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“泌尿外科全息影像系统”助力术中肿瘤精准切除
2019-01-07 15:54:40 来源: 作者: 【 】 浏览:26次 评论:0
简述:这是一例在脂肪堆里的大搜捕,而凶手,只是瓜子大小,无论颜色还是质地都与脂肪极为相似的潜伏“特务”!年轻女孩李某,1年前被诊断为盆腔尤文氏肉瘤,左侧腹膜后腔亦发现一处长径约2.5cm大小的肿物,PET-CT检查后考虑为转移病灶。该名患者随后接受了盆腔肿瘤的切除..
责任编辑:ganying


这是一例在脂肪堆里的大搜捕,而凶手,只是瓜子大小,无论颜色还是质地都与脂肪极为相似的潜伏“特务”!

年轻女孩李某,1年前被诊断为盆腔尤文氏肉瘤,左侧腹膜后腔亦发现一处长径约2.5cm大小的肿物,PET-CT检查后考虑为转移病灶。该名患者随后接受了盆腔肿瘤的切除手术,以及术后多个周期的化疗,左侧腹膜后的转移结节很快缩小到约1cm,但之后则再无变化。

女孩抱着彻底根除肿瘤细胞的美好愿望,从骨肿瘤科化疗病房转到了泌尿外科病房。然而,这粒仅瓜子大小的结节却给泌尿外科医生出了难题:首先,该结节深埋于“脂肪丛”中。从CT上看(见图1、图2),这个结节位于左肾下方的肾周脂肪囊内,这里填满了厚厚的脂肪;而该结节的后外侧,则是另一层厚厚的脂肪——Gerota筋膜外脂肪,阻碍在手术入路上。其次,该结节与肾脏、输尿管、腰大肌、肋骨、脊柱、髂骨等“坐标”均不紧邻,术中常规方法的定位存在较大困难。更重要的是,这样一粒在CT看起来容易与周围组织相区分的结节,真正到了手术中,肉眼下无论颜色还是质地都很可能与周围组织极为相似!

图1:病变结节(CT横断面)

图2:病变结节(CT冠状面)

然而,峰回路转疑无路,柳暗花明又一村。术前一种神秘“武器”的出现,帮助我们轻松地解决了术中定位的难题。这,便是吴阶平泌尿外科中心首席专家那彦群团队研发的“泌尿外科全息影像系统”。

我们在术前基于患者的增强CT影像数据,将该病变结节和脾、脊柱、骨盆以及同侧的肾脏、肋骨、腰大肌等重建成立体的全息影像(见图3);随后在全息影像中进行术前规划,分析该结节与周围脏器和组织的位置关系,并尝试制定了到达该结节的手术路径、以及所经过的皮肤及Gerota筋膜上的投影位置。

图3、基于CT重建的立体全息影像

在手术开始前,术者佩戴混合现实设备HoloLens,根据骨性结构定位,将全息影像叠加并配准到患者身上(见图4、图5、图6)。有了这种“透视眼”的超能力,再结合术前的规划,术者很直观地掌握了结节的具体位置,标记了它在体表的投影位置,并据此设计了相应的腹腔镜穿刺通道。

图4、术前全息影像与患者的配准

图5:全息影像与患者配准后的病变结节定位

图6:术前体外超声下的结节位置


随后,术者直奔“主题”,在拨开层层脂肪显露出Gerota筋膜和腰大肌边缘后,我们再将全息影像叠加到腹腔镜的显示器上(见图7),此时混合现实技术帮助我们明确的定位了结节的大致方位,术者据此切开少许筋膜后,精准地捕捉到这枚隐藏在脂肪丛中的“特务份子”!(见图8、图9)

图7:术中全息影像与腹腔镜画面的配准

图8:腹腔镜下的结节

图9:切除后的结节

现阶段国内外用于泌尿外科术中导航的常规影像设备,都存在不同程度的局限性:X线会对患者和手术医护人员产生不可避免的电离辐射、并且对实质性器官或病变周围器官的显示不佳;而超声除了存在较长的学习曲线和较高的技术门槛外,还存在着显示深度受限且易被遮挡的问题;而且不管是X线还是超声,其目前的显示成像的设备,均需要操作者的视野暂时地离开手术视野进行观察、分析,因此在使用该类设备进行术中导航的时候,操作者所使用的器械经常不在自己的视线内,这就增加了精度下降和误操作的可能,进而会增加手术并发症的风险,威胁患者的安全、影响患者的预后。

在这样的一个目前常规影像设备和定位技术不能满足术者需要的特殊病例中,借助混合现实(Mixed Reality,MR)实现的全息影像充分发挥了作用,使得这枚仅1cm的结节“无处遁形”。

虽然目前全息影像系统在临床的推广应用还存在很多有待解决的问题,但是我们已经窥到了这种先进技术的巨大潜力,相信不久后,它势必会成为我们外科医生的又一“利器”,帮助我们更好更精准地完成手术,进一步减少患者的创伤、保障患者的安全和预后!


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