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《青岛大学》 2017年
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手术规划软件(Hisense CAS)在肝母细胞瘤精准手术中的应用研究

张刚  
【摘要】:目的肝母细胞瘤(Hepatoblastoma)在儿童肝脏肿瘤中占据首位,与神经母细胞瘤、肾母细胞瘤合称三大常见儿童腹部恶性肿瘤,严重危害儿童健康,“新辅助化疗-手术-化疗”组成的综合治疗成为肝母细胞瘤的主要治疗方式,有效提高了患儿的临床治愈率。随着新辅助化疗的应用,部分原先不能切除的患儿有了手术治愈的机会。彻底手术切除在肝母细胞瘤综合治疗中的有着重要作用。CT检查对指导手术有着不可替代的作用。但传统的CT检查不能提供直观的、可视化的肝脏结构,更不能进行虚拟肝切除,手术效果很大程度依赖于医师的经验与决断力。Hisense CAS是一款具有独立知识产权的手术规划辅助系统,可将二维影像学资料转换为三维资料,从而实现与手术的整合。本研究运用Hisense CAS系统对肝母细胞瘤患儿进行术前术中分析,评估Hisense CAS系统对手术影响。手术规划系统的三维重构功能可实现儿童罕见疾病及解剖结构的诊断,举例说明对肾周肾母细胞瘤、IV型肝静脉诊断,并利用既往三维重构数据模型组建开放的可共享的数据资源。方法自2011.9-2015.8青岛大学附属医院小儿外科治疗的21例肝母细胞瘤患儿作为研究对象,分组:对照组为2011.9-2013.8期间手术的10例肝母细胞瘤患儿,术前常规检查血常规、肝肾功等,均未见手术禁忌症,术前行常规强化CT检查,无手术规划系统分析结果,常规手术治疗;测试组为2013.9-2015.8期间手术的11例肝母细胞瘤患儿,术前常规检查血常规、肝肾功等,均未见手术禁忌症,术前行强化CT检查,应用自主手术规划系统并用手术规划系统(Hisense CAS)进行分析、规划后由同一手术团队进行手术治疗。该项研究由青岛大学伦理委员会批准。CT为德国西门子公司64排螺旋CT,图像储存与读取为美国GE公司图像存档与通信系统(PACS)。造影剂为德国拜耳的Ultravist,手术规划系统为Hisense CAS系统及Hisense SID系统。所有临床数据经SPSS 19.0进行统计学分析,统计学方法:年龄、体重、身高、手术时间、出血量、术后住院时间等标记为平均数±标准差,并运用Mann-Whitney U检验进行统计学分析,性别、手术方式(常规/扩大)、AFP(/1210mg/ml)用百分数和χ2检验进行统计学分析;P0.05拒绝原假设,说明两组数据间差异有统计学意义。通过在MEDLINE数据库对肾周肾母细胞瘤的文献数据查看该疾病的发病率及主要诊疗方法,结合临床一例患儿说明三维重构在该病诊疗中的作用。利用一例巨大肝间叶性错构瘤的诊疗说明三维重构在明确肝静脉分型中的作用。通过对既往数据的总结,建立开放共享的数字资源。结果对照组及测试组均得到满意的CT影像学资料,测试组CT影像资料经Hisense CAS系统处理后形成3D可视化肝脏,分析肝脏结构后,成功在系统中实施虚多次拟肝切除,制定最优手术计划,对肝母细胞瘤患儿实施个体化的肝段/肝叶切除手术治疗。虚拟肝切除与实际手术操作无明显解剖关系冲突。一般情况:对照组共10例患儿;男性6例,女性4例;月龄10.56±9.11mo;身高69.80±11.57cm;体重8.77±3.13kg。测试组共11例患儿;男性7例,女性4例;月龄10.25±11.65mo;身高67.37±14.35cm;体重7.82±3.15kg。对照组与测试组间性别(P=0.275)、年龄(P=0.481)、身高(P=0.378)、体重(P=0.306)、AFP(P=0.127)等,均无统计学意义(P0.05)。手术方式:对照组右半肝切除6例,其中扩大右半肝切除1例;左半肝切除3例,其中扩大左半肝切除2例;肝三段切除1例(II,III,IV肝段);均利用血管阻断带阻断肝门,阻断时间15.02±12.11min,2例分此阻断;无术中大出血。测试组右半肝切除7例,其中扩大右半肝切除2例;左半肝切除3例,均为扩大左半肝切除;肝三段切除1例(IV,V肝段);7例用血管阻断带阻断肝门,阻断时间17.35±5.21min;无术中大出血。对照组与测试组间常规半肝或肝段切除/扩大半肝切除为5(45.45%)/6(54.55%):5(50%)/5(50%),P=0.827,亦无统计学价值(P0.05)。术中情况:平均手术时间为142.18±21.87min,短于对照组的173.5±54.88min,并有统计学意义(P=0.047),术中出血平均为28.73±14.17ml,少于对照组的42.8±41.12ml,有统计学意义(P=0.011)。术后住院时间:平均术后住院时间为11.18±2.78d,较对照组的13±3.46d稍短,但没有统计学价值(P=0.257)。术后病理结果两组显示均为肝母细胞瘤,标本边缘无肿瘤残余,住院期间未发生严重并发症。术后随访:对照组30-57mo;至本文完稿时随诊,7例患儿均无瘤生存,2例复发,1例因多部位转移死亡。测试组2-27mo;至本文完稿时随诊,11例患儿均无瘤生存,未见复发。因两组患儿为不同时期进行手术患儿,其随访方面统计学检验无意义,故未做统计学分析。MEDLINE数据库共17例肾周肾母细胞瘤,肾周肾母细胞瘤约占肾外肾母细胞瘤的5.67%;应用手术规划系统可明确肿瘤的毗邻关系,帮助术前诊断,易化手术,对肿瘤实施解剖切除,保全肾脏,三维重构模型协助诊断该疾病,指导保全患侧肾脏的肿瘤切除。肝静脉功能及分型随着人体发育有所改变,并且受到病变的影响,巨大的肝脏肿瘤可影响肝静脉的发育,三维重构模型可直观显示肝静脉的走形,为活体肝静脉的深入研究提供了基础与方法,为研究肝静脉提供临床形态学依据,能明确诊断肝静脉的分型。大量三维重构模型能建立多个分数据库,相应数据库的建立可一定程度的摒弃病种罕见稀少、临床资料残缺、随访失败等不确定因素,形成开放的数字肝脏平台,为人类肝脏的正常发育研究以及病变肝脏的病理生理改变研究提供了宝贵充足的数据资源。结论运运用手术规划软件对传统CT影像资料进行分析,能直观显示肝母细胞瘤对肝脏解剖结构、功能的影响;运用手术规划软件通过可复性虚拟肝切除,可为临床医师提供交流、学习平台,有助于制定最优的手术计划;手术规划软件提供的个体化解剖肝段/肝叶切除手术方案以及术中导航功能,能使手术操作更具目的性、准确性,可有效缩短手术治疗肝母细胞瘤的手术时间,减少术中出血量,从而控制手术创伤并缩短术后住院时间。手术规划软件还可用于罕见疾病的诊断治疗、肝静脉分型研究,并为资源共享提供有效数据资料。
【学位授予单位】:青岛大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TP319;R735.7

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