3D 打印技術(shù)高血壓腦出血模型的建立及在神經(jīng)內(nèi)鏡下手術(shù)訓(xùn)練中的應(yīng)用價值

謝瑞祿，劉德華，徐俊

1 贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院 （江西贛州 341000）；2 瑞金市人民醫(yī)院 （江西瑞金342500）

高血壓腦出血（hypertensive cerebral hemorrhage, HICH）是高血壓嚴重的并發(fā)癥之一[1]，多見于50 歲以上的高血壓患者。HICH 發(fā)病常因情緒激動、過度腦力、體力勞動或其他因素引起血壓急劇升高，導(dǎo)致腦部血管的微小動脈瘤損傷破潰而出血，患者出現(xiàn)頭部脹痛、突然的意識障礙和癱瘓等癥狀。外科手術(shù)為治療高血壓腦出血的常見方法，其中神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)為一種常用的微創(chuàng)手術(shù)方式[2]。

熟練的手術(shù)操作是手術(shù)順利進行和手術(shù)治療效果的重要保障。因此，對手術(shù)操作的培訓(xùn)是近年來研究的重點，尤其是對于神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)操作的培訓(xùn)，目前臨床主要應(yīng)用高血壓腦出血模型進行培訓(xùn)[3]。近年來，3D 打印技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)疾病的模型建立和教學(xué)，并取得了較好的效果[4]，但目前關(guān)于3D 打印技術(shù)在高血壓腦出血模型的建立及其在神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)訓(xùn)練中應(yīng)用研究的報道較少，因此，本研究主要探討3D 打印技術(shù)用于高血壓腦出血模型的建立及其神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)訓(xùn)練中的應(yīng)用情況，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2022 年9 月至2023 年6 月贛南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院神經(jīng)外科低年資住院醫(yī)師或研究生12 名為研究對象，均沒有神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)經(jīng)驗，已完成理論學(xué)習并觀看神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)視頻,了解相關(guān)手術(shù)器械的基本情況和使用方式。12 名研究對象中男7 例，女5 例，年齡23～35 歲，平均（26.67±3.26）歲；學(xué)歷：研究生5 例，本科7 例。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審批通過（倫理號：20221021），研究對象均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 高血壓腦出血患者3D 打印模型的制作

應(yīng)用飛利浦X線計算機斷層設(shè)備Bri-lliance iCT對高血壓腦出血患者進行檢查，將重建模型變更為3D 打印技術(shù)機識別的格式，以1∶1 等比例打印。選擇對應(yīng)的顏色質(zhì)料匹配各自的結(jié)構(gòu)構(gòu)造打印，獲得顱骨及腦內(nèi)血腫打印模型。根據(jù)腦內(nèi)血腫打印模型制備血腫外壁薄層塑料容器，選用水淀粉混合紅墨水制備膠凍狀凝塊，置于顱內(nèi)真實血腫位置，顱內(nèi)其余空間充填未染色水淀粉凝塊，從而建立高血壓腦出血模型（圖1）。

圖1 高血壓腦出血3D 打印技術(shù)模型

1.2.2 操作訓(xùn)練情況

所有研究對象均參加神經(jīng)內(nèi)鏡下手術(shù)模擬訓(xùn)練，訓(xùn)練的形式主要是模擬示教、理論授課和視頻學(xué)習。學(xué)員根據(jù)患者既有的真實CT 影像進行模型血腫定位。對神經(jīng)內(nèi)鏡的方向、角度進行測試和調(diào)節(jié)，然后根據(jù)血腫位置在模型定位并鉆孔穿刺，使用組織導(dǎo)管擴張器內(nèi)芯穿刺血腫腔，觀察確認進針點、進針距離、進針方向等，注射器回抽見血腫后表示穿刺成功，后順著內(nèi)芯導(dǎo)入組織導(dǎo)管擴張器外套管，建造手術(shù)模擬操縱空間，使用內(nèi)鏡清掃血腫。術(shù)后總結(jié)和分析操作情況，每次練習需選新的模型反復(fù)操練，每個研究對象均重復(fù)練習10 次。

1.3 觀察指標

分別觀察初次練習和末次練習時的血腫穿刺成功率、單位時間血腫清除量（血腫清除量/手術(shù)時間）、血腫清除率[（術(shù)前CT 血腫量-術(shù)后CT 血腫量）/術(shù)前CT 血腫量] ×100%等。

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

采用SPSS 21.0 統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析。計量資料以表示，采用t檢驗。計數(shù)資料以率表示，采用Fisher精確檢驗。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 血腫穿刺成功率比較

初次練習，12 名研究對象中血腫穿刺成功4 例，血腫穿刺失敗8 例，初次練習的血腫穿刺成功率為33.33%（4/12）；末次練習，12 名研究對象中血腫穿刺成功12 例，無1 例失敗，末次練習的血腫穿刺成功率100.00%（12/12）。經(jīng)Fisher精確檢驗結(jié)果顯示，初次練習的血腫穿刺成功率低于末次練習，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。

2.2 單位時間血腫清除量和血腫清除率比較

12 名研究對象初次練習的單位時間血腫清除量和血腫清除率分別低于末次練習，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05），見表1。

表1 單位時間血腫清除量和血腫清除率比較

3 討論

高血壓腦出血致殘率和致死率均較高，是臨床較危重的顱腦疾病之一[5]。手術(shù)是治療高血壓腦出血常用方法，如開顱手術(shù)、神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)、立體定向或神經(jīng)導(dǎo)航輔助下血腫穿刺抽吸術(shù)等[6-8]。其中神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)應(yīng)用于高血壓腦出血具有微創(chuàng)、高效等優(yōu)點，其治療效果優(yōu)于開顱手術(shù)[9-11]。CT 是用于腦出血檢查的常用方法之一，但因臨床CT 定位誤差，術(shù)者操作偏差，患者個體化差異等因素，均可引起穿刺方向、距離出現(xiàn)偏移，導(dǎo)致術(shù)中穿刺失敗，而通過借助CT 結(jié)合術(shù)前3D 影像融合技術(shù)模擬穿刺通道，再以3D 打印技術(shù)機作為打印手術(shù)導(dǎo)板，建立穿刺通道從而實現(xiàn)精準穿刺和血腫充分引流[12-13]。學(xué)員運用神經(jīng)內(nèi)鏡根據(jù)血腫位置在模型定位并鉆孔穿刺，然后順著內(nèi)芯導(dǎo)入組織導(dǎo)管擴張器外套管，建造手術(shù)模擬操縱空間，使用內(nèi)鏡清掃血腫，每個模型反復(fù)練習10 次，每次選擇不同的模型訓(xùn)練。準確、安全的手術(shù)操作是確保手術(shù)順利完成的重要保障，而3D 打印技術(shù)用于建立高血壓腦出血模型和指導(dǎo)手術(shù)訓(xùn)練，可以顯著提高培訓(xùn)效果[14-16]。

本研究根據(jù)利用3D 打印技術(shù)輔助手術(shù)治療的典型高血壓腦出血患者模型，轉(zhuǎn)化為打印機識別的格式后進行1∶1 等比例3D 打印，并通過不同顏色膠凍狀凝塊進行內(nèi)部填充和血腫位置展示，建立高血壓腦出血模型。

本研究采用該模型對12 名研究對象進行神經(jīng)內(nèi)鏡手術(shù)訓(xùn)練培訓(xùn)，經(jīng)過10 次重復(fù)培訓(xùn)后，12 名研究對象的血腫穿刺成功率由33.33%提高至100.00%。且本研究結(jié)果也顯示，12 名研究對象初次練習的單位時間血腫清除量和血腫清除率分別低于末次練習，與陳向榮等[17]的研究結(jié)果基本一致，進一步證實制作高血壓腦出血3D 打印技術(shù)模型并進行神經(jīng)內(nèi)鏡下手術(shù)訓(xùn)練培訓(xùn)是可行的。周春輝等[18]的研究也證實在神經(jīng)內(nèi)鏡下對腦內(nèi)血腫模型進行血腫清除術(shù)是可行、有效的。

綜上所述，通過建立3D 打印技術(shù)高血壓腦出血模型，并應(yīng)用于神經(jīng)內(nèi)鏡下手術(shù)訓(xùn)練培訓(xùn)，可有效提高操作技巧的熟練程度，確保手術(shù)安全。