混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)聯(lián)合實(shí)時超聲在腹腔鏡下腎部分切除術(shù)治療完全內(nèi)生型腎腫瘤的臨床應(yīng)用

陳遠(yuǎn)哲，常雪峰，李 明，單衛(wèi)民，杜永強(qiáng)，管 波

(阜陽市人民醫(yī)院泌尿外科，安徽阜陽 236000)

腎部分切除術(shù)(partial nephrectomy，PN)是目前治療局限性腎癌的重要方式，其優(yōu)勢在于能更好地保留腎單位，提高患者后續(xù)生活質(zhì)量，有觀點(diǎn)認(rèn)為對于局限性腎癌，若技術(shù)條件允許則均應(yīng)采取PN[1]。隨著科技的發(fā)展，腹腔鏡手術(shù)效果完全媲美以往的開放手術(shù)，且其具有創(chuàng)傷小、恢復(fù)快等優(yōu)勢，在臨床上的應(yīng)用越來越普遍。但對于完全內(nèi)生型腎腫瘤，若實(shí)行腹腔鏡下腎部分切除術(shù)(laparoscopic partial nephre-ctomy，LPN)是對術(shù)者的技術(shù)水平和經(jīng)驗及醫(yī)院的醫(yī)療設(shè)備條件等綜合因素的嚴(yán)峻考驗。所以完成此類復(fù)雜手術(shù)，保證手術(shù)的安全性和準(zhǔn)確性的同時最大限度保留腎功能，是急需解決的難題。伴隨術(shù)中超聲的出現(xiàn)和混合現(xiàn)實(shí)(mixed reality，MR)技術(shù)的發(fā)展，阜陽市人民醫(yī)院嘗試開展此類復(fù)雜手術(shù)。我院于2020年1月-2021年12月共收治3例完全內(nèi)生型腎腫瘤患者，均行LPN，手術(shù)順利，效果滿意，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性分析阜陽市人民醫(yī)院2020年1月-2021年12月行腹腔鏡下腎部分切除術(shù)治療的3例完全內(nèi)生型腎腫瘤患者的臨床資料。其中男性2例，女性1例；腫瘤位于左側(cè)1例，右側(cè)2例；患者平均年齡55(54～56)歲。平均腫瘤直徑2.5(1.8～3.1)cm。術(shù)前血肌酐平均78.4(46.8～135.7)μmol/L。所有患者術(shù)前均行超聲及雙腎計算機(jī)斷層掃描(computed tomography，CT)增強(qiáng)檢查(圖1)并診斷為完全內(nèi)生型腎腫瘤。3例患者TNM分期均為T1aN0M0，RENAL評分為4～10分，平均7.3分。

A：平掃時左腎未見明顯腫物；B：增強(qiáng)掃描動脈期明顯見到左腎腫物強(qiáng)化，邊界清楚；C：增強(qiáng)掃描靜脈期可見瘤體有“快出”的表現(xiàn)；D：冠狀位顯示腫瘤完全位于腎實(shí)質(zhì)內(nèi)。

1.2 混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)重建采用紫薇帝星3D人體可視化閱圖工作站軟件、微軟hololens 2代、MR混合現(xiàn)實(shí)應(yīng)用系統(tǒng)及Ultra View超聲(丹麥BK)進(jìn)行混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)重建。

患者術(shù)前均由我院同一位影像科醫(yī)師行雙腎CT增強(qiáng)檢查，安徽紫薇帝星數(shù)字科技有限公司拷貝出影像數(shù)據(jù)，并安排同一位工程師制作出三維可視化圖像(圖2)，同時將重新整理的數(shù)據(jù)圖像導(dǎo)入至微軟hololens 2代，從而實(shí)現(xiàn)MR技術(shù)。

A：占位組織與周圍血管、淋巴結(jié)關(guān)系；B：占位組織與靜脈血管關(guān)系；C：占位組織與動脈血管關(guān)系；D：占位組織與腎臟關(guān)系。棕色腫物為腎囊腫，黃色腫物為腫瘤，紅色為動脈血管，藍(lán)色為靜脈血管。

1.3 手術(shù)方法患者全身麻醉，取健側(cè)折刀臥位，腋后線肋緣下作一2 cm切口，分離至腹膜后腔。自制氣囊擴(kuò)張腹膜后腔。分別在腋前線、腋中線髂脊上置直徑10 mm穿刺套管，放置腹腔鏡。清理腹膜外脂肪，沿腰大肌打開Gerota筋膜，沿腎臟背側(cè)在腎周脂肪囊外游離至膈頂，游離腎動脈備用，清除腎臟表面脂肪，未見明顯腫瘤膨出。遂將重建的全息影像數(shù)據(jù)導(dǎo)入至微軟hololens 2代，由術(shù)者佩戴微軟hololens 2代，在術(shù)者的視野中可見到虛擬呈現(xiàn)的腎臟和腫瘤，術(shù)者可手控調(diào)整虛擬腎臟的大小，將其與腔鏡系統(tǒng)里的腎臟按1∶1的比例進(jìn)行重疊融合，從而準(zhǔn)確定位腫瘤所在位置；同時將腹腔鏡超聲探頭由套管置入腹腔內(nèi)，在BK超聲中尋及瘤體的位置、大小和深度，發(fā)現(xiàn)超聲探頭探查的瘤體位置與MR技術(shù)中呈現(xiàn)的瘤體位置一致，且與術(shù)前CT結(jié)果相同。術(shù)者使用超聲刀在腎臟表面標(biāo)記出瘤體在腎臟表面的投影，分離并阻斷腎動脈，由于術(shù)前影像學(xué)考慮瘤體為惡性腫瘤，故在距離瘤體邊緣0.5 cm處使用剪刀U型剪開腎實(shí)質(zhì)，尋及腎實(shí)質(zhì)腫瘤，吸引器輔助下沿腫瘤包膜完全剜除腫瘤。剜除后觀察創(chuàng)面，疑似有集合系統(tǒng)損傷者，可用3-0倒刺線縫閉疑似創(chuàng)口。3-0倒刺線連續(xù)縫合內(nèi)層創(chuàng)面，2-0倒刺線連續(xù)免打結(jié)縫合外層創(chuàng)面，閉合傷口。松開腎動脈阻斷夾，觀察創(chuàng)面無活動性出血，將切除的腫瘤置入標(biāo)本袋，完整取出(圖3)。

A：術(shù)者佩戴微軟hololens 2代；B：視野中可見到虛擬呈現(xiàn)的腎臟和腫瘤；C：置入超聲探頭，探查腫瘤位置；D：虛擬影像和術(shù)中超聲標(biāo)記瘤體為同一位置。

1.4 術(shù)后隨訪方式術(shù)后告知患者定期隨訪，隨訪方案主要為電話溝通及門診就診2種。術(shù)后1個月需至門診詢問患者病情變化，復(fù)查肌酐了解腎功能變化，影像學(xué)復(fù)查選擇B超或CT平掃。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法應(yīng)用Microsoft Excel 2016對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計量資料采用平均數(shù)(范圍)表示。

2 結(jié) 果

患者一般臨床資料見表1。本組3例患者均行LPN，無中轉(zhuǎn)開放，術(shù)中均準(zhǔn)確定位內(nèi)生型腎腫瘤的位置，并進(jìn)行完整切除。平均手術(shù)時間205(160～270)min；平均阻斷腎動脈時間26(18～30)min；術(shù)中平均出血110(80～150)mL，均未輸血；平均術(shù)后住院時間7.3(6～9)d。術(shù)后病理診斷：乳頭狀腎細(xì)胞癌2例、嗜酸細(xì)胞腺瘤1例，手術(shù)切緣均為陰性。術(shù)后1個月復(fù)查血肌酐平均99.4(54.7～185.7)μmol/L。術(shù)后1例患者出現(xiàn)肌酐升高情況，該患者術(shù)前肌酐已偏高，伴腎功能不全，術(shù)后1年再次復(fù)查肌酐已降至153.7 μmol/L，基本接近術(shù)前水平。另外2例患者術(shù)前及術(shù)后肌酐無明顯差異。術(shù)后隨訪1～13個月，平均7.7個月。所有患者均獲得隨訪，術(shù)后病情良好，無腫瘤復(fù)發(fā)。

表1 3例完全內(nèi)生型腫瘤患者的臨床資料

3 討 論

完全內(nèi)生型腎腫瘤，顧名思義是指腎實(shí)質(zhì)完全包裹了腫瘤組織，無法肉眼觀察甚至無法觸及到瘤體組織，通過影像學(xué)檢查可探查出腎實(shí)質(zhì)內(nèi)有腫物。邱敏等[2]總結(jié)內(nèi)生型腎腫瘤有以下幾個特點(diǎn)：①腫瘤位置深，被腎實(shí)質(zhì)所包裹，尋找困難；②由于腫瘤鄰近腎竇或集合系統(tǒng)，部分腫瘤同時鄰近腎血管，手術(shù)操作困難，風(fēng)險高;③腫瘤的形狀一般為橢球形，體積較小，一般在T1a期以內(nèi)。本組患者的瘤體平均直徑為2.5 cm，TNM分期均為T1a期，剜除的瘤體形狀類圓形，體積均較??；術(shù)中切除瘤體時疑似有集合系統(tǒng)損傷，用3-0倒刺線縫閉疑似創(chuàng)口，說明瘤體鄰近集合系統(tǒng)。

關(guān)于根治性腎切除術(shù)(radical nephrectomy，RN)和PN比較，目前普遍認(rèn)為PN能更好地保留患者的腎功能[3]，降低腎功能不全及相關(guān)心血管事件的發(fā)生風(fēng)險[4]，提高患者生活質(zhì)量[5]。在本組納入的患者中，例1術(shù)前已經(jīng)出現(xiàn)腎功能不全，例3術(shù)后病理提示嗜酸細(xì)胞腺瘤為良性腫瘤，選擇PN可謂是最佳方案。目前術(shù)前常采用RENAL評分系統(tǒng)評估手術(shù)的難度，從而選擇是否能進(jìn)行PN，本組的平均RENAL評分為7.3(4～10)分，可施行腎部分切除術(shù)。對術(shù)者來說，施行腎部分切除術(shù)的理想目標(biāo)是達(dá)成三連勝，即完整切除腫瘤保證切緣陰性、最大程度減少腎臟損害以及避免術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生，其中最重要的是要保證腫瘤的切緣陰性[6]。

LPN治療完全內(nèi)生型腎腫瘤對術(shù)者來說手術(shù)操作難度較大，學(xué)習(xí)曲線較長，因而如何更快、更準(zhǔn)確定位腫瘤的位置是目前泌尿外科醫(yī)生考慮的一大問題。2016年，邱敏等[2]報道了33例實(shí)時超聲監(jiān)測下行后腹腔鏡下腎部分切除術(shù)治療完全內(nèi)生型腎腫瘤的研究，腎動脈阻斷時間平均26 min，術(shù)后切緣均為陰性。而本研究中，患者術(shù)前影像學(xué)診斷均考慮為惡性腫瘤，因而均在瘤體包膜外5 mm處切除腫瘤，腎動脈阻斷時間平均26 min，術(shù)后切緣均為陰性，與文獻(xiàn)報道相似。然而術(shù)中超聲不僅需要配備專門的腹腔超聲設(shè)備，而且要求術(shù)者具備扎實(shí)的超聲影像知識，但超聲定位無法給予準(zhǔn)確瘤體范圍界定，為了避免瘤體殘留，難免將切除的范圍進(jìn)行擴(kuò)大，導(dǎo)致正常腎組織被切除，加重了腎功能的損害。同時單一的定位方式依舊無法保證手術(shù)的安全性。

近幾年，眾學(xué)者探討研究各種內(nèi)生型腎腫瘤的定位方法，以此降低術(shù)中操作難度，縮短學(xué)習(xí)曲線。孫圣坤等[7]應(yīng)用軟件重建數(shù)字腎模型，利用模型計算并記錄腫瘤與腎臟各個邊緣的距離，再將數(shù)據(jù)應(yīng)用到術(shù)中，得到瘤體的大致位置。王江平等[8]采用3D打印制作出內(nèi)生型腎癌的“洞口”腎臟模型，術(shù)中將腎臟模型拓片置入實(shí)體腎臟表面，留有的洞口即為腫瘤的位置，從而達(dá)到定位的效果。但這兩種方案都依靠術(shù)者主觀觀察與判斷，且數(shù)據(jù)或拓片需在模型與實(shí)物中轉(zhuǎn)化，難免產(chǎn)生誤差。武鵬等[9]報道了15例運(yùn)用混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)聯(lián)合達(dá)芬奇機(jī)器人再結(jié)合術(shù)中超聲輔助定位行完全內(nèi)生型腎腫瘤切除術(shù)，明顯降低了手術(shù)難度，展現(xiàn)出在腫瘤定位和手術(shù)安全性方面的優(yōu)勢。王亞楠等[10]報道了11例全息影像技術(shù)聯(lián)合達(dá)芬奇機(jī)器人輔助系統(tǒng)精準(zhǔn)定位和剜除內(nèi)生型腎腫瘤，手術(shù)均順利完成，無切緣陽性，安全有效。

隨著科技的發(fā)展，混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)給予了臨床醫(yī)生新的靈感。通過相關(guān)軟件，技術(shù)人員可以將2D影像圖像轉(zhuǎn)化成3D的虛擬模型，同時在通過混合現(xiàn)實(shí)設(shè)備將3D虛擬模型與現(xiàn)實(shí)事物進(jìn)行交叉融合。邢金春[11]等指出全息影像技術(shù)在外科手術(shù)的術(shù)前、術(shù)中能夠發(fā)揮重要的輔助作用，利用全息影像瀏覽軟件，通過頭戴混合現(xiàn)實(shí)設(shè)備或達(dá)芬奇機(jī)器人手術(shù)系統(tǒng)，術(shù)者可以將3D虛擬模型和真實(shí)術(shù)野進(jìn)行實(shí)時影像融合。但達(dá)芬奇機(jī)器人價格極其昂貴，無法常規(guī)開展，而目前混合現(xiàn)實(shí)智能眼鏡已經(jīng)普及。因而我們團(tuán)隊術(shù)前對患者行CT增強(qiáng)檢查，技術(shù)人員將增強(qiáng)的影像數(shù)據(jù)制作出三維重建數(shù)據(jù)，并導(dǎo)入微軟hololens 2代設(shè)備中，術(shù)中患者可頭戴該智能眼鏡，清晰地將虛擬模型與現(xiàn)實(shí)腎臟相重疊，達(dá)到準(zhǔn)確定位腫瘤的目的。在整個治療過程中，我們有如下體會：①術(shù)前行三維重建，較單純的CT圖像，可清晰直觀地顯示出瘤體的大小、位置、形態(tài)，以及供應(yīng)血管情況和周圍臟器組織的毗鄰關(guān)系；且在全息影像技術(shù)下，操作者可360°旋轉(zhuǎn)、自由縮放調(diào)節(jié)腎臟的大??；②術(shù)前輔助醫(yī)患溝通：通過三維圖像，在手機(jī)上就能將病情立體直觀地展示給患者及其家屬，更方便講解患者的病情、手術(shù)方案及手術(shù)的復(fù)雜難度和風(fēng)險，更容易得到他們的理解；③術(shù)中將虛擬影像投影至腹腔視野中，可清晰地辨認(rèn)出病灶大小、位置及供應(yīng)的血管分支，可迅速尋找并游離出阻斷的腎動脈，減少了手術(shù)時間，在阻斷動脈時，可阻斷供應(yīng)瘤體的動脈分支，最大程度減少了腎臟熱缺血時間，更好地保護(hù)腎臟功能；④聯(lián)合術(shù)中超聲能更加確切定位隱藏在腎實(shí)質(zhì)內(nèi)的病灶，增加了術(shù)者實(shí)施手術(shù)的信心，果斷地切開、剜除腫瘤，減少了腎動脈阻斷時間，同時避免過度切除正常腎臟組織。本研究仍具有其局限性：①術(shù)者頭戴微軟hololens 2代，投影的圖像會隨著術(shù)者活動而改變，無法做到時刻與現(xiàn)實(shí)腎臟重疊融合；②目前研究的病例數(shù)量有限，需繼續(xù)增加病例數(shù)，進(jìn)一步證明該技術(shù)的有效性和安全性。

綜上所述，科技的發(fā)展讓微創(chuàng)更微創(chuàng)，讓不可能變?yōu)榭赡?，讓?fù)雜變得簡單?；旌犀F(xiàn)實(shí)技術(shù)聯(lián)合實(shí)時超聲治療完全內(nèi)生型腎腫瘤，為腹腔鏡手術(shù)的成功增添了保障，可以完整切除瘤體，最大限度地保留腎單位，明顯降低了手術(shù)難度。