IQQA虚拟手术规划技术在多发肾肿瘤腹腔镜肾部分切除术中的应用

杨 炜，杨启维，潘秀武，胡传义，褚 健，干思舜，叶剑青，张向民，崔心刚,

(1.海军军医大学第三附属医院泌尿外科,上海 201805；2.海军军医大学附属公利医院泌尿外科,上海 200135)

多发肾肿瘤在临床上非常罕见，目前国内外仅有少数文献报道。根据其发生的位置，可以分为单侧多发肾肿瘤及双侧多发肾肿瘤，其中单侧多发肾肿瘤包括解剖性或功能性因素导致的孤立肾多发肾肿瘤、对侧肾功能不全的单侧多发肾肿瘤及对侧肾功能正常的单侧多发肾肿瘤。随着腹腔镜技术和术中辅助技术的迅速发展，多发肾肿瘤行腹腔镜下肾部分切除术的技术难度已明显下降，对于对侧肾功能正常的单侧多发肾肿瘤，国内已有不少泌尿外科中心尝试开展腹腔镜下肾部分切除术，且有文献报道显示其与肾癌根治术的治疗效果无明显差异[1-3]。但对于如何优选腹腔镜下肾部分切除术的个体化操作步骤及辅助技术方案，例如肾动脉超选栓塞[4]、预留缝线法[5]、分支动脉阻断法、早期序贯开放血流法[6]等，评估术后并发症风险及早期完善术后应急备案，尚缺少可靠的手术规划技术。IQQA(intelligent qualitative and quantitative analysis)虚拟手术规划技术是美国EDDA公司设计的基于计算机断层扫描(computed tomography，CT)和磁共振(magnetic resonance imaging，MRI)原始数据进行可视化术前手术规划的技术，最早应用于肝脏手术，因其在肝脏外科较好的实践效果[7]，我科与军医大学附属公利医院在2016年1月至2019年1月期间对8例多发肾肿瘤患者应用IQQA技术尝试进行腹腔镜下肾部分切除术方案制定、术前模拟及术中实施，取得了较满意的结果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料选择2016年1月至2019年1月期间，军医大学第三附属医院和军医大学附属公利医院收治的8例多发肾肿瘤患者，男性7例，女性1例，平均年龄(56.0±11.6)岁。肿瘤位置：左侧4例，右侧2例，双侧2例。8例患者多发肾肿瘤数量共31枚，最多单侧9枚，最少单侧2枚。

1.2 IQQA虚拟手术规划所有8例多发肾肿瘤患者术前均行计算机断层扫描血管造影(computed tomography angiography，CTA)检查，随后将dicom格式的CT影像资料上传至美国EDDA公司云服务技术平台完成三维重建，并将重建后数据下载至电脑或手机软件客户端。在客户端可以直观的看到自动处理后的肾脏、肿瘤、脉管结构的空间毗邻关系，初步了解肿瘤在肾脏的具体方位及有无侵犯集合系统；医生也可根据需求手动处理数据，比如了解肾动脉各分支供应的肾单位范围、肿瘤的供血动脉分布及虚拟肿瘤切除体积等。通过详细的定性定量分析，根据患者疾病的特点优选手术治疗方案，结合术前模拟情况预估可能出现的手术风险提前做好应急预案(图1)。

图1 IQQA三维重建

A：IQQA电脑软件客户端操作界面；B：肾脏、肿瘤、血管及集合系统三维重建结构；C：模拟切除肿瘤范围及切除肿瘤体积；D:模拟参数。

1.3 手术实施8例多发肾肿瘤患者由同一主刀医生完成腹腔镜下肾部分切除术。均选择后腹腔入路，建立后腹腔间隙后，清除腹膜外脂肪、打开肾周筋膜、分离显露肾动脉。游离肾周脂肪，对比IQQA重建影像定位、显露肾肿瘤，对于术前预估定位困难的内生型肾肿瘤，利用提前准备的术中腹腔镜超声探头进行肾表面电凝定位标记。根据术前IQQA手术规划，若多发肿瘤主要由分支肾动脉供应，则行分支动脉阻断法，剩余肿瘤表浅，则可开放血供改无阻断法或结合预留缝线法。若肿瘤体积较大，除主要供血动脉外存在其他供血分支，则行早期序贯开放血流法。对于预估热缺血时间较长者，可在肾周注入冰盐水。切除肿瘤时用腹腔镜剪刀锐性分离结合吸引器钝性分离，避免损伤包膜及集合系统。深部较大创面采用“2+1”缝合法，表浅较小创面采用单层连续缝合法。开放血供，检查无明显出血后置管、取出标本、缝合切口。对于双侧多发肾肿瘤，术后1月再次行对侧多发肾肿瘤腹腔镜肾部分切除术(图2)。

图2 手术图像

A：自制腹膜悬吊建立空间；B：术中腹腔镜超声辅助定位肿瘤；C：切除多发肿瘤；D：缝合创面。

1.4 围手术期指标统计分别统计每例患者的围手术期指标，其中肿瘤直径以术后肿瘤标本测量直径为准，术中热缺血时间以肾动脉阻断到重新开放肾动脉血流的时间差为准，术中出血量以负压吸引瓶总量减去术中冲洗液体总量为准，急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)分期采用改善全球肾脏病预后组织(Kidney Disease:Improving Global Outcomes，KDIGO)的分期标准进行分期。

1.5 术后辅助治疗及随访对于既往肾肿瘤病史的患者术后建议培唑帕尼靶向药物治疗；所有病例均进行电话结合门诊复查的随访方式，严格按2014版中国泌尿外科疾病诊断治疗指南中肾癌复查方案进行复查，以判断有无复发及转移。

2 结 果

2.1 患者的临床特征8例患者中孤立肾多发肾肿瘤4例，因重度肾积水所致无功能肾行对侧肾脏切除1例，因对侧原发肾肿瘤行肾癌根治术3例；对侧肾功能正常的单侧多发肾肿瘤2例；对侧单发肾肿瘤的单侧多发肾肿瘤1例；双侧多发肾肿瘤1例。术后病理1例为肾平滑肌脂肪瘤，7例为肾透明细胞癌，无切缘阳性，平均肿瘤直径(1.35±0.85)cm(表1)。

表1 患者的基本临床资料

序号多发类型性别年龄(岁)肾侧肿瘤数量(枚)肿瘤平均直径(cm)阻断方式阻断时间(min)带管时间(d)病理类型1孤立肾男71左90.99分支+无阻断226透明细胞癌2孤立肾男55右50.84分支+无阻断85透明细胞癌3孤立肾男67左21.9早期序贯195透明细胞癌4孤立肾男59左22.6改良早期166透明细胞癌5单侧多发男36右21.6标准阻断275透明细胞癌6单侧多发男52左31.4标准阻断245透明细胞癌7单侧多发(对侧单发)女45双右4,左1右1.15标准+无阻断307肾平滑肌脂肪瘤8双侧多发男63双2,21.75,2.05改良早期22,205,6透明细胞癌

2.2 患者围术期各项指标统计结果8例31枚多发肾肿瘤均在IQQA三维重建虚拟手术规划技术的辅助下成功完成腹腔镜下肾部分切除术。其中腹腔镜超声辅助定位3例，余5例术中结合IQQA三维重建影像直接定位。术中标准肾动脉阻断2例，标准肾动脉阻断结合无阻断1例，分支肾动脉阻断结合无阻断2例，早期序贯开放血流法1例，改良早期开放血流法2例。3例术中应用冰盐水物理降温。8例均采用连续点对点缝合法，其中2例结合预留缝线法。术中平均热缺血时间(20.89±6.39)min，平均术中出血量(225.44±75.18)mL。平均带管时间(5.56±0.73)d。术前平均血肌酐(90.56±12.77)μmol/L，术后1月复查平均血肌酐(114.88±31.74)μmol/L。8例患者术后2例出现AKI Ⅰ期表现，1例出现AKI Ⅱ期表现，2例出现AKI Ⅲ期表现(其中1例术后血肌酐最高842 μmol/L，辅助床旁透析；1例术后血肌酐最高409 μmol/L)，余患者术后血肌酐波动范围可控；所有患者术后无出血、尿漏、感染等围手术期并发症。

2.3 患者随访结果8例患者术后2例口服靶向药物继续治疗。目前随访最长42个月，最短6个月，均未见复发及转移，术后血肌酐水平均未出现持续升高。

3 讨 论

多发肾肿瘤临床发病率极低，手术是目前的首选治疗方式，以往因技术受限，临床上多选择根治手术。对于孤立肾多发肾肿瘤、对侧肾功能不全的单侧多发肾肿瘤及双侧多发肾肿瘤，根治术后需长期透析，虽可降低术后肿瘤复发、转移的概率，但长期透析也会增加由此带来的死亡、心血管疾病等相关风险，同时也会明显降低患者的生活质量[8-9]。近年来，腹腔镜技术迅速发展，术中腹腔镜超声、新型缝合材料的应用，使腹腔镜部分切除手术的学习曲线和操作难度大幅下降，目前孤立肾或对侧肾功能不全及双肾肿瘤已成为腹腔镜下肾部分切除术的适应证。即使如此，因为缺乏处理经验，对于多发肾肿瘤行腹腔镜下肾部分切除术仍需克服不少难题，比如如何在术前合理应用现有的辅助技术做到术中最大限度缩短热缺血时间、精准切除肿瘤，以达到“最大化保留正常肾组织，最小化手术副损伤”[10]的目标。

传统的CT三维重建虽可以通过旋转图像进行肿瘤与正常器官毗邻关系的立体分辨，但细节不足，对于内生型肾肿瘤或者肾门部肾肿瘤，难以区分病灶与集合系统或者动静脉之间的关系，对手术风险的把控欠佳。传统的CT三维重建虽然可显示肾脏分支动脉的情况，但一般无法较好的显示三、四级分支，无法显示不同分支动脉供血的肾单位范围，对于术中阻断方式的选择可参考性有所折扣。目前也有3D打印技术在肾肿瘤腹腔镜部分切除术中的应用报道[11]。虽然3D打印技术较传统CT三维重建在可视性、立体性上更具优势，但无法定量分析、制作费用昂贵、便携性较差的特点制约了其进一步应用发展。IQQA虚拟手术规划技术具有2种技术共同的优势，且较好地解决了它们存在的一些弊端。

IQQA三维重建影像与原始CT图像原位匹配，可以将CT冠状位或矢状位上的某点立体投射在三维重建影像上(图1A)，同时将器官、病灶、动静脉及其他解剖结构用不用的颜色进行标记区分(图1B)，360°全方位旋转，立体性及可视性明显增加；此外根据不同的需求，IQQA可以单独显示部分解剖结构的邻近关系，及去除肿瘤病灶后的三维图像(图1C)，对于术中与集合系统及动静脉关系的细节把握更好，在预估手术可能出现的并发症上具有较好的参考意义，可以提前做好术中规划及术后并发症处理预案工作。

IQQA还可以清晰的显示肾脏三级以上分支及分支所供血的肾单位范围，这一技术具有非常实用的价值。若某一肿瘤所占的范围与单一肾动脉分支供应的肾单位范围近似重叠，则可据此选择超选肾动脉栓塞行零缺血肾部分切除术；若肿瘤所占范围小于单一肾动脉分支供血范围，则可据此选择分支动脉阻断法行肾部分切除术；若肿瘤血供由某一肾动脉分支为主供应，则可据此选择早期序贯开放血流法行肾部分切除术。以此为依据的术中肾动脉阻断方式对于缩短热缺血时间具有明显的优势，对于多发肾肿瘤特别是孤立肾多发肾肿瘤、对侧肾功能不全的单侧多发肾肿瘤及双侧多发肾肿瘤患者可以起到个体化精准保肾的作用。本组研究中8例多发肾肿瘤的阻断方式各异，考虑到部分肿瘤直径较小、创面表浅，即使无阻断亦可处理，遂出现了标准阻断联合无阻断、分支阻断联合无阻断的方式，对于一侧肿瘤负荷较多的特殊病例，考虑即使采用个体化阻断方式也无法明显降低热缺血时间，故在此基础上增加了冰盐水物理降温的步骤，比较术前、术后患者的血肌酐数据，8例患者虽有5例出现了术后血肌酐短期明显上升，但其中仅2例达到了AKI Ⅲ期标准。其中孤立肾9个肾肿瘤的患者术后血肌酐水平一过性的达到了尿毒症的标准，但随后下降稳定在145 μmol/L，孤立肾5个肾肿瘤的患者术后血肌酐最高只达到183.6 μmol/L，随后稳定在128 μmol/L。因此，我们认为个体化阻断方式的效果令人满意。另外，结合IQQA定量分析，可以在术前了解残肾体积，提前应对术后AKI的发生，评估术后需长期透析的可能性，与患者的风险沟通增加了影像资料外的数据资料，更具有说服性。

本研究中因肿瘤直径较小，平均肿瘤直径为(1.35±0.85)cm，故术中均采用点对点连续缝合法，无环形锁边缝合。术中出血量较同期单发肾肿瘤出血量有所增加，但缺乏与其他泌尿外科中心主刀医生完成的多发肾肿瘤数据的比较。8例患者中对侧单发肾肿瘤的单侧多发肾肿瘤1例，其右肾共4个肿瘤，左肾单发肿瘤，右肾多发肿瘤行腹腔镜下肾部分切除术后病理结果为平滑肌脂肪瘤，后患者拒绝行左肾进一步治疗，目前随访观察中，暂未有发现进展。

综上所述，IQQA虚拟手术规划技术通过术前可视化肾脏及肿瘤解剖结构，合理选择术中阻断方式、预估术中丢失肾单位百分比及术后可能出现的并发症，做到优选腹腔镜肾部分切除术方案，对多发肾肿瘤尤其是孤立肾多发肾肿瘤患者可起到精准保肾的作用，具有一定的应用价值。