CT三维重建成像技术联合3D打印技术在输尿管软镜治疗复杂性上尿路结石中的应用价值▲

梁阳冰 覃 斌 李长赞 季汉初 吴清国 黄寿付 梁毅文

(广西医科大学第八附属医院贵港市人民医院泌尿外科，贵港市 537100，电子邮箱：Lyangbing@126.com)

尿路结石是临床上常见的泌尿外科疾病，临床表现为尿痛、尿频及尿急等相关泌尿系统梗阻、感染症状，严重影响患者的身心健康及日常生活，而复杂性上尿路结石一直是泌尿外科领域研究的重点、难点[1-2]。近年来，随着微创技术的不断改进和完善，输尿管软镜在临床治疗尿路结石中得到较为广泛的开展与应用，但其治疗复杂性上尿路结石效果欠佳，与其难以准确定位结石有关[3]。因此，在输尿管软镜治疗复杂性上尿路结石过程中建立精准定位、个体化的治疗体系至关重要。CT三维重建成像技术能经平扫CT三维重建患者的组织脏器，帮助术者术前观察患者结石的三维形态，并准确定位[4-5]。而术前应用3D打印技术能使术者了解患者上尿路结石状况，模拟手术方式，从而选择最佳手术通道，减少并发症发生[6]。本研究探讨CT三维重建成像技术联合3D打印技术在输尿管软镜治疗复杂性上尿路结石中的应用价值，以期为临床提供参考，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选取2014年9月至2018年3月期间我院诊治的112例复杂性上尿路结石患者作为研究对象，纳入标准：(1)所有患者均通过临床检查明确为上尿路结石[7]，符合以下任一条件即可诊断为复杂性肾结石：多发结石、鹿角型结石、巨大肾结石(直径>2 cm)；(2)所有患者均有手术治疗的指征。排除标准：(1)存在全身感染性疾病、恶性肿瘤、传染性疾病、血液系统疾病及泌尿系局部感染者；(2)凝血功能障碍者；(3)妊娠期、哺乳期女性。依据随机数字表法将患者分成对照组与研究组，各56例，其中对照组男性31例，女性25例，年龄30～73(44.6±9.2)岁；病程(6.8±1.2)个月；左侧上尿路结石31例，右侧上尿路结石25例；研究组男性29例，女性27例，年龄32～70(43.9±9.8)岁；病程(6.4±1.3)个月；左侧上尿路结石33例，右侧上尿路结石23例。两组患者在性别、年龄、病程、结石分布等一般资料比较，差异均无统计学意义(均P>0.05)，具有可比性。本研究经过医院伦理委员会批准，所有患者及家属均对本研究知情并同意。

1.2 方法

1.2.1 检查方法：对照组采用西门子32排多层螺旋CT进行检查，患者在接受检查前无须肠道准备及口服造影剂。扫描范围为肾脏上极至耻骨联合下缘，电压为120 kV，电流为140 mA，螺距设置为0.90 mm，层厚设置为5 mm，设定重建层厚为1.5 mm，重建间隔为0.63 mm。完成扫描后，将扫描结果上传至工作站实施图像处理，选择多层面重建、容积再现开展上尿路结石三维重建，对肾脏及周围脏器相关解剖关系进行观察，了解肾盂、肾盏的结构及结石大小。研究组患者在对照组的基础上，参照CT三维重建成像技术检查结果，选择彩色3D打印设备打印尿路结石与周围组织的彩色3D打印模型，打印材料为光敏树脂透明材料。

1.2.2 手术方法：所有患者均采用全身麻醉，取截石体位，对术野进行常规消毒、铺巾。(1)研究组在输尿管镜引导下置入斑马导丝，沿导丝置人12F输尿管软镜工作鞘 。根据术前上尿路CT三维重建测量值及3D打印模型所了解的结石位置，对比结石所在肾盏与肾盂间夹角的大小。将输尿管软镜经工作鞘置入肾集合系统，根据术前模拟的结石位置及角度寻找结石，探及结石后置入钬激光进行碎石(频率10～15 Hz、能量 10～15 J)。术毕留置双J管，术后第3天复查 CT平扫。术后24 h内给予患者抗生素治疗，预防感染。术后1个月复查腹部平片，观察双J管的位置、残石状况。术后1～2 d拔除尿管，术后30 d拔除双J管。(2)对照组患者给予常规的输尿管软镜联合钬激光治疗，但术前未行CT三维重建成像技术联合3D打印技术检查，其他操作同研究组。

1.3 观察指标 (1)手术时间、术中出血量(根据手术前后血红蛋白下降程度估计出血量：血红蛋白每下降10 g/L，失血约400～500 mL)。(2)炎症指标。术前、术后1 h采集两组患者空腹肘静脉血2 mL，置入抗凝试管内静置30 min，经2 000 r/min离心10 min，分离血清，置入-20℃冰箱内冻存、待测。采用酶联免疫吸附法检测铜蓝蛋白、C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、白细胞介素(interleukin,IL)-6、IL-10水平，所有操作全部参照说明书进行[8-9]。(3)并发症：术后并发症包括出血、输尿管撕裂、发热、肉眼血尿等[10]。

1.4 统计学分析 采用SPSS 20.0软件进行统计学分析。计量资料用(x±s)表示，组间比较采用独立样本t或t′检验，组内比较采用配对t检验；计数资料采用例数或百分比表示，比较采用χ2检验。以P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 两组患者手术时间及术中出血量比较 研究组患者的手术时间及术中出血量均低于对照组(均P<0.05)。见表1。

表1 两组患者手术时间和术中出血量比较(x±s)

2.2 两组患者手术前后炎症指标水平比较 术前两组患者血清铜蓝蛋白、IL-6、CRP、IL-10水平比较，差异均无统计学意义(均P>0.05)；术后1 h两组患者血清铜蓝蛋白、IL-6、CRP、IL-10水平均高于术前，但研究组血清铜蓝蛋白、IL-6、CRP、IL-10水平均低于对照组(均P<0.05)。见表2。

表2 两组患者手术前后炎症指标水平比较(x±s，mg/L)

组别nCRP术前术后1 ht值P值IL-10术前术后1 ht值P值对照组565.4±0.79.2±1.023.296<0.0017.3±0.99.4±0.813.051<0.001研究组565.2±0.87.1±0.614.218<0.0017.2±0.78.3±0.68.929<0.001 t(t')值1.40813.4760.6568.232P值0.279<0.0010.574<0.001

2.3 两组患者术后并发症发生情况比较 研究组患者术后并发症发生率为5.4%(3/56)，低于对照组的17.9%(10/56)(χ2=4.264，P=0.039)。见表3。

表3 两组患者术后并发症发生情况对比[n(%)]

3 讨 论

近年来，随着人们生活环境及生活方式的改变，尿路结石发病率呈升高趋势，已成为危害人们身心健康及生活质量的常见疾病[11-12]。目前，临床针对尿路结石多以手术治疗及口服药物治疗等为主，虽能在一定程度上缓解临床症状，但口服药物治疗起效慢、效果欠佳；而传统的开放性手术具有创伤大、并发症多及术后恢复慢等缺点，患者接受程度较低[13]。随着临床微创技术的快速发展与改进，腹腔镜技术在临床上得到广泛应用。经皮肾镜碎石取石术作为临床治疗复杂性上尿路结石的首选方法，能大大地缓解患者临床症状，但手术医源性损伤较大，可导致肾实质损伤加重，增加出血等并发症发生风险，影响患者预后[14-15]。

输尿管软镜手术作为临床治疗结石病的新方法，具有手术风险低及恢复期短等优势，在诊治肾脏疾病方面具有重要的应用价值[16]。研究发现，输尿管软镜通过人体泌尿系统的自然通道进入输尿管、肾脏后，辅以碎石设备将泌尿系结石击碎、取出，能在保护肾脏的同时避免体表留下创口[17]。但输尿管软镜手术术后患者易并发感染性发热、感染性休克及全身炎症反应综合征等相关并发症，且在治疗复杂性上尿路结石中存在结石残留风险，故对于复杂性上尿路结石需辅以精确定位，以期进一步提高碎石率[18]。传统的二维图像显示复杂性上尿路结石存在局限性，往往难以进行精确定位。目前CT三维重建成像技术不断趋于完善、成熟，已广泛应用于临床诊治工作。于术前进行CT三维重建能帮助术者观察结石形态及位置，进而明确输尿管通道位置，提高后续手术治疗的便利性[19-20]。3D打印技术是将数字模型文件作为基础，通过粉末状金属、塑料等相关可黏合材料，经逐层打印方式对物体进行构造的技术。有研究显示，在治疗尿路结石中应用3D打印技术能清晰地显示结石大小及位置，以及临近组织的结构等相关信息，进而提高术者确定通道的精准度，并能预防肾脏血管损伤、发热及感染等相关并发症，减少术中及术后出血，提高手术安全性[21]。本研究结果显示，研究组患者手术时间、术中出血量均低于对照组(均P<0.05)，提示输尿管软镜手术术前进行CT三维重建成像技术联合3D打印技术检查，可对复杂性上尿路结石进行精确定位，降低手术时间和术中出血量。同时，本研究结果显示，术后1 h两组患者血清铜蓝蛋白、IL-6、CRP、IL-10水平均高于术前，但研究组上述指标水平均低于对照组(均P<0.05)，且研究组患者术后并发症发生率低于对照组(P<0.05)，提示输尿管软镜手术治疗能对机体造成不同程度的损害，而采用CT三维重建成像技术联合3D打印技术辅助输尿管软镜治疗，能降低患者炎症指标水平，减少并发症发生，其原因是CT三维重建成像技术联合3D打印技术可直观地显示结石及周围组织的结构关系，准确地选定经皮肾穿刺的位置，从而提高碎石和取石效率，降低结石残留率，进而降低患者术后并发症风险。

综上所述，采用CT三维重建成像技术联合3D打印技术辅助输尿管软镜治疗复杂性上尿路结石，可减少患者手术时间及术中出血量，降低手术创伤及术后并发症发生率，值得临床推广。