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3D 打印技术在腹腔镜超选择性阻断保留肾单位手术中的应用

摘要  目的:探讨 3D 打印技术在在腹腔镜超选择性阻断保留肾单位手术(NSS)中的应用效果。方法:回顾性分析 26 例肾肿瘤患者的临床资料,其中 A 组为 3D 打印指导的超清腹腔镜超选择性阻断保留肾单位手术,共 12 例;B 组为无 3D 打印指导的超清腹腔镜超选择性阻断保留肾单位手术,共 14 例。比较手术时间、阻断时间、阻断正确率、术中出血量、术后引流量、术前术后肾小球滤过率(GFR)等指标的差异。结果:26 例手术均顺利完成,A 组和B组手术时间分别为(101. 4±12. 5) min 和(113. 1±15. 1) min,阻断正确率分别为 100%(12/12)和 71. 4%(10/14),术中出血量分别为(118. 0±20. 3)  mL 和(150. 0±31. 6)  mL,术后切口引流量分别为(112. 0±17. 2)  mL 和(137. 0±41. 3)mL,以上两组差异均有统计学意义(P<0. 05);A 组和B 组阻断时间分别为(25. 2±2. 4)  min 和(27. 4±3. 3)  min,差异无统计学意义(P>0. 05),术前术后 A 组和B 组GFR 差异无统计学意义(P>0. 05)。结论:肾部分切除术中采用超选择性阻断肾动脉分支,对术后术肾肾功能具有明显的保护作用;3D 打印在腹腔镜超选择性阻断保留肾单位手术中,具有很强指导意义,能明显提高阻断的准确率,减少手术时间,降低出血的风险。
关键词: 3D 打印;肾部分切除术;腹腔镜;肾肿瘤;超选择性阻断
       肾肿瘤在我国泌尿系统常见肿瘤中居于第 2 位[1],手术治疗仍是最有效的治疗方法。手术方式分为两种 :根治性肾切除术(radical nephrectomy,RN)和肾部分切除术(partial nephrectomy,PN)。这两种手术方式的肿瘤学预后无明显差异,而 RN 术后导致慢性肾脏疾病(chronic  kidney  disease,CKD)的发病风险显著增加,因此大多数国内外观点认为对于 cT1  期肾肿瘤只要技术上可行,都可采用 PN,并且腹腔镜下肾部分切除术已逐渐被公认为治疗cT1 期肾肿瘤的标准手术方式[2]。传统的腹腔镜肾部分切除术一般都是将肾动脉主干行暂时性阻断, 这种阻断方式在阻断肿瘤血供的同时,也阻断了正常肾单位的血供,这样在恢复肾血流时,必然导致正常肾组织的缺血再灌注损伤。
       近年来,超选择性阻断肾部分切除术渐渐成为处理肾肿瘤的主流,这种技术相对于全阻断来说, 它不但能够提供一个相对无出血的区域使手术顺利完成,而且能够最大限度减少热缺血对术肾功能带来的损害。目前肾部分切除术中超选择性阻断的实施主要是根据术前的泌尿系 CT 或 MRI 来进行,而肾动脉分支复杂且存在变异,这样势必存在阻断不全或阻断错误而导致术中需改成肾动脉主干阻断或其他方式。目前 3D 打印技术在医学领域发展迅速,且在骨科、颌面部等手术中具有很强的指导作用。鉴于此种情况,我们在 2015 年 7 月至2017 年 9 月的临床工作中在超选择性阻断手术之前,先对肾脏肿瘤、动静脉系统、集合系统进行 3D 打印,在 3D 打印指导下进行超清腹腔镜超选择性阻断保留肾单位手术,取得良好的治疗效果。
一、资料与方法
1、纳入和排除标准    纳入标准:①2015 年 7 月至2017 年 9 月期间,武汉大学人民医院就诊,入院均行彩超、SPECT 肾动态显像测定双肾肾小球滤过率(GFR)、肾动脉 CT 血管造影(CTA)、CT 尿路造影(CTU)或 MRI 检查诊断为肿 瘤(包 括良恶性肿瘤);② 符合中国泌尿外科疾病诊断治疗指南(2014版)保留肾单位手术的适应证、禁忌证;③ 所有患者手术均由同一术者实施,无中转开放手术。
排除标准:① 单侧多发肾肿瘤;② 健侧肾脏合并有其他影响肾功能的病变;③ 合并有慢性肾病等影响肾功能的疾病;④改开放手术的患者。
2、病例资料  收集 26 例接受肾部分切除术的肾肿瘤患者的完整临床资料,入选病例均行保留肾单位肾部分切除手术,并分成 2 组,其中 A 组为 3D 打印指导的超清腹腔镜超选择性阻断保留肾单位手术,共 12 例;B 组为无 3D 打印指导的超清腹腔镜超选择性阻断保留肾单位手术,共 14 例。两组手术均由具有丰富的腹腔镜手术经验的同一手术医师完成,各组患者在年龄、性别、肿瘤侧别、体质量指数、肿瘤大小、肿瘤 R. E. N. A. L 评分、术前术肾 GFR(mL/min)等差异无统计学意义。见表 1。
3、3D 打印模型制作   所有患者均签署治疗知情同意书后,采用 64 层螺旋 CT 对患者进行肾动脉CTA+CTU(CTU 包括平扫期、增强后皮质期、髓质期、排泄期),扫描结束后行薄层重建,将所有数据传入工作站,再用 DVD 刻录光盘提取所有CT 检查的DICOM 格式文件,交由 3D 打印公司对肾脏模型进行打印,打印完后行人工着色。见图 1。






表 1    两组肾肿瘤手术患者的基本临床资料比较   -±s
患者术前CT及肾脏 3D 打印模型_期刊发表





图 1 患者术前CT(图A)及肾脏 3D 打印模型(图B 和图C)
4、手术设备及方法 A 组所有患者术前均对术肾进行肾脏模型 3D 打印。所有患者均采用全麻, 健侧卧位。经后腹腔入路,后腹腔间隙建立、套管置入位置及气腹压力参考文献[3]。术中充分游离肾脏,并充分暴露肾动脉主干及分支,以备必要时快速改成主干阻断。在 3D 打印的指导下辨认供应肿瘤分支动脉,“ 哈巴狗钳”超选择性阻断后,距肿瘤边缘 0. 5~1 cm 用剪刀锐性完整切除肿瘤,分别用 3‐0 和 2‐0 倒刺线免打结方式双层缝合肾实质,再松开“ 哈巴狗钳”。降低气腹压,观察创面有无出血。标本袋取出肿瘤,腹膜后留置橡皮引流管。术后绝对卧床休息 5~7 d。B 组手术由同一术者实施,手术方法同 A 组,术前不行 3D 打印,见图 2。
肿瘤动脉及术中显露的肾动脉分支_文章发表








图 2 术中显露的肾动脉分支
白色箭头所标示的为供应肿瘤动脉
5、术中、术后观察指标及随访指标  术中观察手术时间、阻断时间、阻断正确率、术中出血量、术后引流量、住院时间、转全阻断率、输血率、切缘阳性率 、术 后 3 个月 SPECT 肾动态显像测定双肾GFR 等指标。手术时间为切开皮肤至手术完成后皮肤缝合完毕的时间。超选择性阻断正确的指标为阻断后出血量及速度在可控范围内,不影响肿瘤切除及肾脏创面缝合。术后随访指标包括血常规、血生化、胸片、彩超、SPECT 肾动态显像测定双肾GFR、CT 等。
6、统计学方法应用SPSS 22. 0 版软件进行数据统计。计量资料采用均数±标准差(-x±s)表示,采用两独立样本t 检验比较两组间差异,计数资料采用χ2 检验(确切概率法),以P<0. 05 为差异有统计学意义。
二、结果
       本组 26 例手术均顺利完成,无中转开放手术。两 组 手 术 时 间 分 别 为(101. 4±12. 5) min 和(113. 1±15. 1)min,两组差异有统计学意义(P< 0. 05);阻断时间分别为(25. 2±2. 4)min 和(27. 4±3. 3)min,两组差异无统计学意义(P=0. 059,略大于 0. 05);阻断正确率 A 组和 B 组比较差异有统计学意 义(P<0. 05);术 中出血量分别 为(118. 0± 20. 3)mL 和(150. 0±31. 6)mL,两组差异有统计学 意 义 (P<0. 05); 术 后 切 口 引 流 量 分 别 为(112. 0±17. 2) mL 和(137. 0±41. 3) mL,两组差异有统计学意义(P<0. 05);术前术后 A 组和 B 组GFR 差异无统计学意义(P>0. 05);术后住院时间两组差异无统计学意义(P>0. 05);阻断正确率及转全阻断率:A 组均阻断正确,无转主干阻断病例,B 组有 4 例阻断后出血严重,影响术野,改成肾动脉主干阻断,A 组和B 组比较差异有统计学意义(P<0. 05);所有病例中 A 组无输血,B 组有 1 例输血,因术前贫血,且术中出血约 250  mL,术中输血为避免贫血进一步加重,其余患者均未输血;所有病例中 A 组病例无切缘阳性,B 组有 1 例切缘阳性;A 组和 B组的术前术后 GFR 差异均无统计学意 义(P>0. 05)。B 组有 1 例肾周血肿,保守治疗后痊愈。两组均无漏尿、大出血、术后行介入栓塞治疗等病例。病理结果示:透明细胞癌 18 例,错构瘤 4 例,嫌色细胞癌 1 例,乳头状癌 1 例。术后术后所有患者随访3~17 个月,复查 CT 未见肿瘤复发。3 组术后指标对照见表 2 和表 3。






表 2    两组肾肿瘤手术患者的手术结果比较   -±s



表 3    两组肾肿瘤手术患者的肾功能的比较   -±s, mL/min)
三、讨论
目前,腹腔镜肾部分切除术已成为cT1 期肾肿瘤的标准治疗方法,因为cT1期肿瘤体积比较小、生长速度相对较慢、且转移潜能较低,所以行肾部分切除术的疗效与根治性肾切除术的疗效相当,且不明显增加术后并发症。肾部分切除术尤其适合解剖性或功能性孤立肾、对侧肾脏不全、双侧肾癌、对侧肾脏存在可能危及肾功能疾病的患者。随着腹腔镜技术的不断成熟及腔镜器械的不断发展,腹腔镜肾部分切除术的开展越来越多广泛,适应证也越来越宽,对肿瘤大小的限定越来越小,临床分期 T1b(肿瘤直径 4~7 cm)也可选择行肾部分切除术[4]。有文献报道[5],肿瘤最大径>4 cm 的肾癌中,根治性肾切除与部分肾切除具有相似的肿瘤特异性生存率和无复发生存率。Tan[6]等通过对老年人群早期肾肿瘤进行回顾性配对研究表明,肾部分切除组与根治性肾切除组的肿瘤特异性生存率分别为 98% 和 95%,差异无统计学意义。本组均采用肾部分切除,术后所有患者随访 3~17 个月,复查 CT 未见肿瘤复发。
肾部分切除术关键在于保证完整切除肿瘤,最大限度保护肾功能。而保护肾功能最重要的就是缩短热缺血时间。而如何缩短热缺血时间,最好地保护肾功能一直是泌尿外科医师追求的目标。Por‐piglia 等[7]通过对 53 例腹腔镜肾部分切除患者术中热缺血时间和术后肾功能等数据进行统计分析,认为肾脏热缺血时间应尽量短,最好不超过 25 min,热缺血时间超过 25 min 的患者术后肾功能恢复明显比没超过 25 min 的差。Viprakasit 等[8]发现对于一些肿瘤深入肾实质较浅、外生且局限于肾脏一极的肾肿瘤,在行肾部分切除时可以不阻断肾蒂血管, 通过应用肾实质阻断钳,从而实现患肾绝大部分的 肾实质无热缺血,最大限度的保护肾功能。但这种 局部肾实质阻断技术对肿瘤位置要求较高,对设备 和技术要求较高,因而应用受到很大的限制。Shao 等[9]对 38 例 T1  期(≤7  cm)肾肿瘤行肾段动脉阻断的腹腔镜肾部分切除,通过与平常肾动脉主干阻断的腹腔镜肾部分切除相比较,肾段动脉阻断组的热缺血时间和出血量较肾动脉主干阻断组略有增加,但术后肾功能的恢复较后者好,差异有统计学意义。但由于肾段动脉变异较多以及肾门肿瘤对肾段动脉解剖的影响,产生难以控制的出血明显增加,中转开放手术的概率明显增加。Simone 等[10]通过对101 例T1a肿瘤患者的进行对照研究表明,术前采用介入栓塞的方法对肿瘤血管进行超选择性栓塞,术中不阻断肾动脉,克服了热缺血时间的限制,术前术后患侧肾功能无差异,术后并发症少。Bigot等[11]应用混合手术室对3 例T1a 肿瘤患者进行肿瘤血管栓塞和腹腔镜肾部分切除术,两个过程在混合手术室同时进行,无需对患者进行多次转运,且术中可通过造影直接看到创面是否有出血,可以实时监控和处理出血,克服了热缺血时间的限制,同时明显地减少了术后出血的可能。国内李鹏等[12]回顾性分析长海医院泌尿外科收治的23 例肾恶性肿瘤患者接受同一术者经腹腹腔镜肾部分切除术的临床资料,比较超选择性肾动脉分支阻断术(10 例)和肾动脉主干阻断术(13 例)对手术时间、术中出血量及术后肾功能等临床参数的影响,研究表明超选择性分支动脉阻断术对肾功能损害低于传统的肾动脉主干阻断术,有利于腹腔镜下肾部分切除术后肾功能的早期恢复。陈少豪等[13]回顾性分析73 例R. E. N. A. L 评分≤6 的肾肿瘤患者的临床资料,所有患者均行腹腔镜肾部分切除术,其中54 例行肾动脉阻断,19 例肾动脉无阻断,认为阻断肾动脉可减少术中出血且不增加切缘阳性率,阻断和不阻断肾动脉对近期肾功能的影响有差别,而对远期肾功能影响无差别。本研究中大部分阻断时间在 25 min 以上,而两组术前术后术肾肾功能却没有明显差异,这与我们在术中均采用超选择性阻断很有关联,表明肾部分切除术中采用超选择性阻断,对肾功能起到了明显的保护作用,这也与上述文献结论相似。
      3D 打印技术也称三维打印技术,又称增材制造技术,是通过 3D 打印机通过分层加工、叠加成形的方式逐层增加材料打印出 3D 实体,它最早诞生于20 世纪 80 年代[14],起初被用于工业生产设计中。近年来,3D 打印技术迅速发展,并广泛应用于医学教育、导板辅助手术、结合生物材料植入等领域,尤其是颌面部、口腔等部位整形手术。葛宏伟等[15]对收治的 10 例拟行腹腔镜下肾部分切除术的T1 期肾肿瘤患者的肾脏进行 3D 打印,并对医学专业人员和患者进行开放性问卷调查,结果表明 3D 打印模型能够有效地显示肿瘤与肾脏的解剖关系,并可以很好地帮助医生进行术前手术规划,还能用于跟患者交流,使术前医患沟通变得顺畅。汤润等[16]对 5 例患者的肾结石应用 3D 打印机打印出患者的 3D 肾脏和肾结石模型,由高年资主任医师和住院医师分别对打印出的肾脏模型进行模拟经皮肾穿刺,结果证实 3D 打印出的肾脏真实再现患者肾脏及结石的解剖细节,对于术前手术规划和教学模拟穿刺具有非常积极的意义。王东文等[17]对 37 例cT1 期肾肿瘤行腹腔镜肾部分切除的患者的临床资料进行回顾性分析,术前将各位患者的 CT 数据进行三维重建并建立个体化三维数字模型,再运用 3D 打印机打印出个体化三维打印实物模型,并分别应用 CT 胶片和三维打印模型跟患者和家属沟通,认为三维数字模型结合三维打印实物模型演示可明显提高患方在术前对腹腔镜肾部分切术手术的认知和理解程度。
       本研究中 ,A  组 12 例患者术前均行 CTU 和CTA,并提取 DICOM 格式文件对术肾行 3D 打印,我们认为肾脏 3D 模型能清楚的显示肾脏的动静脉、集合系统、肿瘤大小、位置及与集合系统的关系,以及肾脏与肿瘤的关系,从而指导术前的手术规划,并在术中用于指导超选择性阻断,阻断正确率 100%(12/12),明显高于 B 组,转全阻断率明显低于B 组,减少术中术后出血量。本研究还显示 A 组患者实施 3D 打印指导下超清腹腔镜超选择性阻断保留肾单位手术,能够达到快速精准地阻断供应 肿瘤的血管分支,明显比 B 组减少手术时间、术中出血量、术后引流量。本研究中两组手术的阻断时间也倾向于差异有统计学意义,这与术前、术中 3D 打印指导并在术中行动脉分支精确阻断有关,因样本量较小,还需进一步研究。与国内李鹏等[12]比较,A组在手术时间、术中出血量明显减少,在术后引流量上差异不大。与国外Desai 等[18]相比较,A 组在手术时间明显减少,术中出血量稍减少。
       本研究资料还提示 3D 打印可能在一定程度上能够降低肾肿瘤切缘阳性率,因数据量小,A 组与其他组对比无统计学意义,还需进一步研究。但因目前 3D 打印技术尚较昂贵,这可能与这项技术还没有规模化、深入化、广泛化有关,一旦它批量应用, 成本将大幅度降低,且以后可能纳入医保报销范围,能为更多的广大患者服务。虽然目前 3D 打印技术仍未在临床上广泛推广,但我们相信在不久的 将来在多个领域它必将流行。
      当然,本研究还存在不少局限和不足:首先,病例数较少,包括研究中涉及的切缘阳性率、阻断时间等指标,还需更大量的病例进一步证实;第二,随访时间还不够长,肾部分切除术的长远期效果尚需更长时间的随访来确定;第三,回顾性研究有其必然的局限性,我们正在进一步研究将 3D 超清腹腔镜和 3D 打印技术结合起来,一起运用于保留肾单位手术中,并与 2D 腹腔镜下作比较,研究的数据将进一步做报道。
       综上所述,肾部分切除术中采用超选择性阻断肾动脉分支,对术后术肾短期肾功能具有明显的保护作用;3D 打印在腹腔镜超选择性阻断保留肾单位手术中,具有很强指导意义,能明显提高阻断的准确率,减少手术时间,降低出血的风险。因此,3D 打印指导下的腹腔镜超选择性阻断保留肾单位手术是一项精准、有效、安全的技术,在经济水平允许的情况下,值得推广。
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3D 打印技术在腹腔镜超选择性阻断保留肾单位手术中的应用
摘要  目的:探讨 3D 打印技术在在腹腔镜超选择性阻断保留肾单位手术(NSS)中的应用效果。方法:回顾性分析 26 例肾肿瘤患者的临床资料,其中 A 组为 3D 打印指导的超清腹腔镜超选择性阻断保留肾单位手术,共 12 例;B 组为无 3D 打印指导的超清腹腔镜超选择性阻断保留肾单位手术,共 14 例。比较手术时间、阻断时间、阻断正确率、术中出血量、术后引流量、术前术后肾小球滤过率(GFR)等指标的差异。结果:26 例手术均顺利完成,A 组和B组手术时间分别为(101. 4±12. 5) min 和(113. 1±15. 1) min,阻断正确率分别为 100%(12/12)和 71. 4%(10/14),术中出血量分别为(118. 0±20. 3)  mL 和(150. 0±31. 6)  mL,术后切口引流量分别为(112. 0±17. 2)  mL 和(137. 0±41. 3)mL,以上两组差异均有统计学意义(P<0. 05);A 组和B 组阻断时间分别为(25. 2±2. 4)  min 和(27. 4±3. 3)  min,差异无统计学意义(P>0. 05),术前术后 A 组和B 组GFR 差异无统计学意义(P>0. 05)。结论:肾部分切除术中采用超选择性阻断肾动脉分支,对术后术肾肾功能具有明显的保护作用;3D 打印在腹腔镜超选择性阻断保留肾单位手术中,具有很强指导意义,能明显提高阻断的准确率,减少手术时间,降低出血的风险。
关键词: 3D 打印;肾部分切除术;腹腔镜;肾肿瘤;超选择性阻断
       肾肿瘤在我国泌尿系统常见肿瘤中居于第 2 位[1],手术治疗仍是最有效的治疗方法。手术方式分为两种 :根治性肾切除术(radical nephrectomy,RN)和肾部分切除术(partial nephrectomy,PN)。这两种手术方式的肿瘤学预后无明显差异,而 RN 术后导致慢性肾脏疾病(chronic  kidney  disease,CKD)的发病风险显著增加,因此大多数国内外观点认为对于 cT1  期肾肿瘤只要技术上可行,都可采用 PN,并且腹腔镜下肾部分切除术已逐渐被公认为治疗cT1 期肾肿瘤的标准手术方式[2]。传统的腹腔镜肾部分切除术一般都是将肾动脉主干行暂时性阻断, 这种阻断方式在阻断肿瘤血供的同时,也阻断了正常肾单位的血供,这样在恢复肾血流时,必然导致正常肾组织的缺血再灌注损伤。
       近年来,超选择性阻断肾部分切除术渐渐成为处理肾肿瘤的主流,这种技术相对于全阻断来说, 它不但能够提供一个相对无出血的区域使手术顺利完成,而且能够最大限度减少热缺血对术肾功能带来的损害。目前肾部分切除术中超选择性阻断的实施主要是根据术前的泌尿系 CT 或 MRI 来进行,而肾动脉分支复杂且存在变异,这样势必存在阻断不全或阻断错误而导致术中需改成肾动脉主干阻断或其他方式。目前 3D 打印技术在医学领域发展迅速,且在骨科、颌面部等手术中具有很强的指导作用。鉴于此种情况,我们在 2015 年 7 月至2017 年 9 月的临床工作中在超选择性阻断手术之前,先对肾脏肿瘤、动静脉系统、集合系统进行 3D 打印,在 3D 打印指导下进行超清腹腔镜超选择性阻断保留肾单位手术,取得良好的治疗效果。
一、资料与方法
1、纳入和排除标准    纳入标准:①2015 年 7 月至2017 年 9 月期间,武汉大学人民医院就诊,入院均行彩超、SPECT 肾动态显像测定双肾肾小球滤过率(GFR)、肾动脉 CT 血管造影(CTA)、CT 尿路造影(CTU)或 MRI 检查诊断为肿 瘤(包 括良恶性肿瘤);② 符合中国泌尿外科疾病诊断治疗指南(2014版)保留肾单位手术的适应证、禁忌证;③ 所有患者手术均由同一术者实施,无中转开放手术。
排除标准:① 单侧多发肾肿瘤;② 健侧肾脏合并有其他影响肾功能的病变;③ 合并有慢性肾病等影响肾功能的疾病;④改开放手术的患者。
2、病例资料  收集 26 例接受肾部分切除术的肾肿瘤患者的完整临床资料,入选病例均行保留肾单位肾部分切除手术,并分成 2 组,其中 A 组为 3D 打印指导的超清腹腔镜超选择性阻断保留肾单位手术,共 12 例;B 组为无 3D 打印指导的超清腹腔镜超选择性阻断保留肾单位手术,共 14 例。两组手术均由具有丰富的腹腔镜手术经验的同一手术医师完成,各组患者在年龄、性别、肿瘤侧别、体质量指数、肿瘤大小、肿瘤 R. E. N. A. L 评分、术前术肾 GFR(mL/min)等差异无统计学意义。见表 1。
3、3D 打印模型制作   所有患者均签署治疗知情同意书后,采用 64 层螺旋 CT 对患者进行肾动脉CTA+CTU(CTU 包括平扫期、增强后皮质期、髓质期、排泄期),扫描结束后行薄层重建,将所有数据传入工作站,再用 DVD 刻录光盘提取所有CT 检查的DICOM 格式文件,交由 3D 打印公司对肾脏模型进行打印,打印完后行人工着色。见图 1。






表 1    两组肾肿瘤手术患者的基本临床资料比较   -±s
患者术前CT及肾脏 3D 打印模型_期刊发表





图 1 患者术前CT(图A)及肾脏 3D 打印模型(图B 和图C)
4、手术设备及方法 A 组所有患者术前均对术肾进行肾脏模型 3D 打印。所有患者均采用全麻, 健侧卧位。经后腹腔入路,后腹腔间隙建立、套管置入位置及气腹压力参考文献[3]。术中充分游离肾脏,并充分暴露肾动脉主干及分支,以备必要时快速改成主干阻断。在 3D 打印的指导下辨认供应肿瘤分支动脉,“ 哈巴狗钳”超选择性阻断后,距肿瘤边缘 0. 5~1 cm 用剪刀锐性完整切除肿瘤,分别用 3‐0 和 2‐0 倒刺线免打结方式双层缝合肾实质,再松开“ 哈巴狗钳”。降低气腹压,观察创面有无出血。标本袋取出肿瘤,腹膜后留置橡皮引流管。术后绝对卧床休息 5~7 d。B 组手术由同一术者实施,手术方法同 A 组,术前不行 3D 打印,见图 2。
肿瘤动脉及术中显露的肾动脉分支_文章发表








图 2 术中显露的肾动脉分支
白色箭头所标示的为供应肿瘤动脉
5、术中、术后观察指标及随访指标  术中观察手术时间、阻断时间、阻断正确率、术中出血量、术后引流量、住院时间、转全阻断率、输血率、切缘阳性率 、术 后 3 个月 SPECT 肾动态显像测定双肾GFR 等指标。手术时间为切开皮肤至手术完成后皮肤缝合完毕的时间。超选择性阻断正确的指标为阻断后出血量及速度在可控范围内,不影响肿瘤切除及肾脏创面缝合。术后随访指标包括血常规、血生化、胸片、彩超、SPECT 肾动态显像测定双肾GFR、CT 等。
6、统计学方法应用SPSS 22. 0 版软件进行数据统计。计量资料采用均数±标准差(-x±s)表示,采用两独立样本t 检验比较两组间差异,计数资料采用χ2 检验(确切概率法),以P<0. 05 为差异有统计学意义。
二、结果
       本组 26 例手术均顺利完成,无中转开放手术。两 组 手 术 时 间 分 别 为(101. 4±12. 5) min 和(113. 1±15. 1)min,两组差异有统计学意义(P< 0. 05);阻断时间分别为(25. 2±2. 4)min 和(27. 4±3. 3)min,两组差异无统计学意义(P=0. 059,略大于 0. 05);阻断正确率 A 组和 B 组比较差异有统计学意 义(P<0. 05);术 中出血量分别 为(118. 0± 20. 3)mL 和(150. 0±31. 6)mL,两组差异有统计学 意 义 (P<0. 05); 术 后 切 口 引 流 量 分 别 为(112. 0±17. 2) mL 和(137. 0±41. 3) mL,两组差异有统计学意义(P<0. 05);术前术后 A 组和 B 组GFR 差异无统计学意义(P>0. 05);术后住院时间两组差异无统计学意义(P>0. 05);阻断正确率及转全阻断率:A 组均阻断正确,无转主干阻断病例,B 组有 4 例阻断后出血严重,影响术野,改成肾动脉主干阻断,A 组和B 组比较差异有统计学意义(P<0. 05);所有病例中 A 组无输血,B 组有 1 例输血,因术前贫血,且术中出血约 250  mL,术中输血为避免贫血进一步加重,其余患者均未输血;所有病例中 A 组病例无切缘阳性,B 组有 1 例切缘阳性;A 组和 B组的术前术后 GFR 差异均无统计学意 义(P>0. 05)。B 组有 1 例肾周血肿,保守治疗后痊愈。两组均无漏尿、大出血、术后行介入栓塞治疗等病例。病理结果示:透明细胞癌 18 例,错构瘤 4 例,嫌色细胞癌 1 例,乳头状癌 1 例。术后术后所有患者随访3~17 个月,复查 CT 未见肿瘤复发。3 组术后指标对照见表 2 和表 3。






表 2    两组肾肿瘤手术患者的手术结果比较   -±s



表 3    两组肾肿瘤手术患者的肾功能的比较   -±s, mL/min)
三、讨论
目前,腹腔镜肾部分切除术已成为cT1 期肾肿瘤的标准治疗方法,因为cT1期肿瘤体积比较小、生长速度相对较慢、且转移潜能较低,所以行肾部分切除术的疗效与根治性肾切除术的疗效相当,且不明显增加术后并发症。肾部分切除术尤其适合解剖性或功能性孤立肾、对侧肾脏不全、双侧肾癌、对侧肾脏存在可能危及肾功能疾病的患者。随着腹腔镜技术的不断成熟及腔镜器械的不断发展,腹腔镜肾部分切除术的开展越来越多广泛,适应证也越来越宽,对肿瘤大小的限定越来越小,临床分期 T1b(肿瘤直径 4~7 cm)也可选择行肾部分切除术[4]。有文献报道[5],肿瘤最大径>4 cm 的肾癌中,根治性肾切除与部分肾切除具有相似的肿瘤特异性生存率和无复发生存率。Tan[6]等通过对老年人群早期肾肿瘤进行回顾性配对研究表明,肾部分切除组与根治性肾切除组的肿瘤特异性生存率分别为 98% 和 95%,差异无统计学意义。本组均采用肾部分切除,术后所有患者随访 3~17 个月,复查 CT 未见肿瘤复发。
肾部分切除术关键在于保证完整切除肿瘤,最大限度保护肾功能。而保护肾功能最重要的就是缩短热缺血时间。而如何缩短热缺血时间,最好地保护肾功能一直是泌尿外科医师追求的目标。Por‐piglia 等[7]通过对 53 例腹腔镜肾部分切除患者术中热缺血时间和术后肾功能等数据进行统计分析,认为肾脏热缺血时间应尽量短,最好不超过 25 min,热缺血时间超过 25 min 的患者术后肾功能恢复明显比没超过 25 min 的差。Viprakasit 等[8]发现对于一些肿瘤深入肾实质较浅、外生且局限于肾脏一极的肾肿瘤,在行肾部分切除时可以不阻断肾蒂血管, 通过应用肾实质阻断钳,从而实现患肾绝大部分的 肾实质无热缺血,最大限度的保护肾功能。但这种 局部肾实质阻断技术对肿瘤位置要求较高,对设备 和技术要求较高,因而应用受到很大的限制。Shao 等[9]对 38 例 T1  期(≤7  cm)肾肿瘤行肾段动脉阻断的腹腔镜肾部分切除,通过与平常肾动脉主干阻断的腹腔镜肾部分切除相比较,肾段动脉阻断组的热缺血时间和出血量较肾动脉主干阻断组略有增加,但术后肾功能的恢复较后者好,差异有统计学意义。但由于肾段动脉变异较多以及肾门肿瘤对肾段动脉解剖的影响,产生难以控制的出血明显增加,中转开放手术的概率明显增加。Simone 等[10]通过对101 例T1a肿瘤患者的进行对照研究表明,术前采用介入栓塞的方法对肿瘤血管进行超选择性栓塞,术中不阻断肾动脉,克服了热缺血时间的限制,术前术后患侧肾功能无差异,术后并发症少。Bigot等[11]应用混合手术室对3 例T1a 肿瘤患者进行肿瘤血管栓塞和腹腔镜肾部分切除术,两个过程在混合手术室同时进行,无需对患者进行多次转运,且术中可通过造影直接看到创面是否有出血,可以实时监控和处理出血,克服了热缺血时间的限制,同时明显地减少了术后出血的可能。国内李鹏等[12]回顾性分析长海医院泌尿外科收治的23 例肾恶性肿瘤患者接受同一术者经腹腹腔镜肾部分切除术的临床资料,比较超选择性肾动脉分支阻断术(10 例)和肾动脉主干阻断术(13 例)对手术时间、术中出血量及术后肾功能等临床参数的影响,研究表明超选择性分支动脉阻断术对肾功能损害低于传统的肾动脉主干阻断术,有利于腹腔镜下肾部分切除术后肾功能的早期恢复。陈少豪等[13]回顾性分析73 例R. E. N. A. L 评分≤6 的肾肿瘤患者的临床资料,所有患者均行腹腔镜肾部分切除术,其中54 例行肾动脉阻断,19 例肾动脉无阻断,认为阻断肾动脉可减少术中出血且不增加切缘阳性率,阻断和不阻断肾动脉对近期肾功能的影响有差别,而对远期肾功能影响无差别。本研究中大部分阻断时间在 25 min 以上,而两组术前术后术肾肾功能却没有明显差异,这与我们在术中均采用超选择性阻断很有关联,表明肾部分切除术中采用超选择性阻断,对肾功能起到了明显的保护作用,这也与上述文献结论相似。
      3D 打印技术也称三维打印技术,又称增材制造技术,是通过 3D 打印机通过分层加工、叠加成形的方式逐层增加材料打印出 3D 实体,它最早诞生于20 世纪 80 年代[14],起初被用于工业生产设计中。近年来,3D 打印技术迅速发展,并广泛应用于医学教育、导板辅助手术、结合生物材料植入等领域,尤其是颌面部、口腔等部位整形手术。葛宏伟等[15]对收治的 10 例拟行腹腔镜下肾部分切除术的T1 期肾肿瘤患者的肾脏进行 3D 打印,并对医学专业人员和患者进行开放性问卷调查,结果表明 3D 打印模型能够有效地显示肿瘤与肾脏的解剖关系,并可以很好地帮助医生进行术前手术规划,还能用于跟患者交流,使术前医患沟通变得顺畅。汤润等[16]对 5 例患者的肾结石应用 3D 打印机打印出患者的 3D 肾脏和肾结石模型,由高年资主任医师和住院医师分别对打印出的肾脏模型进行模拟经皮肾穿刺,结果证实 3D 打印出的肾脏真实再现患者肾脏及结石的解剖细节,对于术前手术规划和教学模拟穿刺具有非常积极的意义。王东文等[17]对 37 例cT1 期肾肿瘤行腹腔镜肾部分切除的患者的临床资料进行回顾性分析,术前将各位患者的 CT 数据进行三维重建并建立个体化三维数字模型,再运用 3D 打印机打印出个体化三维打印实物模型,并分别应用 CT 胶片和三维打印模型跟患者和家属沟通,认为三维数字模型结合三维打印实物模型演示可明显提高患方在术前对腹腔镜肾部分切术手术的认知和理解程度。
       本研究中 ,A  组 12 例患者术前均行 CTU 和CTA,并提取 DICOM 格式文件对术肾行 3D 打印,我们认为肾脏 3D 模型能清楚的显示肾脏的动静脉、集合系统、肿瘤大小、位置及与集合系统的关系,以及肾脏与肿瘤的关系,从而指导术前的手术规划,并在术中用于指导超选择性阻断,阻断正确率 100%(12/12),明显高于 B 组,转全阻断率明显低于B 组,减少术中术后出血量。本研究还显示 A 组患者实施 3D 打印指导下超清腹腔镜超选择性阻断保留肾单位手术,能够达到快速精准地阻断供应 肿瘤的血管分支,明显比 B 组减少手术时间、术中出血量、术后引流量。本研究中两组手术的阻断时间也倾向于差异有统计学意义,这与术前、术中 3D 打印指导并在术中行动脉分支精确阻断有关,因样本量较小,还需进一步研究。与国内李鹏等[12]比较,A组在手术时间、术中出血量明显减少,在术后引流量上差异不大。与国外Desai 等[18]相比较,A 组在手术时间明显减少,术中出血量稍减少。
       本研究资料还提示 3D 打印可能在一定程度上能够降低肾肿瘤切缘阳性率,因数据量小,A 组与其他组对比无统计学意义,还需进一步研究。但因目前 3D 打印技术尚较昂贵,这可能与这项技术还没有规模化、深入化、广泛化有关,一旦它批量应用, 成本将大幅度降低,且以后可能纳入医保报销范围,能为更多的广大患者服务。虽然目前 3D 打印技术仍未在临床上广泛推广,但我们相信在不久的 将来在多个领域它必将流行。
      当然,本研究还存在不少局限和不足:首先,病例数较少,包括研究中涉及的切缘阳性率、阻断时间等指标,还需更大量的病例进一步证实;第二,随访时间还不够长,肾部分切除术的长远期效果尚需更长时间的随访来确定;第三,回顾性研究有其必然的局限性,我们正在进一步研究将 3D 超清腹腔镜和 3D 打印技术结合起来,一起运用于保留肾单位手术中,并与 2D 腹腔镜下作比较,研究的数据将进一步做报道。
       综上所述,肾部分切除术中采用超选择性阻断肾动脉分支,对术后术肾短期肾功能具有明显的保护作用;3D 打印在腹腔镜超选择性阻断保留肾单位手术中,具有很强指导意义,能明显提高阻断的准确率,减少手术时间,降低出血的风险。因此,3D 打印指导下的腹腔镜超选择性阻断保留肾单位手术是一项精准、有效、安全的技术,在经济水平允许的情况下,值得推广。
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