3D打印技术辅助腹壁疝术前评估及术中定位的前瞻性研究

王俊伟?金心富?毛伟鉴

摘要：目的：无张力疝修补是目前腹壁疝手术的标准，然而目前手术学和材料学并未能形成一个有机的整体，3D打印技术可以做到依据患者个人缺损需要，量体裁衣，实现精准诊断、个体化治疗的终极目标。方法：本研究通过本院收集的资料，建立相关技术路线，主要为：术前对患者进行常规CT扫描，将CT扫描获得的数据录入Mimics系统中进行三维重建，将处理后的腹壁疝的三维模型数据通过3D打印建立实体模型。对3D打印机打印出三维模型进行全面分析和观察，设计出可用于术中穿刺定位的导板，用于术中辅助定位补片悬吊线穿刺点的位置、补片的最佳覆盖范围、疝钉的固定位置及进入方向等。结论：两组手术时间、术中出血量术中副损伤发生率、术后复发及其他并发症、术后30天内患者再入院率比较，其差异有统计学意义（P<0.001），术后患者疼痛评分两组比较无明显差异。

关键词：腹壁疝，3D打印，手术治疗

【中图分类号】 R656.2 【文献标识码】 A      【文章编号】2107-2306（2022）08--01

腹壁疝手术是普外科最常见的手术，全国每年有超过500万例患者需要进行此类手术「1-2」。无张力疝修补是目前腹壁疝手术的标准，然而目前手术学和材料学并未能形成一个有机的整体，无法做到依据患者个人缺损需要实现精准诊断的终极目标「3-4」。3D打印技术的应用将改变这种现状「5-6」。

3D打印技术是目前最热门的前沿学科之一「7」，在医学应用领域的研究仍处于探索阶段，虽然在骨科，血管外科方面已经有所突破，但是在疝与腹壁外科领域几乎属于空白「8-9」。通过3D打印技术了解手术路径、器材与患者的腹壁之间的三维关系，将疝修补装置安全准确置入最佳位置，最大限度实现外科手术的精准性和安全性，可在术前做好了精确手术规划，并在体外反复模拟手术过程。体现了数字医学的优越性。通过3D打印技术，可以实现个体化定制，能减少手术创伤和出血，缩短手术时间，降低手术风险，患者住院时间短，术后恢复快，费用降低，符合现在精准医学及快速康复外科的要求「10」。希望对今后临床处理此类患者提供参考。

1临床资料与方法

1.1一般资料

本研究通过前期收集2018～2019年自贡市第四人民医院普外二科所有收治的腹壁疝患者的临床资料和CT数据，并基于临床问题及本研究目标来构建数据库，进而建立本研究的技术路线。纳入标准：（1）符合腹壁疝的诊断的患者;（2）擬择期行腹腔镜腹壁疝无张力修补术者。排除标准：（1）合并有腹股沟疝、股疝的患者;（2）存在手术禁忌的患者;（3）拟行其他术式，如选择开放手术等。

1.2技术路线

该技术路线主要为：1. 术前对患者进行常规CT扫描，将CT扫描获得的数据录入Mimics系统中，进行三维重建，测量并且记录腹腔容积、疝环口面积、最大直径、疝囊容积，估疝容积及腹腔容积比（HV/PV）。2. 将处理后的腹壁疝的三维模型数据通过3D打印机得到实体模型，然后进行手术模拟。3. 通过对3D打印机打印出三维模型进行全面分析和观察，利用3D测绘工具，设计出可用于术中穿刺定位的导板，用于术中辅助定位补片悬吊线穿刺点的位置、补片的最佳覆盖范围、疝钉的固定位置及进入方向等，避开重要的神经和血管走行区域，防止术中出血及术后疼痛的发生。4.临床效果评价，手术相关数据统计，包括：手术时间、术中出血量、术中副损伤发生率、术后患者的疼痛评分、术后复发及其他并发症发生率、术后30天内患者再入院率的统计。

1.3治疗方法

实验组：将处理后的腹壁疝的3D模型进行手术模拟与患者及家属沟通。进行3D打印构建实体模型，测量并且记录疝环口面积、最大直径、疝囊容积，估疝容积及腹腔容积比（HV/PV）。

根据实体3D模型在术前确定患者腹部操作孔穿刺孔位置，标记切口疝大小并确定固定补片穿刺点的位置及分布范围。术中探查与术前定位标记吻合;垂直腹壁刺入勾线针引入接扎线;根据术前定位固定补片（见图1）。

对照组：术中探查，反复确定疝环及腹壁缺损位置。根据经验避开神经、血管。腹腔内临时确定补片位置（见图2）。

1.4观察指标

组间比较手术时间、术中出血量、术中副损伤、术后患者疼痛评分、术后复发及其他并发症采用独立样本t 检验;

1.5统计学方法

采用SPSS17.0统计软件进行分析。计数资料组间比较采用χ2 检验。计量资料以均数± 标准差表示。

2结果

2.1安全性

36例患者均成功完成手术，未发生相关并发症。

2.2随访结果

对两组手术时间、术中出血量、术中副损伤发生率、术后患者疼痛评分、术后复发及其他并发症、术后30天内患者再入院率的统计比较（见表1）。其差异有统计学意义（P<0.001），术后患者疼痛评分两组比较无明显差异。

本研究所提出的3D打印技术可复制且简单，测出的腹部缺损值与术中证实值基本吻合，对精准治疗有决定性的作用，不增加手术时间、术中出血量、术中副损伤发生率、术后复发及其他并发症、术后30天内患者再入院率。

3讨论

在临床手术过程中，腹壁疝的治疗分为传统手术和腹腔镜手术及杂交手术，其中腹腔镜手术目前逐步成为主流，腹腔镜在腹壁疝修补术手术中对穿刺定位及补片固定位位置要求精准。1.每一个患者的腹壁疝大小都不同，所以腹壁疝的治疗是个体化治疗。术前3D打印技术可以直观的展现出每个患者的腹壁疝情况。2.依据3D实体模型可以测量出疝缺损大小，实施精准施治和控制耗材费用。

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通讯作者：王俊伟，邮箱：silence_1976@163.com

作者简介：王俊伟，男，硕士研究生，主要从事腹壁疝、血管临床研究

基金项目：自贡市科技局科研项目（2017ZC27）