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智能互动定性定量分析技术在中度复杂性肾肿瘤腹腔镜肾部分切除术中的应用效果

2021-03-09吕建敏潘秀武张向民叶剑青储传敏曹建伟干思舜曲发军徐冀东胡传义王林辉崔心刚

上海医学 2021年2期
关键词:三维重建复杂性腹腔镜

吕建敏 潘秀武 张向民 褚 健 叶剑青 储传敏 曹建伟 干思舜 曲发军 张 鹤 徐冀东 胡传义 王林辉 崔心刚

随着肾部分切除术的迅速发展,以及对其研究的深入,目前认为肾部分切除术是T1a期肾肿瘤治疗的金标准[1]。腹腔镜外科技术具有创伤小、术后恢复快、肿瘤切除精准、并发症少等优点[2],使腹腔镜下肾部分切除术成为治疗局限性肾肿瘤的首选方式。肿瘤的大小、内生外生比例、肿瘤与肾门血管的关系、肿瘤位于肾脏的位置等是决定腹腔镜下肾部分切除手术能否成功的关键因素。对部分体积较大、临近肾门部、完全内生性的复杂性肾肿瘤行腹腔镜肾部分切除术的难度大、风险高。因此,如何提高复杂性肾肿瘤的手术安全性,最大限度地保留肾功能是目前外科肾肿瘤治疗的难点与挑战。

智能互动定性定量分析(IQQA)技术能够对肾肿瘤进行三维重建,直接可视化肾脏、肿瘤实质、血管、集合系统结构及其毗邻关系,在电脑终端进行定性、定量化分析。基于上述资料,术者可从各角度、各层面进行细致分析后开展术前模拟,有助于制订个性化、精准的腹腔镜肾部分切除术方案,以提高对中度复杂性肾肿瘤行腹腔镜肾部分切除术的成功率。海军军医大学附属公利医院、海军军医大学第三附属医院对16例中度复杂性肾肿瘤患者行IQQA技术支持下的腹腔镜肾部分切除术,取得了良好的治疗效果。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选择2018年1月—2019年6月海军军医大学附属公利医院、海军军医大学第三附属医院收治的16例中度复杂性肾肿瘤患者,男10例、女6例;年龄范围42.0~68.0岁,年龄为(55.8±8.3)岁;BMI范围20.9~27.6 kg/m2,BMI为(24.1±2.1) kg/m2;肿瘤最大径范围2.2~7.6 cm,肿瘤最大径为(4.5±1.4) cm;肿瘤分期T1期14例,T2期2例。由两位经验丰富的泌尿外科医师通过影像学检查结果,进行肿瘤R.E.N.A.L评分。所有患者的R.E.N.A.L评分范围为>6~9分,R.E.N.A.L评分为(7.6±0.7)分,其中7分8例、8分6例、9分2例。

1.2 基于IQQA技术制订手术方案 所有患者均于IQQA技术支持下行腹腔镜肾部分切除术。通过完善肾脏CTA检查,获取原始的影像学数据,导入三维IQQA系统,利用IQQA平台进行三维重建,直接可视化肾脏、肿瘤实质、肾脏动静脉、肾盂集合系统;通过操作平台多角度旋转、多层面系统化定性、定量分析肾肿瘤与血管、集合系统的毗邻关系,进行手术规划和模拟,制订出个性化、精准的腹腔镜肾部分切除术方案,指导临床医师术中判断解剖结构,从而顺利完成手术(图1、2)。

A 原始CTA数据导入IQQA系统的操作界面 B 内生性肾肿瘤和肾门结构重建(正面) C 内生性肾肿瘤和肾门结构重建(背面) D 肿瘤切除和切除面积计算(背面) E 肿瘤切除后和残留正常肾脏面积计算(背面) F 多角度观察IQQA技术的重建影像图1 病例1,内生性肾肿瘤,R.E.N.A.L评分8分,IQQA技术重建影像

A 原始CTA数据导入IQQA系统的操作界面 B 肾门部肿瘤和肾门腔道结构重建(正面) C 肾门部肾肿瘤和肾门腔道结构重建(背面) D 肿瘤切除和切除面积计算(正面) E 肿瘤切除后和残留正常肾脏面积计算(正面) F 多角度观察IQQA技术的重建影像图2 病例2,肾门部肾肿瘤,R.E.N.A.L评分7分,IQQA技术重建影像

1.3 腹腔镜肾部分切除术 所有患者均行全身麻醉,取健侧卧位,垫高腰桥,调整手术床为头低脚低位。手术入路采用经后腹腔入路或经腹腔入路。经后腹腔入路:切开皮肤,置入后腹腔气囊扩张装置,充分扩张后腹腔间隙,依次置入腹腔镜操作孔Tcocar,连接气腹机建立后腹腔气腹;清除腹膜外脂肪,打开肾周筋膜,游离肾周间隙。经腹腔入路:切开皮肤,将气腹针置入腹腔,连接气腹机保持腹腔间隙,置入腹腔镜,于腹腔镜直视下置入各操作孔Tcocar,打开结肠旁沟,将结肠往中线分离,游离肝脏或脾脏,充分暴露手术区域。根据术前IQQA技术的三维重建结果,精准分离出肾门血管和肿瘤,阻断肾动脉主干;按照术前IQQA技术分析制订的个性化肾部分切除术方案,沿距肿瘤包膜0.5 cm左右的边界精准切除肿瘤,并快速缝合创面。恢复血供,检查手术创面,适当止血,留置引流管,以标本袋取出标本,逐层缝合切口。

1.4 观察指标 记录患者的手术时间、肾动脉阻断时间、术中出血量、术后引流管留置时间、术后并发症发生情况、术后住院天数。记录手术前和术后3个月患者的血清肌酐水平、患肾肾小球滤过率(GFR)。术后3个月随访时复查胸部CT、肾脏CT,观察肿瘤有无复发和转移。

2 结 果

16例患者均顺利完成手术,无1例患者中转开放性手术或改行根治性肾切除术。手术时间为(74.7±12.7) min(范围55.0~100.0 min),肾动脉阻断时间为(21.8±4.4) min(范围15.0~30.0 min),术中出血量为(63.8±38.9) mL(范围20.0~160.0 mL);术后引流管留置时间为(6.3±1.6) d(范围5.0~12.0 d),术后住院时间为(6.9±1.7) d(范围6.0~13.0 d)。术后患者均无出血、漏尿、感染、切口裂开、肺部感染等并发症发生。术后病理学检查提示,肾透明细胞癌14例,肾乳头状癌1例,肾血管平滑肌瘤1例;16例患者的肿瘤切缘均为阴性。

术前血清肌酐为(82.8±9.5) μmol/L(范围66.0~98.0 μmol/L),术后3个月为(80.6±11.4)μmol/L(范围65.0~104.0 μmol/L),手术前后血清肌酐水平的差异无统计学意义(P>0.05)。术前患肾GFR为(56.0±6.9) mL/min(范围46.1~67.1 mL/min),术后3个月患肾GFR为(49.6±7.9) mL/min(范围36.5~65.4 mL/min),术后3个月的患肾GFR显著低于术前(P<0.05)。

术后3个月患者胸部CT、肾脏CT检查均未见肿瘤复发和转移。

3 讨 论

外科治疗是肾肿瘤的主要治疗方式,其目的为提高患者肿瘤学预后,避免术后并发症发生,保护肾功能。近年来随着理念的革新和技术的进步,在保证良好的肿瘤学预后和不增加并发症发生的基础上,如何最大限度地保留肾功能是目前泌尿外科医师面对的难题和挑战。目前认为,肾部分切除术是T1a期肾肿瘤治疗的金标准[1]。而对于T1b期肾肿瘤,越来越多的学者提出肾部分切除术能够更好地保护肾功能,且其并发症和肿瘤学预后与根治性手术的差异无统计学意义[3-5]。因此,2018年欧洲泌尿外科学会指南指出,在技术条件允许的情况下,对于T1b期肾肿瘤的治疗优选肾部分切除术。2018年美国国立综合癌症网络指南指出,在条件允许的情况下,肾部分切除术适用于Ⅰ至Ⅲ期肾肿瘤。肾肿瘤的大小、位置及其与肾门血管、集合系统毗邻关系是影响腹腔镜下肾部分切除术效果的重要因素。为评估肾肿瘤的解剖结构特点和肾部分切除术的难度,Kutikov等[6]于2009年提出R.E.N.A.L评分系统,为泌尿外科医师对手术方案的决策和临床研究提供量化的标准。将R.E.N.A.L评分总分4~6分定义为低度复杂性肾肿瘤,7~9分定义为中度复杂性肾肿瘤,10~12分为高度复杂性肾肿瘤。国内外多项研究[7-10]结果表明,肿瘤R.E.N.A.L评分越高的患者,肾部分切除术术中热缺血时间越长,术后并发症发生率越高。因此,腹腔镜肾部分切除术治疗中度和高度复杂性肾肿瘤仍是目前泌尿外科临床治疗领域的重点与难点。

中度和高度复杂性肾肿瘤的R.E.N.A.L评分≥7分,包括T1b期甚至T2期肾肿瘤、肾门部肾肿瘤、完全内生性肾肿瘤、多发性肾肿瘤、孤立肾肾肿瘤等,中度以上肾肿瘤行腹腔镜肾部分切除术的难度大、风险高,术前须行个性化、精准评估。近年来,国内外学者对肾肿瘤治疗的观念和技术不断改进,越来越多的临床医师优先选择行肾部分切除术治疗早期肾肿瘤和部分复杂性肾肿瘤[11]。Mir等[12]研究比较了行根治性肾切除术的肾肿瘤患者与行肾部分切除术的复杂T1b期、T2期肾肿瘤患者的临床资料,结果显示,行肾部分切除术后的患者早期并发症发生率高于行根治性肾切除术患者,但术后肾功能不全患者比例低于根治性肾切除术患者,且患者总生存率、肿瘤特异性生存率均高于行根治性肾切除术患者。国外学者的研究[13-15]结果显示,对于复杂性肾肿瘤(包括肾门部肾肿瘤和完全内生性肾肿瘤)行肾部分切除术和行根治性肾切除术,术后肿瘤复发、转移和并发症情况的差异均无统计学意义。也有研究结果显示,GFR是肾肿瘤患者术后特异性死亡的独立预测因子[16],且“最大化肾功能保护,最小化热缺血损伤”的理念[17]为复杂性肾肿瘤行肾部分切除术提供了理论支持。

目前,腹腔镜手术是外科手术的主流,而复杂性肾肿瘤行腹腔镜肾部分切除术的难度大、风险高。近年来国内外学者进行了诸多尝试,取得了一定的成果。术前影像学检查在肾肿瘤的诊断、分期和手术评估中发挥重要作用,而传统的肾脏增强CT扫描仅提供基本的横断面视觉评估,准确性欠佳。随着影像学技术的发展,肾脏三维重建技术将肾脏简单的二维视觉效果转为三维立体模型,为腹腔镜肾部分切除,尤其是复杂性肾肿瘤的腹腔镜肾部分切除提供了更精准的术前评估[18]。此外,基于肾脏三维重建的高精准的三维打印技术迅速发展,通过实体的三维模型直接呈现肿瘤、血管及其与正常肾脏的关系,为复杂性肾肿瘤行腹腔镜肾部分切除术提供了帮助[19-22]。上述方法使术前对肿瘤的评估和手术方案的制订更加精准。随着手术器械和技术的发展,为复杂性肾肿瘤行腹腔镜肾部分切除术提供了更佳的保障。近年来迅速发展的机器人辅助腹腔镜技术,可依靠灵活、精准的智能机械臂的辅助完成手术,使复杂性肾肿瘤的肾部分切除术难度明显下降。一项病例数>60 000例的随访研究[23-24]结果显示,机器人辅助腹腔镜肾部分切除术的手术成功率显著高于传统腹腔镜手术和开放性手术,中度和高度复杂性肾肿瘤患者的手术成功率显著提高,术后慢性肾功能不全发生率显著降低。此外,国内外学者通过术中使用免打结倒刺线[25-26]、超声辅助[27-28]、荧光显像辅助[29]、改良缝合法[30]、肾动脉插管低温灌注[31]等技术提高了较大肾肿瘤、肾门部肾肿瘤、完全内生性肾肿瘤等复杂性肾肿瘤的腹腔镜肾部分切除术的成功率,降低了术后肾功能不全的发生率。

得益于影像学技术的进步,泌尿外科医师在术前能够常规为肾肿瘤患者开展三维重建工作,有助于术中更精准地制订合适的手术方案和评估手术方案的难度。传统的CT三维重建技术对于各个解剖结构、血管等腔道走行的空间关系缺乏精准的量化评估;且传统的三维重建缺乏智能化操作,术前无法根据三维重建图像开展切割、重组等操作,无法进行个性化的手术方案评估。基于上述情况,一些新兴的影像学技术在行业中涌现,IQQA技术在新的技术条件和形势下应运而生。IQQA技术是以患者的影像学检查(增强CT或MRI)为基础,在电脑终端上对影像学数据开展智能分析,可对肾脏、肿瘤、脉管结构进行精准的三维重建,并可对其进行定量化评估,同时在电脑终端中开展切割、多角度旋转、重建等操作,从而使泌尿外科医师在术前能精准评估肿瘤、血管、集合系统的解剖结构,模拟手术,制订个性化手术方案,从而提高中度复杂性肾肿瘤去瘤保肾的成功率。IQQA技术的优势:精确且多角度地显示靶目标的三维结构,进一步定量化、精确地显示靶目标和多腔道结构的空间关系。因此,IQQA技术在涉及器官较多、腔道结构复杂的胸、腹部手术中具有明显的优势。目前,IQQA技术已应用于肝胆外科、胸外科、泌尿外科的手术,大大提高了高风险的复杂性胸、腹部手术的成功率[32-35]。

海军军医大学附属公利医院、海军军医大学第三附属医院自2018年1月开始对部分中度复杂性肾肿瘤行腹腔镜肾部分切除术患者术前应用IQQA技术,通过智能化的三维重建和量化分析,术前进行手术规划和模拟,制订出个性化的手术方案,使得术中操作更加准确,通过IQQA技术评估,能够预估术后患肾功能保留情况,对于病情的判断更加准确。本研究中,16例中度复杂性肾肿瘤患者均于IQQA技术辅助下顺利完成腹腔镜肾部分切除术,无1例患者中转开放性手术或改行根治性肾切除术,术后均无出血、漏尿、感染、切口裂开、肺部感染等并发症发生。本研究结果显示,术后3个月随访时患者的GFR显著低于术前,虽患肾的肾功能较术前下降,但总体上患侧的肾功能得到较好的保护,对于改善患者远期的生活质量和预后具有较大意义。

综上所述,在IQQA技术辅助下对中度复杂性肾肿瘤行腹腔镜肾部分切除术更加精准,有利于提高中度复杂性肾肿瘤行腹腔镜肾部分切除术的成功率,患者肾功能得以较好的保护,该方法在技术上安全、可行。由于本研究的病例数较少,研究中心单一且随访时间较短,尚需进一步开展大样本、多中心随机对照研究和长期随访来证实该结论的准确性。

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