3D打印技术在改善经鼻-蝶入路垂体腺瘤切除术患者垂体功能及并发症中的应用价值

吴 磊，韩 莹，赵锦程，李起超

(河北省秦皇岛市第一医院神经外科，河北 秦皇岛 066000)

垂体腺瘤是临床常见的内分泌肿瘤，可导致激素分泌异常症群、头痛、视功能下降等，随着日益改善的生活水平和生活压力，该疾病发病率呈明显增长趋势，对患者的工作及生活均造成了显著的影响[1]。目前，经鼻-蝶入路切除术是垂体腺瘤的主要疗法，可有效缓解患者症状，但其对手术经验、解剖知识、操作技术等要求较高，若术中稍有偏差，易影响患者手术疗效及安全性，故如何提高疗效是临床关注的热点[2]。而3D打印技术是一种新型快速成型技术，可使用三维数据制造实体模型，因其有助于提高手术效果且能降低并发症的发生率而逐渐广泛应用、，但关于其在经鼻-蝶入路垂体腺瘤切除术中的应用报道较少[3]。本研究通过在经鼻-蝶入路垂体腺瘤切除术中应用3D打印技术，研究其在经鼻-蝶入路垂体腺瘤切除术中对患者预后的的影响，现报告如下。

1 资 料 与 方 法

1.1一般资料 选取2018年1月—2020年4月于本院就诊的垂体腺瘤患者96例，依据随机表分为3D组和传统组，每组各48例。纳入标准：①良性垂体腺瘤，且符合《临床肿瘤学》[4]诊断标准；②年龄18～80岁、无精神病病史；③无垂体瘤卒中、肾上腺占位或甲状腺功能亢进等疾病。排除标准：①有严重高血压、糖尿病等疾病；②孕产妇女性；③有心、肝、肾等严重病；④入院前1个月有激素、抗炎、免疫、放化疗等治疗史。2组一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性，见表1。

表1 2组一般资料比较

本研究经医院伦理委员会批准通过。所有患者均知情同意且签署知情同意书。

1.2方法 3D组给予神经内镜下经鼻-蝶入路切除术联合3D打印技术，①术前影像学检查及模型重建，行颅脑CTA、蝶窦CT和垂体MRI平扫、增强检查等，以评估垂体腺瘤的部位、大小、周边、内部血管关系等情况，应用多模态影像融合技术将所得图像以DICOM格式导入到Mimics系统中行数据整合，根据颅骨、血管、脑膜瘤灰度值以动态自适应区域生长分割的方式分割出目标区域图像(CT数据重建患者颅脑骨质和动脉，MRI数据重建肿瘤和静脉)，在同一软件中、剔除无关的组织结构下根据解剖关系匹配图像组件，虚拟重建符合患者病灶特点的三维图像模型(包括肿瘤及其毗邻神经血管结构关系、蝶窦发育、破坏及肿瘤对鞍底骨质影响等)；②3D打印及方案设计，将三维图像模型以STL式导入快速成型机前处理软件中，采用美国Statasys公司的打印机、光敏树脂材料以光固化成型技术逐层打印三维图像模型中的结构信息并制作出实体解剖模型，依据实体解剖模型设计手术方案，同时在模型中尝试不同的手术方式选择最佳的手术方案；③手术操作，依据最佳手术方案实施手术，即行剪除鼻毛、清洁鼻腔、消毒铺巾、全身麻醉等准备，Hardy扩张器扩张术侧鼻孔直抵蝶窦前壁，电凝鼻黏膜、剥离扒开黏膜，置入神经内镜、撑开器将鼻中隔推向左侧、咬除分隔与黏膜、暴露肿瘤区域，电凝切口蝶窦后壁黏膜、磨钻磨开鞍底骨质、咬骨钳扩大骨窗、从Ⅰ与Ⅱ间隙充分显露垂体瘤后，肿瘤刮勺和肿瘤钳分块切除肿瘤组织，确认满意(鞍隔塌陷满意、肿瘤组织清除干净)后结束手术；④术后处理，常规冲洗瘤腔、止血、人工脑膜封闭鞍底、鼻腔放置止血海绵、预防感染等处理。传统组给予神经内镜下经鼻-蝶入路切除术，即经术前检查评估病情后，依据影像学图像直接设计手术方案，并依据手术方案实施与3D组的神经内镜下经鼻-蝶入路切除术，术后处理同3D组。

图1 神经内镜下经鼻-蝶入路切除术联合3D打印技术

1.3指标观察 比较2组肿瘤全切、围术期、垂体功能、并发症情况。①肿瘤全切，于术后3个月行垂体MRI检查，肿瘤缩小>90%、无肿瘤强化影为全切，肿瘤缩小70%～90%或可见肿瘤强化影为部分切除[5]；②围术期情况，包括术中出血量、手术时间、下床时间以及住院时长；③垂体功能，包括血清泌乳素(serum prolactin,PRL)、生长激素(growth hormone,GH)、促肾上腺皮质激素(adrenocorticotropic hormone，ACTH)水平，分别于术前、术后3个月抽取外周静脉血3 mL并分离血清(3 000 r/min、10 min)，采用酶联免疫吸附法检测，试剂盒均购自上海申能德赛生物科技有限公司；④并发症，包括电解质紊乱、脑脊液漏、一过性尿崩、术腔出血等。

1.4统计学方法 应用SPSS 22.0统计软件分析数据。计数资料比较采用χ2检验，计量资料比较采用独立样本t检验和配对t检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.12组肿瘤切除情况比较 3D组肿瘤全切率明显高于传统组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 2组肿瘤切除情况比较

2.22组PRL、GH、ACTH比较 术前，2组血清PRL、GH、ACTH水平比较差异无统计学意义(P>0.05)，术后，2组血清PRL、GH、ACTH水平比较均明显低于术前，3D组明显低于传统组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表3 2组PRL、GH、ACTH比较

2.32组围术期情况比较 3D组术中出血量、下床时间、住院时间明显低于传统组，手术时间明显高于传统组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表4。

表4 2组围术期情况比较

2.42组并发症比较 3D组并发症发生率明显低于传统组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表5。

表5 2组并发症比较

3 讨 论

3.1经鼻-蝶入路垂体腺瘤切除术的问题分析 垂体腺瘤是神经外科常见的肿瘤，以良性较为多见，可导致PRL、GH、ACTH等激素分泌异常症群，若未及时诊治，可对病变附近解剖组织产生压迫，进而诱发头痛、视功能下降等并发症，对患者的学习、工作以及生活等均造成严重影响[6-7]。

目前，外科手术是垂体瘤常用疗法，其中开颅手术创伤严重、并发症多，已不能满足临床需求[8-9]；而神经内镜下经鼻-蝶入路切除术是临床较为常用的微创术式，该术士可以提供良好的手术视眼，且其灵活性较好有助于进行肿瘤精准切除，具有创伤小、并发症少、恢复快等优势，已逐渐成为临床的优选术式[10-11]。但在经鼻-蝶入路垂体腺瘤切除术临床应用中，其手术空间小，加之受鼻腔结构复杂、肿瘤位置较隐蔽等影响，其对术者技术要求较高，易导致手术误差而影响临床疗效[12-13]。

3.2经鼻-蝶入路垂体腺瘤切除术中应用3D打印技术可改善患者垂体功能 据相关研究报道，3D打印技术是20世纪80年代应用于工程领域的新型快速成型技术，近年来已应用于医疗领域中，通过借助影像学仪器获取病灶区域图像数据并以三维数据重建制作病灶实体模型，有利于制订更佳的治疗方案而提高疗效[14-15]。

本研究结果表明3D打印技术能提高经鼻-蝶入路垂体腺瘤切除术的切除效果，有利于改善患者垂体功能，与韩新宇等[16-17]研究显示3D打印技术能提高外科手术疗效的结论基本一致。这可能由于PRL、GH、ACTH是与垂体功能相关的激素，在垂体腺瘤发病时可导致垂体功能损伤而引起PRL、GH、ACTH表达升高，故三者可作为评估患者病情预后的重要指标[18-19]。而传统经鼻-蝶入路垂体腺瘤切除术中，虽能够借助影像学图像及神经内镜显示鞍内及其他区域的肿瘤解剖情况，但可能由于其显示较为局限，加之鼻腔结构复杂、肿瘤位置较隐蔽、手术空间小，术者需依据自身知识、技术、经验评估患者病情并实施手术切除，易出现误差而影响肿瘤切除效果，不利于患者预后转归。而本研究应用3D打印技术中，通过术前颅脑CTA、蝶窦CT和垂体MRI平扫、增强检查等可有效获得垂体腺瘤的部位、大小、周边、内部血管关系等图像数据，再以三维数据重建制作垂体腺瘤的实体模型，使术者反复比对颈内动脉、视神经、肿瘤方向等重要结构的解剖结构和位置而制订更佳的手术方案，如定位蝶窦前壁、鞍底、垂体及肿瘤和明确骨质受破坏程度等，能够为手术提供了直接导航，从而能够更准确有效地切除垂体腺瘤，为患者预后转归提供了更良好的条件，有利于提高手术疗效而改善患者垂体功能。

3.3经鼻-蝶入路垂体腺瘤切除术中应用3D打印技术可减少手术创伤及并发症 3D组术中出血量、下床时间、住院时间明显低于传统组(P<0.05)，但手术时间明显高于传统组(P<0.05)，表明3D打印技术能减少经鼻-蝶入路垂体腺瘤切除术患者手术创伤及并发症，有利于术后康复。这可能由于术者在依据自身知识、技术、经验实施传统经鼻-蝶入路垂体腺瘤切除术时，难免会出现误差而误伤垂体腺瘤周围无关正常组织，诱发了电解质紊乱、脑脊液漏、术腔出血等并发症发生[20]，影响了患者术后康复，延长了下床和住院时间。而本研究经鼻-蝶入路垂体腺瘤切除术中应用3D打印技术，能够制作垂体腺瘤的实体模型，使术者能够全面、清晰、广泛地了解和评估垂体腺瘤的部位、大小、周边、内部血管关系等，使术者能够制订更佳的手术方案并予以实施，从而能够在尽可能避免误伤垂体腺瘤周围无关正常组织下完成垂体腺瘤切除，有效减少了患者手术创伤及脑脊液漏、电解质紊乱、术腔出血、过性尿崩等发生，有利于促进患者术后康复，缩短了下床和住院时间。但本研究中，3D组手术时间明显高于传统组，这可能是由于本研究经鼻-蝶入路垂体腺瘤切除术中应用3D打印技术，增加了借助影像学检查制作垂体腺瘤的实体模型并依此制订最佳手术方案等步骤，从而增加了手术时间。而本研究也存在一定的局限性，如本研究为单中心、小样本研究，且3D打印技术在经鼻-蝶入路垂体腺瘤切除术中的应用经验较少，尚不足以代表所有病患情况，今后还需更大样本、更深入的研究。

综上所述，3D打印技术可有效提高经鼻-蝶入路垂体腺瘤切除术的切除效果，有利于改善患者垂体功能，且可减少手术创伤及并发症，有利于术后康复，值得临床推广。