DOI:10.20047/j.issn1673-7210.2025.28.29
王朋宇, 张晓军, 王忠, 杨蔚然, 吴楠
| 【作者机构】 | 内蒙古医科大学内蒙古临床医学院; 内蒙古自治区人民医院神经外科 |
| 【分 类 号】 | |
| 【基 金】 | 内蒙古医学科学院公立医院科研联合基金科技项目(2024GLLH0117)。 |
高血压脑干出血(hypertensive brainstem hemorrhage,HBSH)患病率占高血压脑出血的6%~10%,每年10万人中有2~4人患HBSH,以急性发作、进展迅速、高死亡率和致残率为特征,是出血性脑卒中最危险类型之一[1-2]。既往HBSH以保守治疗为主,近年来显微外科手术和立体定向或导航引导下血肿穿刺引流清除血肿逐渐成为治疗HBSH的主要方法,外科清除血肿可减轻血肿的占位作用,减少血肿分解产物和血管活性物质的释放,降低脑组织损伤和脑水肿发生率,改善局部血流,保护脑干神经功能,从而提高HBSH生存率[3]。微创穿刺引流术(minimally invasive puncture and drainage,MIPD)相较于传统开颅具有操作简单、侵入性小、时间短、在辅助技术下穿刺定位精准等优点,在临床实践中广泛应用[4-5]。本文从穿刺路径的选择、最新辅助技术、争议与局限方面综述MIPD在HBSH中的应用,旨在为临床医师对HBSH的外科治疗提供新思路和新方法。
MIPD作为神经外科领域的一项创新治疗手段,其技术核心依托二大原理,确保干预的安全性[4,6-8]。①MIPD具备微创性。与传统开颅手术不同,MIPD仅需在颅骨上建立直径3~5 mm的小孔,并通过2~4 mm的细穿刺导管到达靶区。这种微创方式避免广泛的脑组织暴露及机械牵拉,可有效降低医源性神经功能损害的风险。②MIPD结合多模态影像导航技术,实现穿刺路径的实时动态规划与术中校正。该精准靶向机制能避开皮质功能区、白质纤维束及血管密集区,从而实现对深部病灶的亚厘米级精准定位。③MIPD采用阶梯式引流。结合物理抽吸与使用尿激酶局部灌注,通过协同作用清除目标物,逐步分解血肿或脓液的黏滞成分,缓解占位效应并降低颅内压。通过微创入路构建、影像实时引导和生化溶解二位一体的策略,MIPD为HBSH的治疗提供一种兼具安全性、精准性和高效性的解决方案,标志着神经外科治疗范式的转变,推动从传统的大范围切除向精准介入治疗的发展。
脑干血肿穿刺路径的规划需遵循一套严谨的临床决策框架,其核心依据为2025年最新发布的专家共识中提出“就近原则”和“功能损伤最小化原则”[9]。该框架旨在通过解剖分层与血肿形态评估,制订最优个体化穿刺方案。
理想的穿刺路径应选择靶点(血肿中心)与血肿离脑干表面最浅点连线的最短路径。在路径规划时,必须依赖影像学技术,特别是参考脑干冠状面纤维束图谱,以避开脑干重要的传导束、核团、乙状窦等血管结构,以及脑干表面的供血动脉和引流静脉。优先选择沿血肿最长径穿刺,这种方式能使引流管最大范围地覆盖血肿,从而实现更彻底的清除效果。特殊情况下,若脑干出血破入第四脑室或脑池,则可通过破口进入血肿腔,此举可避免在脑干表面另做穿刺口[9]。
穿刺入路的选择主要取决于脑干出血的部位和患者病情,当前临床以经额入路和经小脑(幕下)入路为主,两者各有明确的适应证和风险考量。尽管有通用框架,但不同手术方式对患者预后的影响可能无显著差异[10]。因此,最终的路径选择应结合具体病情、血肿形态及术者经验进行综合判断。见表1。
表1 脑干出血不同手术入路对比分析
机器人辅助技术通过多模态影像智能规划与亚毫米级机械臂的精准操控,实现脑干血肿的安全清除。该技术流程始于术前融合CT/CTA等影像数据,进行3D重建以精准规划出避让脑干核团、血管等关键结构的最佳穿刺路径;术中机械臂在光学追踪与动态配准下,以极高精度自动执行穿刺。研究显示,这种亚毫米级的机械臂稳定性能实现精准的血肿清除、早期神经减压,并确保高清除率与低并发症风险[3,18]。
Bao等[19]研究显示,机器人辅助技术采用的Remebot系统通过无框架双目相机进行实时动态校正,成功克服传统头架的术野遮挡和患者呼吸位移干扰,不仅将手术效率提升90%,而且通过100%的靶点命中率,显著降低脑积水发生率,并大幅提升患者的神经功能恢复水平。与精度和效率均受限的传统立体定向手术比较,机器人技术所具备的实时动态追踪与校正能力,从根本上提升颅内深部穿刺的安全性[20-21]。
3 D打印技术以数字模型驱动快速成型,精准构建个性化导航模板。HBSH治疗中,融合术前CT重构颅脑、血肿及面部骨性标志的3D模型,实现穿刺点、角度、深度及路径规划,并定制实体导航模板,精准实施MIPD。Wei等[22]研究显示,采用3D打印导航组单次成功穿刺,术后7 d血肿体积明显小于保守治疗组,其手术时间约1.5 h,血肿清除率达(97.5±2.3)%,肺炎及死亡发生率均显著降低。该技术能显著提升穿刺成功率及准确性,并有效降低死亡率[23-24]。尽管3D打印导航技术以毫米级精度、高清除率和低操作依赖性推动HBSH治疗革新,但术前模型制作与消毒过程耗时,可能延误紧急病例的救治时效。因此,严格掌握适应证,尤其排除脑干功能衰竭患者,是保障效果的关键。
3D Slicer是一款可在个人手机上运行的多平台软件,支持多种影像技术,实现患者解剖结构直接可视化[25]。其优势在于整合解剖与功能数据,配备多模态分析工具,并提供强大的应用程序编程接口,允许用户通过Python等语言自定义功能拓展。
现代神经影像学发展使更多颅神经能被医学成像检测,术中保护颅神经功能至关重要。近年来,3D Slicer使脑病变及邻近颅神经的3D结构清晰可视,利于术前规划,保护关键结构,提高手术安全性和有效性[25-26]。该软件还能精确评估脑内血肿体积,尤其适用于不规则及破入脑室的血肿计算[27-28]。与多田公式比较,3D Slicer计算血肿体积偏差仅为(19.10±10.96)%,在复杂脑干出血的评估中应用广泛[29]。
秦庚等[30]研究显示,3D Slicer辅助术前穿刺规划能精准定位血肿几何中心,设计平行于血肿长轴的路径,主动规避功能区与静脉窦,保障手术安全,有效提升引流效果,显著缩短手术操作时间。研究显示,3D Slicer建模耗时仅96 s,可在麻醉准备期完成,血肿清除率达(58.1±24.1)%,术后患者良好预后率为38.7%,明确预后阈值(术前血肿≤9.0 ml,拔管前残余血肿≤2.85 ml)。该软件开源免费,硬件需求低,适合基层医院使用,并支持整合PPH评分系统辅助决策。
然而,3D Slicer存在模型制作耗时较长、难以满足急诊时效的局限性,尤其对脑疝等紧急情况。此外,解剖适配性受术前CT质量影响,颅骨缺损患者可能导致误差增大,且3D重建需手动调整阈值,存在一定操作门槛,制约其急诊应用。
激光导航联合XperCT技术通过实时3D XperCT成像确定靶点坐标,并利用激光束实现穿刺路径可视化。该技术巧妙地将数字减影血管造影机的成像功能转化为导航工具,形成“XperCT空间建模-激光动态定向-术中实时校准”闭环流程。与传统开颅手术比较,该技术创伤小、神经保护效果好;与立体定向技术比较,无须头架固定;与3D打印导航比较,则免除导板制作,极大简化流程,缩短术前准备,减轻患者痛苦。其设备简单,仅需数字减影血管造影机和激光发射器,短期培训即可掌握,具备广泛推广潜力[31-33]。
术后血肿引流效果取决于引流管位置。研究显示,激光导航联合XperCT技术能显著提高引流管置入的精准度,有效提升血肿引流效率[34]。Wang等[35]研究显示,该技术术中XperCT 3D重建可精准定位血肿中心,激光实时投射穿刺路径,实现脑干深部血肿毫米级精准穿刺。该方法具有高效性(手术平均38.6 min,血肿清除率为70%~90%)、安全性(主动避开静脉窦和神经核团,呼吸功能改善率为75%,中枢性高热缓解率为33%)及基层适用性(设备复用,无术前准备,无须头架或导板)。通过其低成本、短时耗、易操作的特点,突破传统技术的瓶颈,为脑干出血提供一种兼具实时动态校准与微创效益的精准救治方案,显著提升危重患者的生存机会。
混合现实技术融合虚拟现实与增强现实技术,通过术前CT构建头部与血肿的3D模型,实现解剖结构与穿刺路径的实时动态映射。治疗HBSH时,该技术利用头戴设备(如HoloLens)实时叠加虚拟模型与真实术野,为术者提供个性化的穿刺轨迹,包括靶点、角度、深度及避让关键区域的路径规划,实现术中双平面动态导航。
Tang等[36]研究显示,混合现实技术引导下脑干血肿穿刺的靶点误差仅为(4.58±0.72)mm,显著低于传统立体定向框架(>5 mm);手术时间缩短至(82.14±15.74)min,血肿清除率达(50.39±7.71)%,有效缓解脑干压迫。尽管混合现实技术以实时交互性、无创操作及急诊适用性(6~24 h)取得治疗突破,但其精度仍受限于术前标记注册误差,尤其颅骨变形患者导航准确性可能降低。未来需持续优化配准算法,以提高导航精度和临床适用性。见表2。
表2 辅助技术对比
尽管MIPD及其辅助技术为HBSH的治疗带来显著进步,但临床实践与学术研究中仍存在若干争议、技术矛盾与固有的局限性。这些问题不仅影响技术选择,而且从根本上制约患者预后的改善。
路径优化与预后改善的关联不确定性。当前,关于穿刺路径的规划充满基于解剖学的权衡,但其对最终临床结局的真实影响尚存争议。“长短路径”的风险收益权衡:经额入路与经小脑入路的选择是一个典型例子。经额入路虽然路径更长,理论上可能增加出血发生,但其优势在于能对纵贯多个节段的血肿实现更彻底的“贯穿式引流”。反之,经小脑入路路径更短,却面临后颅窝空间狭小、一旦出血后果更严重的风险,同时伴随着术后脑脊液漏发生率较高等问题。对预后的影响不明确,尽管术者在路径规划上精益求精,但采用不同的手术方式对患者预后的影响可能并无显著差异。提示对路径选择的临床价值提出挑战,目前关于路径优化的努力可能并未直接转化为患者生活质量的显著提升。
精度、时效与可及性的矛盾。在脑干穿刺等高精度手术中,多种先进辅助技术共同构成一个难以调和的“不可能二角”关系,即临床应用中必须在精度、时效和可及性间进行战略性取舍。①精度与时效间存在深刻矛盾。以手术机器人和3D打印导板为代表的技术,通过亚毫米级的机械稳定性或个体化模型,将穿刺精度推向极致;然而,这种高精度的实现是以牺牲时间为代价,其复杂的系统设置、模型制作与消毒流程,使其在面对脑疝等需要与死神赛跑的急危重症时,显得力不从心。相比之下,激光导航联合XperCT等技术虽然在精度上有所妥协,但其“零术前准备”的特性赋予其无与伦比的手术效率,更契合急诊场景下挽救生命的核心需求。②精度与可及性间形成资源壁垒。手术机器人等尖端设备因其高昂的购置与维护成本、复杂的操作要求,其应用常被限制在大型医疗中心,导致优质医疗资源难以普及。免费开源的3D Slicer软件可能复用现有DSA设备的激光导航技术,因其极低的准入门槛,展现出巨大的基层普惠潜力,是推动技术公平性的关键。③一个更深层次的问题在于文献数据自身存在的内在矛盾,如传统立体定向框架的精度在不同研究中被报道为2~3 mm或>5 mm。这种数据的不统一性,揭示当前领域内缺乏标准化的评估体系,不仅干扰技术间的客观比较,而且为临床医师在选择最佳技术方案时带来极大困扰。
MIPD凭借其操作简便、创伤小、定位精准的优势,逐渐成为HBSH外科治疗的首选方案。作为外科治疗的重要组成部分,MIPD已在神经外科领域得到成熟应用,其未来治疗技术的创新和应用前景广阔。MIPD治疗HBSH的未来将迈向“智能修复”的新阶段,核心突破将集中在以下3个方向:①智能技术融合。机器人系统结合混合现实与术中超声/光学相干断层成像技术,实现亚毫米级穿刺精度及血肿清除率动态监测,并通过人工智能代理群(路径规划+风险预警)缩短决策时间,规避术野遮挡。②精准决策优化。通过整合神经影像与临床指标,构建HBSH特异性机器学习模型,明确手术临界值,并动态调整HBSH评分策略。③神经修复升级应用。结合双靶点纳米技术载体,携带重组组织纤溶酶原激活剂与间充质干细胞,联合术中电生理监测脑干信号,驱动迷走神经刺激,以促进神经功能的恢复。未来随着技术的融合突破精度与时效瓶颈,结合分层治疗与远程协作,MIPD将在进一步降低死亡率时,实现神经功能重建与生活质量的全面提升。
综上所述,未来HBSH的治疗研究,不仅要继续致力于技术层面的“精益求精”,而且需着力解决入路选择的临床价值验证、辅助技术间的矛盾统一,以及如何干预早期病理生理过程以改善患者初始状态等更为根本性的问题。
利益冲突声明:本文所有作者均声明不存在利益冲突。
[1]CHEN P,YAO H,TANG X,et al.Management of primary brainstem hemorrhage:a review of outcome prediction,surgical treatment,and animal model[J].Dis Markers,2022,2022:4293590.
[2]CHEN D,TANG Y,NIE H,et al.Primary brainstem hemorrhage:a review of prognostic factors and surgical management[J].Front Neurol,2021,12:727962.
[3]TANG Z,HUANG W,CHEN Q,et al.Curative effect analysis of robot-assisted drainage surgery in treatment of spontaneous hypertensive brainstem hemorrhage [J].Front Neurol,2024,15:1352949.
[4]夏磊,祝丹丹,刘峥,等.3D技术辅助下微创穿刺加尿激酶引流治疗小脑出血的临床研究[J].中国实用神经疾病杂志,2025,28(5):588-592.
[5]吴新宇,甄为,李付勇.机器人引导下微创穿刺引流在中小量基底节区高血压性脑出血中的应用[J].中国微创外科杂志,2025,25(6):360-365.
[6]田守润,李钢.高血压脑出血微创治疗技术进展[J].中国微侵袭神经外科杂志,2025,29(3):177-181.
[7]邹桂连,赵晗文,张灿灿,等.微创治疗脑出血:神经内镜技术创新与临床实践的结合[J].空军军医大学学报,2024,45(1):1-12.
[8]SHEN J,CHEN Q,TONG Q,et al.Minimally invasive puncture and drainage guided by 3D printed guide plate for the treatment of primary brain stem hemorrhage[J].Eur J Intern Med,2024,124:150-151.
[9]中华医学会神经外科分会功能神经外科学组,中国医师协会神经外科医师分会功能神经外科专业委员会.神经外科手术机器人辅助原发性脑干出血穿刺引流术专家共识(2025版)[J].中华神经医学杂志,2025,24(4):325-334.
[10]高海晓,张卫民,薛振生.立体定向导航下经颞下及枕下2种手术方式治疗脑干出血的疗效观察[J].河北医科大学学报,2015,36(5):579-581.
[11]刘云阳,王修玉,张丙杰,等.机器人辅助立体定向穿刺抽吸治疗脑干出血的疗效分析[J].中华神经外科杂志,2023,39(9):899-902.
[12]王荣贵,刘昊,孙前,等.二合一复合手术治疗原发性脑干出血的体会及文献复习[J].卒中与神经疾病,2024,31(2):206-209.
[13]郭士琨,刘永生.立体定向幕下入路脑干穿刺引流治疗脑干出血老年患者的临床研究[J].中华老年医学杂志,2023,42(5):557-562.
[14]吕田明.枕部经小脑幕入路立体定向微创血肿清除术治疗脑桥出血的可行性研究[J].中华临床医师杂志(电子版),2013,7(9):3939-3942.
[15]李岩,吴冬雪,刘建峰,等.立体定向抽吸手术治疗原发性脑干出血的疗效及其影响因素分析[J].中华神经外科杂志,2021,37(12):1257-1261.
[16]娄金峰,杨璨宇,王在斌,等.改良无框架立体定向手术治疗脑干出血的疗效观察[J].中国实用神经疾病杂志,2025,28(4):427-431.
[17]张晓娟,李守巍,刘锐.立体定向穿刺引流术联合尿激酶治疗重型脑干出血的临床观察[J].立体定向和功能性神经外科杂志,2023,36(4):242-244.
[18]SUN X,ZHU J,LU M,et al.Robot-assisted puncture versus conservative treatment for severe brainstem hemorrhage:clinical outcomes comparison with experience of 138 cases in a single medical center [J].World J Emerg Surg,2025,20(1):15.
[19]BAO D,NI S,CHANG B,et al.Short-term outcomes of robotassisted minimally invasive surgery for brainstem hemorrhage:acase-controlstudy[J].Heliyon,2024,10(4):e25912.
[20]PHILIPP L R,MATIAS C M,THALHEIMER S,et al.Robotassisted stereotaxy reduces target error:a meta-analysis and meta-regression of 6056 trajectories [J].Neurosurgery,2021,88(2):222-233.
[21]WIDMANN G,SCHULLIAN P,ORTLER M,et al.Frameless stereotactic targeting devices:technical features,targeting errors and clinical results[J].Int J Med Robot,2012,8(1):1-16.
[22]WEI M,CHEN Q,YANG X,et al.3-Dimensional technology-assisted minimally invasive surgery for the treatment of primary brainstem hemorrhage:a prospective cohort study[J].World Neurosurg,2025,194:123487.
[23]余宇星,邓智峰,徐建基.3D打印导航下脑干血肿穿刺外引流术治疗脑干出血的临床效果[J].中国现代药物应用,2022,16(16):67-69.
[24]夏磊,尚进,朱晓峰,等.3D打印辅助微创精准穿刺治疗脑干出血的临床研究[J].中国实用神经疾病杂志,2022,25(9):1063-1067.
[25]YOU Y,NIU Y,SUN F,et al.Three-dimensional printing and 3D slicer powerful tools in understanding and treating neurosurgical diseases[J].Front Surg,2022,9:1030081.
[26]CHEN D Q,QUAN J,GUHA A,et al.Three-dimensional in vivo modeling of vestibular schwannomas and surrounding cranial nerves with diffusion imaging tractography[J].Neurosurgery,2011,68(4):1077-1083.
[27]XU X,CHEN X,ZHANG J,et al.Comparison of the Tada formula with software slicer:precise and low-cost method for volume assessment of intracerebral hematoma[J].Stroke,2014,45(11):3433-3435.
[28]李丛丛,王献峰,赵市伟,等.3Dslicer联合Sina软件辅助神经内镜下微创治疗幕上高血压脑出血的应用研究及其预后影响因素分析[J].立体定向和功能性神经外科杂志,2023,36(3):171-177.
[29]ZAHRA K,TURNBULL M T,ZUBAIR A C,et al.A combined approach to intracerebral hemorrhage:intravenous mesenchymal stem cell therapy with minimally invasive hematoma evacuation [J].J Stroke Cerebrovasc Dis,2020,29(8):104931.
[30]秦庚,牛光明,刘展,等.3D-Slicer软件结合导航无框架立体定向穿刺在脑干出血治疗的应用及预后因素分析[J].实用医学杂志,2022,38(11):1323-1327.
[31]YUAN Z,WEI Q,CHEN Z,et al.Laser navigation combined with XperCT technology-assisted puncture of basal ganglia intracerebral hemorrhage[J].Neurosurg Rev,2023,46(1):104.
[32]XIONG F,ZHANG T,WANG Q,et al.Xper-CT combined with laser-assisted navigation radiofrequency thermocoagulation in the treatment of trigeminal neuralgia[J].Front Neurol,2022,13:930902.
[33]YUAN Z,CAO Z,LI Z,et al.Transfrontal external ventricular drainage combined with OMMAYA Sac implantation under laser navigation were performed:a technical note [J].J Craniofac Surg,2023,34(7):2157-2160.
[34]王清波.DSA激光导航和水密闭合硬脑膜技术在高血压脑出血手术中的应用研究[D].济南:山东大学,2024.
[35]WANG Q,GUO W,ZHANG T,et al.Laser navigation combined with xperct technology assisted puncture of brainstem hemorrhage[J].Front Neurol,2022,13:905477.
[36]TANG X,WANG Y,TANG G,et al.Application of mixed reality navigation technology in primary brainstem hemorrhage puncture and drainage surgery:a case series and literature review[J].Front Phys,2024,12:1390236.
Research progress on minimally invasive puncture and drainage in the treatment of hypertensive brainstem hemorrhage
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