3D打印技术在肾门部肾肿瘤肾部切中的应用研究

张向民 褚健 曲发军 叶剑青 干思舜 储传敏 王磊 杨炜 潘秀武 崔心刚

摘要： 目的 总结探讨3D打印技术在肾门部肾肿瘤行腹腔镜肾脏部分切除术中的应用经验。方法 回顾2016年5月至2018年7月，本科收治的10例肾门部肾肿瘤患者，10例患者术前均采用CT三维重建，并应用3D打印机进行肾脏3D模型打印。其中男7例，女3例，年龄43～71岁，平均年龄51岁;肿瘤直径1.6～4.3cm，左侧4例，右侧6例。10例患者均经后腹腔行腹腔镜下肾部分切除术。结果 通过3D打印技术，成功构建10例肾脏肾肿瘤模型，手术均顺利完成，无一例中转开放，术中、术后无明显并发症。手术时间60～110min，热缺血时间15～26min，术中出血量小于50ml。住院时间5～7天，术后病理提示切缘阴性，病理均为透明细胞癌。随访10～34个月，所有患者恢复良好，未见肿瘤复发转移及其他异常表现。结论 肾门部肾肿瘤对于大部分泌尿外科医生是一难题，3D打印技术的引进，把这一难题简易化。通过肾脏3D模型的建立，肾门肿瘤的大小、毗邻、浸润深度及与肾血管、集合系统的关系变得一目了然，也进一步帮助手术医生拟定更为合适的方案，减少术中肾血管和集合系统的损伤概率，更大程度的确保切缘阴性和保留肾功能。3D打印技术在肾门部肾肿瘤中的应用精准、安全、有效、可行，是一项值得泌尿外科医生推广应用的辅助技术。

关键词： 肾门部肾肿瘤;腹腔镜手术;3D打印

【中图分类号】R322.6   【文献标识码】A    【文章编号】2107-2306（2020）02-174-02

我科自2016年5月至2018年7月，运用3D打印技术，我科对收治的10例肾门部肾肿瘤患者进行了肾脏3D模型构建，10例均经腹膜后入路行腹腔镜下肾部分切除术，手术效果良好，现报告如下：

1资料与方法

1.1临床资料

本10例肾脏肿瘤患者，男性7例，女性3例，平均年龄51岁;10例患者均为常规体检发现，其中2例合并高血压病，口服药物血压控制情况良好;术前CT、MRI提示10例肿瘤长径在1.6～4.3cm之间，其中左侧4例，右侧6例，肿瘤均位于肾门部、边界尚清楚，术前检查排除手术禁忌证;术前CT三维重建明确肿瘤均位于肾门处，距离肾盂<1cm，紧贴肾脏动静脉;10例均经腹膜后入路行腹腔镜下肾部分切除术。

1.2 3D模板建立

术前行双肾CT三维，包括肾动脉、静脉期影像。将采集的患者CT影像资料采用Philips IntelliSpace Portal V5.0.1软件进行3D重建，然后使用Formlab Forml+3D打印机对肾脏模型进行分色打印。模型选用4种颜色：动脉为粉红色，静脉黄色，肾实质淡绿色半透明，肾门肿瘤以淡褐色/肉色实体表示（图1、2）。3D打印模型能清晰显示肿瘤与集合系统肾门血管的毗邻关系，通过该模型可对肿瘤血供、毗邻关系、切除范围路径进行分析。

1.3手术方法

全身麻醉成功后，常规留置导尿，患者健侧卧位，凸出患侧腰部。在腋后线12肋缘下、腋前线肋弓缘下及腋中线髂嵴上2指位置分别置入3个 Trocar，常规气囊扩张后腹膜间隙， 建立气腹。清除腹膜外脂肪，靠近腰大肌纵行切开肾周筋膜，沿腰大肌表面向肾门分离出肾动、静脉，注意肾动脉分支及变异，充分游离肿瘤周围的肾周脂肪， 完整暴露肾肿瘤及周围部分正常腎组织，将肾动脉游离出一段。在阻断肾血供前，根据术前3D打印模型比对找到肿瘤的大致位置，行肾动脉完全阻断，冷刀沿肿瘤边界剪开肾包膜，并沿剪开的肾包膜边界向下仔细分离，寻找肿瘤假包膜边界，吸引器沿该界面外缘钝性游离肿瘤纵深面，充分游离肿瘤。确认肿瘤假包膜无破损后，离断肿瘤底面。观察肾脏创面情况，免调针缝合法依次进行肾集合系统修复，关闭深层肾组织及破损的肾盂，继续缝合外层肾组织。为减少热缺血时间，在完成第深层缝合后可开放肾血供，观察肾脏表面渗血情况，再次加固缝合外层肾组织（“2+1”缝合法）。腋后线切口取出标本，髂嵴上切口放置负压引流管，逐层关闭切口。标本送病理。

2  结果

10例手术均顺利完成，无中转开放，围手术期无严重并发症。手术时间60～110min，热缺血时间15～26min，术中出血量小于50ml。术后切开肿瘤，见标本内部为实性组织，其内可见少许坏死灶，切面淡黄色，病理均提示为均为透明细胞癌。术后平均住院时间6d，二类切口常规抗炎对症处理。该组随访10～34个月，所有患者恢复良好，未见肿瘤复发转移及其他异常表现。

3讨论

医学3D打印技术近几年迅猛发展，由于其低成本及定制的外科特点，3D 模型应用于术前设计、医学教育、导板辅助手术、结合生物材料植入领域，尤其是颌面外科、口腔科等整形手术，泌尿外科领域也有报道^1-4。传统CT、MRI 甚至特定格式的彩超数据都可以用来数字建模后 3D 打印。根据应用目的不同，3D 打印的材料可以是塑料、陶瓷、蜡、聚合树脂、金属等。一些生物材料及细胞组织的打印也有研究报道。研究结果显示，应用3D模型提高患者对疾病的认知是一个增强医患沟通、提高患者总体满意度的有效手段。3D 打印模型能够精确显示肾肿瘤患者肿瘤大小、深度及其与周围组织和血管毗邻情况¹¹，利于术前规划手术切除范围、预判应该规避的血管、输尿管及手术的难点，更加直观，满意度较高。

对于肾门部肾肿瘤⁵，要达到肾部分切手术精确切除的要求，首先必须确定肿瘤大小、周围血管、输尿管毗邻及切除范围等信息，才能在限定的热缺血时间内保证手术效果并最大限度地保存肾功能。现阶段运用CT三维重建对肿瘤进行评估，虽然可以明确肿瘤与周围组织的关系，但仅限于平面图像观察，对集合系统、动静脉血管及可行的手术路径显示不够直观立体。而基于CT三维重建的3D打印模型能很好地克服上述不足：3D模型能够精准再现肿瘤与周围组织的结构关系，特别是对于高度复杂肿瘤，术前和术中可直接利用3D模型进行手术过程的分析模拟，初步判定手术路径、肿瘤切除范围及术中需要注意规避的血管、输尿管等难点问题，提高手术安全性。术中根据体位、手术视野的变化，可将3D打印模型固定至相应角度和方位，与手术视野比对，大致定位肿瘤¹²。随后阻断肾血供，避开并保护输尿管，距离肿瘤边缘1cm利用冷刀切开正常肾实质、沿肿瘤假包膜锐性分离、底面离断等操作将肿瘤完整切除。缝合采用“2+1”方式¹³，即集合系统修补时采用双向倒刺线免打结缝合深部肾创面，并在完成外层肾组织第1次缝合后开放肾血供以缩短热缺血时间，再根据肾脏表面渗血情况，加固缝合外层肾组织，最大化地减少对肾功能的损害。对于较大的肾门部肿瘤，完整切除肿瘤后，缝合可能成为主要困难，故对于部分肿瘤较大、创面大的肾门部肿瘤，采取锁边缝合也是一种选择^6-10，13。

总之，肾门部肾肿瘤对于大部分泌尿外科医生是一难题，3D打印技术的引进，把这一难题简易化。通过肾脏3D模型的建立，肾门肿瘤的大小、毗邻、浸润深度及与肾血管、输尿管、集合系统的关系变得一目了然，也进一步帮助手术医生拟定更为合适的方案，减少术中肾血管和集合系统的损伤概率，更大程度的确保切缘阴性和保留肾功能。3D打印技术在肾门部肾肿瘤中的应用精准、安全、有效、可行，是一项值得泌尿外科医生推广应用的辅助技术。

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作者简介：张向民，硕士，住院医师.

通讯作者：崔心刚，博士后，主任医师，E-mail： cuixingang@smmu.edu.cn

基金项目：上海市浦东新区公利医院青年英才（项目编号 GLRq2019-03）