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(xí)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(xí)。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(xí)需選新的模型反復(fù)操練，每個研究對象均重復(fù)練習(xí)10 次。

1.3 觀察指標

分別觀察初次練習(xí)和末次練習(xí)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(xí)，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(xí)的血腫穿刺成功率為33.33%（4/12）；末次練習(xí)，12 名研究對象中血腫穿刺成功12 例，無1 例失敗，末次練習(xí)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(xí)的血腫穿刺成功率低于末次練習(xí)，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(xí)的單位時間血腫清除量和血腫清除率分別低于末次練習(xí)，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(xí)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(xí)的單位時間血腫清除量和血腫清除率分別低于末次練習(xí)，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。