活体部分肝移植可视化仿真手术的研究

目的 研究三维可视化仿真手术技术在活体部分肝移植外科中的应用价值.方法 利用2例胆道结石患者的肝脏64排螺旋CT扫描数据集,将所收集的数据导入自主研发的医学图像处理软件进行程序分割、配准和三维重建,重建出的肝脏及其管道模型均以STL格式输出,然后导入到FreeForm Modeling System进行修饰和平滑.利用系统的力反馈设备PHANToM进行活体部分肝移植手术的仿真研究.结果 重建的肝脏模型具有肝脏、肝动脉、肝静脉、门静脉和胆道系统,形态逼真,立体感强;肝脏可视化后,肝脏内部管道空间立体感强,肝动脉、肝静脉、门静脉和肝胆管的分布、行程以及相互关系明晰.在可视化手术系统中,使用力反馈设备PHANToM操纵手术刀,仿真活体部分肝移植的手术过程,其结果符合临床手术的效果.结论 可视化的肝脏重建模型立体、逼真,有利于肝移植手术方案的合理设计;肝移植术前的手术设计和可视化演示可提高手术效果、降低手术风险及减少手术并发症.     

背驮式肝移植可视化仿真手术的研究

目的 研究三维可视化仿真手术技术在背驮式肝移植中的应用价值.方法 利用2例胆总管结石患者的肝脏64排CT扫描数据,对CT图像进行分割,三维重建.重建出的肝脏及其管道模型分别以STL格式导入FreeForm Modeling System进行修饰和平滑.利用系统的力反馈设备,进行背驮式肝移植手术的仿真研究.结果 重建的肝脏模型形态逼真,立体感强;手术模拟过程真实、形象,且有"力"的感受.结论 可视化的肝脏重建模型立体、逼真,有利于肝移植手术方案的合理设计,降低手术风险及减少手术并发症;虚拟肝移植手术有利于医务人员的培训和学习.     

肝脏仿真手术的研究

目的研究肝脏切割手术仿真系统的方法。方法取肝门部保留完好的完整肝脏,分别以不同颜色灌注材料对肝动脉、门静脉、下腔静脉、肝静脉和胆管系统进行灌注、固定、铸型、包埋、冰冻和铣切,获取连续肝脏断面图像数据集。数据集图像经配准和分割后,使用MIMICS9．0软件进行肝脏三维重建,采用自由设计模型系统及其附带软件（GHOST）和力反馈设备（PHANTOM）建立虚拟肝脏切割手术环境系统,并对肝脏左外叶切除术和右肝切除术进行了模拟。结果肝脏管道灌注和铸型良好,铣切后获取连续肝脏断面图像910张,图像清晰,三维重建肝脏模型形态逼真,在建立的虚拟肝脏切割手术环境系统中,沉浸感强,交互性好。PHANTOM可对肝脏模型进行随意放大、缩小、旋转等控制,通过PHANTOM操纵“虚拟手术刀”对肝脏模型进行随意切割。结论在力反馈设备的基础上进行虚拟肝脏切割手术、仿真手术的过程和结果基本符合临床实际情况。     

64排螺旋CT扫描数据的肝脏及腹腔血管三维重建的研究

目的 探讨利用64排螺旋CT扫描数据进行肝脏及其内部管道和腹腔血管的计算机辅助三维重建的准确性及临床意义.方法 利用64排螺旋CT薄层扫描正常人肝脏二维图像数据集,采用自主研发的医学图像处理系统对二维图像数据进行肝脏及其肝内管道、腹腔血管系统三维可视化重建,并对重建肝脏模型的体积与肝脏实际体积以及重建门静脉与64排螺旋CT后处理工作站采用容积再现法重建的门静脉进行对比研究.结果 肝动脉、门静脉和肝静脉系统三维效果逼真,立体感强,可任意角度旋转、观察;能够显示肝内各主要管道系统的空间位置关系,并准确地反映肝脏实际体积及肝内管道系统的真实情况.通过调节肝脏的透明度可同时显示肝脏和肝内动静脉、门静脉分支和腹腔动脉系统.计算机重建后的门静脉与螺旋CT后处理工作站容积再现法重建的门静脉完全一致.结论 计算机辅助的三维肝脏及其管道和腹腔血管系统能准确反映人体的真实结构,为肝脏的虚拟手术设计提供了可靠和真实的虚拟器官和血管系统.     

肝脏外科中的虚拟手术方案设计

目的探讨二维可视化及虚拟手术技术应用于肝脏外科的准确性及实际意义。方法利用灌注成像HCT扫描法对35例肝脏标本及其肝内主要管道系统进行扫描，采集二维图像数据；利用3D MED软件对二维图像数据进行三维可视化重建，并对重建肝脏模型的体积与肝脏标本实际情况进行对比研究；在准确蓖建的二维模型上使用虚拟手术工具对其进行模拟手术分割，并按照虚拟分割层面，对相应肝脏标本进行实际分割。结果重建后的肝脏模型三维效果逼真，立体感强，可任意角度旋转、观察；能够显示肝内各主要管道系统的空间位置关系，并较准确地反映肝脏体积及肝内管道系统的真实情况。虚拟手术系统对重建的肝脏模型可进行任意曲面切割，断面能显示所遇到之管道结构，并与实际肝脏标本的切割断面情况相符。结论三维可视化重建基础上的虚拟手术技术是肝脏外科有效的辅助工具；对制定合理的手术预案具有重要的临床价值。     

个体化仿真手术在肝血管瘤手术治疗中的应用价值

目的 探讨个体化仿真手术在肝血管瘤外科手术中的应用价值.方法 利用1例肝血管瘤患者64排螺旋CT扫描数据集,在自主开发的图像处理软件对图像进行分割及三维重建,将重建模型导入到FreeForm Modeling System进行修饰和平滑.使用系统的力反馈设备PHANTOM进行肝血管瘤术前仿真手术研究,选择适合本例患者的手术方式.结果 重建的肝脏、肝内管道系统、血管瘤模型形态逼真,立体感强;各管道系统的分布、走行以及相互关系明晰;在建立的仿真手术系统的仿真环境中,使用"仿真手术刀"仿真了肝血管瘤的手术过程,仿真手术符合临床手术过程并有力的反馈作用.结论 可视化三维重建模型有利于肝血管瘤手术治疗方案的合理选择;术前的手术设计和可视化演示可提高手术效果,降低手术风险及减少手术并发症.     

肝脏外科中的虚拟手术方案设计

目的探讨三维可视化及虚拟手术技术应用于肝脏外科的准确性及实际意义。方法利用灌注成像HCT扫描法对35例肝脏标本及其肝内主要管道系统进行扫描,采集二维图像数据;利用3DMED软件对二维图像数据进行三维可视化重建,并对重建肝脏模型的体积与肝脏标本实际情况进行对比研究;在准确重建的三维模型上使用虚拟手术工具对其进行模拟手术分割,并按照虚拟分割层面,对相应肝脏标本进行实际分割。结果重建后的肝脏模型三维效果逼真,立体感强,可任意角度旋转、观察;能够显示肝内各主要管道系统的空间位置关系,并较准确地反映肝脏体积及肝内管道系统的真实情况。虚拟手术系统对重建的肝脏模型可进行任意曲面切割,断面能显示所遇到之管道结构,并与实际肝脏标本的切割断面情况相符。结论三维可视化重建基础上的虚拟手术技术是肝脏外科有效的辅助工具;对制定合理的手术预案具有重要的临床价值。     

猪辅助性部分肝移植模型制作及比较

目的建立猪的辅助性部分肝移植模型,观察其肝功能和术中血流动力学变化。方法 24头健康良种家猪,体质量23-30 kg,被随机分为供体(n=12)和受体(n=12)。气管插管 全麻,硫喷妥钠静脉维持。移植前切除受体肝左叶,供肝右叶作为植入肝。预实验2例行经体位转流的原位辅助性部分肝移植,对照组(5例)行简易转流下的原位辅助性部分肝移植。模型组(5例)行异位辅助性部分肝移植, 供肝被植入受体肝下间隙,供肝肝上下腔静脉与受体肝下下腔静脉端侧吻合,供肝门静脉与受体门静脉行端侧吻合,供肝肝动脉与受体脾动脉行端端吻合。供肝胆总管置管外引流。结果预实验中行体位静脉转流的原位辅助性部分肝移植的2例受体在肝上下腔静脉阻断后很快陷入血流动力学紊乱死亡。5例行简易静脉转流的原位辅助性部分肝移植的受体,2例在24 h内死亡,1例28 h,2侧超过48 h。而模型组受体 5例中有4例存活超过24 h。AST,ALT指标手术开始至术后24 h呈持续升高。模型组术中血流动力学较其他组稳定。结论该辅助性肝移植模型简明易建且具有不需静脉转流等优点,为研究辅助性部分肝移植原肝和供肝功能及血流变化提供了理想的平台。     

基于64排螺旋CT扫描数据三维肝脏手术仿真的研究

目的研究基于64排螺旋CT扫描数据的三维肝脏虚拟手术的设计和仿真效果,以及基于自由设计模型系统（FreeForm Modeling System）的虚拟手术的可行性。方法采集正常人肝脏64排薄层扫描数据集,利用医学三维重建软件（MIMICS软件）进行肝脏及其肝内血管三维重建,并将重建的肝脏及其管道模型、人工绘制肝脏肿瘤模拟物导入FreeForm Modeling System,利用力反馈设备（PHANTOM）,对肝脏模型进行手术切割。结果通过旋转和放大目标物体,肿瘤与肝内血管的立体关系能清晰展示。根据手术原则,使用PHANTOM操纵“手术刀”,仿真左外叶切除,术中肝内管道结构容易识别,其过程基本符合临床肝脏肿瘤切除的手术过程并可调节目标物体的强度,感受切割时力反馈的大小。结论利用FreeForm Modeling System虚拟手术系统仿真肝脏手术切割,可以制定合理的个体化手术方案,减少并发症发生,提高手术成功率。     

原位保留部分残余肝脏的离体肝切除联合辅助性自体肝移植治疗复杂肝泡型包虫病

目的探讨原位保留部分残余肝脏在体的离体肝切除联合离体残余肝辅助性自体肝移植术在复杂肝泡型包虫病中的应用价值。方法回顾性分析四川省人民医院于2019年1月收治的1例术中切除右三肝、原位保留左肝S2、S3段在体内、离体切除中肝S4、S5、S8段泡型包虫、联合右肝S6、S7段残余肝辅助性自体肝移植术病例的临床资料。结果经术前评估及术中探查发现,患者包虫主要位于中肝S4、S5、S8段并紧贴第一肝门,第二、三肝门肝静脉系统广泛受侵,肝后下腔静脉前壁受侵,侵蚀肝中静脉,包绕侵蚀肝右静脉背侧支及腹侧支根部,侵蚀左肝静脉根部右侧壁。根据"在体优先"原则,先循镰状韧带平面在体劈裂包虫左侧肝实质,修补肝左静脉,原位保留左肝外叶;循肝右叶间裂平面在体劈裂包虫右侧肝实质至受侵肝静脉流出道处,分别离断右肝动脉、门静脉右支及右肝管,将右三肝及尾叶整体切除;继续离体切除中肝的包虫病灶,利用异体血管重建右肝流出道,将重建储囊式流出道与下腔静脉前壁行广口侧侧吻合,并行右肝残余肝辅助性自体肝移植。患者手术时间为12 h,术中出血量约800 mL。肝切除术后行常规治疗,患者随访2个月,一般情况良好。结论辅助性自体肝移植术在实施离体肝切除阶段原位保留了部分功能肝脏在体内,能够维护体循环和门静脉系统循环稳定,维持术中部分肝功能,最大限度地保留功能肝脏,降低术后肝功能衰竭风险,可作为治疗终末期肝包虫病的有效尝试。     

数字医学技术在肝癌外科治疗中的应用价值

目的 研究数字医学技术在肝癌外科治疗中的临床应用价值.方法 收集2008年2月至7月南方医科大学珠江医院肝胆外科收治的11例原发性肝癌患者的64排螺旋CT扫描数据,其中肝细胞癌9例,胆管细胞癌2例.将收集的数据输入自主研发的医学图像处理系统进行程序分割、三维重建,然后把重建的三维模璎导入到FreeForm Modeling System进行平滑,利用系统的力反馈没备进行肝癌的手术治疗及肝动脉化疗泵放置的仿真研究.以三维苇建模型及仿真手术的结果用于术前指导手术方式的选择并与术中结果相比较.结果 11例患者重建的肝脏、肝动脉、门静脉、肿瘤模型相巨空间结构清晰,可轻松地观察剑肿瘤的血供类型,计算出肿瘤占肝脏的体积百分比;在建立的仿真环境中,使用PHANTOM操纵"仿真器械"及"仿真化疗泵"仿真肝切除术及肝动脉置泵的过程,整个过程有力的感受,与临床手术过程相符,可实时指导临床手术.结论 数宁医学有助于充分了解肝脏血管变异情况及肝脏管道与肝癌的空间结构关系,有助于肝癌切除的彻底性,又可最大限度地保留正常肝组织,减少术中出血,降低手术风险及并发症.     

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.     

全口义齿树脂牙三维模型数据库的建立

目的 采用三维层析测量技术建立人工树脂牙三维模型数据库。方法 利用CMS-400三维层析测量数字化仪对贺利三层色合成树脂牙模型进行逐层扫描，获得各树脂牙的表面三维数据点，并通过CAD软件的处理，建立各牙冠的三维图形。结果 三维层析测量技术能够获取人工树脂牙的表面三维数据，获得的树脂牙三维模型图像形态逼真，轮廓清楚。结论 三维层析测量技术可以准确测量复杂牙齿模型，避免了测量盲区的问题，为进一步开发全口义齿打下基础。     

肝及肝内管道主支可视化研究

目的　建立中国人体肝脏及依据肝内格利森 (Glisson)系统第三级分支所划分的肝段数字化可视模型 ,为肝脏疾病的影像学诊断及肝段外科手术方案选择提供形态学依据。方法　采用我所建立的数字化可视人体数据集肝脏部位连续图像 ,观察其二维形态结构 ,并运用体数据绘制及表面绘制的重建方法 ,分别在IntelPentium 4处理器计算机和SGI工作站上对肝脏、胆囊外形及肝内管道系统主支结构进行计算机三维重建和立体显示。结果　肝脏及肝内管道数字化可视模型能够清晰显示肝脏形态结构、位置毗邻关系 ,以及肝内管道系统主支的分布特点和相互间的三维空间解剖结构关系 ,并可对三维重建模型进行任意经线和角度的适时三维测量。结论　数字化可视人体数据集能够较好地提供完整而精确的解剖学断面数据 ,肝内管道系统的三维重建可视化模型准确反映出该肝脏区域复杂的解剖学结构特点及其管道间的空间毗邻关系 ,可为肝脏疾病的影像学诊断和外科手术学治疗方案的选择提供形态学依据。