宋旭東 羅波 劉毅 陳華軒 王瀟婭

南充市中心醫(yī)院神經(jīng)外科（四川南充 637000）

三叉神經(jīng)痛是一種反復(fù)發(fā)作、病程漫長的神經(jīng)性疼痛，主要表現(xiàn)為三叉神經(jīng)的一支或多支電擊樣疼痛，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量［1］。經(jīng)皮穿刺三叉神經(jīng)球囊擴(kuò)張壓迫術(shù)（percutaneous balloon compression，PBC）是其有效的治療方式之一，具有創(chuàng)口小、不需開顱、術(shù)后恢復(fù)快等優(yōu)勢［2］。目前臨床主要采用C 臂透視引導(dǎo)，但其只能提供二維圖像，無法充分觀察復(fù)雜的顱底骨質(zhì)結(jié)構(gòu)，尤其在卵圓孔周圍的骨質(zhì)及Meckel 腔存在解剖學(xué)變異時(shí)，手術(shù)則存在不可控的風(fēng)險(xiǎn)［3］，錯(cuò)誤或反復(fù)穿刺可引起嚴(yán)重的并發(fā)癥［4］。如何經(jīng)皮精準(zhǔn)穿刺卵圓孔、使球囊到達(dá)Meckel 腔是其手術(shù)的關(guān)鍵。本研究對(duì)比應(yīng)用3D-Slicer 聯(lián)合sina 軟件輔助穿刺與同期傳統(tǒng)徒手定位穿刺，并比較兩種方法的準(zhǔn)確性與臨床效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年6月至2021年6月期間南充市中心醫(yī)院神經(jīng)外科收治的65 例經(jīng)皮穿刺球囊壓迫治療的三叉神經(jīng)痛患者納入研究。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）確診為原發(fā)性三叉神經(jīng)痛；（2）對(duì)藥物治療無效；（3）患者及家屬自愿選擇行PBC 術(shù)；（4）臨床和影像學(xué)資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）有全麻禁忌證的患者；（2）未完成隨訪。按照不同手術(shù)方式分為3D-Slicer 聯(lián)合sina 軟件輔助PBC 手術(shù)組（觀察組）35 例和傳統(tǒng)徒手PBC 手術(shù)組（對(duì)照組）30 例。觀察組中，男20 例，女15 例；左側(cè)18 例，右側(cè)17 例；年齡（64.71±7.75）歲；病程（76.87±6.34）個(gè)月。對(duì)照組中，男13 例，女17 例；左側(cè)12 例，右側(cè)18 例；年齡（64.23 ± 10.84）歲；病程（77.00 ±10.18）個(gè)月。兩組一般資料比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。患者或家屬均簽署知情同意書，本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 方法

1.2.1 影像學(xué)檢查 65 例患者術(shù)前均行頭顱CT掃描和三維時(shí)間飛躍法磁共振血管成像（threedimensional time-of-flight magnetic resonance angiography，3D-TOF-MRA）掃描。CT 掃描范圍涵蓋完整頭面部，層厚為1 mm；在3.0 T MRI 下行3D-TOFMRA 掃描，層厚為1 mm；通過醫(yī)院影像歸檔通訊系統(tǒng)（picture archiving and communication systems，PACS）獲取患者全部原始DICOM 格式影像數(shù)據(jù)。

1.2.2 軟件應(yīng)用 于計(jì)算機(jī)上運(yùn)行3D-Slicer 軟件（3D Slicer 4.11.2，Harvard University），以DICOM 格式將患者CT、MRI 掃描圖導(dǎo)入3D-Slicer 軟件，使用General Registration（Elastix）模塊將CT、MRI 數(shù)據(jù)進(jìn)行融合、匹配，運(yùn)用Transforms 模塊進(jìn)行匹配后的固定。運(yùn)行Segment Editor 模塊、Model 模塊、Volume clip with model 模塊；利用CT 數(shù)據(jù)重建顱骨、頭皮模型。運(yùn)行Curve Maker 通過Fiducial 放置分別兩個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)：第一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)為穿刺靶點(diǎn)（卵圓孔中心），另一個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)為穿刺點(diǎn)（常為同側(cè)口角旁2 ～3 cm 的皮膚處）。模擬穿刺針和手術(shù)穿刺路徑，并運(yùn)行Ruler 測量皮膚穿刺點(diǎn)至卵圓孔中心的距離、穿刺角度、卵圓孔的大小以及觀察卵圓孔內(nèi)有無骨性突起（圖1B-E）。運(yùn)行Editor 模塊按順序點(diǎn)擊Paint Effect、Threshold Effect、Save Island Effect、Make Model Effect 利用MRI 數(shù)據(jù)重建Meckel腔模型，測量其體積評(píng)估壓迫時(shí)注射造影劑的劑量（圖1A）；運(yùn)行Ruler 測量從卵圓孔中心至Meckel腔的距離評(píng)估球囊的置入深度（圖1C）。并將模型導(dǎo)出為VTK、STL 格式備用，并將圖片保存后上傳至手機(jī)，手術(shù)時(shí)使用。

圖1 重建的3D 模型及手術(shù)模擬Fig.1 Reconstruction of 3D model and surgical simulation

1.2.3 手術(shù)方法 患者全麻滿意后，采用喉罩氣道或者氣管插管，取仰臥位，頭稍后仰，常規(guī)碘伏消毒鋪巾。觀察組：根據(jù)術(shù)前3D-Slicer 計(jì)算指導(dǎo)穿刺至卵圓孔及Meckel 腔，通過手機(jī)上的Sina 軟件使圖片透視重疊到術(shù)區(qū)真實(shí)位置，使得其完全重合（圖2A、B），穿刺針依照該軟件透視路徑角度、深度刺入至卵圓孔中心處，C 臂透視確認(rèn)穿刺針頭的位置，必要時(shí)調(diào)整穿刺，隨后撤回穿刺針。再根據(jù)術(shù)前測量的卵圓孔中心至Meckel 腔距離為指導(dǎo)置入球囊，并由C 臂確認(rèn)。接著依據(jù)術(shù)前測量Meckel 腔的體積，注射稍大于預(yù)測劑量的造影劑，側(cè)位C 臂透視顯示充盈狀態(tài)下的球囊呈“梨形”（圖2C）。球囊壓迫2 min 后回抽對(duì)比劑，撤出套管和球囊，無菌貼貼敷穿刺點(diǎn)。對(duì)照組：于同側(cè)口角旁2 ～3 cm 的皮膚處穿刺進(jìn)針，采用Hartel前入路法，依據(jù)解剖標(biāo)志和手術(shù)醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行徒手穿刺，并使用C 臂確認(rèn)穿刺針頭的位置，必要時(shí)調(diào)整穿刺；注射平均劑量為0.5 mL 造影劑入球囊，C 臂確認(rèn)球囊形態(tài)，其他過程均與實(shí)驗(yàn)組一致。

圖2 圖像融合及球囊成形Fig.2 Image fusion and balloon forming

1.3 觀察指標(biāo) （1）記錄手術(shù)時(shí)間、穿刺時(shí)間、穿刺次數(shù)、術(shù)中透視次數(shù)、術(shù)中射線量、球囊成形不良數(shù)（非“梨形”或破裂的例數(shù)）［5］。（2）均在手術(shù)前、術(shù)后第1 天采用Barrow 神經(jīng)病學(xué)研究所（BNI）疼痛強(qiáng)度評(píng)分并記錄，BNI 疼痛強(qiáng)度評(píng)分定義［6］：Ⅰ級(jí)，無疼痛，不需要藥物治療；Ⅱ級(jí)，偶爾疼痛，不需要藥物治療；Ⅲ級(jí)，有些疼痛，但藥物可以控制；Ⅳ級(jí)，有些疼痛，藥物也不能很好控制；Ⅴ級(jí)，嚴(yán)重疼痛，藥物無法緩解。（3）門診隨訪患者術(shù)后6 個(gè)月內(nèi)的預(yù)后情況。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 25.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料表示為均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差，比較采用兩獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者術(shù)中情況比較 觀察組中的手術(shù)時(shí)間、穿刺時(shí)間、穿刺次數(shù)、術(shù)中透視次數(shù)、術(shù)中射線量均明顯優(yōu)于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05）。但兩組球囊成形不良例數(shù)比較差異則無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見表1。

表1 兩組患者術(shù)中情況比較Tab.1 Comparison of intraoperative conditions between the two groups ±s

表1 兩組患者術(shù)中情況比較Tab.1 Comparison of intraoperative conditions between the two groups ±s

手術(shù)時(shí)間（min）穿刺時(shí)間（min）術(shù)中射線量（mSv）穿刺次數(shù)術(shù)中透視次數(shù)球囊成形不良例數(shù)［例（%）］觀察組（n=35）51.43±6.73 9.23±2.06 9.25±2.26 1.34±0.59 2.40±0.69 4（11.4）對(duì)照組（n=30）62.53±5.54 12.17±3.79 11.34±3.53 1.76±0.82 2.93±0.87 5（16.7）t/χ2值7.183 3.960 2.891 2.418 2.750 0.062 P值＜0.001＜0.001 0.005 0.018 0.008 0.803

2.2 兩組患者術(shù)后疼痛緩解情況比較 術(shù)前兩組患者BNI 評(píng)分均為Ⅴ級(jí)。術(shù)后第1 天觀察組疼痛完全緩解（BNI評(píng)分Ⅰ級(jí)）的患者占82.9%，對(duì)照組則占83.3%，兩組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見表2。

表2 兩組患者術(shù)后BNI 疼痛評(píng)分比較Tab.2 Comparison of postoperative BNI pain scores between the two groups 例（%）

2.3 兩組患者術(shù)后6個(gè)月內(nèi)的預(yù)后情況 術(shù)后6個(gè)月內(nèi)經(jīng)門診隨訪，兩組患者面部麻木、復(fù)視、咬肌無力、角膜炎、唇皰疹、血管損傷、復(fù)發(fā)的發(fā)生率比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見表3。

表3 兩組患者術(shù)后預(yù)后情況比較Tab.3 Comparison of postoperative prognosis between the two groups 例（%）

3 討論

隨著新型影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展，3D-CT 可實(shí)現(xiàn)卵圓孔的可視化，尤其是在卵圓孔存在解剖變異時(shí)，可使用熒光鏡引導(dǎo)從而實(shí)現(xiàn)卵圓孔定位并提高穿刺成功率［7-9］；但是無法完成Meckel 腔的可視化和術(shù)前規(guī)劃穿刺路徑，此外，相對(duì)于X 線透視，3D-CT會(huì)增加放射劑量及射線下暴露的時(shí)間，長期暴露在輻射下對(duì)醫(yī)生或患者不利［10］。在有條件的醫(yī)院，利用神經(jīng)導(dǎo)航或機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行多模態(tài)圖像融合三維重建可精準(zhǔn)穿刺卵圓孔，準(zhǔn)確置入球囊，有助于提高手術(shù)的安全性，減少術(shù)后并發(fā)癥［11］；盡管其穿刺精度可達(dá)2 ～3 mm，且優(yōu)于3D-CT［12］，但是其儀器價(jià)格高昂，術(shù)前導(dǎo)航注冊、頭架固定頭部操作繁瑣，條件較難實(shí)現(xiàn)。近年來，隨著數(shù)字化導(dǎo)航技術(shù)的進(jìn)步，也有基于3D 打印個(gè)體化導(dǎo)板輔助穿刺治療三叉神經(jīng)痛的探索，這種個(gè)體化的定位與實(shí)物導(dǎo)板結(jié)合的方法，顯著地提高了穿刺的準(zhǔn)確率，提高手術(shù)成功率［13-14］，但其制作過程比較復(fù)雜、模型制作時(shí)間長、患者花費(fèi)高等因素，限制其臨床推廣及應(yīng)用［15］。

3D-Slicer 軟件是一款免費(fèi)的開源圖像分析處理平臺(tái)［16］，具有多模態(tài)融合及重建功能，且操作相對(duì)簡單，國內(nèi)外臨床已廣泛應(yīng)用［17-19］。該軟件通過導(dǎo)入患者CT 及MRI 的DICOM 格式數(shù)據(jù)，構(gòu)建顱骨、頭皮及Meckel 腔模型［20］，其用于輔助PBC 手術(shù)時(shí)具有以下優(yōu)勢：（1）通過建立多模態(tài)虛擬模型，能直觀、全面顯示手術(shù)時(shí)解剖結(jié)構(gòu)，有助于評(píng)估手術(shù)難度和風(fēng)險(xiǎn)，熟悉手術(shù)［21］。（2）通過相關(guān)模塊測量，個(gè)體化選擇進(jìn)針位點(diǎn)、穿刺深度及角度，避免了人為操作中穿刺過深、針尖損傷顱內(nèi)結(jié)構(gòu)等情況發(fā)生［22］。（3）可以精確測量置入球囊的距離，使得球囊如何在最佳位置進(jìn)入Meckel 腔，往往會(huì)出現(xiàn)“梨形”的影像［23］；減少誤入硬膜下間隙、硬膜外間隙和顱外等情況發(fā)生。（4）球囊壓迫時(shí)壓力過小，術(shù)后復(fù)發(fā)的概率較大；壓力過大，術(shù)后患者面部麻木感明顯［24］。利用該軟件術(shù)前測量Meckel 腔體積來預(yù)測注入造影劑，可精確適量充盈球囊，使得壓力適中。（5）通過該軟件術(shù)前完成穿刺模擬訓(xùn)練；并將重建好的虛擬模型保存成為圖片上傳至手機(jī)，手術(shù)時(shí)通過手機(jī)上的sina 軟件透視重疊到術(shù)區(qū)真實(shí)位置［25］，據(jù)術(shù)前規(guī)劃的穿刺通道進(jìn)針，從而提高穿刺的準(zhǔn)確性。（6）該方法不需要購置額外設(shè)備，只需短周期的3D-Slicer 建模學(xué)習(xí)，就可以將虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)簡單結(jié)合起來，更精確、安全進(jìn)行輔助手術(shù)操作。

本研究亦存在不足之處：（1）因CT 及MRI 掃描時(shí)的體位與手術(shù)體位偏差，故融合時(shí)需選擇3個(gè)以上容易識(shí)別的標(biāo)志點(diǎn)，如鼻尖、嘴角、外眥、外耳道等，減少這種體位偏差。（2）面部皮膚活動(dòng)度大，既要選擇皮膚圖像融合，又要選擇顱骨進(jìn)行融合。（3）本研究樣本量較少，需要更多的臨床病例進(jìn)行探索和驗(yàn)證。（4）模型建立對(duì)影像學(xué)資料要求較高，其重建效果很大程度受限于DICM 的數(shù)據(jù)質(zhì)量，建模時(shí)需與放射科醫(yī)師加強(qiáng)溝通協(xié)作。

綜上所述，PBC 治療三叉神經(jīng)痛時(shí)，通過3DSlicer 聯(lián)合sina 軟件可以進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃及可視化的手術(shù)模擬，輔助精準(zhǔn)、快捷穿刺卵圓孔以及注入適量造影劑進(jìn)行壓迫，具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。