3D打印技術(shù)在改善經(jīng)鼻-蝶入路垂體腺瘤切除術(shù)患者垂體功能及并發(fā)癥中的應(yīng)用價值

吳 磊，韓 瑩，趙錦程，李起超

(河北省秦皇島市第一醫(yī)院神經(jīng)外科，河北 秦皇島 066000)

垂體腺瘤是臨床常見的內(nèi)分泌腫瘤，可導(dǎo)致激素分泌異常癥群、頭痛、視功能下降等，隨著日益改善的生活水平和生活壓力，該疾病發(fā)病率呈明顯增長趨勢，對患者的工作及生活均造成了顯著的影響[1]。目前，經(jīng)鼻-蝶入路切除術(shù)是垂體腺瘤的主要療法，可有效緩解患者癥狀，但其對手術(shù)經(jīng)驗、解剖知識、操作技術(shù)等要求較高，若術(shù)中稍有偏差，易影響患者手術(shù)療效及安全性，故如何提高療效是臨床關(guān)注的熱點[2]。而3D打印技術(shù)是一種新型快速成型技術(shù)，可使用三維數(shù)據(jù)制造實體模型，因其有助于提高手術(shù)效果且能降低并發(fā)癥的發(fā)生率而逐漸廣泛應(yīng)用、，但關(guān)于其在經(jīng)鼻-蝶入路垂體腺瘤切除術(shù)中的應(yīng)用報道較少[3]。本研究通過在經(jīng)鼻-蝶入路垂體腺瘤切除術(shù)中應(yīng)用3D打印技術(shù)，研究其在經(jīng)鼻-蝶入路垂體腺瘤切除術(shù)中對患者預(yù)后的的影響，現(xiàn)報告如下。

1 資 料 與 方 法

1.1一般資料 選取2018年1月—2020年4月于本院就診的垂體腺瘤患者96例，依據(jù)隨機表分為3D組和傳統(tǒng)組，每組各48例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①良性垂體腺瘤，且符合《臨床腫瘤學(xué)》[4]診斷標(biāo)準(zhǔn)；②年齡18～80歲、無精神病病史；③無垂體瘤卒中、腎上腺占位或甲狀腺功能亢進(jìn)等疾病。排除標(biāo)準(zhǔn)：①有嚴(yán)重高血壓、糖尿病等疾病；②孕產(chǎn)婦女性；③有心、肝、腎等嚴(yán)重病；④入院前1個月有激素、抗炎、免疫、放化療等治療史。2組一般資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性，見表1。

表1 2組一般資料比較

本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)通過。所有患者均知情同意且簽署知情同意書。

1.2方法 3D組給予神經(jīng)內(nèi)鏡下經(jīng)鼻-蝶入路切除術(shù)聯(lián)合3D打印技術(shù)，①術(shù)前影像學(xué)檢查及模型重建，行顱腦CTA、蝶竇CT和垂體MRI平掃、增強檢查等，以評估垂體腺瘤的部位、大小、周邊、內(nèi)部血管關(guān)系等情況，應(yīng)用多模態(tài)影像融合技術(shù)將所得圖像以DICOM格式導(dǎo)入到Mimics系統(tǒng)中行數(shù)據(jù)整合，根據(jù)顱骨、血管、腦膜瘤灰度值以動態(tài)自適應(yīng)區(qū)域生長分割的方式分割出目標(biāo)區(qū)域圖像(CT數(shù)據(jù)重建患者顱腦骨質(zhì)和動脈，MRI數(shù)據(jù)重建腫瘤和靜脈)，在同一軟件中、剔除無關(guān)的組織結(jié)構(gòu)下根據(jù)解剖關(guān)系匹配圖像組件，虛擬重建符合患者病灶特點的三維圖像模型(包括腫瘤及其毗鄰神經(jīng)血管結(jié)構(gòu)關(guān)系、蝶竇發(fā)育、破壞及腫瘤對鞍底骨質(zhì)影響等)；②3D打印及方案設(shè)計，將三維圖像模型以STL式導(dǎo)入快速成型機前處理軟件中，采用美國Statasys公司的打印機、光敏樹脂材料以光固化成型技術(shù)逐層打印三維圖像模型中的結(jié)構(gòu)信息并制作出實體解剖模型，依據(jù)實體解剖模型設(shè)計手術(shù)方案，同時在模型中嘗試不同的手術(shù)方式選擇最佳的手術(shù)方案；③手術(shù)操作，依據(jù)最佳手術(shù)方案實施手術(shù)，即行剪除鼻毛、清潔鼻腔、消毒鋪巾、全身麻醉等準(zhǔn)備，Hardy擴(kuò)張器擴(kuò)張術(shù)側(cè)鼻孔直抵蝶竇前壁，電凝鼻黏膜、剝離扒開黏膜，置入神經(jīng)內(nèi)鏡、撐開器將鼻中隔推向左側(cè)、咬除分隔與黏膜、暴露腫瘤區(qū)域，電凝切口蝶竇后壁黏膜、磨鉆磨開鞍底骨質(zhì)、咬骨鉗擴(kuò)大骨窗、從Ⅰ與Ⅱ間隙充分顯露垂體瘤后，腫瘤刮勺和腫瘤鉗分塊切除腫瘤組織，確認(rèn)滿意(鞍隔塌陷滿意、腫瘤組織清除干凈)后結(jié)束手術(shù)；④術(shù)后處理，常規(guī)沖洗瘤腔、止血、人工腦膜封閉鞍底、鼻腔放置止血海綿、預(yù)防感染等處理。傳統(tǒng)組給予神經(jīng)內(nèi)鏡下經(jīng)鼻-蝶入路切除術(shù)，即經(jīng)術(shù)前檢查評估病情后，依據(jù)影像學(xué)圖像直接設(shè)計手術(shù)方案，并依據(jù)手術(shù)方案實施與3D組的神經(jīng)內(nèi)鏡下經(jīng)鼻-蝶入路切除術(shù)，術(shù)后處理同3D組。

圖1 神經(jīng)內(nèi)鏡下經(jīng)鼻-蝶入路切除術(shù)聯(lián)合3D打印技術(shù)

1.3指標(biāo)觀察 比較2組腫瘤全切、圍術(shù)期、垂體功能、并發(fā)癥情況。①腫瘤全切，于術(shù)后3個月行垂體MRI檢查，腫瘤縮小>90%、無腫瘤強化影為全切，腫瘤縮小70%～90%或可見腫瘤強化影為部分切除[5]；②圍術(shù)期情況，包括術(shù)中出血量、手術(shù)時間、下床時間以及住院時長；③垂體功能，包括血清泌乳素(serum prolactin,PRL)、生長激素(growth hormone,GH)、促腎上腺皮質(zhì)激素(adrenocorticotropic hormone，ACTH)水平，分別于術(shù)前、術(shù)后3個月抽取外周靜脈血3 mL并分離血清(3 000 r/min、10 min)，采用酶聯(lián)免疫吸附法檢測，試劑盒均購自上海申能德賽生物科技有限公司；④并發(fā)癥，包括電解質(zhì)紊亂、腦脊液漏、一過性尿崩、術(shù)腔出血等。

1.4統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 22.0統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù)。計數(shù)資料比較采用χ2檢驗，計量資料比較采用獨立樣本t檢驗和配對t檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.12組腫瘤切除情況比較 3D組腫瘤全切率明顯高于傳統(tǒng)組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表2。

表2 2組腫瘤切除情況比較

2.22組PRL、GH、ACTH比較 術(shù)前，2組血清PRL、GH、ACTH水平比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，術(shù)后，2組血清PRL、GH、ACTH水平比較均明顯低于術(shù)前，3D組明顯低于傳統(tǒng)組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表3。

表3 2組PRL、GH、ACTH比較

2.32組圍術(shù)期情況比較 3D組術(shù)中出血量、下床時間、住院時間明顯低于傳統(tǒng)組，手術(shù)時間明顯高于傳統(tǒng)組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表4。

表4 2組圍術(shù)期情況比較

2.42組并發(fā)癥比較 3D組并發(fā)癥發(fā)生率明顯低于傳統(tǒng)組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表5。

表5 2組并發(fā)癥比較

3 討 論

3.1經(jīng)鼻-蝶入路垂體腺瘤切除術(shù)的問題分析 垂體腺瘤是神經(jīng)外科常見的腫瘤，以良性較為多見，可導(dǎo)致PRL、GH、ACTH等激素分泌異常癥群，若未及時診治，可對病變附近解剖組織產(chǎn)生壓迫，進(jìn)而誘發(fā)頭痛、視功能下降等并發(fā)癥，對患者的學(xué)習(xí)、工作以及生活等均造成嚴(yán)重影響[6-7]。

目前，外科手術(shù)是垂體瘤常用療法，其中開顱手術(shù)創(chuàng)傷嚴(yán)重、并發(fā)癥多，已不能滿足臨床需求[8-9]；而神經(jīng)內(nèi)鏡下經(jīng)鼻-蝶入路切除術(shù)是臨床較為常用的微創(chuàng)術(shù)式，該術(shù)士可以提供良好的手術(shù)視眼，且其靈活性較好有助于進(jìn)行腫瘤精準(zhǔn)切除，具有創(chuàng)傷小、并發(fā)癥少、恢復(fù)快等優(yōu)勢，已逐漸成為臨床的優(yōu)選術(shù)式[10-11]。但在經(jīng)鼻-蝶入路垂體腺瘤切除術(shù)臨床應(yīng)用中，其手術(shù)空間小，加之受鼻腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜、腫瘤位置較隱蔽等影響，其對術(shù)者技術(shù)要求較高，易導(dǎo)致手術(shù)誤差而影響臨床療效[12-13]。

3.2經(jīng)鼻-蝶入路垂體腺瘤切除術(shù)中應(yīng)用3D打印技術(shù)可改善患者垂體功能 據(jù)相關(guān)研究報道，3D打印技術(shù)是20世紀(jì)80年代應(yīng)用于工程領(lǐng)域的新型快速成型技術(shù)，近年來已應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域中，通過借助影像學(xué)儀器獲取病灶區(qū)域圖像數(shù)據(jù)并以三維數(shù)據(jù)重建制作病灶實體模型，有利于制訂更佳的治療方案而提高療效[14-15]。

本研究結(jié)果表明3D打印技術(shù)能提高經(jīng)鼻-蝶入路垂體腺瘤切除術(shù)的切除效果，有利于改善患者垂體功能，與韓新宇等[16-17]研究顯示3D打印技術(shù)能提高外科手術(shù)療效的結(jié)論基本一致。這可能由于PRL、GH、ACTH是與垂體功能相關(guān)的激素，在垂體腺瘤發(fā)病時可導(dǎo)致垂體功能損傷而引起PRL、GH、ACTH表達(dá)升高，故三者可作為評估患者病情預(yù)后的重要指標(biāo)[18-19]。而傳統(tǒng)經(jīng)鼻-蝶入路垂體腺瘤切除術(shù)中，雖能夠借助影像學(xué)圖像及神經(jīng)內(nèi)鏡顯示鞍內(nèi)及其他區(qū)域的腫瘤解剖情況，但可能由于其顯示較為局限，加之鼻腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜、腫瘤位置較隱蔽、手術(shù)空間小，術(shù)者需依據(jù)自身知識、技術(shù)、經(jīng)驗評估患者病情并實施手術(shù)切除，易出現(xiàn)誤差而影響腫瘤切除效果，不利于患者預(yù)后轉(zhuǎn)歸。而本研究應(yīng)用3D打印技術(shù)中，通過術(shù)前顱腦CTA、蝶竇CT和垂體MRI平掃、增強檢查等可有效獲得垂體腺瘤的部位、大小、周邊、內(nèi)部血管關(guān)系等圖像數(shù)據(jù)，再以三維數(shù)據(jù)重建制作垂體腺瘤的實體模型，使術(shù)者反復(fù)比對頸內(nèi)動脈、視神經(jīng)、腫瘤方向等重要結(jié)構(gòu)的解剖結(jié)構(gòu)和位置而制訂更佳的手術(shù)方案，如定位蝶竇前壁、鞍底、垂體及腫瘤和明確骨質(zhì)受破壞程度等，能夠為手術(shù)提供了直接導(dǎo)航，從而能夠更準(zhǔn)確有效地切除垂體腺瘤，為患者預(yù)后轉(zhuǎn)歸提供了更良好的條件，有利于提高手術(shù)療效而改善患者垂體功能。

3.3經(jīng)鼻-蝶入路垂體腺瘤切除術(shù)中應(yīng)用3D打印技術(shù)可減少手術(shù)創(chuàng)傷及并發(fā)癥 3D組術(shù)中出血量、下床時間、住院時間明顯低于傳統(tǒng)組(P<0.05)，但手術(shù)時間明顯高于傳統(tǒng)組(P<0.05)，表明3D打印技術(shù)能減少經(jīng)鼻-蝶入路垂體腺瘤切除術(shù)患者手術(shù)創(chuàng)傷及并發(fā)癥，有利于術(shù)后康復(fù)。這可能由于術(shù)者在依據(jù)自身知識、技術(shù)、經(jīng)驗實施傳統(tǒng)經(jīng)鼻-蝶入路垂體腺瘤切除術(shù)時，難免會出現(xiàn)誤差而誤傷垂體腺瘤周圍無關(guān)正常組織，誘發(fā)了電解質(zhì)紊亂、腦脊液漏、術(shù)腔出血等并發(fā)癥發(fā)生[20]，影響了患者術(shù)后康復(fù)，延長了下床和住院時間。而本研究經(jīng)鼻-蝶入路垂體腺瘤切除術(shù)中應(yīng)用3D打印技術(shù)，能夠制作垂體腺瘤的實體模型，使術(shù)者能夠全面、清晰、廣泛地了解和評估垂體腺瘤的部位、大小、周邊、內(nèi)部血管關(guān)系等，使術(shù)者能夠制訂更佳的手術(shù)方案并予以實施，從而能夠在盡可能避免誤傷垂體腺瘤周圍無關(guān)正常組織下完成垂體腺瘤切除，有效減少了患者手術(shù)創(chuàng)傷及腦脊液漏、電解質(zhì)紊亂、術(shù)腔出血、過性尿崩等發(fā)生，有利于促進(jìn)患者術(shù)后康復(fù)，縮短了下床和住院時間。但本研究中，3D組手術(shù)時間明顯高于傳統(tǒng)組，這可能是由于本研究經(jīng)鼻-蝶入路垂體腺瘤切除術(shù)中應(yīng)用3D打印技術(shù)，增加了借助影像學(xué)檢查制作垂體腺瘤的實體模型并依此制訂最佳手術(shù)方案等步驟，從而增加了手術(shù)時間。而本研究也存在一定的局限性，如本研究為單中心、小樣本研究，且3D打印技術(shù)在經(jīng)鼻-蝶入路垂體腺瘤切除術(shù)中的應(yīng)用經(jīng)驗較少，尚不足以代表所有病患情況，今后還需更大樣本、更深入的研究。

綜上所述，3D打印技術(shù)可有效提高經(jīng)鼻-蝶入路垂體腺瘤切除術(shù)的切除效果，有利于改善患者垂體功能，且可減少手術(shù)創(chuàng)傷及并發(fā)癥，有利于術(shù)后康復(fù)，值得臨床推廣。