三维模拟技术在精准肝脏切除中的应用

目的 评价三维模拟技术在精准肝脏切除中的应用价值.方法 自2009年7月至2010年5月,本院对16例手术治疗的原发性肝癌患者,于术前进行了三维模拟成像及模拟手术操作,并对二者切除的肝脏组织在三维径线上的绝对长度进行统计学分析.结果 模拟手术切除的肝脏组织形状及大小与实际手术切除的非常相似,两者肝脏切除边缘长度明显相关,而且没有统计学差异(P＞0.05).模拟手术与实际手术两者切除肝脏在长度、宽度和高度上的差值分别为0.6118 cm、0.4490 cm和0.3199 cm.结论 三维模拟技术可以准确预测目标病灶的切除范围,为精准肝脏切除提供术前指导.

Abstract：

Objective To study the application of three-dimensional simulated surgical technique in precise hepatectomy. Methods From July 2009 to February 2010, 16 patients with primary liver cancer underwent preoperative simulated imaging and three-dimensional simulation of liver resection.The 3D extent of simulated hepatectomy and actual hepatectomy was compared and analyzed. Results The shape and the extent of the liver resected were very similar in the simulated and the actual hepatectomies. The mean differences in the length, breadth and depth of the remnant livers were 0. 6118 cm,0. 4490 cm and 0. 3199 cm, respectively. Conclusions Simulation hepatectomy could predict the extent of the actual liver resection, and provided accurate guidance and preoperative planning for precise hepatectomy.     

三维手术模拟系统在巨大肝癌精准肝切除中的应用

目的 探讨三维手术模拟系统在巨大肝癌精准肝切除中的应用价值.方法 回顾性分析2009年5月至2011年5月中山大学附属第一医院收治的34例因巨大肝癌行精准肝切除患者的临床资料.所有患者术前行CT检查,应用三维手术模拟系统进行术前评估,分别计算模拟切除肝脏体积,手术切缘距离等,将模拟值与术后实际值进行比较.两者间比较采用t检验,模拟值与实际值的相关性检验采用Pearson等级相关分析.结果 全组患者行精准肝切除术.三维手术模拟系统可以清晰地显示和三维重建正常肝脏组织、肿瘤组织和肝内血管.模拟切除肝脏体积和手术切缘距离分别为(2112±1550)ml和(12±6)mm,实际切除肝脏体积和手术切缘距离分别为(2031±1411)ml和(12 ±6)mm,模拟值与实际值具有相关性(r=0.961,0 923,P＜0.05),两两比较,差异均无统计学意义(t=1.549,1.143,P＞0.05).所有患者手术并发症经保守治疗后好转,术后无肝功能衰竭或死亡患者.结论 三维手术模拟系统可准确评估患者肝脏情况和模拟肝脏手术,在巨大肝癌精准肝切除的术前评估中可起到一定的辅助作用.     

三维手术模拟系统在肝癌患者精准肝切除中的应用

目的评价一种新研发的三维手术模拟系统在精准肝切除中的应用价值。方法回顾性分析2009年5~11月期间在中山大学附属第一医院肝胆外科因肝癌接受精准肝切除术的85例患者的临床资料。对所有患者术前行CT检查,应用三维手术模拟系统进行术前评估,分别计算模拟切除的肝脏体积、剩余肝脏体积和手术切缘,并与术后实际切除肝脏体积和实际手术切缘进行比较,最后通过软件虚拟肝切除功能优化手术方案。结果 三维手术模拟系统可以清晰地显示和三维重建正常肝脏组织、肿瘤组织和肝内血管。所有患者均行精准肝切除术,3例患者术后2 d出现腹水,2例患者术后2 d出现中量胸水,4例术后5 d发现漏胆,均经保守治疗后好转。85例患者住院时间为6~88 d(平均23 d),术后30 d内无复发,住院期间无死亡病例。患者模拟切除肝脏体积与实际切除肝脏体积统计学上具有相关性(r=0.960,P<0.001),两者均值的差异无统计学意义(896.7 ml比819.1 ml,t=1.851,P=0.068)。模拟手术切缘与实际手术切缘统计学上也具有相关性(r=0.972,P<0.001),两者均值的差异也无统计学意义(12.2 mm比11.9 mm,t=1.143,P=0.256)。结论 三维手术模拟系统可准确评估和模拟肝脏手术情况,在精准肝切除的开展中具有一定的辅助作用。     

三维可视化技术在巨大肝癌术前精准评估中的应用

目的探讨三维可视化技术在巨大肝癌术前精准评估中的应用价值。 方法回顾性分析2013年1月至2015年1月厦门大学附属成功医院收治的25例巨大肝癌患者的临床资料,应用三维可视化技术将患者术前二维CT图像进行三维重建和手术模拟,通过分别计算肝脏体积、肿瘤体积、预切除肝脏体积、剩余肝脏体积进行术前评估。对实施手术的患者,分别计算实际切除肝脏体积与术前预切除肝脏体积,并进行相关性检验分析。 结果25例患者三维可视化重建后图像清晰立体地显示肝脏组织、肿瘤组织、肝内血管的解剖结构及毗邻关系,20例评估后行精准肝癌切除术。20例手术患者术前预切除肝脏体积（1 856.10±255.85）ml,实际切除肝脏体积（1 817.02±251.17）ml,两者比较差异无统计学意义（t=0.487,P>0.05）,呈正相关（r=0.972,P<0.05）。 结论三维可视化技术能够对巨大肝癌进行术前可切除性精准评估,具有一定的临床应用价值。     

三维重建技术在泡型肝包虫病术前评估中的应用

目的探究肝脏三维重建技术在泡型肝包虫病术前评估中的意义。方法搜集青海大学附属医院肝胆胰外科2013年1月至2014年3月期间住院治疗的泡型肝包虫病患者的肝脏三期动态薄层CT扫描图像,以DICOM格式导入数字化肝脏三维重建软件,行三维模拟成像操作,计算参数,设计虚拟手术方案,手术切除病灶,称量实际切除的肝脏组织体积(实际切除肝脏体积以"1 g=1 m L"计算)。计算模拟手术切除肝脏组织体积与实际切除肝脏组织体积之间的相关系数r,并绘制XY散点图,分析虚拟手术欲切除肝脏体积与术中实际切除肝脏体积的相关性。结果对21例行肝脏切除术患者进行虚拟手术设计,虚拟手术欲切除肝脏体积为(761.94±505.77)m L,欲切除肝脏体积占全肝脏体积的(39.27±18.75)%;术中实际切除肝脏体积为(756.19±501.78)m L,手术切除肝脏体积占全肝脏体积的(38.95±16.99)%。虚拟手术欲切除肝脏体积与术中实际切除肝脏体积比较差异无统计学意义(P0.05),且二者呈高度正相关(r=0.989,P0.001)。结论从本研究有限的数据初步得出,肝脏三维重建技术及虚拟手术规划系统可精确指导病灶切除范围,为精准肝脏切除提供术前指导。     

三维可视化技术在腹膜后肿瘤术前评估中应用价值(附15例报告)

目的探讨三维可视化技术在腹膜后肿瘤术前评估中的应用价值。方法回顾性分析2011年3月至2013年12月厦门大学附属成功医院收治的15例腹膜后肿瘤病人的临床资料,应用三维可视化技术将病人术前二维CT图像进行三维可视化重建,通过观察肿瘤与腹腔脏器、腹部大血管之间的关系及测量肿瘤体积、手术模拟进行术前评估。对实施手术的病人,比较重建结果与实际手术的区别,对模拟切除肿瘤体积与实际切除肿瘤体积进行相关性分析。结果 15例病人三维可视化重建后图像清晰立体地显示肿瘤组织、腹腔实质脏器、腹腔大血管的解剖结构及毗邻关系,12例评估后行腹膜后肿瘤切除术,三维重建肿瘤的解剖关系与术中大致相符。12例手术病人术前模拟切除肿瘤体积(1117.50±690.35)m L,实际切除肿瘤体积(1189.92±737.74)m L,两者比较差异无统计学意义(t=0.25,P0.05),具有相关性(r=0.81,P0.05)。结论三维可视化技术能够对腹膜后肿瘤术前进行精准评估,具有一定的临床应用价值。     

三维可视化系统在肝门部胆管癌治疗中的应用

目的 探讨三维可视化系统在肝门部胆管癌治疗中的应用价值.方法 回顾性分析2012年1月至9月厦门大学附属成功医院收治的10例肝门部胆管癌患者的临床资料,采用三维可视化系统将CT二维图像转换成三维图像,测量肝脏体积、肿瘤体积、预切除肝脏体积、剩余肝脏体积,并在三维图像上制订预手术方案,模拟肿瘤切除,按照根治理念进行手术,术后比较实际手术方案与预手术方案的区别.术前预切除肝脏体积与术后实际切除肝脏体积的相关性检验采用Pearson等级相关分析.结果 本组10例患者均成功进行三维重建,测得平均肝脏体积为(1496±162) ml,肿瘤平均体积为(67±18) ml,预切除肝脏平均体积为(335±241)ml,剩余肝脏平均体积为(1140±197)ml.预切除肝脏体积的平均误差率为6.4％.本组患者按照根治性切除原则进行手术方案制订,左半肝切除4例、右半肝切除2例、局部切除3例、姑息性切除1例.模拟手术方案与实际手术方式符合率为9/10.实际行R0切除7例、R1切除1例、姑息性切除2例,其中l例行限制性门静脉动脉化.根据术中探查证实,术前三维可视化重建对重要血管、胆管及肿瘤的解剖学评估结果与术中所见大致相符.术前三维可视化对肿瘤分型诊断准确率为8/10.实际切除肝脏平均体积为(325±258) ml,术前预切除肝脏体积与术后实际切除肝脏体积呈正相关(r=0.902,P＜0.05).结论 三维可视化系统在肝门部胆管癌治疗中具有一定的临床应用价值.     

3D虚拟手术规划系统在精准肝切除治疗肝细胞癌中的临床应用

目的 探讨3D虚拟手术规划技术对精准肝切除治疗肝细胞癌的指导价值.方法 回顾性分析16例肝细胞癌患者通过3D虚拟手术规划系统（IQQA-Liver）辅助下进行肝切除的临床资料,术前使用IQQA-Liver对患者薄层CT图像进行三维重建,对病灶定位和分割,评估病灶与肝内管道等信息,并分别计算标准肝脏体积、肿瘤体积、预切除肝脏体积、剩余肝脏体积和残肝体积百分比,从3D影像学角度完成术前评估和手术方案设计,制定个体化手术方案,并与术后实际切除肝脏体积进行比较.结果 使用IQQA-Liver对肝脏进行三维重建的模型结构清晰、直观、形象逼真.所有手术患者术后残肝体积均能得到准确评估,确保代偿,住院天数4～11 d（平均7d）,未出现肝衰及胆漏等并发症,住院期间无死亡病例,16例患者模拟手术预切除体积与实际手术切除的肝脏体积具有明显相关性,平均误差率约6.3％.结论 IQQA-Liver可在术前准确模拟肝脏切除手术情况,对制定精准肝切除手术方案有指导作用.     

3D打印技术在精准肝切除术前评估的应用

目的:探讨医学3D打印技术在精准肝切除术前评估的应用价值。方法:回顾性分析2016年1月—2016年12月在宁夏医科大学总医院肝胆外科7例复杂性肝脏肿瘤患者临床资料。其中男5例,女2例,平均年龄55岁。患者术前经上腹部增强CT扫描,使用三维可视化软件(MI-3DVS)进行三维重建,导入3D打印机,打印出1:1肝脏物理模型,分析肝脏解剖、进行术前模拟,确定手术方案。结果:全部患者的肝脏3D模型能清晰显示肝内脉管系统、肝脏及肿瘤组织解剖形态、肿瘤与肝内血管结构毗邻关系,计算出肝脏平均体积为(1 872.2±753.7)mL,肝脏肿瘤体积中位数为316.96 mL。根据3D打印结果,1例患者因肿瘤侵犯门静脉不适宜外科手术,建议行经肝动脉化疗栓塞术,其余6例均行精准肝切除,实际手术过程与术前手术规划完全符合(6/6),无围手术期期死亡。结论:医学3D打印技术可应用于肝脏肿瘤的手术规划,在精准肝切除的术前评估有一定的指导意义。     

计算机辅助手术规划系统在精准肝切除中的应用价值

目的 评价计算机辅助手术规划系统在精准肝切除中的临床应用价值.方法 回顾性分析2006年11月至2009年11月解放军总医院对45例肝癌患者通过计算机辅助手术规划系统进行精准肝切除治疗的临床资料.术前通过计算机辅助手术规划系统进行肝脏三维重建,对肝脏血管结构及其与肿瘤的解剖关系进行二维和三维分析;分别计算肝段体积、肿瘤体积、全肝体积、预切除肝脏体积和剩余肝脏体积,切除标本术后称重并与预切除肝脏体积比较;实施虚拟肝切除,优化手术方案.采用t检验、Pearson相关分析、X~2检验分析检测结果.结果 术前预切除肝脏体积采用二维方法计算的结果与采用三维方法计算的结果比较,差异无统计学意义(t=2.125,P>0.05).计算机辅助手术规划系统能够清晰显示肝动脉、门静脉和肝静脉等血管结构的三级分支,对肿瘤与毗邻血管的空间解剖关系进行量化分析,精确测算血管所支配的功能体积,当预测的切除肝脏体积越大,切除标本质量越大(r=0.999,P<0.05),误差率为5.1%.全组患者均进行了解剖性肝切除,手术并发症发生率为20%(9/45),均通过保守治疗好转.术后无肝功能衰竭发生,无围手术期死亡.结论 计算机辅助手术规划系统能够优化手术方案,是开展精准肝切除的有益辅助工具.     

数字化三维重建技术在肝癌精准肝切除术中的应用

目的:探讨数字化三维重建技术在肝癌精准肝切除术中的临床应用。方法:选择2015年10月—2017年10月收治的21例原发性肝癌(肿瘤直径5cm)患者,术前行肝脏CT平扫加增强检查,利用Myrian三维重建软件对肝脏进行三维重建处理,对患者肝内血管,肿瘤位置、大小及两者的毗邻关系进行分析,计算全肝体积(TLV)、标准肝体积(SLV)、功能性肝体积(FLV)、肿瘤体积(Tu V)、拟切除肝体积(v RLV)、拟切除标本体积(v RSV)及残肝体积(RLV),并测量术中实际切除标本重量(a RSW)及标本体积(a RSV),检验v RSV的准确性并对v RSV、a RSV及a RSW进行相关性分析。结果:21例患者TLV为(1827.9±314.8)cm~3,Tu V为(593.4±283.2)cm~3,v RLV为(511.2±180.0)cm~3,v RSV为(1104.6±292.3)cm~3。术后测量a RSW为(1212.9±278.46)g,用排水法测量a RSV为(1101.0±280.4)cm~3。v RSV与a RSV比较无统计学意义(P=0.76)。Pearson相关性分析显示a RSV与v RSV、a RSW与v RSV、a RSW与a RSV之间呈高度正相关(r=0.9964、0.9201、0.9345,均P0.0001)。术前虚拟手术方案与实际手术方案均吻合,术后21例均未出现肝性脑病及肝功能衰竭,围手术期无病例死亡。结论:术前行肝脏三维重建结合肝功能评估,对肿瘤精确定位、自动化分割、定量分析,特别是肝体积计算和虚拟肝切除术对肝癌精准肝切除术的手术方案选择有重要价值。     

三维可视化技术辅助解剖性肝切除术的应用体会

目的 探讨三维可视化技术辅助解剖性肝切除术的应用价值。方法 回顾性分析2016年1月至2017年12月临沧市人民医院肝胆外科行三维可视化技术辅助解剖性肝切除术78例肝肿瘤及肝胆管结石患者的临床资料。将患者上腹部增强CT扫描数据导入Slicer三维软件,构建肝脏三维可视化图像模型,明确肝内血管走行及解剖分型,肿瘤所处的肝叶与肝段,肿瘤的大小、数目,肿瘤与血管的三维空间比邻。计算全肝体积、肿瘤体积、拟切除标本体积、残肝体积、功能性肝体积、残肝体积比。术前判断切除的肝叶/肝段及切除的血管,根据残肝体积评估患者肝脏储备功能,准确进行手术风险评估。术中根据肿瘤实际侵犯情况,纠正影像学的偏差,再决定切除范围。结果 78例患者术前均完成三维可视化图像重建,均采用三维可视化技术完成解剖性肝切除术。术前虚拟切除肝体积（1 020±264）mL,实际切除肝体积（1 125±267）mL,二者无统计学差异（P > 0.05）。手术时间（210±54）min,术中出血量（671±231）mL,术后住院时间（18.5±3.2）d,术后并发症率15.4%,围手术期死亡1例。解剖性肝切除术中,按照术前模拟方案完成手术69例（88.5%）,9例因肿瘤侵犯血管或实际残肝体积与手术规划方案有偏差更改切除范围。结论 三维可视化技术有助于精确判断肿瘤侵犯血管、胆管情况,确定安全的肝切除量和范围,优化手术方案,提高解剖性肝切除术的疗效。     

3D打印模型联合吲哚菁绿荧光导航行腹腔镜下精准肝切除术

目的 探讨三维（three-dimensional,3D）打印模型联合吲哚菁绿（indocyanine green,ICG）荧光导航在腹腔镜下精准肝切除术中的临床应用价值。方法 基于CT数据建模,采用镂空技术1:1 打印出1 例肝内胆管结石的3D肝脏模型,进行术前规划,并联合ICG荧光导航行腹腔镜下精准肝切除术。回顾性分析手术方案的制定及术中、术后临床资料。结果 基于3D打印肝脏模型,手术方案从肝V/VIII段切除改为肝V段切除。3D打印模型与肝内结构吻合,可直视肝内复杂管道,联合ICG术中导航顺利完成腹腔镜下精准肝切除术。手术时间约210 min,其中肝切除时间约100 min,术中出血量约50 mL,术中无输血。术后无腹腔出血、腹腔感染、胆漏等并发症。结论 采用3D打印肝脏模型联合ICG荧光导航为腹腔镜下精准肝切除术提供了一种新技术。     

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??Application of a three-dimensional visualization technology for precise before retroperitoneal tumor surgery (Report of 15 cases) SU Zhao-jie*, LI Wen-gang, CHEN Fu-zhen,et al. *Department of Hepatobiliary Surgery, the ChengGong Affiliated Hospital, Xiamen University,Xiamen 361000,China
Corresponding author:LI Wen-gang,E-mail:LWG11861@163.com
Abstract Objective Explore the value of three-dimensional visualization technology in the precise before retroperitoneal tumor surgery. Methods The clinical data of fifteen patients with retroperitoneal tumor who were admitted to the ChengGong Hospital from March 2011 to December 2013 were retrospectively analyzed. Based on three-dimensional visualization technology, converted the two-dimensional images of CT into three-dimensional images, observed the relationship between tumor and abdominal viscera, major abdominal vascular??measured the volume of tumor and Simulated operation to evaluate the preoperative. Both volumes of the predicted resected tumor and the results of the actual operations tumor resection were calculated, and had a correlation test analysis??Results The tumor tissue, abdominal organs and blood vessel were reconstructed three-dimensionally using the three-dimensional reconstruction software.Twelve of fifteen patients were operated underwent accurate assessment. Assessment of the anatomical situation were broadly consistent with actual situation before operation.The volume of twelve patients simulated resected tumor were ??1117.50±690.35??mL, while the actual operations tumor resection volumes were ??1189.92±737.74??mL. There was no significant different between the predicted and the actual values??t=0.25??P>0.05??. The actual liver resection volume was positively correlated with the predicted liver resection volume (r=0.81, P<0.05). Conclusions The three-dimensional visualization technology has a certain degree of clinical value in the precise before retroperitoneal tumor surgery.     

精准肝切除研究进展

肝脏外科经历了楔形肝切除、规则性肝叶切除、解剖性肝段切除等发展阶段,随着生物医学科学和信息技术的发展.肝脏外科跨入精准肝切除阶段.精准肝切除主要通过精确术前评估、精密手术规划、精工手术操作和精良术后处理,实现最小创伤侵袭和最大肝脏保护获取最佳康复效果,其应用将进一步显著改善患者的预后和生活质量.本文对目前国内外精准肝切除外科理念和技术体系的研究进展进行综述.

Abstract：

The development of liver surgery can be divided into several stages, including wedge liver resection, regular segmental liver resection and anatomical liver resection. With the development of biomedical sciences and information technology, liver surgery has developed into precise hepatectomy. The goals of precise hepatectomy are minimal invasion, maximal liver protection and best rehabilitation, This is mainly achieved through accurate preoperative evaluation, precise surgical planning, sophisticated surgical procedure and postoperative management. Its application significantly improves prognosis and quality of life of patients. This paper summarizes the concept and surgical technique of precise liver resection.     

Impact of Preoperative Planning Using Virtual Segmental Volumetry on Liver Resection for Hepatocellular Carcinoma

Background Accurate assessment of resection volume and vascular anatomy is mandatory in preoperative planning for safe and curative hepatectomy to treat cancer. Accordingly, we examined feasibility and accuracy of a preoperative three-dimensional (3D) computed tomography (CT) scan based simulation in patients with impaired liver function undergoing hepatectomy for hepatocellular carcinoma (HCC). Methods Hepatectomy simulation software was programmed to reconstruct detailed 3D vascular structure and calculate liver volume based on hepatic circulation. In 113 patients with HCC, liver resection volume was estimated preoperatively by both simulation and conventional planimetry. For validation, predicted resection volumes were compared with actual resected specimen weights. The resection margin as estimated by the simulation was compared with the margin in the specimen. Results Simulation showed higher correlation and smaller discrepancy (r = 0.96; 9.3 ml) between predicted and actual liver resection volume than conventional planimetry (r = 0.74; 174 ml). Simulation showed correlation (p < 0.01) between estimated and actual segmental volume, which was not measurable by planimetry. Simulation showed a correlation (r = 0.84) between predicted and actual margin, with a difference of 1.6 mm. Conclusions Hepatectomy simulation in 3D predicted segmental liver volume and the resection margin accurately. This virtual method should contribute to preoperative planning to achieve safe, curative resection in HCC patients, whose hepatic function is compromised.     

肝内血管三维重建及风险分析对肝切除手术规划的意义

目的探讨肝内血管三维重建及风险分析对肝切除手术规划的意义。方法采集28例拟行肝切除患者的肝脏CT二维(2D)扫描数据,利用3D图像处理软件LiverAnalyzer进行肝内血管三维重建、风险分析及模拟肝切除,并以此指导肝切除手术规划。结果成功进行了肝脏、肿瘤和肝内血管的三维重建、风险分析、模拟肝切除及手术规划,并据此进行了临床治疗。28例中6例行行非手术疗法,其余22例均行肝切除(半肝切除3例,局部切除19例),手术均顺利,术后肝功能恢复良好,无明显并发症。随访至今(2~29个月)除1例远隔部位复发带瘤生存外,其余患者均无瘤生存。结论肝内血管三维重建及风险分析有助于肝切除手术规划,包括进一步判断肿瘤可切除性、选择手术入路以及使肝癌的局部切除成为解剖性切除等。