雙坐標系虛擬穿刺定位在自發性腦干出血微創治療中的應用

趙端允，李進軍，朱明啟，李光宏，王洪波

菏澤市立醫院神經外科，山東菏澤 274000

原發性腦干出血最易發生于40～60 歲，多位于腦干的橋腦部，腦干內密集分布著重要的神經核團和傳導束，因此腦干出血時，由血腫撕裂、破壞和占位所致的神經功能障礙遠較其他部位的腦出血更嚴重，致死致殘率更高。雖然對于腦干出血的治療，目前國內外尚無統一的標準，但近年來研究認為對于＜3 mL 的少量的腦干出血可以采取保守治療，如血腫量≥3 mL，則傾向于手術治療。其中基于微侵襲理念的顱內血腫穿刺引流具有創傷小、耗時短、恢復快等優點，已成為治療腦干出血的研究熱點[1-2]。但既往研究多利用立體定向、神經導航或3D 打印等技術，上述設備價格高昂，基層醫院普及率低，因此基層醫院可能由于缺乏相關的設備而無法開展，但腦干出血患者又往往在基層醫院首診，因此精準而又易于普及的腦干出血微創穿刺定位技術是近年來研究熱點。菏澤市立醫院神經外科在2019年4月—2021年6月將36 例腦干出血患者入組進行研究，其中手術組17 例利用雙坐標系虛擬穿刺定位技術進行微創軟通道穿刺治療，穿刺成功率高，且預后優于保守治療組，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

經篩查共病例36 例入選，男26 例，女10 例，年齡30～70 歲，平均（53.7±11.2）歲；出血量3.3～13.3 mL，平均（6.5±3.0）mL；手術治療17，保守治療19 例。同時本研究經醫院醫學倫理委員會審核批準。

1.2 納入與排除標準

手術組納入標準：①均符合自發性腦出血的診斷標準，即腦實質內自發性、非創傷性血管破裂，導致血液在腦實質內聚集[3]；②根據顱腦CT 或MRI 等影像學檢查證實出血解剖定位于中腦、橋腦、延髓；③血腫量≥3 mL；④患者家屬同意手術治療，并簽署手術知情同意書。非手術組納入標準：符合上述標準的①～③，但患者家屬放棄手術治療。

排除標準：①外傷所致的出血及已經明確診斷的腫瘤卒中、顱內動脈瘤、血管畸形及海綿狀血管瘤所致的出血；②嚴重的心、肺、肝、腎等重要器官的功能障礙或凝血功能障礙；③出血量≤3 mL。

1.3 影像資料

所有患者術前均行顱腦薄層CT 檢查，36 例患者中，25 例血腫位于橋腦，9 例為橋腦合并中腦出血，2 例為橋腦合并丘腦出血。由于腦干體積較小，用于在CT掃描中計算血腫體積的傳統多田公式寬徑×橫徑×層數/2 可能會高估出血量，而應用三維影像數據重建是一種目前更為精確計算腦出血體積的方法[4]，因此對所有患者均應用3Dslicer 軟件將血腫的CT 薄層掃描數據進行了三維重建計算血腫體積。既往研究證明，根據血腫及橋腦的相互位置關系，可將血腫分為不同的類型，不同分型可能對患者的預后有一定的影響[1,4-7]，但由于分型方法沒有統一的標準，且我們的樣本量偏少，不適合將樣本分型太多，所以本研究選擇了相對簡單且國際上使用較多的四分法即：巨大型、基底被蓋型、雙側被蓋型、單側被蓋型[4]，其中巨大型6 例，基底被蓋型12 例，雙側被蓋型7 例，單側被蓋型11 例，見圖1。

圖1 腦干出血的四種分型：A 巨大型：血腫量橫斷整個腦干截面；B 基底型：血腫主要位于腦干腹側基底部；C 雙側被蓋型：血腫位于腦干雙側被蓋區域；D 單側被蓋型：血腫位于單側被蓋區Figure 1 Four subtypes of brainstem hemorrhage： A giant type： the amount of hematoma crosses the entire brainstem section； B basal type：the hematoma is mainly located at the ventral base of the brainstem； C bilateral covered type： the hematoma is located in the bilateral covered area of the brainstem； D unilateral covered type： the hematoma is located in the unilateral covered area.

1.4 手術方法

所有手術患者均應用雙坐標系虛擬穿刺定位后微創軟通道穿刺引流，具體步驟如下：①患者行CT 檢查前于血腫同側后枕部中線旁4 cm 左右放置坐標系定位貼（威海，博影醫療），做為穿刺入點大致范圍，然后于對側眶上外側部位，即穿刺路徑延長線出顱點大致范圍放置另外一張坐標系定位貼，穿刺入點范圍與穿刺出點范圍形成對應的雙坐標系。②進行薄層顱腦CT掃描，將所得到的原始DICOM 格式圖像資料，通過3DSlicer 軟件，完成頭顱、坐標貼及血腫的三維圖像重建（圖2A、2B），將頭顱及坐標貼模型半透明化處理，并根據定位貼不同穿入坐標點、穿出坐標點及血腫的相對位置進行虛擬穿刺形成不同的預穿刺道，理論上預穿刺道總數量為前后兩個坐標系坐標點數量的乘積，然后選擇能避開重要結構且到達血腫理想位置的最佳預穿刺道，本例圖中僅示范了3 條較佳穿刺道，并在坐標系定位貼中標記相應的穿入及穿出點位置（圖2C-I）。③根據模擬結果，在患者頭部定位貼中標記出真實的穿刺入點及出點坐標點（圖3A、3B），然后患者側臥，在不平行的兩個平面將入點及出點相連，兩平面相交的軸線，即真實穿刺方向。術區消毒并局部麻醉后手動錐顱，沿軸線方向將10F 軟通道置入血腫腔，此時可用直線形激光等工具進行輔助指引（圖3C），回抽見暗紅色血塊流出即穿刺成功。術后復查顱腦CT，并根據血腫殘余量于術后6 h 注入尿激酶液化血腫，劑量為1～2萬U 溶于2 mL 生理鹽水中，注入血腫腔后關閉引流管2 h，然后開放引流，3 次/d，復查CT 血腫殘留少于3 mL時拔除引流管。

圖2 三維圖像重建Figure 2 3D image reconstruction

圖3 本例選擇圖2 中的Ⅱ穿刺道為真實穿刺路徑：A-B 箭頭所示分別為選定的穿刺入點及對應的出點坐標點；C 箭頭所示為入點及出點所共面的不平行的兩個平面，相交的軸線，即穿刺方向；D 術后首次復查CT，見引流管位置理想，血腫較術前減少Figure 3 In this example， the puncture path Ⅱ in Figure 2 is selected as the real puncture path： the A-B arrows show the selected puncture entry point and the corresponding exit point coordinate points； C The arrow shows the two non-parallel planes that are coplanar with the entry point and the exit point， and the intersecting axis is the puncture direction； D After the operation， CT was re-examined for the first time， and it was found that the position of drainage tube was ideal， and hematoma was less than that before the operation

1.5 保守治療

對于符合手術條件但家屬放棄手術治療的患者給予抗腦水腫、腦神經元保護、呼吸支持等綜合治療。

1.6 統計方法

采用SPSS 18.0 統計學軟件進行數據分析，計量資料采用（±s）表示，符合正態分布的組間比較采用t檢驗或方差分析，非正態分布資料采用秩和檢驗；計數資料采用例數或百分率表示，組間比較用卡方檢驗或Fisher 精確概率法，P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

①手術組與保守治療組在年齡、性別、入院GCS 評分、血腫量、入院體溫、血腫分型等方面差異無統計學意義（P＞0.05），見表1、表2。手術組所有患者均一次性穿刺成功，無術中死亡病例，術后首次復查CT 血腫殘余血腫量為（1.9±1.4）mL，血腫清除率為（71.0±1.1)%，術后再出血2 例，發病后30 d 生存14 例，死亡3 例，生存率為82.4%，生存患者改良mRS 評分（3.3±1.0）分。保守組發病后30 d 生存9 例，死亡10 例，生存率為47.4%，生存患者改良mRS 評分（4.3±0.7）分。兩組生存率與生存患者改良mRS 評分比較，手術組優于保守組，差異有統計學意義（P＜0.05），見表3、表4。

表1 兩組一般資料比較Table 1 Comparison of general information between the two groups

表2 兩組性別與血腫分型比較Table 2 Comparison of gender and hematoma typing between thetwo groups

表3 兩組結局比較Table 3 Comparison of outcomes between the two groups

表4 兩組生存患者的改良mRS 評分比較Table 4 Comparison of modified mRS scores between two groups of surviving patients

②按照血腫4 類分型標準，對手術組進一步分析表明，單側被蓋型的發病后30 d 生存率為100%，改良mRS 評分為（2.6±0.5）分，均為最優，而巨大型最差，生存率為0%，見表5。

表5 手術組不同血腫分型的預后比較Table 5 Prognosis comparison of different hematoma types in surgical group

3 討論

自發性腦干出血是自發性腦出血的一種特殊類型，約占腦出血病例總數的10%，常見于橋腦，在東亞人群中每10 萬人年發病率約為2%～4%，原因通常為高血壓所致[8]。由于腦干為維持機體生命運作的中樞，其出血致死率可達79.6%,對于出血量≥5 mL，且GCS 評分≤8 分的患者，30 d 死亡率高達100%，致死致殘率為各種腦出血之首[9]。腦干出血后，血腫會直接致使腦干的解剖結構受到破壞，對腦干功能造成不可逆的損傷[2,10]，其次血腫在吸收降解過程中，紅細胞的降解衍生物所引起的氧化級聯反應會在數小時至數周內對腦組織造成繼發性損傷，導致腦組織水腫、血腦屏障破壞及腦細胞的死亡[11]。由于腦干中缺乏吸收血腫的膠質細胞，血腫降解緩慢[10]，所以與其他部位的腦出血相比，這種繼發性損傷持續時間可能會更長。因此雖然目前國內外對于腦干出血的治療無明確的指南或規范[1,4]，但盡早將腦干內的血腫排空可能會使患者獲益，并且許多最新的研究發現，一些腦干出血患者確實受益于外科干預，可以降低病死率及改善預后[2,5]。

目前手術治療主要分為兩類：微創軟通道穿刺及開顱手術。雖然有人認為非直視下穿刺抽吸有無法止血、可能損傷周圍的重要結構及血腫清除不徹底等缺點[12-13]，但與開顱手術相比，微創穿刺具有創傷小、手術時間短、可局麻操作、術后恢復快等明顯的優勢，非常適合腦干等這類顱內深部的出血，尤其那些已經不能承受全麻開顱手術的患者[1-2,14]，并且目前已經在動物實驗及臨床研究證明了微創穿刺后加用纖溶酶原激活劑是安全且成效明顯效果的[13,15]，這使得微創穿刺術后血腫排空更快，治療效率更高。

對于微創手術如何做到精準穿刺已經由諸多學者進行了研究，但既往研究多基于立體定向儀、神經導航或3D 打印等方式，由于目前上述設備在基層醫院普及率仍較低，限制了上述技術的推廣，因此在沒有上述設備的情況下如何做到對血腫的精準穿刺成為一個亟待解決的問題。本研究方法利用雙坐標系虛擬穿刺定位技術進行微創軟通道穿刺具有以下優點：①易于推廣：本方法不需要額外的大型設備，只需要3Dslicer 軟件和定位貼即可，3Dslicer 軟件屬于免費的開源軟件，目前在國內及國際普及率已較高，而坐標系定位貼也易于購買或自制，因此易于推廣。②定位精度高：三維建模后，醫生可對血腫體積有更深刻的立體認識，有助于尋找經過血腫的最佳穿路徑，配合虛擬穿刺，可精確地找到理想的穿入點及與之對應的穿出點坐標，為真實的穿刺提供指引。③操作簡單快捷：相對于立體定向框架的安裝，患者不需要嚴格的特定姿勢與體位，對氣管插管的患者也易于操作，而與3D 打印穿刺導板相比則更快捷。④患者創傷?。耗X干出血患者往往伴有呼吸、循環等系統的功能障礙，對全麻手術耐受性差，局部麻醉下血腫穿刺引流，與開顱術相比，不僅縮短了手術時間和減少了手術創傷，而且避免了全身麻醉對心、肺、腦功能的不良影響。

本研究組17 例手術患者均一次性穿刺成功，證明了雙坐標系虛擬穿刺定位具有較高的精準性。手術組與保守組相比，無論在生存率及生存患者的改良mRS評分方面均優于保守組，且差異有統計學意義，這證明自發性腦干出血患者可能從手術中獲益。

腦干出血患者預后的評估對治療決策的制定有著至關重要的影響，相對準確的預后預測也是向患者家屬溝通病情信息的關鍵[6]，這也是治療過程中取得患者家屬信任與配合的重要影響因素。既往研究表明，患者的性別、年齡、血腫類型、入院GCS 評分、入院體溫等因素均對預后有著不同的影響，其中血腫類型的影響尤為明顯，多位學者研究認為其為獨立影響因素[1,5,7,16]，但對血腫分型研究多為針對入院患者整體的研究，而其對手術的影響分析研究較少，因此我們對手術組患者進行了回顧性分析，發現血腫分型對手術預后亦有顯著影響，巨大型預后最差，發病后30 d 病死率100%，而單側被蓋型預后最好，術后30 d 死亡率為0%，改良mRS 評分為（2.6±0.5）分，與其他類型相比均處于最優水平，這與Behrouz 等[4]的研究一致，該研究中巨大型腦干出血短期生存率最低，為7.1%，單側被蓋型最高，為94.1%。因此血腫分型可作為術前與患者家屬溝通時的重要參考依據之一。

但本研究也有一定的局限性，如樣本含量偏少，同時還受制于臨床倫理，手術組與保守組無法做到隨機分組，上述因素可能對研究結果造成一定的偏倚，未來需要更充足的樣本量及更合理地分組來進一步研究。

綜上所述，雙坐標系虛擬穿刺定位技術治療腦干出血具有穿刺準確性高，操作便捷等優點，其中單側被蓋型腦干出血手術預后較好，應對手術采取積極的態度，但對于巨大型腦干血腫，即使行手術治療，預后依舊極差，此類患者應慎重手術治療。