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遇见你!丘脑出血握手3D打印

 yyzster 2020-03-07

一、丘脑在哪里?

     丘脑又称背侧丘脑是间脑中最大的卵圆形灰质核团,位于第三脑室的两侧,左、右丘脑借灰质团块(称中间块)相连。(见图1)是最重要的感觉传导接替站。来自全身各种感觉的传导通路(除嗅觉外),均在丘脑内更换神经元,然后投射到大脑皮质。丘脑与下丘脑、纹状体之间有纤维互相联系,三者成为许多复杂的非条件反射的皮层下中枢。它不仅通过神经和血管途径调节脑垂体前、后叶激素的分泌和释放。而且还参与调节自主神经系统。如控制水盐代谢﹑调节体温﹑摄食﹑睡眠﹑生殖、内脏活动以及情绪等。

      哎呀,太复杂了!总之,一句话,丘脑非常重要!

  图1:丘脑的解剖位置

  二、什么是丘脑出血?

      丘脑出血主要因脑膝状体动脉或穿通支破裂引起,出血直接侵及内囊,往往出现偏瘫。主要疾病为高血压性脑出血、脑外伤、烟雾病等。

       丘脑出血的临床症状主要取决于出血是局限于丘脑,还是向周围临近区域扩展及与出血量的多少密切相关。如局限于丘脑都有对侧偏瘫、偏身感觉障碍、偏盲三偏症状,上下肢为基本均等的瘫痪,感觉障碍较重,个别出现丘脑痛且感觉障碍不易恢复,多无意识障碍,扩展至壳核瘫痪重,可出现较轻的意识障碍如嗜睡,优势半球可出现丘脑性失语,丘脑出血破入脑室,波及丘脑下部则意识障碍重,可能出现应激性溃疡、中枢性高热、神经源性肺水肿或去皮层强直,出血影响中脑可引起瞳孔大小不等、核性动眼神经麻痹等。

三、丘脑出血的分型:

     ( 一)、按照头部CT的表现可分为三型:

         1、局限型:出血量一般<10ml,局限于丘脑症状较轻,多无意识障碍,无并发症,常有运动障碍和感觉障碍;

          2、丘脑基底节型:血肿由外侧侵入基底节,患者瘫痪症状较重,可出现典型的三偏症状,出血量一般>15ml,可有轻度意识障碍;

         3、丘脑脑室型:血肿破入侧脑室及三、四脑室,出血量一般>20ml,多有意识障碍,严重的出现中线移位,引起应激性溃疡、中枢性高热、肺水肿等并发症。

      ( 二)、根据丘脑出血的范围结合有无向脑室穿破分为3级6型:        

        分级     血肿累及范围        脑室穿破

        Ⅰa      局限丘脑            (-)

        Ⅰb      局限丘脑            (+)

        Ⅱa      累及内囊            (-)

        Ⅱb      累及内囊            (+)

        Ⅲa      累及丘脑下部或中脑  (-)

        Ⅲb      累及丘脑下部或中脑  (+)   

    血肿量<5~10ml:Ⅰa、Ⅰb级一般内科治疗预后良好;但对血肿量接近10ml的Ⅰb级,积极内科治疗2~3天后,症状无好转或继续恶化,结合其它条件仍可考虑手术。

    血肿量10~14ml:Ⅱa级一般适宜内科治疗,Ⅱb级需结合其它条件,可考虑脑室引流术。

    血肿量>14ml:为手术适应证。Ⅲa级应结合其它条件考虑是否手术,Ⅲb级内科治疗病死率高,一般以手术治疗为好,但手术治疗病死率与致残率也都高。

四、丘脑出血的手术  

     丘脑出血是神经外科的急危重症,但因丘脑位置深在,丘脑本身及周围结构重要、复杂,即使在现代显微镜、内镜等微创手术条件下,其开颅手术带来的创伤仍是巨大的,有时血肿虽然清除干净、术后CT复查非常完美,但其手术受益率仍小于其手术所带来的创伤,所以对于丘脑出血要严格把握手术指征,根据患者病情选择个体化治疗方案。随着微创理念的发展,微创血肿穿刺引流术简单、安全快速、损伤小,其应用越来越多。对于丘脑手术对比微创与内镜通道可能所致的损伤(见图2)由此可见。声明:本图片仅对比丘脑手术个案应用,无意于诋毁通道在其它手术中应用的作用功能

   图2:对比微创与内镜通道可能所致的损伤

       其实对于深部脑出血微创手术治疗,王忠诚院士《神经外科学》早有介绍,这就是脑出血的微创置管治疗--穿刺血肿抽吸法:此法适用于各部位出血,特别是深部出血,如丘脑出血、脑实质出血伴脑室出血、进展缓慢的脑干出血等,不过由于原来技术条件的限制,丘脑血肿定位困难,穿刺方向把握不准,既往徒手或简单的血肿定位和穿刺是一种常用的外科治疗方法,拥有属性操作简单,创伤小,这种方法定位准确性和引流效果很大程度上取决于操作者的经验,因此,如果血肿体积小或位置深,很难保证穿刺成功率,所开展的医院并非太多。目前术中 CT 定位﹑计算机辅助引导﹑手术机器人辅助等正逐渐成为临床上常见的手术定位系统,从而保证了准确而安全的穿刺,达到了脑出血手术治疗效果和预防并发症的目的[1-2]。

五、数字神经外科的应用

   对于丘脑出血,术中有各种定位方法,但各有千秋,现在一一道来: CT 定位在多数医院比较普及,设备价格便宜,但术中操作不灵活,需要反复调整穿刺,并且有射线辐射危害﹔计算机辅助引导虽然定位精确, 术中可提供实时的图像支持,但价格昂贵,还需要安装定位装置﹔手术机器人是最新的术中定位手段,它克服了人手抖动缺点, 定位精确,但价格极其昂贵,尚未普及[1-2]。随着计算机技术的发展, 数字化手术辅助定位系统被越来越多的应用于手术, 术前在计算机上可以精确设计并模拟手术方案,术中辅助指导医生将设计方案完整﹑ 准确地实现[3-4]。所以3D 打印技术在数字神经外科发展的趋势下,正在成为当今最热门的生物医学研究方向之一,通过影像技术(CT﹑MRI 等)资料的辅助, 应用计算机辅助设计技术虚拟出待构建体的三维结构,然后利用相应的材料逐层创建出实体[5-6],应用3D打印技术对丘脑血肿穿刺引流具有微创、个体化、准确率高的优点,能显著减少手术创伤,提高长期 生活质量,改善保守治疗中长期血肿压迫引起的神经损伤症状[7]。

   近年来3D打印技术在医学领域的实践应用和发展前景引起广泛关注[8]。已有文献报道应用3D打印技术辅助治疗丘脑出血,并取得了良好的效果[9].3D 打印导板辅助穿刺置管引流引流,较传统的CT 体表定位穿刺置管引流,有如下优势:①真正做到了个体化治疗,以个体 CT 资料为依据。包括穿刺道的设计、穿刺点的确定、穿刺角度及深度,都做到了个体化设计;②术前准备耗时短、手术过程简便。术前仅需将患者颅脑 CT 数据刻录光盘后导入软件,熟练软件操作后,约 10 min 即可设计出导板数据,而导板打印的过程约在 30 ~60 min 之间;③因为穿刺的精确度及手术的创伤比传统的定位方式更加优化,在一定程度上缩短了病人的治疗周期,降低了病人的经济负担。

闲话少叙,上病例!

六、病例

  (一)、贾某Z,男,49岁,以“右侧肢体无力伴失语1小时”入院,颅脑CT示:左侧丘脑出血破入脑室、梗阻性脑积水,既往有“脑梗塞、脑出血”病史,强烈怀疑“烟雾病”的节奏啊!入院时血压138/82mmhg,深昏迷,GCS 3分,双侧瞳孔左=右,直径约2mm,对光反射消失,颈强,双侧巴士征阳性。  

 术前CT 

  急性床边钻孔置管引流术,手术时间10分钟。

  术后CT

  术后患者呈中度昏迷状态,尿激酶马上应用,尽早打通脑脊液循环通路,拔除头部引流管,减少外部植入物,减少颅内感染几率。

  连续应用尿激酶数次,核心血肿不见明显减少,我要抓狂!核心血肿怎么办?  

  微信连续周边同行、上级专家,保守、开瓣、内镜、微创等等观点,各抒起见!保守牵涉到脑脊液循环不通问题、开瓣涉及损伤太大情况、内镜吗?通道损伤也不小,微创,这个定位是个主要问题.....,真是越忙越糊度!我有3D打印技术啊!

3D打印技术上啊!

    (二)、3D打印技术应用

       3D打印核心技术见本公众号文后相关链接

  16ml的丘脑和脑室出血,单纯丘脑部位为12ml.

  设计的穿刺路径及穿刺导板

  手术过程

   术后复查

    治疗过程中患者意识逐渐好转,现GCS评分为:刺痛睁眼2分,言语反应不明显2分,刺痛是肢体躲避4分,继续治疗中。

七、后记   
    传统颅内疾病手术的成功与否、质量高低往往取决于手术医生的手术经验、解剖知识和三维空间想象能力,而且为达到较好的手术效果需要多次手术模拟训练[10]。随着精准医疗理念的发展,神经外科 手术也向着精准化、微创化的方向发展,而3D打印技术作为一门革命性的技术正好为这一理念提供了支持,并在临床运用中展现出极大的发展潜力[11]。3D打印技术凭借其独特的优越性,不仅在神经外科各领域得到推广应用,今后在医学领域其他方面的应用也将被推向更高的层面[12]

参考文献

[1] Silberstein JL, Vickers AJ, Power NE, et al. Pelvic lymph node dissection for patients with elevated risk of lymph node invasion during radical prostatectomy: comparison of open, laparoscopic androbot-assistedprocedures[J].JEndourol,2012,26(6): 748-753.DOI: 10.1089/end.2011.0266.

[2] Park YM, Kim WS, De Virgilio A, et al. Transoral robotic surgery forhypopharyngealsquamouscellcarcinoma:3-yearoncologicand functional analysis [J]. Oral Oncol, 2012, 48 (6): 560-566. DOI: 10.1016/j.oraloncology.2011.12.011.

[3] Derand P, Rlinnar LE, Hirsch JM. Imaging, virtual planning, design, and production of patient-specific implants and clinical validation in cmniomaxmofacial surgery [J]. Craniomaxillofac TraumaReconstr,2012,137-144.10.1055/s-0032-1313357.

[4] Takeyasu Y, Oka K, Miyake J, et al. Preoperative, computer simulation- based, three-dimensional corrective osteotomy for cubitus varus deformity with use of a custom-designed surgical device [J]. J Bone Joint Surg Am, 2013, 95 (22): 173. DOI: 10.2106/JBJS.L.01622.

[5] 李小丽, 马剑雄, 李萍, 等. 3D打印技术及应用趋势[J]. 自动化仪表, 2014, 35(1): 1-5.

[6] Zhou Z, Buchanan F, Mitchell C, et al. Printability of calcium phosphate: calcium sulfate powders for the application of tissue engineered bone scaffolds using the 3D printing technique [J]. Mater Sci Eng C Mater Biol Appl, 2014, 38 (1): 1-10. DOI: 10.1016/j.msec.2014.01.027.

[7]Teernstra OP, Evers SM, Lodder J, et al. Stereotactic treatment of  intracerebral hematoma

by means of aplasminogen activator. A multi-center randomized controlled trial (SICHPA).

Stroke.  2003;34(4):968‐974. 

[8]Ventola CL.Medical applications for 3D printing:current and pmjected uses[J].Pharmacol Ther,2014,39:704-71 1.

[9]孙其凯,李珍珠,曹智洁,等.3D打印模型引导下经颞部穿刺引流术治疗颅内血肿[J].中国临床神经外科杂志,2016,21(10):586-588. 

[10] Liu JKC,Kshettry VR,Recinos PF,et a1.Establishing a surgical skills laboratorv and dissection curriculum for neumsurgical residencv training[J].J Neurosurg,2015.123(5):1331.1338.DOI:10.3171/2014.1 1.JNSl4902. 

[11] Dankowski R, Baszko A, Sutherland M, et al. 3D heart model printing for preparation of percutaneous structural interventions:description of the technology and case report[J]. Kardiol Pol, 2014,72(6):546-551.DOI:10.5603/KP.2014.0119.

[12]赵靖,王笛,刘继全,等.3D打印技术在医学领域应用的现状及问题[J.中国现代医学杂志,2017,27(12):71-74. 


                    科室简介

作者:吴阳  主任医师  作者单位:民权县人民医院神经外科、河南省天然药物提取与医疗技术应用工程研究中心

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