男性盆腔三維數(shù)字化重建在腹腔鏡前列腺癌根治術(shù)中的應(yīng)用

陸智強(qiáng), 張艷斌, 席俊華, 魏 燦, 楊曉亮, 井俊峰

(安徽醫(yī)科大學(xué)附屬合肥醫(yī)院 泌尿外科, 安徽 合肥, 230011)

前列腺癌是中老年男性常見的惡性腫瘤之一，近年來其發(fā)病率呈上升趨勢[1-2]。目前，根治性前列腺切除術(shù)是局限性前列腺癌的主要治療手段[3]，在臨床上得到了廣泛開展。計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)和核磁共振成像(MRI)是前列腺癌術(shù)前規(guī)劃的重要方法，可顯示前列腺大小、腫瘤浸潤范圍等。然而, CT和MRI并不能直觀地展示前列腺、骨盆、血管等重要結(jié)構(gòu)，有一定的局限性。隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，基于增強(qiáng)CT和MRI數(shù)據(jù)構(gòu)建的三維模型能立體地反映人體解剖結(jié)構(gòu)，有助于術(shù)者制訂術(shù)前規(guī)劃方案，并已在其他臨床學(xué)科廣泛應(yīng)用[4-5]。本研究重建男性盆腔三維模型，探討其在腹腔鏡前列腺癌根治術(shù)中的應(yīng)用價(jià)值，現(xiàn)將結(jié)果報(bào)告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019年11月—2021年10月就診于安徽醫(yī)科大學(xué)附屬合肥醫(yī)院泌尿外科的43例前列腺腫瘤患者為研究對象，年齡64～80歲，平均(73.44±4.56)歲。將43例患者隨機(jī)分為實(shí)驗(yàn)組21例(術(shù)前基于CT和MRI數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化三維重建)和對照組22例(采用傳統(tǒng)二維圖像進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃)。納入標(biāo)準(zhǔn): ① 術(shù)前前列腺穿刺Gleason評分≤7分者; ② 臨床分期為T1～T2期，無淋巴結(jié)和遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移者; ③ 有完整的病理和隨訪資料者。排除標(biāo)準(zhǔn): ① 術(shù)前行內(nèi)分泌治療者; ② 伴有心腦血管嚴(yán)重疾病，無法耐受手術(shù)者; ③ 有盆腔既往外傷史或手術(shù)史者。所有患者均由同一術(shù)者完成手術(shù)，手術(shù)方式采用腹腔鏡下根治性前列腺切除術(shù)。

1.2 重建方法

1.2.1 影像學(xué)數(shù)據(jù)采集: ① 采用飛利浦多層螺旋CT獲取數(shù)據(jù)。肘靜脈注入造影劑后，患者行增強(qiáng)CT檢查，包括平掃期、動脈期、靜脈期、排泄期。完成4個(gè)時(shí)相掃描后，對原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行1 mm薄層處理[6]。② 采用西門子Skyra3.0T全身磁共振掃描儀獲取數(shù)據(jù)。患者行盆腔MRI平掃，得到T1加權(quán)和T2加權(quán)的橫斷位、冠狀位、矢狀位數(shù)據(jù)，掃描層厚設(shè)置為2 mm[6]。所有數(shù)據(jù)以dicom格式儲存并拷貝。

1.2.2 三維模型重建: 將實(shí)驗(yàn)組患者的數(shù)據(jù)導(dǎo)入紫微帝星公司研發(fā)的三維重建軟件中，采用閾值分割自動算法和人工分割方法進(jìn)行圖像重建。CT和MRI數(shù)據(jù)經(jīng)過融合處理，構(gòu)建出完整盆腔數(shù)字化三維模型，解剖結(jié)構(gòu)包括前列腺、精囊腺、膀胱、骨盆、盆腔血管以及集合系統(tǒng)等。通過調(diào)整模型角度來展現(xiàn)所有相關(guān)解剖結(jié)構(gòu)。

1.2.3 基于模型的術(shù)前規(guī)劃: 在軟件中，術(shù)者可立體地觀察目標(biāo)手術(shù)區(qū)域，使用軟件的測量工具測量骨盆維度參數(shù)、前列腺體積大小、凸向膀胱部分的體積、與后方直腸的相對位置、神經(jīng)血管束的位置等，并據(jù)此制訂手術(shù)方案。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié) 果

本研究成功重建了實(shí)驗(yàn)組21例男性患者盆腔的三維模型，模型采用不同的顏色標(biāo)記各個(gè)組織，可直觀地展示膀胱、前列腺、精囊腺、骨盆、神經(jīng)及血管等盆腔結(jié)構(gòu)，還可以通過調(diào)整組織對比度、放大或縮小模型以及旋轉(zhuǎn)等功能，幫助術(shù)者在術(shù)前掌握患者的精細(xì)解剖結(jié)構(gòu)，制訂術(shù)前規(guī)劃方案。見圖1。本研究43例患者均成功完成腹腔鏡前列腺癌根治術(shù)，無中轉(zhuǎn)開放手術(shù)患者，術(shù)中未發(fā)生嚴(yán)重并發(fā)癥，術(shù)后病理結(jié)果均為前列腺腺癌。2組患者臨床資料比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05), 見表1。實(shí)驗(yàn)組平均手術(shù)時(shí)間短于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.010); 2組術(shù)中出血量、淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移率、切緣陽性率比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.114、0.705、0.488)。見表2。術(shù)后1、3個(gè)月，實(shí)驗(yàn)組尿失禁發(fā)生率均低于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.026、0.048)。見表3。2組恥骨結(jié)節(jié)凸出患者的三維模型見圖2; 前列腺中葉凸向膀胱患者的三維模型見圖3; 神經(jīng)血管束重建的三維模型見圖4。

A: 原始CT圖像; B: 原始MRI圖像; C: 整體模型; D: 局部模型。

表1 2組患者臨床資料比較

表3 2組術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況比較[n(%)]

與對照組比較, *P<0.05。

1: 前列腺; 2: 膀胱; 3: 輸尿管; 4: 直腸; 5: 精囊腺。

1: 前列腺; 2: 膀胱; 3: 輸尿管; 4: 瘤體; 5: 神經(jīng)血管束。

3 討 論

目前數(shù)字化三維重建技術(shù)發(fā)展迅速，已廣泛應(yīng)用于臨床各學(xué)科領(lǐng)域[7-8]。腹腔鏡下前列腺癌根治術(shù)中，手術(shù)入路的選擇、前列腺的完整分離、神經(jīng)血管束的保留、斷端的縫合都需要做好術(shù)前規(guī)劃，避免術(shù)中可能遇到的問題和風(fēng)險(xiǎn)。傳統(tǒng)的CT和MRI檢查多為黑白圖像，僅能在二維平面上顯示前列腺及周圍結(jié)構(gòu)，解剖識別度不高，無法了解盆腔的各維度參數(shù)、腫瘤的空間位置、前列腺凸向膀胱的大小等。3D重建技術(shù)可將傳統(tǒng)二維數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為三維可視化模型，通過不同的顏色標(biāo)記和透明度調(diào)整展現(xiàn)各組織結(jié)構(gòu)，術(shù)者可以在術(shù)前熟悉患者盆腔各組織的立體空間位置，制訂手術(shù)方案，同時(shí)也可在模型中模擬手術(shù)操作過程。近年來學(xué)者采用CT為數(shù)據(jù)源進(jìn)行重建，本研究利用MRI對于軟組織分辨力較高這一優(yōu)勢，創(chuàng)新地將CT與MRI數(shù)據(jù)相融合，重建出更完整、精細(xì)的盆腔組織結(jié)構(gòu)，可明確腫瘤、前列腺與周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)系以及血管和神經(jīng)的走行，有助于成功實(shí)施腹腔鏡下前列腺癌根治術(shù)。

男性盆腔因個(gè)體不同而有明顯差異，骨盆窄深、大前列腺的患者，手術(shù)操作難度較大。此類患者若同時(shí)伴有恥骨結(jié)節(jié)突出，在分離前列腺尖部及縫扎背深靜脈復(fù)合體(DVC)時(shí)將難以暴露視野。NAM D H等[9]研究發(fā)現(xiàn)，腹腔鏡前列腺癌根治術(shù)中，手術(shù)時(shí)間與骨盆的各徑線參數(shù)有關(guān)。MASON B M等[10]認(rèn)為前列腺癌根治術(shù)的時(shí)間與前列腺體積和盆腔指數(shù)的比值呈正相關(guān)，窄深盆腔伴較大體積的前列腺會導(dǎo)致手術(shù)難度增加。作者既往采用二維圖像進(jìn)行標(biāo)記與測量骨盆參數(shù)，但二維圖像的空間局限性和個(gè)體的差異性可造成測量誤差。通過盆腔三維重建對骨盆和前列腺進(jìn)行精準(zhǔn)測量并掌握參數(shù)指標(biāo)，可在術(shù)前評估手術(shù)操作的困難度，優(yōu)化困難盆腔患者的手術(shù)路線。本研究中, 4例重建患者盆腔較深, 2例伴有恥骨結(jié)節(jié)突出，在術(shù)前規(guī)劃時(shí)發(fā)現(xiàn)經(jīng)腹膜外途徑可導(dǎo)致視野受限，增加手術(shù)難度。將手術(shù)路徑定為經(jīng)腹腔途徑，能獲得更好的視野與空間。此外，在腹腔鏡穿刺孔位置的選擇上，在常規(guī)基礎(chǔ)上整體上移1～2 cm, 縮小鏡頭、器械與水平面的角度，也可獲得良好視野，降低操作難度，縮短手術(shù)時(shí)間。

腹腔鏡前列腺癌根治術(shù)的手術(shù)并發(fā)癥主要包括呼吸道及盆腔感染、腸道損傷、術(shù)后切緣陽性、吻合口漏尿、術(shù)后尿失禁等[11-12]。精準(zhǔn)地獲取患者病灶與周圍組織的三維模型，立體展示手術(shù)關(guān)鍵部位的結(jié)構(gòu)關(guān)系，可顯著降低手術(shù)并發(fā)癥發(fā)生率[13]。腹腔鏡前列腺癌根治術(shù)的尿控與尿道的分離、尿道與膀胱的縫合、膀胱頸的重建緊密相關(guān)。本研究中，實(shí)驗(yàn)組患者術(shù)后1、3個(gè)月尿失禁發(fā)生率均低于對照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05), 其中實(shí)驗(yàn)組2例患者重建后發(fā)現(xiàn)前列腺中葉較大，測量得出凸向膀胱體積較多，在術(shù)中難以分離切除。通過旋轉(zhuǎn)患者的立體模型，可明確前列腺解剖、膀胱頸和三角區(qū)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，有助于術(shù)前辨識空間關(guān)系，提高術(shù)者術(shù)中感知的精確度，完整切除前列腺。在降低切緣陽性率的同時(shí)可盡量保留較小的膀胱頸口及膀胱頸部內(nèi)括約肌，縮短手術(shù)時(shí)間，改善術(shù)后尿控狀況[14-15]。

前列腺癌瘤體的空間定位較為困難，傳統(tǒng)的二維影像學(xué)無法對瘤體準(zhǔn)確定位[16]。本研究重建獲得的前列腺癌模型可直觀地顯示腫瘤的空間位置和侵犯范圍，有助于辨別前列腺腫瘤與神經(jīng)血管束的位置關(guān)系，在術(shù)前為保留神經(jīng)血管束的前列腺癌根治術(shù)提供指導(dǎo)。模型中神經(jīng)血管束遠(yuǎn)離瘤體側(cè)則適合保留，靠近瘤體側(cè)則不宜保留，進(jìn)而可降低術(shù)后切緣陽性率，同時(shí)也為醫(yī)患溝通提供客觀依據(jù)。本研究中，盆腔血管的重建依賴增強(qiáng)CT掃描，但靜脈掃描對比顯示較動脈差，前列腺癌根治術(shù)中背深靜脈復(fù)合體(重要的解剖標(biāo)志)的重建較困難，未能得到滿意重建效果。因此，盆腔靜脈的精準(zhǔn)重建有待進(jìn)一步研究。

綜上所述，男性盆腔3D數(shù)字化重建能立體還原前列腺癌患者的盆腔解剖結(jié)構(gòu)，有助于術(shù)者規(guī)劃手術(shù)方案，指導(dǎo)精細(xì)的手術(shù)操作過程，避免術(shù)中損傷組織和器官，降低手術(shù)并發(fā)癥發(fā)生率，縮短手術(shù)時(shí)間。