基于颅脑CTA的3D打印技术在颅内动脉瘤夹闭术中的应用

陈 俊 刘 融 邹 雅 周赤忠

颅内动脉瘤破裂是导致蛛网膜下腔出血的主要原因，病死率、致残率均较高[1]。目前，颅内动脉瘤主要采用显微夹闭术和介入栓塞术治疗。颅脑CTA检查是近年来应用较多的诊断颅内动脉瘤影像学方法，诊断准确率较高且具有无创的优势，为手术方式的选择及模拟发挥了巨大的作用。依据颅脑CTA数据三维重建并打印动脉瘤瘤体及血管复合体模型，有利于诊断及术前演练[2]。本文探讨基于颅脑CTA的3D打印技术在颅内动脉瘤手术中的应用效果。

1 资料与方法

1.1 研究对象2017年1月至2018年9月夹闭术治疗颅内动脉瘤45例，其中男24例，女21例；年龄40～72岁，平均（53.87±3.86）岁。动脉瘤位于大脑中动脉15例、大脑前交通动脉18例、基底动脉12例；未破裂动脉瘤7 例；破裂动脉瘤38 例，其中术前Hunt-Hess分级Ⅰ级13例，Ⅱ级16例，Ⅲ级7例，Ⅳ级2例。

1.2 CTA 检查方法 胶带以及头托固定头部，容积扫描行峰值法，参数设置：层厚0.625 mm，间距0.625 mm，电压120 kV，电流200 mAs，视野220 mm，矩阵512×512。扫描范围从颅底至颅顶，完成数据采集之后对峰值进行测定。然后，使用碘海醇非离子造影剂进行128 排CT 平扫、增强扫描，并将数据上传到

工作站进行重建，利用数据进行计算机建模[3]。

1.3 3D 打印 区域阈值法对颅内动脉瘤CTA 血管阈值进行选择，然后进行初步三维模型构建，选择目瘤体及血管后，通过算法迭代获得瘤体复合三维模型，以.stl格式导出，去除干扰细小分支，进行支撑设置，使用光固化原理的专用3D 打印设备制备出1∶1 的脑血管瘤体模型。见图1。

图1 右侧大脑中动脉动脉瘤CTA及其3D打印模型

1.4 手术方法3D模型制作完毕，对照CTA检查其精确性，运用3D 动脉瘤模型与家属沟通病情。根据3D 模型，术前多角度演练夹闭方式，规划最优的手术方案、体位以及手术入路，有针对性准备动脉瘤夹，术中将模型与手术体位摆放同一角度，直观显示动脉瘤颈与周边血管的关系，降低术中操作副损伤。

1.5 观察指标 首先，术中将3D 打印模型中瘤体宽度等数值同动脉瘤夹闭术前颅脑CTA 检查结果对比，评定两者误差情况；术后随访3～6 个月，根据GOS评分评估预后。

1.6 统计学方法 采用SPSS 21.0软件分析；计量资料以x±s表示，用t检验；P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 CTA与3D打印技术比较3D打印技术测量动脉瘤长度、宽度以及厚度与CTA 无明显差异（P＞0.05，表1）。

表1 CTA和3D打印技术测量颅内动脉瘤结果比较（mm）

2.2 治疗结果45例动脉瘤均完全夹闭。术后6个月GOS评分5分29例，4分10例，3分5例，2分1例。

3 讨论

近年来，随着技术的不断提高与进步，3D 打印技术在医学多个领域当中得到了运用。术前通过3D打印技术得到动脉瘤模型，有助于评估手术风险及可行性，有利于手术操作顺利进行[4]。

3D 打印技术能够有效建立颅内动脉瘤3D 模型，术前帮助准确分析动脉瘤解剖结构以及相应的毗邻关系，模拟瘤颈分离以及选择动脉瘤夹等，可更为直观的观察动脉瘤实际情况；术中3D模型放置于手术台，可进行多角度观察，有利于观察脑血管解剖特点，并准确评估脑实质、颅骨解剖关系等情况，有利于减少解剖结构的不必要暴露，降低并发症发生率[5]。本文结果显示，3D 打印技术和颅脑CTA 测得的脑动脉瘤体长度、宽度以及厚度无明显差异（P＞0.05），借助3D打印模型的指导，45例动脉瘤均完全夹闭，围手术期没有出现癫痫以及偏瘫等并发症，无手术死亡病例。应用3D打印技术制作动脉瘤模型，可促进有效交流，更好地掌握脑血管解剖结构，降低手术风险系数等[6]。但是基于CTA数据的3D打印模型，CT效果较差，所以无法有效将血管、颅骨以及颅神经等解剖结构进行清晰显示。另外，颅内动脉处于搏动状态，会影响图像清晰度，或者出现伪影，导致结果不准确。

总之，术前应用3D 打印技术制作动脉瘤模型，可还原瘤体及其周围血管毗邻关系，不仅有利于术前医患交流，且能够更为直接的掌握病情并制定显微手术方案。