庫(kù)洪彬 張顏禮 高海曉 張衛(wèi)民 孫鑫曄 庫(kù)洪安

腦出血是一種發(fā)病急驟的卒中類型，病殘率較高[1]，其病死率可達(dá) 20%～30%[2]，幕上血腫大于30 mL，內(nèi)科保守治療往往難以達(dá)到滿意的治療效果。近年來以血腫引流術(shù)為代表的微侵襲手術(shù)有逐漸成為中等量腦出血主流治療手段的趨勢(shì)[3]。腦出血引流手術(shù)需要極為精準(zhǔn)的術(shù)前定位才能確保手術(shù)效果，術(shù)前輔助定位手段的重要性越來越被臨床醫(yī)師所重視。本研究應(yīng)用智能手機(jī)簡(jiǎn)化增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（augmented reality，AR）技術(shù)輔助定位引流術(shù)治療幕上腦出血，與目前應(yīng)用最廣泛的術(shù)前定位輔助手段立體定向比較，現(xiàn)報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 納入標(biāo)準(zhǔn)：①老年（年齡≥60歲）高血壓腦出血患者；②出血量30～60 mL，出血部位在小腦幕上腦組織內(nèi)，或并發(fā)腦室積血，但Graeb腦室出血評(píng)分不高于5分，無腦積水表現(xiàn)者；③術(shù)前顱腦CT血管成像（CTA）檢查已除外顱內(nèi)動(dòng)脈瘤和血管畸形，且CTA原圖上點(diǎn)征為陰性，評(píng)估術(shù)后活動(dòng)性出血低風(fēng)險(xiǎn)[4]。排除標(biāo)準(zhǔn)：①存在嚴(yán)重多系統(tǒng)基礎(chǔ)疾病，手術(shù)耐受性極差；②梗死后或抗凝治療后出血；③凝血功能障礙；④腦腫瘤卒中?；仡櫺允占?018年2月至2020年2月入住邢臺(tái)市第三醫(yī)院且行立體定向或AR輔助定位引流手術(shù)的基底節(jié)腦出血患者166例。其中對(duì)照組收集74例傳統(tǒng)立體定向血腫引流手術(shù)患者。研究組收集92例智能手機(jī)簡(jiǎn)化AR技術(shù)輔助定位血腫引流術(shù)患者。本研究符合2013年修訂的《赫爾辛基宣 言 》 （www.wma.net/en/30publications/10policies/b3/index.html）要求。

1.2 方法 研究組患者應(yīng)用智能手機(jī)的簡(jiǎn)化AR技術(shù)輔助定位引流。術(shù)前于顱腦CT片軸位像上選擇血腫面積最大的層面，測(cè)量其在眶耳線（眼外眥至外耳孔中點(diǎn)連線，OM線）以上的高度計(jì)為z。考慮引流效果因素，選擇血腫中相當(dāng)于橢圓形下焦點(diǎn)處為靶點(diǎn)，通過靶點(diǎn)作與中線垂直線，并在該線上測(cè)量顳部皮膚至靶點(diǎn)的長(zhǎng)度計(jì)為x，靶點(diǎn)距離中線長(zhǎng)度計(jì)為a。然后作通過靶點(diǎn)與中線平行線B，在B線上測(cè)量血腫最前端到靶點(diǎn)的距離計(jì)為y（圖1A）?；颊哐雠P位，于額頂枕部皮膚標(biāo)記中線，距離中線以a距離作平行線，標(biāo)記為B（圖1B）。用智能手機(jī)相機(jī)自帶雙重曝光模式第一次曝光拍攝患者顱腦CT影像中通過靶點(diǎn)的矢狀位CT片（圖1C）。然后患者頭側(cè)位，支架固定手機(jī)，打開手機(jī)相機(jī)雙重曝光模式，調(diào)用預(yù)先拍攝的圖片，模擬再次曝光，此時(shí)手機(jī)顯示屏可同時(shí)顯示圖1C和患者實(shí)際頭顱影像。在手機(jī)監(jiān)視下調(diào)整手機(jī)與患者頭部距離及角度，比對(duì)圖1C和患者實(shí)際頭顱影像，直至圖1C所示的圖片中頭顱軟組織輪廓與患者頭部所標(biāo)記的B線嚴(yán)格重合，在手機(jī)監(jiān)視下用筆在患者顳部皮膚上準(zhǔn)確畫出顱內(nèi)血腫體表投影輪廓（圖1D）。標(biāo)記眶耳線，其上方以z為距離作平行線A，標(biāo)記A線與血腫輪廓體表投影的前交點(diǎn)，在A線上測(cè)量出前交點(diǎn)向后距離y，此處即為靶點(diǎn)在體表投影，將其標(biāo)記為穿刺點(diǎn)，局麻后鉆孔，以垂直中線且與A線平行角度，按術(shù)前測(cè)定的x深度將引流管置入靶點(diǎn)（圖1E），抽吸血腫，完成引流手術(shù)。

圖1 額顳頂葉出血AR輔助定位引流術(shù) 圖A為術(shù)前軸位像上選擇靶點(diǎn)，測(cè)量距顳部皮膚長(zhǎng)度x，距離中線長(zhǎng)度a，并過靶點(diǎn)作平行于中線的B線，測(cè)量B線上血腫前端至靶點(diǎn)距離y。圖B標(biāo)記中線，B線體表投影。圖C手機(jī)拍攝通過靶點(diǎn)矢狀位片。圖D利用智能手機(jī)AR技術(shù)，手機(jī)監(jiān)視下描出血腫在顳部體表投影。圖E標(biāo)記眶耳線OM，距OM線z距離作平行線A，標(biāo)記A線與血腫輪廓體表投影的前交點(diǎn)，在A線上測(cè)量出前交點(diǎn)向后距離y，此處即為靶點(diǎn)在體表投影，將其標(biāo)記為穿刺點(diǎn)，以垂直中線且平行A線角度，按術(shù)前測(cè)定的x深度置入引流管，抽吸血腫，完成引流術(shù)。圖F為術(shù)后12h復(fù)查引流管位置準(zhǔn)確，血腫引流良好。

對(duì)照組應(yīng)用立體定向裝置進(jìn)行引流手術(shù)。術(shù)中先于患者頭部局麻后使用頭架固定螺釘將立體定向儀頭架（深圳安科公司，ASA-620S型）與患者顱骨固定，然后將患者送至CT室，進(jìn)行CT檢查，以血腫最大層面的中心為穿刺靶點(diǎn)，測(cè)量片上x、y、z值?；颊叻祷厥中g(shù)室，重新消毒鋪巾后取皮膚至血腫距離最近且穿刺路徑無功能區(qū)處為穿刺點(diǎn)。局麻后，按測(cè)量參數(shù)確定定向儀適配器角度和深度，將引流管送至靶點(diǎn)，抽吸血腫，完成引流手術(shù)。

兩組患者均于術(shù)后12 h復(fù)查頭顱CT，除外活動(dòng)性出血后，每24 h一次通過引流管給予血腫腔注入尿激酶5萬單位纖溶治療，促進(jìn)血凝塊溶解排出。為減少顱內(nèi)感染風(fēng)險(xiǎn)，術(shù)后72～96 h拔除引流管。

1.3 觀察與評(píng)價(jià) 手術(shù)時(shí)間的界定：研究組CT掃描時(shí)間加上根據(jù)AR技術(shù)定位完成手術(shù)，頭部切口縫合完畢時(shí)間。對(duì)照組自開始頭部局麻安裝定向儀頭架開始計(jì)時(shí)，至頭部切口縫合完畢。

置管準(zhǔn)確率的計(jì)算：術(shù)后復(fù)查顱腦CT，引流管頭端引流側(cè)孔距靶點(diǎn)1 cm以內(nèi)計(jì)為置管準(zhǔn)確，置管準(zhǔn)確率=（置管準(zhǔn)確例數(shù)/總手術(shù)例數(shù)）×100%。

血腫清除率的計(jì)算：測(cè)量拔除引流管前顱腦CT片所示的殘余血腫量，血腫清除率=[（術(shù)前血腫量-殘余血腫量）/術(shù)前血腫量]×100%。

術(shù)后預(yù)后評(píng)價(jià)：于術(shù)后4周分別對(duì)兩組患者應(yīng)用改良 Rankin 評(píng)分[5]（modified Rankin scale，mRS）量表進(jìn)行評(píng)分，觀察短期療效。未出院患者查房評(píng)估，已出院患者復(fù)診評(píng)估。

2組患者均于術(shù)后第90天門診復(fù)診隨訪評(píng)估 Barthel指數(shù)（Barthel index，BI）以評(píng)價(jià)術(shù)后長(zhǎng)期生活自理能力恢復(fù)情況，與術(shù)前比較BI增加20分以上計(jì)為術(shù)后BI評(píng)分明顯改善[6]。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 20.0進(jìn)行分析，計(jì)量資料以±s表示，采用t檢驗(yàn)比較。計(jì)數(shù)資料采用檢驗(yàn)比較，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié)果

2.1 基線資料比較 兩組年齡、性別、發(fā)病至手術(shù)時(shí)間、出血量、合并腦室出血、腦室出血Graeb評(píng)分、GCS評(píng)分、平均動(dòng)脈壓等經(jīng)均衡性檢驗(yàn)具有可比性（P＞0.05）。 基線資料見表 1。

表1 兩組基線資料比較

2.2 手術(shù)時(shí)間比較 研究組手術(shù)時(shí)間（42.5±7.7）min，對(duì)照組手術(shù)時(shí)間（109.4±7.3）min，兩組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=12.888，P＜0.001）。 見表 2。

2.3 手術(shù)安全性比較 兩組患者各有1例術(shù)后再出血，均未發(fā)生腦疝，經(jīng)繼續(xù)纖溶治療及引流后血腫基本清除。兩組無術(shù)后顱內(nèi)感染病例。

2.4 引流效果比較 研究組和對(duì)照組置管準(zhǔn)確分別為94.6%和97.3%，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（=0.758，P=0.384）。研究組和對(duì)照組血腫清除率分別為87.3%±8.3%和89.5%±9.1%，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=1.243，P=0.215）。 見表 2。

2.5 預(yù)后比較 術(shù)后4周研究組和對(duì)照組mRs評(píng)分分別為2.3±1.2和2.2±1.3，兩組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=-0.466，P=0.641）。術(shù)后 90d隨訪觀察組和對(duì)照組BI明顯改善率分別為76.1%和68.9%，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（=1.066，P=0.302）。見表2。

表2 兩組手術(shù)時(shí)間、效果及預(yù)后況情況比較

3 討論

腦出血多發(fā)生于中老年患者，考慮到老年患者手術(shù)耐受性和手術(shù)本身的進(jìn)一步損傷，對(duì)于中小量腦出血的老年患者，越來越多的專家認(rèn)為鉆孔引流術(shù)具有良好的治療效果[7-8]。由于引流手術(shù)術(shù)中無法修正穿刺方向和深度，術(shù)前精準(zhǔn)體表穿刺點(diǎn)定位就尤為重要，定位偏差將直接影響手術(shù)效果，因此發(fā)現(xiàn)一種既準(zhǔn)確又簡(jiǎn)便的輔助定位方法對(duì)臨床工作有深遠(yuǎn)的意義。

本研究中，考慮到立體定向輔助定位引流術(shù)開展較為成熟，定位準(zhǔn)確，創(chuàng)傷小，血腫清除率可達(dá)80%～90%，手術(shù)安全性較高[9]，本研究將應(yīng)用傳統(tǒng)立體定向技術(shù)定位的患者設(shè)置為對(duì)照組，與應(yīng)用智能手機(jī)的簡(jiǎn)化AR技術(shù)輔助立體定位引流術(shù)的研究組比較，研究組手術(shù)時(shí)間明顯短于對(duì)照組（P＜0.05），說明簡(jiǎn)化AR技術(shù)輔助定位可明顯縮短手術(shù)時(shí)間。兩組術(shù)后再出血均只有1例，無術(shù)后感染病例，說明安全性相當(dāng)。兩組置管準(zhǔn)確率、血腫清除率等差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），說明兩組定位方法可靠性無明顯差異。兩組術(shù)后4周mRS評(píng)分與術(shù)后90 d隨訪BI明顯改善率等差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），說明兩組近期療效和長(zhǎng)期療效無明顯差異。通過對(duì)照分析證實(shí)，應(yīng)用簡(jiǎn)化AR技術(shù)輔助定位引流術(shù)治療腦出血，只需一部智能手機(jī)而無需專業(yè)設(shè)備和軟件，操作過程簡(jiǎn)便，可明顯縮短手術(shù)時(shí)間，但手術(shù)安全性、準(zhǔn)確性、有效性與傳統(tǒng)立體定向一致，適于在基層醫(yī)院推廣開展。

目前常用的顱內(nèi)血腫術(shù)前定位輔助技術(shù)主要有傳統(tǒng)帶框架立體定向技術(shù)、神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)聯(lián)合增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)輔助定位技術(shù)如3D-slicer軟件聯(lián)合Sina軟件[10]等。立體定向技術(shù)輔助定位時(shí)，盡管定位準(zhǔn)確，但存在需要專業(yè)定向框架儀器且操作復(fù)雜，手術(shù)時(shí)間較長(zhǎng)的問題。神經(jīng)導(dǎo)航系統(tǒng)輔助定位設(shè)備價(jià)格極其昂貴，但也存在術(shù)中靶點(diǎn)漂移的問題，應(yīng)用范圍有限。3D-slicer軟件聯(lián)合Sina軟件進(jìn)行術(shù)前輔助定位的技術(shù)近年來開展較為廣泛，其工作流程[11]主要是先在工作電腦上運(yùn)行3D Slicer軟件將患者在CT室掃描的頭顱CT數(shù)據(jù)以DICOM格式導(dǎo)入，在Editor功能模塊下序貫運(yùn)行Threshold Effect、SaveIsland Effect、Make Model Effect功能，進(jìn)行虛擬重建，并進(jìn)行圖片保存完成虛擬現(xiàn)實(shí)。然后使用Sina軟件導(dǎo)入預(yù)存的圖片，應(yīng)用投照設(shè)備調(diào)取保存的圖片，在投照設(shè)備監(jiān)視下描出腦內(nèi)血腫和穿刺路徑在患者側(cè)位顳部頭皮的體表投影完成增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)，但是實(shí)施穿刺時(shí)穿刺靶點(diǎn)多取在額部，而不是在通過AR技術(shù)所描出的顳部血腫輪廓中，在實(shí)際操作中一般是通過將顳部所描出穿刺角度線向額部延長(zhǎng)而間接獲得額部穿刺點(diǎn)的位置。由于顱骨顳部到額部并非一個(gè)平面而是曲度較大的曲面的原因，這種間接獲得穿刺點(diǎn)位置的方法，存在靶點(diǎn)偏移的風(fēng)險(xiǎn)，影響穿刺準(zhǔn)確性。本研究應(yīng)用的核心技術(shù)AR，是一種可以將計(jì)算機(jī)生成的虛擬圖像與真實(shí)物體的圖像信息疊加，達(dá)到對(duì)現(xiàn)實(shí)物體感知的增強(qiáng)的新技術(shù)。本研究中首先用智能手機(jī)相機(jī)自帶開源軟件雙重曝光模式第一次曝光拍攝通過靶點(diǎn)的CT矢狀位圖片，此圖片即相當(dāng)于計(jì)算機(jī)生成的虛擬圖像，然后在雙重曝光模式下模擬再次曝光，調(diào)用第一次曝光所拍攝的圖片，與患者側(cè)位顳部頭顱輪廓進(jìn)行比對(duì)，此時(shí)在手機(jī)攝像頭監(jiān)視下描出血腫輪廓，完成了AR的步驟，然后再根據(jù)一些輔助定位線在顳部確定穿刺點(diǎn)位置、角度及深度。本研究?jī)H僅應(yīng)用智能手機(jī)相機(jī)自帶開源軟件雙重曝光模式就完成了顱內(nèi)血腫的穿刺靶點(diǎn)直接體表定位，而且穿刺點(diǎn)在AR技術(shù)所描出的顳部血腫輪廓中，而顳部顱骨曲度較小，接近平面，可將由于顱骨曲度導(dǎo)致的測(cè)量誤差降至最低，準(zhǔn)確性較高。

本研究的定位方法有一定的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，盡管適用于大多數(shù)幕上血腫的穿刺引流術(shù)，但是由于穿刺點(diǎn)位于顳部，不適用于局限在額葉，頂葉，枕葉皮層內(nèi)的扁平狀血腫，因?yàn)檫@些部位的血腫因?yàn)轱B骨曲度較大的原因，顳部側(cè)位入路穿刺引流難度較大，同時(shí)由于穿刺點(diǎn)和AR技術(shù)所描出的血腫不在同一平面，產(chǎn)生誤差的可能性較大，使本研究的定位方法應(yīng)用范圍受到一定限制。通過進(jìn)一步研究減少或修正在穿刺點(diǎn)在額、頂、枕部時(shí)因顱骨曲度導(dǎo)致的誤差，更加完善應(yīng)用簡(jiǎn)化AR技術(shù)的方法，可使本研究定位方法的適應(yīng)證更加廣泛。