3D打印技術(shù)在腎門部腎腫瘤腎部切中的應(yīng)用研究

張向民 褚健 曲發(fā)軍 葉劍青 干思舜 儲(chǔ)傳敏 王磊 楊煒 潘秀武 崔心剛

摘要： 目的 總結(jié)探討3D打印技術(shù)在腎門部腎腫瘤行腹腔鏡腎臟部分切除術(shù)中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。方法 回顧2016年5月至2018年7月，本科收治的10例腎門部腎腫瘤患者，10例患者術(shù)前均采用CT三維重建，并應(yīng)用3D打印機(jī)進(jìn)行腎臟3D模型打印。其中男7例，女3例，年齡43～71歲，平均年齡51歲;腫瘤直徑1.6～4.3cm，左側(cè)4例，右側(cè)6例。10例患者均經(jīng)后腹腔行腹腔鏡下腎部分切除術(shù)。結(jié)果 通過3D打印技術(shù)，成功構(gòu)建10例腎臟腎腫瘤模型，手術(shù)均順利完成，無一例中轉(zhuǎn)開放，術(shù)中、術(shù)后無明顯并發(fā)癥。手術(shù)時(shí)間60～110min，熱缺血時(shí)間15～26min，術(shù)中出血量小于50ml。住院時(shí)間5～7天，術(shù)后病理提示切緣陰性，病理均為透明細(xì)胞癌。隨訪10～34個(gè)月，所有患者恢復(fù)良好，未見腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移及其他異常表現(xiàn)。結(jié)論 腎門部腎腫瘤對(duì)于大部分泌尿外科醫(yī)生是一難題，3D打印技術(shù)的引進(jìn)，把這一難題簡易化。通過腎臟3D模型的建立，腎門腫瘤的大小、毗鄰、浸潤深度及與腎血管、集合系統(tǒng)的關(guān)系變得一目了然，也進(jìn)一步幫助手術(shù)醫(yī)生擬定更為合適的方案，減少術(shù)中腎血管和集合系統(tǒng)的損傷概率，更大程度的確保切緣陰性和保留腎功能。3D打印技術(shù)在腎門部腎腫瘤中的應(yīng)用精準(zhǔn)、安全、有效、可行，是一項(xiàng)值得泌尿外科醫(yī)生推廣應(yīng)用的輔助技術(shù)。

關(guān)鍵詞： 腎門部腎腫瘤;腹腔鏡手術(shù);3D打印

【中圖分類號(hào)】R322.6?? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A??? 【文章編號(hào)】2107-2306（2020）02-174-02

我科自2016年5月至2018年7月，運(yùn)用3D打印技術(shù)，我科對(duì)收治的10例腎門部腎腫瘤患者進(jìn)行了腎臟3D模型構(gòu)建，10例均經(jīng)腹膜后入路行腹腔鏡下腎部分切除術(shù)，手術(shù)效果良好，現(xiàn)報(bào)告如下：

1資料與方法

1.1臨床資料

本10例腎臟腫瘤患者，男性7例，女性3例，平均年齡51歲;10例患者均為常規(guī)體檢發(fā)現(xiàn)，其中2例合并高血壓病，口服藥物血壓控制情況良好;術(shù)前CT、MRI提示10例腫瘤長徑在1.6～4.3cm之間，其中左側(cè)4例，右側(cè)6例，腫瘤均位于腎門部、邊界尚清楚，術(shù)前檢查排除手術(shù)禁忌證;術(shù)前CT三維重建明確腫瘤均位于腎門處，距離腎盂<1cm，緊貼腎臟動(dòng)靜脈;10例均經(jīng)腹膜后入路行腹腔鏡下腎部分切除術(shù)。

1.2 3D模板建立

術(shù)前行雙腎CT三維，包括腎動(dòng)脈、靜脈期影像。將采集的患者CT影像資料采用Philips IntelliSpace Portal V5.0.1軟件進(jìn)行3D重建，然后使用Formlab Forml+3D打印機(jī)對(duì)腎臟模型進(jìn)行分色打印。模型選用4種顏色：動(dòng)脈為粉紅色，靜脈黃色，腎實(shí)質(zhì)淡綠色半透明，腎門腫瘤以淡褐色/肉色實(shí)體表示（圖1、2）。3D打印模型能清晰顯示腫瘤與集合系統(tǒng)腎門血管的毗鄰關(guān)系，通過該模型可對(duì)腫瘤血供、毗鄰關(guān)系、切除范圍路徑進(jìn)行分析。

1.3手術(shù)方法

全身麻醉成功后，常規(guī)留置導(dǎo)尿，患者健側(cè)臥位，凸出患側(cè)腰部。在腋后線12肋緣下、腋前線肋弓緣下及腋中線髂嵴上2指位置分別置入3個(gè) Trocar，常規(guī)氣囊擴(kuò)張后腹膜間隙， 建立氣腹。清除腹膜外脂肪，靠近腰大肌縱行切開腎周筋膜，沿腰大肌表面向腎門分離出腎動(dòng)、靜脈，注意腎動(dòng)脈分支及變異，充分游離腫瘤周圍的腎周脂肪， 完整暴露腎腫瘤及周圍部分正常腎組織，將腎動(dòng)脈游離出一段。在阻斷腎血供前，根據(jù)術(shù)前3D打印模型比對(duì)找到腫瘤的大致位置，行腎動(dòng)脈完全阻斷，冷刀沿腫瘤邊界剪開腎包膜，并沿剪開的腎包膜邊界向下仔細(xì)分離，尋找腫瘤假包膜邊界，吸引器沿該界面外緣鈍性游離腫瘤縱深面，充分游離腫瘤。確認(rèn)腫瘤假包膜無破損后，離斷腫瘤底面。觀察腎臟創(chuàng)面情況，免調(diào)針縫合法依次進(jìn)行腎集合系統(tǒng)修復(fù)，關(guān)閉深層腎組織及破損的腎盂，繼續(xù)縫合外層腎組織。為減少熱缺血時(shí)間，在完成第深層縫合后可開放腎血供，觀察腎臟表面滲血情況，再次加固縫合外層腎組織（“2+1”縫合法）。腋后線切口取出標(biāo)本，髂嵴上切口放置負(fù)壓引流管，逐層關(guān)閉切口。標(biāo)本送病理。

2? 結(jié)果

10例手術(shù)均順利完成，無中轉(zhuǎn)開放，圍手術(shù)期無嚴(yán)重并發(fā)癥。手術(shù)時(shí)間60～110min，熱缺血時(shí)間15～26min，術(shù)中出血量小于50ml。術(shù)后切開腫瘤，見標(biāo)本內(nèi)部為實(shí)性組織，其內(nèi)可見少許壞死灶，切面淡黃色，病理均提示為均為透明細(xì)胞癌。術(shù)后平均住院時(shí)間6d，二類切口常規(guī)抗炎對(duì)癥處理。該組隨訪10～34個(gè)月，所有患者恢復(fù)良好，未見腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移及其他異常表現(xiàn)。

3討論

醫(yī)學(xué)3D打印技術(shù)近幾年迅猛發(fā)展，由于其低成本及定制的外科特點(diǎn)，3D 模型應(yīng)用于術(shù)前設(shè)計(jì)、醫(yī)學(xué)教育、導(dǎo)板輔助手術(shù)、結(jié)合生物材料植入領(lǐng)域，尤其是頜面外科、口腔科等整形手術(shù)，泌尿外科領(lǐng)域也有報(bào)道^1-4。傳統(tǒng)CT、MRI 甚至特定格式的彩超數(shù)據(jù)都可以用來數(shù)字建模后 3D 打印。根據(jù)應(yīng)用目的不同，3D 打印的材料可以是塑料、陶瓷、蠟、聚合樹脂、金屬等。一些生物材料及細(xì)胞組織的打印也有研究報(bào)道。研究結(jié)果顯示，應(yīng)用3D模型提高患者對(duì)疾病的認(rèn)知是一個(gè)增強(qiáng)醫(yī)患溝通、提高患者總體滿意度的有效手段。3D 打印模型能夠精確顯示腎腫瘤患者腫瘤大小、深度及其與周圍組織和血管毗鄰情況¹¹，利于術(shù)前規(guī)劃手術(shù)切除范圍、預(yù)判應(yīng)該規(guī)避的血管、輸尿管及手術(shù)的難點(diǎn)，更加直觀，滿意度較高。

對(duì)于腎門部腎腫瘤⁵，要達(dá)到腎部分切手術(shù)精確切除的要求，首先必須確定腫瘤大小、周圍血管、輸尿管毗鄰及切除范圍等信息，才能在限定的熱缺血時(shí)間內(nèi)保證手術(shù)效果并最大限度地保存腎功能?，F(xiàn)階段運(yùn)用CT三維重建對(duì)腫瘤進(jìn)行評(píng)估，雖然可以明確腫瘤與周圍組織的關(guān)系，但僅限于平面圖像觀察，對(duì)集合系統(tǒng)、動(dòng)靜脈血管及可行的手術(shù)路徑顯示不夠直觀立體。而基于CT三維重建的3D打印模型能很好地克服上述不足：3D模型能夠精準(zhǔn)再現(xiàn)腫瘤與周圍組織的結(jié)構(gòu)關(guān)系，特別是對(duì)于高度復(fù)雜腫瘤，術(shù)前和術(shù)中可直接利用3D模型進(jìn)行手術(shù)過程的分析模擬，初步判定手術(shù)路徑、腫瘤切除范圍及術(shù)中需要注意規(guī)避的血管、輸尿管等難點(diǎn)問題，提高手術(shù)安全性。術(shù)中根據(jù)體位、手術(shù)視野的變化，可將3D打印模型固定至相應(yīng)角度和方位，與手術(shù)視野比對(duì)，大致定位腫瘤¹²。隨后阻斷腎血供，避開并保護(hù)輸尿管，距離腫瘤邊緣1cm利用冷刀切開正常腎實(shí)質(zhì)、沿腫瘤假包膜銳性分離、底面離斷等操作將腫瘤完整切除?？p合采用“2+1”方式¹³，即集合系統(tǒng)修補(bǔ)時(shí)采用雙向倒刺線免打結(jié)縫合深部腎創(chuàng)面，并在完成外層腎組織第1次縫合后開放腎血供以縮短熱缺血時(shí)間，再根據(jù)腎臟表面滲血情況，加固縫合外層腎組織，最大化地減少對(duì)腎功能的損害。對(duì)于較大的腎門部腫瘤，完整切除腫瘤后，縫合可能成為主要困難，故對(duì)于部分腫瘤較大、創(chuàng)面大的腎門部腫瘤，采取鎖邊縫合也是一種選擇^6-10，13。

總之，腎門部腎腫瘤對(duì)于大部分泌尿外科醫(yī)生是一難題，3D打印技術(shù)的引進(jìn)，把這一難題簡易化。通過腎臟3D模型的建立，腎門腫瘤的大小、毗鄰、浸潤深度及與腎血管、輸尿管、集合系統(tǒng)的關(guān)系變得一目了然，也進(jìn)一步幫助手術(shù)醫(yī)生擬定更為合適的方案，減少術(shù)中腎血管和集合系統(tǒng)的損傷概率，更大程度的確保切緣陰性和保留腎功能。3D打印技術(shù)在腎門部腎腫瘤中的應(yīng)用精準(zhǔn)、安全、有效、可行，是一項(xiàng)值得泌尿外科醫(yī)生推廣應(yīng)用的輔助技術(shù)。

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作者簡介：張向民，碩士，住院醫(yī)師.

通訊作者：崔心剛，博士后，主任醫(yī)師，E-mail： cuixingang@smmu.edu.cn

基金項(xiàng)目：上海市浦東新區(qū)公利醫(yī)院青年英才（項(xiàng)目編號(hào) GLRq2019-03）