术规划，有利于教学培训，缩短年轻医师成长历程。

1. 软件应用人才培养，临床开展3D打印技术需要专门培训软件技术人才，目前免费开源的3D-Slicer软件学习曲线较长、操作繁琐，比利时Materialise公司开发的Mimics软件操作较为方便，但昂贵的版权问题一直困扰着国内3D打印的临床应用。

2. 收费问题，因为3D打印技术在临床中的应用处于起步阶段,医疗机构如何收费也无规范机制,同时未纳入医疗保险(医保)范畴,部分医院仅停留在研究阶段,医院管理者开展意愿不强烈。

3. 耗时较长3D打印技术处理耗时,对于桌面打印机应用PLA材料虽然打印价格便宜但耗时较长，需要2-3小时左右。如果利用光敏树脂激光固化成型打印导航模具虽然可以缩短打印时间，但打印机及打印材料价格不俗。

4. 穿刺偏差,在选择枕部穿刺时需要患者侧卧位或者俯卧位，穿刺时由于枕颈部向前屈曲，枕部头皮伸展，会导致病人术前CT扫描时采集的头部体位数据不一致，3D打印穿刺导板和术中头皮贴附有误差，需要根据术中头部体位予以纠正。

1. 3D打印穿刺导板剪切时尽量保留打印的重建头部体表标志，术中使3D穿刺导板与头部体表标志完全吻合，减少穿刺偏差。

2. 3D打印穿刺导板厚度尽量不小于2.8mm,太薄的导板会失去支撑力，容易变形，造成定位偏移，导板通道内径略大于引流管外径1mm左右，避免引流管在穿刺通道中的晃动偏移。

3. 对于头部体表标志不明显的部位可以外加体表标志，特别是颞部、颅顶或枕部，使外加体表标志呈三角形排列并避开穿刺区域，便于定位。

4. 如非紧急手术，3D打印穿刺导板可应用低温等离子消毒备用，消毒导板上勿施压其他物品，以免穿刺导板变形而弃用。

5. 对导板增加镂空、在建立计算机模型时尽量去除不需要的部分，可节省打印时间约一个小时。三维设计穿刺导板时可以通过外加体表标志适当缩小面积，减少打印穿刺导板的时间。

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术式评估与展望

一、术式评估数字神经外科学是计算机科学与神经外科学相结合的一门新兴交叉学科，它涉及到人体解剖学、立体几何学、生物力学、材料学、信息学、电子学及机械工程学等领域。它可以精确地显示正常或病变组织复杂的三维结构，进行任意旋转、剖切等观察和操作，它不但能对重建的三维结构进行测量，获得长度、面积、体积和角度等精确的解剖参数，也可以用于临床辅助诊断、辅助手术设计和手术模拟等范围，真正实现了从传统的二维图像向立体物理模型的跨越式转变。3D打印技术可三维重建脑干血肿及模拟定位血肿穿刺手术，可提高了手术的安全性、精确性。3D打印手术方式不仅可选择经后颅凹穿刺，也可选择幕上经枕穿刺或者选择经颞穿刺，由于枕部幕上及颞部头皮软组织相对枕部软组织移位较小，体表标志（或外加体表标志）定位较容易，对于经枕或经颞3D导板辅助手术操作时体位更加容易摆放，临床医师实施手术更方便。

二、展望三维可视化3D打印技术提高了脑干血肿穿刺的准确性，降低了手术的风险性。随着3D打印技术日益成熟，加之设备成本较低、医生学习曲线的缩短，3D打印技术将逐渐成为提高神经外科医生诊疗水平、降低手术风险的有效工具。该技术在神经外科尤其是在基层脑出血方面的应用前景非常广阔。

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典型病例简介

患者男性，54岁，因“头痛、呕吐、意识不清2小时”入住ICU治疗。有高血压病史7年，间断口服降压药。

查体：BP260/120mmhg,浅昏迷，GCS 8分，无言语反应，刺痛肢体屈曲，但不能定位，四肢肌力4级，肌张力高，左侧下肢病理征阳性。

头颅CT示：桥脑出血破入脑室系统，量约8ml。

入院诊断：桥脑出血破入脑室，高血压3级，极高危险组。

图15 入院时CT桥脑出血破入脑室

入院后病情急转恶化，意识由浅昏迷转深昏迷，急诊侧脑室穿刺置管外引流，见脑室内压力极高，血性脑脊液冲溢而出，置管后当天患者意识一度好转至朦胧状-嗜睡，左侧周围性面瘫，复查CT如下：

 图16 脑室置管术后CT

侧脑室置管术后第一天患者意识加重至深昏迷，针尖样瞳孔、SPO280%，给予气管插管呼吸机辅助呼吸、数字化3D设计打印穿刺导板，应用3D穿刺导板行脑干及四脑室穿刺血肿清除术，术中抽吸出暗黑色血凝块5ml，术后送ICU综合抢救治疗。

 图17 设计模拟穿刺手术 

 图18 术中抽吸出暗黑色血凝块5ml

术后16小时复查的颅脑CT并重建脑组织、血肿、引流管及脑室，计算脑干残余血肿1.1ml；术后24小时恢复自主呼吸，术后36小时复查颅脑CT见脑干血肿已经基本清除干净，拔出脑干血肿腔引流管，继续保留侧脑室引流管行脑室外引流。

术后48小时给予气管切开并撤离呼吸机，术后第三天意识朦胧，有吞咽功能，语言含糊，右侧上下肢体自主屈曲，四肢肌力IV- 级，肌张力高，左侧下肢病理征阳性；术后第5天拔除脑室引流管行康复治疗。

术后32天复查颅脑CT并出院，出院时患者遗留左侧中枢性面瘫、左眼球外展受限，复视，吞咽困难，左侧上下肢肌力IV- 级，左侧肢体活动不协调。术后3M、6M回院复查MRI如下见。

 图19  术后16h三维重建见引流管与脑干、脑室、残存血肿位置关系；并见引流管位于横窦下1.5cm 

 图20 术后36小时复查颅脑CT见脑干血肿已经基本清除干净 

 图21 术后1个月复查颅脑CT见脑干有少许液化灶 

 图22 术后3个月复查颅脑MTI脑干液化灶明显减少 

 图23  术后6个月复查颅脑MRI脑干液化灶已经消失

患者术后1个月在家人的扶持下可简单行走，术后3个月仍有不完全运动性失语，吞咽困难，左侧眼睑下垂，左眼球外展受限，左侧鼻唇沟较右侧变浅，伸舌向左侧偏斜，左侧上下肢肌力IV级，右侧上下肢关肌力 V级。

术后15个月患者言语略含糊，能辨语义，左侧中枢性面瘫、左侧上下肢肌力IV+级，右侧肌力正常，行走时左侧肢体不协调，生活能自理。术后1个月患者在家人的扶持下可简单行走术后3个月可做自己站立和坐下活动。不完全运动性失语术后12个月可做简单的农活术后15个月随访，患者可以行走，生活可基本自理。

参考文献

[1] 李小丽, 马剑雄, 李萍, 等. 3D 打印技术及应用趋势[J]. 自动化仪表, 2014, 35(1): 1-5.  

[2] Zhou Z, Buchanan F, Mitchell C, et al. Printability of calcium phosphate: calcium sulfate powders for the application of tissue engineered bone scaffolds using the 3D printing technique [J]. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl, 2014, 38 (1): 1-10.

[3] Omori S, Murase T, Kataoka T, et al. Three-dimensional corrective osteotomy using a patient-specific osteotomy guide and bone plate based on a computer simulation system: accuracy analysis in a cadaver study[J]. Int J Med Robot, 2014, 10(2): 196-202.

[4] Chung KJ, Hong do Y, Kim YT, et al. Preshaping plates for minimally invasive fixation of caleaneal fractures using a real-size 3D-printed model as a preoperative and intraoperative tool[J]. Foot Ankle int, 2014, 35(11): 1231-1236.

[5] Kunz M, Ma B, Rudan JF, et al. Image-guided distal radius osteotomy using patient-specific instrument guides[J]. J Hand Surg Am, 2013, 38(8): 1618-1624.

[6] 杜洪澎，李珍珠，李泽福，等.3D打印导板技术在脑出血微创穿刺引流术中的应用[J].中华神经医学杂志，2016,15（7）:674-677.DOI:10.3760/cma.j.issn.1671-8925.2016.07.006.

[7] 赵靖,王笛,刘继全,等.3D打印技术在医学领域应用的现状及问题[J].中国现代医学杂志,2017,27(12):71-74.

[8] CAMPBELL PG, WEISS LE. Tissue engineering with the aid of inkjet printers[J]. Expert Opin Biol Ther, 2007, 7(8):1123-1127.

[9]胡泽红，母山，魏剑波，等.3D打印在神经外科中的临床应用现状与展望[J].现代医药卫生，2019,35（4）：553-556.

此文来源于 陈刚 杨进华 张洪钿主编《高血压性脑干出血外科治疗》 人民卫生出版社2020年11出版以此文感谢杨进华教授在此章写作中的不吝赐教和帮扶，感谢滨州医学院李泽福教授（我的3D之路起源于滨州），感谢中南大学廖胜辉教授的国产E3D软件支持，还有许多3D路上的许多同路人及科室的同事们.....