3D-CT联合Sina神经外科助手软件在侧脑室穿刺外引流术中的应用

黎华清 黎志洲 王天荣 蔡 慧

广东省新兴县人民医院神经外科，广东新兴 527400

侧脑室穿刺外引流术（external ventricular drainage，EVD）是神经外科常见手术方式。传统EVD手术是基于固定解剖标志确定穿刺定位点，由于缺少对患者个体差异（病变部位、深度、形状及大小）的考虑，穿刺效果不甚理想[1-2]。据报道，这种穿刺定位首次穿刺成功率40%～97%不等，且常出现术后引流不畅，手术耗时较长[3-5]。尽管有少部分术者研究使用引导器、立体定向、神经导航、CT定位引导及超声引导辅助进行EVD，但对于设备、费用和术者的要求较高，不利于急诊实施手术和基层推广。随着智能手机及增强现实（augmented reality，AR）技术的发展，越来越多的AR技术和软硬件逐渐应用于临床[6-7]。Sina神经外科助手（sina intraoperative neurosurgical assist，sina）是 基于Andriod系统的一款可以将三维（3 Dimensional，3D）图像重叠到患者头部的软件[8-9]。本研究前瞻性将3D-CT联合Sina软件应用于EVD中，并取得了较好的价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究经我院伦理委员会批准同意，符合“赫尔辛基宣言”，选取2017年6月～2019年1月我院收治的60例拟行EVD手术的患者作为研究对象，其中，男32例，女28例，年龄16～84岁，平均（58.7±14.4）岁。纳入标准：（1）符合临床脑室出血、脑出血破入脑室、脑积水引流、重型颅脑创伤放置脑室型颅内压监测探头等诊断；（2）具有EVD手术指征；（3）年龄≥16岁；（4）患者知情同意。排除标准：（1）既往EVD手术史患者；（2）颅骨、额面部畸形患者；（3）侧脑室发育异常者；（4）术后无复查CT者。根据随机数字表法将患者分为对照组和观察组，每组30例。对照组中，男15例，女15例，年龄21～84岁，平均（58.9±15.0）岁，脑室出血2例，脑出血破入脑室27例，重症颅脑创伤1例；单侧侧脑室穿刺16例，双侧侧脑室穿刺14例，共穿刺侧脑室44个。观察组中，男17例，女13例，年龄16～77岁，平均（58.6±14.1）岁，脑室出血2例，脑出血破入脑室23例，重型颅脑创伤4例，单纯梗阻性脑积水1例；单侧侧脑室穿刺17例，双侧侧脑室穿刺13例，共穿刺侧脑室43个。两组患者性别构成、年龄、基础疾病等一般资料比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。

1.2 手术方法

对照组：以患者术前CT平扫影像为参考，取仰卧位，头向正前方，额角穿刺点位于眉间上方10cm，中线旁开2.5cm，穿刺平面为穿刺点与两外耳道假想连线平面，指向鼻尖方向。标记中线、穿刺点、两侧外耳道连线及穿刺点与鼻尖连线。消毒、铺巾，注意充分暴露患者头部所有标记，采用切开头皮钻骨孔穿刺或锥颅穿刺。根据标记线方向穿刺，深度5～7cm。如穿刺失败，根据术前CT影像调整方向直至有脑脊液引流出。

观察组：运用脑室外引流及监测导管（美敦力公司，批号：国械注进20163662187），术前将患者头颅CT平扫图像导入PACS系统的3D重建功能，首先把水平位片调整至双侧外耳道水平，冠状位片调整至与中线重合，然后在矢状位片上以画直线功能从眉间皮肤测量一10cm长直线至额部皮肤，以斜面功能截取一帧过额部直线末端与两侧外耳道连线中点的切面图片，即为穿刺平面影像。在此影像上以画直线功能标记中线，测量出中线旁2.5cm位置并标记出，即为额角穿刺点。穿刺方向从穿刺点指向侧脑室顶部中点，远端与中线形成一夹角并标记出。以测角度功能测量夹角角度，即为穿刺角度。同时测量穿刺点至侧脑室顶部距离即为穿刺深度，保存影像。通过手机的照相系统拍摄此影像或通过数据线把此影像保存到手机。手术时，患者取仰卧位，头向正前方，额角穿刺点位于眉间上方10cm，中线旁开2.5cm，标记出穿刺点及两侧外耳道连线。启动Sina软件，将之前选取的影像与患者的头颅进行实时融合，要求包括穿刺点、中线、穿刺平面的点、线、面全部融合。把投影的穿刺角度在皮肤表面标记出来。消毒、铺巾，注意充分暴露患者头部所有标记，采取切开头皮钻骨孔穿刺或锥颅穿刺。手术台上把手机以无菌薄膜袋包裹，由手术助手将影像与患者头颅再次实时融合；术者在穿刺的过程中根据所标记的点、线、面、角度、方向、深度及实时影像进行EVD。详见图1。当穿刺到术前预计的深度时，引流管顶端应进入脑室并见脑脊液流出，拔出管芯后，根据脑室大小再把引流管放置深入脑室内1.5～2cm。如穿刺失败，则根据影像重新调整方向，直至有脑脊液引流出。

1.3 观察指标

1.3.1 首次穿刺成功率 以首次穿刺成功例数/总例数×100%记为首次穿刺成功率。

1.3.2 术后引流通畅率 以术后引流通畅例数/总例数×100%记为术后引流通畅率。

1.3.3 手术时间 记录消毒铺巾完毕至固定好引流管作为手术时间。

1.3.4 安全性评价 以是否发生意外机械损伤评价其安全性。

1.4 统计学方法

采用统计学软件SPSS20.0对本研究数据进行统计分析，计数资料以[n（%）]表示，采用χ2检验，计量资料以（x±s）表示，采用 t检验，P ＜ 0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3D-CT联合Sina临床应用价值评价

以首次穿刺成功率、术后引流通畅率、手术时间评价3D-CT联合Sina临床应用价值。观察组患者首次穿刺成功率高于对照组，但差异无统计学意义（P＞0.05），观察组患者术后引流通畅率高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）；观察组手术时间低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

图1 观察组手术方法注：图1A：3D-CT定位；图1B：融合；图1C：融合；图1D：穿刺位置

表1 3D-CT联合Sina临床应用价值评价

2.2 3D-CT联合Sina安全性评价

两组患者术中均未发生意外机械损伤，也未发现手术相关并发症。

3 讨论

神经外科临床工作中，急性或慢性脑积水、脑室出血、脑出血破入脑室、脑室型颅内压监测探头植入、炎性脑脊液引流、脑室腹腔分流时脑室端引流管植入等患者，均需要进行侧脑室穿刺。传统侧脑室穿刺多采用徒手盲穿，有少部分术者研究使用引导器、立体定向、神经导航、CT定位引导、超声引导等新技术。引导器引导操作方便，精确度较高，但应用范围较窄，仅能在患者颅内解剖结构未改变的情况下使用，局限性较大[10]。尽管CT定位引导、立体定向、神经导航等设备辅助定位引导精确度高于徒手盲穿，但其缺点是对费用、设备及医生的技术要求较高，不利于急诊实施手术和基层推广[11]。而超声引导能够为术者提供图像信息，使手术可视化，动态观察手术过程，但需扩大骨孔且需要专用设备支持[12]。

AR技术作为一种新兴的技术，已于近年来逐渐应用于神经外科领域，包括颅内血肿、肿瘤、脑室穿刺、活检等的手术定位引导。Sina软件是由java代码编写的手机APP，可通过将患者影像资料与患者解剖结构相重叠的方式进行颅内病灶定位，具有操作简便，对设备、技术要求不高等优点。2016年，Behzad Eftekhar[13]首次介绍了将Sina应用于神经外科手术中的效果。2017年，国内学者郭宇等[14]对比了Sina软件测量与标准神经导航测量的误差，结果显示，相比于标准神经导航系统，Sina软件定位误差平均为13.6mm，因此认为Sina软件尚不能取代神经导航系统定位方法。

考虑到我国医疗卫生资源配置特点，本研究将3D-CT联合Sina软件与徒手盲穿法进行比较。结果显示，两组患者具有相同的首次穿刺成功率和安全性，并且3D-CT联合Sina软件辅助穿刺具有更好的术后引流通畅率。徒手盲穿法对术者技术和经验要求较高，既往研究报道显示，受术者技术影响，首次穿刺成功率高低不等[3-5，7]。理论上讲，Sina软件不可能优于有经验的神经外科医师基于完美测量的定位，但该软件操作简便是其最大的优势[13，15]。本研究中，对照组出现9个（侧）术后引流不畅，这可能给与术者定位经验有关。当引流管放置过深、贴附脑室壁时，均会导致引流不畅[16]。在Sina软件辅助下，术者可“直视”引流管放置位置，减少了引流不畅发生几率。尽管本研究结果显示，观察组手术时间少于对照组，但应看到本研究未将术前准备时间纳入进去。术者在术前需将患者影像学资料导入传入Sina软件过程、术中实时融合过程以及手机放置不稳重新调整过程，都将耗费一定的时间。尽管这一阶段的时间会随着术者经验的增加和更加稳固的手机支持设备而缩短。

综上所述，3D-CT联合Sina软件在侧脑室穿刺外引流术中具有确切的临床应用价值，安全性较好，且可减少手术时间，对年轻医师成长更有帮助。但同时本研究也有不足之处，本研究为单中心，小样本研究，这可能会使结果产生一定偏倚。