陳維剛，趙偉，趙興旭，雙衛(wèi)兵，原小斌

（1.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第六師醫(yī)院 泌尿外科，新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán) 五家渠市 831300；2.山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院 泌尿外科，山西 太原 030001）

近二十年以來，隨著腔內(nèi)微創(chuàng)泌尿外科事業(yè)的不斷發(fā)展，上尿路結(jié)石治療領(lǐng)域的技術(shù)迭代與更新速度令人印象深刻。輸尿管軟鏡技術(shù)問世后，其在腎盞結(jié)石（caliceal lithiasis）腔內(nèi)治療領(lǐng)域中的獨(dú)特臨床應(yīng)用優(yōu)勢，正在全球范圍內(nèi)得到越來越多泌尿外科學(xué)者的認(rèn)可。但另一方面，由于患者腎盞解剖結(jié)構(gòu)的個體化獨(dú)特性及復(fù)雜性特點(diǎn)，常常存在術(shù)中難以準(zhǔn)確定位結(jié)石、容易引起術(shù)中副損傷、初學(xué)者學(xué)習(xí)曲線較長、技術(shù)難以掌握等一系列問題。研究發(fā)現(xiàn)，輸尿管軟鏡通過人體泌尿系統(tǒng)的自然通道進(jìn)入上尿路集合系統(tǒng)后，輔以激光能量平臺，可在完成碎石取石的同時，避免形成非自然穿刺腔道，但術(shù)后尿源性膿毒血癥的發(fā)生率也隨著手術(shù)時間和術(shù)中腎盂高壓狀態(tài)持續(xù)時間的延長而相應(yīng)增加，且存在結(jié)石殘留風(fēng)險，故在輸尿管軟鏡治療腎盞結(jié)石過程中建立快速精準(zhǔn)定位、個體化的治療體系，對于縮短手術(shù)時間、提高手術(shù)效率并減少因手術(shù)時間延長導(dǎo)致的相關(guān)并發(fā)癥風(fēng)險至關(guān)重要。

2021 年1 月以來，第六師醫(yī)院泌尿外科在山西省第四批援疆干部人才幫扶協(xié)助下，運(yùn)用山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院泌尿外科個體化三維數(shù)字CT 重建與導(dǎo)引系統(tǒng)，對20 例腎盞結(jié)石患者在術(shù)前實(shí)施64 排泌尿系平掃+增強(qiáng)CT+CTU 尿路成像（CT Urography,CTU）掃描所得到的原始影像數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建后處理，并先期制定個性化的具體手術(shù)策略，測繪輸尿管軟鏡鈥激光碎石取石術(shù)中尋石路徑圖，效果滿意?，F(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

2018 年6 月至2021 年6 月間，在第六師醫(yī)院泌尿外科由陳維剛副主任醫(yī)師實(shí)施的輸尿管軟鏡鈥激光碎石術(shù)治療腎盞結(jié)石的患者共計49 例。從2021 年1 月之前采用纖維輸尿管軟鏡鈥激光碎石取石術(shù)的29 例患者中選取出21 例作為對照組（B組）；從2021 年1 月之后針對擬接受輸尿管軟鏡鈥激光碎石取石術(shù)20 例患者作為研究組（A 組），并常規(guī)在術(shù)前運(yùn)用個體化三維醫(yī)學(xué)影像重建與導(dǎo)引系統(tǒng)（3D-MIRGS）進(jìn)行手術(shù)設(shè)計及規(guī)劃。兩組一般資料比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。見表1。

表1 兩組患者一般資料比較

1.2 確診方法及術(shù)前準(zhǔn)備

所有患者在術(shù)前均通過64 排泌尿系平掃+增強(qiáng)CT+CTU 檢查確診并評估。術(shù)前提示尿路感染或菌尿癥的患者則暫緩手術(shù)，并根據(jù)藥敏結(jié)果以針對性敏感抗生素治療，化驗轉(zhuǎn)陰后再擇期手術(shù)。

1.3 三維數(shù)字重建技術(shù)方法

1.3.1 獲取CT 掃描原始數(shù)據(jù) 分期完整采集皮質(zhì)期、髓質(zhì)期及排泄期的DICOM（digital imaging and communications in medicine,DICOM）格式數(shù)字影像數(shù)據(jù)（像素大小0.976 6 mm，層厚0.625 mm）。

1.3.2 個體化三維數(shù)字CT 重建與導(dǎo)引系統(tǒng)圖像后處理 把每位患者的三期CT 掃描數(shù)據(jù)導(dǎo)入個體化三維數(shù)字CT 重建與導(dǎo)引系統(tǒng)平臺，對數(shù)字化圖像進(jìn)行配準(zhǔn)操作后，依據(jù)不同組織間灰度梯度，以自動算法結(jié)合手工調(diào)校的方式，實(shí)現(xiàn)三期組織器官結(jié)構(gòu)的三維空間建模與同期展示。由于腎盂集合系統(tǒng)以及結(jié)石形態(tài)和位置的顯影成像主要依據(jù)排泄期CT 數(shù)據(jù)，因此該時相的后處理工作顯得尤為重要和關(guān)鍵。

1.3.3 個體化三維數(shù)字模型的定量觀測 個體化三維數(shù)字CT 重建與導(dǎo)引系統(tǒng)平臺可實(shí)現(xiàn)所建模型的全方位任意角度縮放觀測，配合局部透視功能，可精確測量結(jié)石的各角度徑線、盞頸寬度、結(jié)石所在腎盞與腎盂的夾角、腎盂出口與輸尿管起始部的夾角以及腎盂出口到達(dá)結(jié)石的距離等。見圖1。

圖1 個體化三維數(shù)字模型的重建與定量觀測

1.3.4 個性化術(shù)前手術(shù)策略的制定以及術(shù)中尋石路徑的測繪 所有患者的個性化手術(shù)策略的制定以及術(shù)中尋石路徑的測繪，均在術(shù)前根據(jù)個體化三維數(shù)字模型的定量觀測數(shù)據(jù)得以完成。重點(diǎn)就輸尿管軟鏡進(jìn)入腎盂后旋轉(zhuǎn)的角度和探進(jìn)的距離進(jìn)行規(guī)劃，以達(dá)到縮短尋及目標(biāo)盞時間、提高手術(shù)效率、避免術(shù)中副損傷的合理預(yù)期。

1.4 手術(shù)方法

所有入組患者均提前預(yù)置雙J 管，預(yù)擴(kuò)輸尿管兩周時間。

A 組：麻妥，擺截石體位，拔除預(yù)置雙J 管后，先以輸尿管硬鏡鏡檢，撤鏡置導(dǎo)絲，并在導(dǎo)絲引導(dǎo)下置入軟鏡導(dǎo)引鞘。軟鏡導(dǎo)引鞘頭端順利進(jìn)入腎盂后，將纖維輸尿管軟鏡（OLYMPUS 公司）從導(dǎo)引鞘內(nèi)逆行向上置入腎盂。結(jié)合術(shù)前基于三維重建數(shù)字模型制定的結(jié)石尋及路徑方案，實(shí)施鏡體進(jìn)入腎盂后的旋轉(zhuǎn)及探進(jìn)，直視下可快速準(zhǔn)確尋及并確認(rèn)目標(biāo)腎盞與結(jié)石。通常使用200 μm 鈥激光光纖，設(shè)置參數(shù)為1.0 J/10 Hz，在目標(biāo)腎盞內(nèi)尋及結(jié)石后以光纖抵定結(jié)石將其擊碎。碎石結(jié)束后，重新置入導(dǎo)絲，撤鏡并退出導(dǎo)引鞘，常規(guī)留置雙J 管后結(jié)束手術(shù)。

B 組：予以傳統(tǒng)輸尿管軟鏡鈥激光碎石取石治療［1］，術(shù)前未行基于個體化三維數(shù)字CT 重建與導(dǎo)引系統(tǒng)的手術(shù)策略制定及術(shù)中尋石路徑測繪，其他操作同A 組。

1.5 觀察比較指標(biāo)

主要比較指標(biāo)如下：手術(shù)時間、尋及結(jié)石時間、術(shù)后住院天數(shù)、術(shù)中出血量以及結(jié)石清除率。結(jié)石清除率在術(shù)后4 周時計算評估，具體方法是通過復(fù)查上腹部平掃CT，結(jié)石完全清除的標(biāo)準(zhǔn)定義為未見結(jié)石殘留以及殘石碎片最大徑≤4 mm 的情況。

此外，圍手術(shù)期并發(fā)癥的比較和評估采用改良的Clavien-Dindo 分級系統(tǒng)［2］，Clavien-Dindo 分級＜Ⅲa 認(rèn)定為輕度，Clavien-Dindo 分級≥Ⅲa 認(rèn)定為中重度。在快速康復(fù)外科的理念引導(dǎo)下，我們還定量比較了兩組患者術(shù)后恢復(fù)的速度：具體方法是依據(jù)Karnofsky 體力狀況評分系統(tǒng)（0～100 分，分值越高提示體力狀況越好）［3］來評估術(shù)后一周的恢復(fù)狀況。

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 20.0 統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。非正態(tài)分布的計量資料以均數(shù)（范圍）表示，比較用秩和檢驗，符合正態(tài)分布的計量資料采用t檢驗；計數(shù)資料以百分率（%）表示，比較用χ2檢驗及秩和檢驗。P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

與B 組患者相比，A 組患者平均手術(shù)時間（43.3 min vs.58.2 min,P＜0.05）、平均尋及結(jié)石時間（3.4 min vs.6.6 min,P＜0.05）、平均術(shù)后住院天數(shù)（3.2 d vs.5.5 d,P＜0.05）、圍手術(shù)期并發(fā)癥發(fā)生率（10.0%vs.14.3%,P＜0.05）均顯著下降，術(shù)后一周體力恢復(fù)狀況（89.8 分vs.82.5 分,P＜0.05）則顯著提高。結(jié)石清除率方面，兩組患者中均各自有3例在術(shù)后4 周復(fù)查CT 時發(fā)現(xiàn)結(jié)石殘留跡象，兩組結(jié)石完全清除率并無顯著性差異（85.0% vs.85.7%,P＞0.05）。A 組1 例位于腎中盞，2 例位于腎下盞；B 組2 例為腎上盞，另1 例為腎下盞。

圍手術(shù)期并發(fā)癥方面，兩組均未發(fā)生Ⅲa 級以上的并發(fā)癥。兩組中共有5 例患者（A 組2 例，B組3 例）在術(shù)后48 h 內(nèi)出現(xiàn)疑似尿源性膿毒血癥（寒戰(zhàn)發(fā)熱等）的前驅(qū)癥狀，給予升級抗生素抗感染及積極抗休克治療后，2 例患者癥狀均得以穩(wěn)定。A 組患者的圍手術(shù)期并發(fā)癥發(fā)生率低于B 組（10.0%vs.14.3%,P＜0.05）。見表2。

表2 術(shù)中及術(shù)后指標(biāo)比較

3 討論

時至今日，三維數(shù)字重建技術(shù)已經(jīng)在臨床醫(yī)學(xué)的諸多學(xué)科和細(xì)分領(lǐng)域得以引入和應(yīng)用，其突出的成像參考價值和輔助決策功能已逐漸得到各方的認(rèn)可。

具體到泌尿外科學(xué)方面，特別是腔內(nèi)泌尿外科領(lǐng)域，三維數(shù)字重建技術(shù)幫助展現(xiàn)腎盂輸尿管集合系統(tǒng)的開拓性工作，已在全球范圍內(nèi)由諸多知名學(xué)者嘗試開展并多有報道。早在1999 年，數(shù)字泌尿仿真內(nèi)鏡的概念就由TAKEBAYASHI［4］等首次提出，而這一理念的實(shí)踐正是基于CT 掃描圖像數(shù)據(jù)的分析處理得以實(shí)現(xiàn)的。2000 年，TAKEBAYASHI［5］教授團(tuán)隊又繼續(xù)深耕該領(lǐng)域的探索，在全球范圍內(nèi)率先報道了基于CT 數(shù)據(jù)的仿真輸尿管鏡技術(shù)，成為了其后二十余年該領(lǐng)域研發(fā)的先聲。隨著技術(shù)和設(shè)備的進(jìn)一步快速發(fā)展，LIATSIKOS 等［6］在2005 年通過對腎盂腎盞集合系統(tǒng)CT 數(shù)據(jù)信息的三維數(shù)字重建，以內(nèi)鏡腔內(nèi)視角呈現(xiàn)出了一例患者上尿路集合系統(tǒng)的畸形。此后，上尿路集合系統(tǒng)的三維成像技術(shù)被迅速應(yīng)用于泌尿系結(jié)石的診斷和治療評估。DALELA［7］教授團(tuán)隊、PATEL［8］教授團(tuán)隊等在經(jīng)皮腎鏡手術(shù)治療腎結(jié)石患者前，依據(jù)CT 數(shù)據(jù)信息以三維數(shù)字重建模型配合仿真腎鏡技術(shù)，嘗試尋找最佳穿刺部位并設(shè)計最佳穿刺路徑，收到了良好的臨床效果。RASSWEILER［9］等更是運(yùn)用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)在便攜式移動電子設(shè)備上嘗試實(shí)時輔助導(dǎo)航經(jīng)皮腎鏡碎石取石手術(shù)的全過程，其應(yīng)用前景之光明與廣闊，令人期待。

在本研究中，我們運(yùn)用山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院泌尿外科個體化三維數(shù)字CT 重建與導(dǎo)引系統(tǒng)獲得患者個體化三維數(shù)字仿真模型，可以幫助術(shù)者在術(shù)前精準(zhǔn)定位目標(biāo)腎盞，測繪尋石路徑，為后續(xù)的輸尿管軟鏡碎石術(shù)提供有力的數(shù)據(jù)支持。重建的三維數(shù)字模型能夠為術(shù)者高效且多樣化地呈現(xiàn)上尿路集合系統(tǒng)的空間解剖信息：既可以通過數(shù)據(jù)化的形式，如對輸尿管內(nèi)徑、腎盂輸尿管連接部（UPJ）夾角、目標(biāo)盞頸口徑等多項數(shù)據(jù)指標(biāo)的準(zhǔn)確測量體現(xiàn)，也可以通過全息直觀的三維脈管系統(tǒng)演示來體現(xiàn)。兩相結(jié)合可以使術(shù)者從不同層面、不同角度全面掌握針對個體患者的局部集合系統(tǒng)解剖特點(diǎn)，從而使術(shù)前手術(shù)方案的設(shè)計與術(shù)中具體操作的決策更加實(shí)證與精確。

綜上所述，三維數(shù)字重建規(guī)劃技術(shù)可幫助術(shù)者在輸尿管軟鏡聯(lián)合鈥激光治療腎盞結(jié)石前，完成對腔內(nèi)結(jié)石的空間精準(zhǔn)定位工作，并先期制定個性化的具體手術(shù)策略，使術(shù)中尋石過程更為順暢，手術(shù)效率得以有效提升，有利于患者術(shù)后快速恢復(fù)，值得在臨床上予以推廣應(yīng)用。