3D Slicer软件辅助神经内镜手术治疗脑出血的系统评价

张惠1，张彬，陈节

(1. 铜陵职业技术学院，安徽 铜陵 244061；2. 安徽省铜陵市人民医院，安徽 铜陵 244061)

高血压脑出血是高血压病的晚期并发症之一，死亡率和致残率很高[1]。目前高血压脑出血的发病率呈现逐年递增的趋势，已经成为一个全球性的健康问题。高血压脑出血的外科手术应尽可能减少对脑组织的损伤，以最小创伤代价清除脑内血肿是微侵袭神经外科手术治疗的基本要求和治疗原则[2]。神经内镜技术的出现，是神经外科革命式的进步，也是目前微侵袭神经外科的主要发展方向[3-4]。近年来神经内镜已逐步应用于脑出血的手术治疗中，相比传统显微镜下手术，神经内镜创伤更小，但同时对脑内血肿的术前定位及手术入路要求就更为严格和精确。目前CT/MRI联合神经导航技术以及术中超声能够精确定位血肿[5-6]，从而完美地辅助神经内镜技术。但导航系统成本较高，多数基层医院尚无经济能力购买，因此束缚了神经内镜技术在基层医院的发展。

美国麻省理工学院的人工智能实验室于2007年推出3D Slicer软件[7]，该软件可将影像学二维图像重建成三维模型，并且完全免费、完全开源。该软件在技术上可将患者术前影像学资料二次处理，生成三维图像，结合体表标记点对颅内病变进行重建，通过投影进行体表定位和手术入路模拟。我国解放军总医院陈晓雷教授自2016年来致力于将该技术在全国神经外科推广，部分神经外科医生已将该技术用来指导神经内镜清除脑内血肿的临床工作中，且取得初步成果。那么3D Slicer软件是否能作为一种可靠的技术用来辅助神经内镜，其安全性及有效性如何，目前尚无确切定论。为明确这一问题，本文收集3D Slicer软件辅助神经内镜清除脑内血肿的临床试验，应用Meta分析提取的数据，系统评价3D Slicer软件作为神经内镜辅助技术的安全性及有效性。

1 资料与方法

1.1 文献检索 计算机检索CBM、WanFang、CNKI、PubMed，Embase，Cochrane Library数据库相关文章，检索过程由两人完成，检索文献发布日期截止至2018年10月02日，中文检索词包括“脑出血”“颅内血肿”“神经内镜”，英文检索词包括“Cerebral Hemorrhage”“Intracranial Hemorrhage”“Neuroendoscopy”，共用检索词“3D Slicer”，中文限定条件“人类”，英文限定条件为“Humans”，研究类型为随机对照研究或非随机对照研究。灰色文献数据质量较难评估，若数据完整，也将文献纳入Meta分析。

1.2 纳入标准

1.2.1 研究类型 随机对照试验或非随机对照试验。

1.2.2 研究对象 神经外科脑出血且接受手术治疗患者。

1.2.3 干预措施 试验组为应用3D Slicer软件辅助神经内镜手术清除颅内血肿，对照组为传统显微镜下手术开颅清除血肿。

1.2.4 结局指标 主要结局为：①血肿清除率；②手术时间；③手术失血量；④术后并发症(包括颅内再出血、颅内感染、肺部感染、肝肾功能异常)；⑤预后状况(相关随访功能康复评分)。

1.3 文献数据提取 由两位研究者按照纳入标准独立筛选文献，按照所设计的预提取表格提取信息资料，并将所提取资料统一以表格形式列出，两位作者互相检查核对，如意见出现分歧，则通过第三方解决。

1.4 文献质量评价 RCTs按照Cochrane干预措施系统评价手册5.0.1版本偏倚风险评估标准进行质量评价，Non-RCTs按照MINORS条目进行质量评价，评价由两位人员独立完成，如遇分歧，则通过第三方解决。

1.5 统计学方法 采用RevMan 5.3统计软件进行分析，对于连续性变量，当结果测量的量纲相同并且均数差别不大时选择均数差(MD)表示，反之则用标准化均数差(SMD)表示，分类变量则采用比值比(OR)及95%CI表示，均以P<0.05表示差异有统计学意义。采用Q检验对纳入研究进行异质性检验，P≥0.1且I2<50%，认为各研究间无异质性，采用固定效应模型进行Meta分析；P<0.1且I2<50%，说明各研究间异质性可以接受，采用固定效应模型；若P<0.1且I2≥50%，认为各研究间存在明显异质性，采用随机效应模型，并寻找异质性来源，结合临床实际考虑该结果是否有意义，并决定是否放弃该结局Meta分析。

2 结果

2.1 文献检索结果 最终纳入6个研究[8-13]，均为中文研究，其中包括1个RCT，其他均为Non-RCTs，文献检索及筛选流程见图1。

图1 文献筛选流程图

2.2 纳入研究一般特征及方法质量学评价 最终纳入6个研究，共计348例患者，统计各研究一般资料，并对各研究行质量评价，结果见表1。

表1 纳入研究一般特征及方法质量学评价

注：E：3D Slicer辅助神经内镜组；M：显微镜组；*为同作者同年度第二篇文章标识；#为RCT质量评价，其中序列产生、不完全结局数据评价为低风险，分配隐藏、盲法、选择性结局报告、其他议题评价均为不清楚；其余均为MINORS评分；①血肿清除率；②手术时间；③手术失血量；④术后并发症(包括颅内再出血、颅内感染、肺部感染、肝肾功能异常)；⑤预后状况(相关随访功能康复评分)

2.3 疗效分析

2.3.1 血肿清除率 6个研究均报告了血肿清除率，陈向荣等[8]在研究中将血肿清除率转换为二分类变量行卡方检验，故无法获得具体血肿清除率数据。最终纳入5个研究，共计267例患者。各研究间有较大异质性(I2=90%)。采用随机效应模型进行分析，结果显示试验组血肿清除率较高，差异有统计学意义[MD=12.42，95%CI(6.85，18.00)，P<0.0001]，结果见图2。

图2 血肿清除率森林图

2.3.2 手术时间 6个研究均报告了手术时间，共计348例患者。各研究间有较大异质性(I2=92%)，采用随机效应模型进行分析，结果显示试验组手术耗时较少，差异有统计学意义[SMD=-2.94，95%CI(-4.06，-1.81)，P<0.0001]，结果见图3。

图3 手术时间森林图

2.3.3 手术失血量 共有4个研究报告了手术失血量，共计287例患者。各研究结果间有较高异质性(I2=98%)，采用随机效应模型进行分析，结果显示试验组手术失血量较少，差异有统计学意义[SMD=-7.51，95%CI(-11.18，-3.85)，P<0.0001]，结果见图4。

2.3.4 并发症发生率 共有4个研究报告了并发症发生率，共计260例患者。各研究结果间同质性较好(P=0.71，I2=0%)，采用固定效应模型进行分析，结果显示试验组并发症发生率降低，差异有统计学意义[OR=0.26，95%CI(0.12，0.56)，P<0.001]，结果见图5。

2.3.5 预后评分 共5个研究报告了患者预后，共计288例患者。其中易剑波等[10]、朱元快[11]报告患者术后3个月mRS评分，陈向荣等[8]报告了患者术后6个月ADL分级，黄伟等[13]报告了患者术后6个月Barthel(BI)指数，杨凯等[9]报告了术后6个月GOS评分。各研究采用评分量表不同，将各研究量表按等级赋值，以赋值越小表示病患恢复越满意，分类变量赋值后计算均数及标准差，再纳入合并。各研究结果间同质性较好(P=0.88，I2=0%)，采用固定效应模型进行分析，结果显示试验组并发症发生率降低，差异有统计学意义[SMD=-0.58，95%CI(-0.82，-0.34)，P<0.00001]，结果见图6。

3 讨论

目前神经内镜技术在临床上应用较广，多数基层医院神经外科已逐步引进神经内镜，但实际临床工作中，因无法匹配神经导航系统，导致神经内镜技术发展迟缓。3D Slicer软件具备完善成熟的三维重建影像资料技术，将术前影像学资料进行三维重建，根据体表Mark点进行投影，可准确地获得病灶的体表投影[14]，通过计算角度得到最佳穿刺方向，也可通过模拟开颅获取最合适大小骨窗[15-16]。国内部分临床医师最开始将3D Slier技术应用到脑室外引流手术中[17-18]，均收获了良好的临床效果，其重建数据的准确性得到了肯定，因此许多学者开始将3D Slicer软件应用到脑出血的神经内镜手术治疗中来[19-20]。

然而在检索相关文献以及筛选纳入文献的过程中，我们发现绝大多数外文文献对3D Slicer的报道都集中于医学教学工作[21-22]，而报道3D Slicer应用在临床工作的外文文献则少之又少。因此本文所纳入的6个研究均为中文文献，并且仅1篇[13]为随机对照研究。各个研究样本量均较低，方法质量学评分均不高，各研究均未分析盲法、失访、意向性分析以及样本量预估等问题，因此各研究均有可能存在一定的选择、实施、测量偏倚。

本文共纳入6个研究，旨在评价3D Slicer软件是否能作为一种可靠的技术用来辅助神经内镜，并探讨其安全性及有效性。文中对并发症发生率及预后评分的Meta分析中，各研究之间同质性较好，合并效应量结果较为稳健，可以认为3D Slicer结合神经内镜手术治疗脑出血，可以减少脑出血患者术后并发症的发生，并能更好地改善患者的预后。而对血肿清除率、手术时间、手术出血量的Meta分析中，Q检验提示各研究间异质性较高，敏感性分析后仍未见异质性有明显下降。我们认为临床工作中，手术资质及水平无法做到固定、统一，这是导致异质性产生的原因，因此结合临床实际工作，统计量仍有临床意义，即3D Slicer辅助神经内镜手术治疗脑出血，可以更完整地清除血肿，并且缩短手术时间，以及减少术中失血量。

综上所述，我们认为在神经外科脑出血患者的手术治疗当中，3D Slier辅助神经内镜手术治疗脑出血是安全、有效、可行的，在3D Slicer重建技术的辅助下，神经内镜可以完整清除血肿，节省手术时间，减少手术出血量，患者并发症发生率低，整体预后较为满意。同时本系统评价自身有一定局限性，纳入的研究数目较少，文献质量方法评价得分均不高，存在一定偏倚，从而影响了本文结果的论证强度。因此本研究仅为临床决策者提供参考，该研究结果仍需要开展设计完善的、质量较高的大样本随机对照试验进一步证实。