Ventriculostomy脑室外引流管(EVD)是一种相对常见的神经外科手术，通常在急性脑积水的情况下进行。导管的准确定位是至关重要的，尤其是因为导管尖端定位不当可能导致并发症和需要翻修手术，潜在地增加住院时间、发病率和死亡率的风险。13脑室造口术通常在解剖标志的帮助下徒手进行，尽管近年来在一些中心使用神经导航来促进插入，但资源限制以及急性恶化患者的时间限制表明，在可预见的未来，徒手脑室造口术可能仍然是常见的。
然而，徒手技术的局限性是公认的。事实证明它是不准确的，1，5，17平均需要2次才能成功放置导管。5此外，数据表明，徒手脑室造口术导致导管位于同侧侧脑室某处的几率不到60%。5，17放置在侧脑室额角的导管比例更低(不到40%)，而侧脑室额角通常是预定的目标。17这种程度的误差很可能是由于错误的轨迹和患者解剖结构的个体差异造成的。为了瞄准侧脑室额角，通常采用不同的轨迹，包括垂直于颅骨插入导管，将导管瞄准同侧或对侧内眦与外耳道的交点(图1）.3.，9
研究中使用的树脂模型头部，以及由箭头穿过科赫点的山洞。图片仅在线提供彩色。
先前评估脑室造口术不同轨迹的相对优点的研究主要集中在单独的成像数据的回顾性分析上。11，14神经导航技术的出现促进了对脑室造口术轨迹的实时客观观察。为此，本研究的目的是通过使用StealthStation S7外科导航系统(Medtronic)的成像指标，前瞻性地评估实时额脑室造口术中3种识别轨迹的相对性能。据我们所知，这是第一个针对这一主题的实时模拟额脑室造口术的前瞻性研究。
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参与者
进行这项研究的伦理批准是由帝国学院研究伦理委员会批准的。参与者通过英国伦敦神经外科住院医师的邮件列表招募，其他参与者从伦敦皇后广场国立神经病学和神经外科医院的神经外科开云体育app官方网站下载入口部门招募。出于实际原因，只有英语流利的人才有资格参加。没有其他纳入或排除标准，也没有为参与本研究提供经济激励。数据收集是在国家神经病学和神经外科医院的手术室内进行的。开云体育app官方网站下载入口
设备
Medtronic StealthStation S7手术导航系统加载到AxiEM(电磁模式)中。采用中空树脂模型头(Sawbones, Pacific Research Laboratories Inc.)进行模拟脑室造口术(图1）.模型头部的外部轮廓是由脑室正常的个体的CT和MRI扫描融合形成的(图2)，扫描结果与StealthStation一起用于注册目的。在模型头部右侧的Kocher's点(鼻后11 cm，中线外侧2.5 cm)处形成一个钻孔。在模拟过程中，AxiEM颅无创分流试剂盒(美敦力)与Codman Bactiseal外脑室引流管(Codman and Shurtleff Inc.)联合使用(图3）.模型头部被放置在一个头环上，用胶带固定，并覆盖以最大限度地提高模拟的真实感。
在脑室造口术任务期间，美敦力隐形站显示监视器的截图，有4个颅脑视图。的红色十字准线表示导管尖端的位置，以及橙色虚线在顶部的两个面板和左下方的屏幕中，显示了从小孔到达FoMs的最佳轨迹。的橙色的十字屏幕右下角表示FoM，而绿色的文字在同一屏幕上表示导管尖端到FoM的距离(单位为mm)。图片仅在线提供彩色。
本研究使用的心室导管和美敦力AxiEM探针。上:心室导管旁的AxiEM探针。导管7.2 cm处有标记(箭头所指)指示受试者导管从模型头部(代表头皮)表面穿过的深度。低:演示如何将两者结合起来用于我们的研究。图片仅在线提供彩色。
研究协议
每位参与者都接受了相同的研究方案(图4)，他们被要求将脑室导管插入模型头部，通过位于Kocher点的小孔，使用3种不同的轨迹(图1)，并以同侧FoM为目标。参与者被要求将导管插入导管本身标记的7.2厘米的固定深度(图3)，先验地确定为从模型头部表面到达同侧FoM所需的最佳长度。选择的3条轨迹依次为同侧内眦/外耳道(IMC/EAM)、对侧内眦/外耳道(CMC/EAM)和垂直于颅骨(PTS)。每次试验中，每条轨迹只允许被试尝试一次，共3次试验。每个个体参与者在同一天连续完成所有3项试验。然而，不同的参与者在不同的日子参加测试。因此，参与者在3个轨迹上每一个都有3次尝试-每个参与者总共完成9次尝试-所有参与者都被要求以相同的顺序进行试验。这项研究是有意设计的，因此脑室造口术是按照这个特定的顺序进行的，而不是以随机的方式进行的，所以在任何时候，参与者都没有被要求连续使用相同的轨迹。如果研究是随机的，只有3个轨迹可供选择，那么在279次脑室造瘘尝试的研究中，参与者被要求在2次或更多次连续尝试中使用相同轨迹的风险将很高，并且比本文采用的方法更有可能产生学习效应。
研究方案示意图。
在试验期间或之后，参与者没有收到任何关于他们离FoM有多近的视觉或其他反馈，只有评估人员能够在试验期间看到隐形站监视器。研究参与者在完成最后的试验后得到了充分的汇报。
结果测量
我们使用StealthStation记录了两项技术性能的客观指标:1)室导管尖端到FoM的距离(单位为mm;图2)，这是一个在类似研究中使用的一致和固定的目标，5，122)导管尖端是否成功进入并停留在侧脑室，这可能被认为是更实用和相关的结果测量(二元测量，是/否)。
数据分析
所有数据输入SPSS统计软件(version 20, IBM)进行分析;p值< 0.05认为有统计学意义。采用配对样本t检验、重复测量方差分析和混合设计方差分析来分析参与者的表现。为了报告目的，将导管尖端停留在侧脑室的比例的性能测量转换为百分比分数(%)。在模拟时记录导管尖端的解剖位置数据，并在稍后由1位作者(M.A.K.)重新验证。为了评估学习影响，我们回顾了3个轨迹中每一个的第一次到第三次试验，以及整个方案的第一次到第九次脑室造瘘尝试的表现。
结果
31名参与者(16名男性，15名女性)被招募到这项研究中。其中两人是医学院学生;其余的包括有神经外科经验的医生，从第一年的实习医生到高级住院医生。开云体育app官方网站下载入口本组患者的平均神经外科经验为49.4±39.51个月(范围1-144个月)，平均脑室造瘘次数为43±47.12次(范围0-202次)。为了分析的目的，我们使用之前进行的脑室造口术的数量作为参与者经验的衡量标准，并使用33.33和66.67百分位数作为截止值创建了“低”、“中”和“高”脑室造口术经验组。因此，以前进行过10次脑室造口术的患者被归类为“低脑室造口术经验”(n = 10)，进行过11至47次脑室造口术的患者被归类为“中等脑室造口术经验”(n = 11)，进行过48次或以上的患者被归类为“高脑室造口术经验”(n = 10)。结果是根据所使用的两种性能指标提出的。
导管尖端到门罗孔的距离
在所有3个轨迹的3个试验中，到FoM的平均距离之间存在显著关联，其中IMC/EAM和CMC/EAM值之间的关联最为强烈(表1）.
比较本研究中使用的不同轨迹的距离与FoM的Pearson相关值
| 轨迹 | IMC /像她们 | CMC /像她们 | 分 |
|---|---|---|---|
| IMC /像她们 | - - - - - - | - - - - - - | - - - - - - |
| CMC /像她们 | 0.74‡ | - - - - - - | - - - - - - |
| 分 | 0.386* | 0.469__ | - - - - - - |
P < 0.05。
P < 0.01。
P < 0.0001。
轨迹选择对到达FoM的距离有显著影响(混合设计方差分析，F =4.490, p = 0.016)。对这一关系的进一步研究表明，当使用PTS轨迹时，导管尖端到FoM的距离最短(3次脑室造瘘尝试的平均距离为12.58 mm)，其次是CMC/EAM(平均13.88 mm)和IMC/EAM(平均15.15 mm)轨迹(表2，图5）.与IMC/EAM轨迹相比，PTS和CMC/EAM轨迹导致导管尖端到FoM的平均距离更短(配对样本t检验，PTS vs IMC/EAM: t = 2.616, p = 0.014;CMC/EAM vs IMC/EAM: t = 2.173, p = 0.038)。与PTS和CMC/EAM轨迹相比，导管尖端到FoM的平均距离没有差异(t = 1.407, p = 0.17)，这表明这两种轨迹的效果同样优于IMC/EAM轨迹(图5）.
心室导管尖端到FoM的平均距离，以及三次侧脑室造瘘尝试中导管尖端插入侧脑室的平均成功率，按使用的轨迹分开*
| 轨迹 | 到FoM的距离，单位:mm (SD) | 平均进入侧脑室成功率(SD) | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 尝试1 | 尝试2 | 尝试3 | 的意思是 | 尝试1 | 尝试2 | 尝试3 | 的意思是 | |
| IMC /像她们 | 16.39 (0.67) | 15.00 (0.92) | 14.06 (1.40) | 15.15 (4.41) | 29 (46.1) | 39 (49.5) | 23日(42.5) | 30 (29.0) |
| CMC /像她们 | 16.12 (4.68) | 12.98 (5.59) | 12.55 (6.48) | 13.88 (4.59) | 65 (48.6) | 68 (47.5) | 71 (46.1) | 68 (29.2) |
| 分 | 14.60 (6.45) | 11.74 (5.48) | 11.38 (5.85) | 12.58 (5.37) | 61 (49.5) | 68 (47.5) | 77 (42.5) | 69 (32.1) |
值在适当的地方四舍五入到小数点后2位。
根据所使用的不同轨迹，使用我们方案中指定的两种表现指标，说明本研究中脑室造口术的表现。误差线表示95%置信区间。上:图中显示了3次试验中室导管尖端到FoM的距离，单位为mm。数值越小，表现越好。低:图中显示了3次试验中导致EVD导管正确放置在侧脑室(LV)的脑室造口尝试的百分比。在此性能度量中，值越高表示性能越好。* p < 0.05的比较显著(配对样本t检验)。图片仅在线提供彩色。
在调查先前的脑室造瘘经验对不同使用轨迹的表现的影响时，使用中描述的标准将参与者分为低、中、高脑室造瘘经验组开云体育世界杯赔率在3个轨迹中，经验对导管到FoM的距离没有统计学意义(混合设计方差分析，F = 0.437, p = 0.65)。此外，没有观察到以往经验和轨迹之间的相互作用(混合设计方差分析，F =1.314, p = 0.276)。综上所述，这些数据表明，在三个轨迹之间观察到的结果差异不是由于能力的差异，而是由于所选择的轨迹。
为了评估学习效果，我们比较了每个轨迹上的个人表现，我们观察到，当使用PTS(重复测量方差分析，F = 5.195, p = 0.012)和CMC/EAM (F = 6.229, p = 0.006)时，从第一次到第三次试验，到FoM的距离显著减少，但IMC/EAM轨迹没有(F = 2.614, p =0.09)。然而，对于IMC/EAM轨迹，在第一次和第二次尝试之间观察到到FoM的距离显着减少(F = 4.888, p = 0.035)，并且确实观察到在所有轨迹中，在第一次和第二次脑室造口尝试之间注意到最大的性能改善。为了证实学习效应的存在，我们分析了所有参与者以相同顺序完成的所有9次脑室造瘘尝试的总体表现，并发现从第一次到第九次脑室造瘘试验的距离显著改善(重复测量方差分析，F = 4.080, p = 0.004)。
侧脑室导管尖端的比例
轨迹选择对侧脑室导管尖端的比例有显著影响(混合设计方差分析，F = 21.526, p < 0.0001)。对这一关系的进一步研究表明，在3个试验中，与侧脑室平均导管尖端比例最高相关的轨迹是PTS轨迹(69%，表2)，其次是CMC/EAM(68%)和IMC/EAM(30%)轨迹。与IMC/EAM相比，PTS和CMC/EAM轨迹均导致导管尖端停留在侧脑室的比例更高(配对样本t检验，PTS vs IMC/EAM: t = -6.920, p < 0.001;CMC/EAM vs IMC/EAM: t = -5.624, p < 0.001)。在PTS和CMC/EAM轨迹之间，导管尖端停留在侧脑室的比例没有差异(t = -1.50, p = 0.882)，再次表明这两种轨迹与IMC/EAM轨迹相比同样具有优越的性能。
未发现受试者先前经验对导管尖端停留在侧脑室的比例有统计学意义的影响(混合设计方差分析，F = 0.225, p = 0.80)，并且先前经验与轨迹之间没有交互作用(混合设计方差分析，F = 0.131, p = 0.97)。这些数据进一步证实了这一观点，即3种轨迹之间观察到的结果差异仅仅是由于所选择的轨迹。
为了评估学习效应的存在，使用这一性能指标，当3个轨迹分别进行研究时，没有出现学习效应，在3个轨迹组的任何3个试验中，留在侧脑室的导管尖端的比例没有显著变化(重复测量方差分析，PTS: F = 1.666, p = 0.207;CMC/EAM: F = 0.136, p = 0.873;IMC/EAM: F = 1.107, p = 0.344)。然而，当对所有9次脑室造瘘尝试的个体进行性能分析时，发现从第一次尝试到第九次尝试时，导管尖端停留在侧脑室的比例显著改善(重复测量方差分析，F = 8.000, p < 0.0001)。
表3根据轨迹显示导管尖端的解剖位置。可以观察到，相对于IMC/EAM轨迹，PTS和CMC/EAM轨迹的脑室造瘘尝试更有可能导致导管尖端停留在心室，特别是目标同侧脑室。
根据使用的轨迹，所有参与者(n = 31)和所有脑室造瘘尝试(n = 279)的导管尖端解剖位置
| 轨迹 | 导管尖端位置(%) | ||
|---|---|---|---|
| 同侧侧脑室 | 对侧侧脑室 | 在其他地方* | |
| IMC /像她们 | 12 (13) | 16 (17) | 65 (70) |
| CMC /像她们 | 52 (56) | 11 (12) | 30 (32) |
| 分 | 55 (59) | 9 (10) | 29 (31) |
如第三脑室、蛛网膜下腔、脑组织等。
讨论
这项对279例模拟脑室造口的前瞻性研究结果表明，在徒手额脑室造口术中，将导管垂直于颅骨或对准对侧内眦与外耳道的交点，与依赖于内眦与外耳道交点的轨迹相比，更有可能导致导管尖端更靠近FoM和侧脑室。这一发现与之前的影像学回顾性分析一致，其中PTS和CMC/EAM轨迹优于IMC/EAM轨迹。11我们的参与者先前进行的脑室造口术的数量并没有明显的表现差异，这支持了观察到的表现差异仅仅是由于使用的轨迹而不是进行脑室造口术的人的专业知识。详细地说，人们不会期望经验或专业知识影响预先设计的小孔和预先指定的轨迹的脑室造口术的表现，尽管如果参与者被允许在没有事先指示的情况下进行脑室造口术，人们会这样做。
在不知道本研究结果的情况下，我们研究的31名参与者中有13名(42%)倾向于使用PTS轨迹插入导管，同样高比例的人倾向于使用IMC/EAM轨迹(n = 12,39 %)。4名参与者(13%)偏爱眉间和EAM相交的轨迹，2名参与者(7%)没有特定轨迹的偏好。有趣的是，没有参与者表示对CMC/EAM轨迹的偏好，其原因尚不清楚。很少有先前的证据支持使用一种写意轨迹优于另一种，尽管我们的研究表明IMC/EAM轨迹相对较差，但需要进一步的数据来支持实践中的改变。无论如何，在临床环境中可能存在一些影响脑室造口术实践的障碍，需要进一步的工作来充分阐明和解决这些障碍。虽然由于这项初步研究的性质，我们的数据不能直接转化为临床实践，但它们确实表明，原则上CMC/EAM轨迹可能是徒手脑室造口术中PTS轨迹的替代选择，在参加我们的研究之前，我们的任何参与者都不喜欢CMC/EAM轨迹。
虽然在我们的研究中，PTS和CMC/EAM的轨迹优于IMC/EAM，但它们并不完美。超过三分之二的脑室造瘘尝试使用PTS和CMC/EAM轨迹导致导管尖端停留在侧脑室，尽管使用IMC/EAM轨迹的百分比超过一倍(表3)，这仍然意味着几乎三分之一使用PTS和CMC/EAM轨迹的尝试导致导管尖端位于其他结构，如第三脑室、蛛网膜下腔和脑组织。这些数值与其他地方报道的室性导尿管放置不当的比率相似。5，17
一些研究比较了图像引导与徒手脑室造口术在临床中的准确性，发现后者在准确性方面更胜一筹4，6，18分流复习率。2，4，6，18迄今为止，最高质量的证据来自一项前瞻性队列研究，该研究在3个欧洲中心对75名接受从头脑室-腹膜分流器置入的患者进行了研究，发现电磁导航显著降低了分流器置入不良和早期分流器修复率。4有趣的是，有狭缝脑室的患者被排除在外，这一组可能被认为从神经导航中获益最多。这些发现在最近10年的回顾性分析中得到了证实，该分析对明尼苏达大学236名患者进行了426次心室分流插入或修复手术。6密歇根大学对249名接受脑室造口术的患者进行了为期5年的回顾性研究，18在弗吉尼亚大学进行的一项为期2年的回顾性研究中，211名患者接受了242例分流器安置，该研究仅将分流器翻修率作为结果衡量指标。2
尽管有这些明显的优势，神经导航系统并不是普遍可用的，而且在紧急情况下设置所需的时间也令人担忧。一项对重症监护室35例脑室造瘘患者的前瞻性研究发现，与以往的徒手脑室造瘘相比，电磁图像引导技术的加入显著提高了置管的准确性，但图像引导的使用使置管总时间增加了36分钟。10然而，这必须与使用神经导航系统可能减少成功进入脑室所需的尝试次数以及与多次导管插入相关的发病率和脑损伤这一事实相平衡。因此，需要前瞻性试验数据来更好地确定神经导航在脑室造口术中的作用，并报告其安全性、有效性和可行性结果，这是正在进行的两项结合智能手机辅助技术的随机试验的主题。15，16
除了在临床环境中的迅速应用，特别是在脑室小或畸形的患者中，图像引导越来越多地被用作住院医师脑室造口术的培训工具7，8尽管目前缺乏证据表明培训转化为改善患者预后。然而，使用图像引导技术的培训可能会增加对技术的熟悉程度，减少设置时间，从而以这种方式影响临床结果。
本研究的优势包括其前瞻性，分析了大量模拟脑室造口，缺乏缺失或不完整的数据，以及在真实手术室中收集数据所提供的真实性。以往的研究很大程度上依赖于单纯的影像学资料回顾性分析。另一个优势是本研究参与者的广泛经验，从1个月到12年的神经外科经验和0-202次脑室造口手术的经验不等。这是一个足够广泛的范围，以确认在我们的研究中观察到的经验对表现缺乏影响是真实的。
本研究的主要局限性是可能存在招募偏倚。虽然在模拟脑室造口术任务中缺乏触觉反馈，但这可能有助于提高我们结果的可靠性和有效性，因为参与者没有触觉信息来影响轨迹。使用固定的穿孔位置和深度来通过心室导管可能被认为是一种限制，但这是一种尝试，以最大限度地减少可能影响任务表现的变量，以及允许个体参与者“按需”设计穿孔的时间和费用。之所以选择Kocher点，是因为它经常被用作额脑室造口术的优选位置，尽管存在不同的Kocher点定义，但我们选择了一个在我们所在地区广泛使用的位置(鼻后11厘米，中线外侧2.5厘米)。未来的研究可能希望使用不同的钻孔位置来为参与者提供更大的灵活性，尽管这样的研究可能需要更多的参与者来解释由于引入另一个变量而产生的额外“噪音”。研究中使用的脑室成像是正常大小的，这不是限制，而是为了增加任务的难度，并在不同的轨迹之间表现出差异。我们认为，在严重脑积水的情况下，由于存在更大的误差范围，特别是在导管尖端是否停留在脑室的性能测量方面，评估轨迹性能的疗效差异将更加困难。然而，这一点确实强调了这样一个事实，即我们的成像数据是基于单个患者的，这掩盖了临床医生每天面临的个体患者复杂性和解剖差异。因此，在未来的研究中，通过利用成像显示一系列心室大小和构型来确保翻译相关性是很重要的。
关于局限性的最后一个讨论点与观察到的从第一次到最后一次脑室造瘘尝试的整体性能的改善有关。所有参与者按相同的顺序完成任务，并设计了方案，使轨迹以旋转方式执行(IMC/EAM, CMC/EAM, PTS, IMC/EAM, CMC/EAM, PTS等);图4)，而不是随机分配。这避免了参与者连续2次或更多次执行相同轨迹的风险，这可能是在只有3种可能轨迹的情况下随机选择279例脑室造口术的结果。因此，学习效应和顺序效应不太可能影响一个轨迹对另一个轨迹的优越性。
结论
在我们的研究中，模拟徒手额脑室造口时，PTS和CMC/EAM轨迹优于IMC/EAM轨迹。需要进一步的研究数据，包括不同的心室大小和小孔位置来证实我们的初步发现，并促进临床实践的改变。同时，常规神经导航等引导技术在脑室造口术中的安全性、有效性和可行性需要高质量的前瞻性数据来评估，因为它们的使用可能优于徒手技术。
致谢
我们要感谢美敦力公司为完成这项研究提供的硬件和设备。我们也要感谢所有研究参与者的时间和合作。柯克曼博士是英国国家健康研究所(NIHR)神经外科学术临床研究员，也是英国医学总委员会(GMC)的教育助理。开云体育app官方网站下载入口Sevdalis博士的研究得到了国家卫生研究所(NIHR)南伦敦应用健康研究和护理领导力合作的支持，该合作位于国王学院医院NHS基金会信托基金。Sevdalis博士是King's Improvement Science的成员，King's Improvement Science是NIHR CLAHRC South London的一部分，由伦敦国王学院的改进科学家和高级研究人员组成的专家团队组成。其工作由国王健康合作伙伴(盖伊和圣托马斯NHS基金会信托基金，国王学院医院NHS基金会信托基金，伦敦国王学院和南伦敦以及莫兹利NHS基金会信托基金)，盖伊和圣托马斯慈善机构，莫兹利慈善机构和健康基金会资助。所表达的观点是作者的观点，不一定是NHS、NIHR或卫生部的观点。
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披露的信息
Sevdalis博士是London Safety & Training Solutions Ltd.的所有者和董事，该公司为英国和国际上的医院和培训项目提供团队技能培训和咨询。
作者的贡献
构思和设计:所有作者。数据获取:Kirkman, Muirhead。数据分析与解释:Kirkman, Sevdalis。文章起草:柯克曼。批判性地修改文章:Kirkman, Sevdalis。审稿提交版本:所有作者。代表所有作者:Kirkman批准了手稿的最终版本。统计分析:柯克曼。学习监督:Sevdalis。
