背景腹腔镜下肾部分切除术由于能在保留部分肾功能的同时达到与根治性肾切除相同的手术效果从而成为T1期肾肿瘤的标准术式。由于腹腔镜肾部分切除术涉及肾动脉临时阻断、肿瘤切除及缺损修补等复杂操作,缺乏精准的术前规划可导致严重的肾脏热缺血损伤及手术并发症,传统CT已难以满足术者精准化的规划需求。最近,肾脏3D重建技术能清晰地显示出肾脏血管、肿瘤和集合系统的空间毗邻关系,为个体化手术提供了帮助,但目前的3D重建技术存在效率低、精度差等问题,而且缺乏系统性的临床应用研究,3D技术优势在腹腔镜下肾脏手术中的应用价值尚未完全体现出来。本研究旨在提高肾脏3D重建精度及效率,并通过临床对比研究进一步探索3D技术在腹腔镜下肾肿瘤手术规划中的优势。目的确立基于3D重建需求的高精度增强CT扫描方法,构建泌尿外科专科化的3D打印技术平台,通过分析和测量肾脏3D模型解剖参数,探讨3D空间测量对腹腔镜下肾部分切除术的指导意义,并初步建立腹腔镜肾肿瘤手术的3D技术应用模式。方法一、构建肾脏3D技术体系1.建立肾脏组织结构特有的增强CT扫描方法。根据3D重建对CT图像精度的要求,首先对CT扫描的图像层厚与分辨率、造影剂的用法以及各期的扫描时相三方面参数进行改进和设定。2.收集2015年12月至2017年12月共102例高质量肾脏增强CT原始数据,通过专业化的肾脏3D重建技术平台“Uromedix-3D系统”(软著字:2017SR200785)将上述数据进行3D重建或打印。最后将3D模型的空间测量等技术应用于术前医患沟通、手术规划及临床教学方面。二、3D重建技术在腹腔镜下肾部分切除术中的应用统计分析2016年4月至2017年12月在我院泌尿外科由副主任医师及以上职称医生操作完成的88例腹腔镜下肾部分切术的肾肿瘤患者的临床资料。其中有42例(3D组)在术前进行肾肿瘤的3D重建并在3D模型下进行术前规划,其余46例肾肿瘤患者(CT组)未进行三维重建仅用CT图像进行手术规划。统计分析两组患者的术前一般资料,术中资料(手术时间、热缺血时间、肾肿瘤切除时间、肾脏缺损缝合时间、集合系统修补例数、术中出血量、术中输血例数),术后资料(术后24及48小时后腹腔引流量、肾小球滤过率减少量、术后住院天数、术后病理、切缘阳性例数),术中及术后并发症(血管损伤例数、术后出血例数、术后尿瘘例数)。结果一、3D重建结果3D组42例肾肿瘤重建平均耗时31.4±13.1min,各重建结构完整、清晰、立体感强。血管分支平滑连贯,肾动脉可达4或5级分支,肾静脉可达2或3级分支,肿瘤及肾脏表面光整无凹凸,系统集合完整且细腻。3D空间测量肿瘤与集合系统距离3.2±2.4cm,肾脏缺损的长度2.9±1.1cm,宽度2.7±0.9cm,深度2.2±0.8cm,3D重建发现两例副肾动脉,两例肾动脉过早分支。二、3D组与CT组手术结果1.两组患者的性别、年龄、体重指数)、肿瘤直径、肿瘤位置、R.E.N.A.L评分及术前肾小球滤过率估计值均无统计学差异;2.3D组与CT组围手术期结果:手术时间为(122.1±44.6 vs.148.0±67.4 min,P=0.011),术中热缺血时间为(24.2±4.2vs.26.5±5.4min,P=0.030),肾肿瘤切除时间为:(7.8±2.4vs.9.0±2.7min,P=0.032),肾脏缺损缝合时间(16.3±3.0vs.17.5±3.5min,P=0.085);术后 24 小时腹膜后引流量为(81.9±30.9vs.97.8±27.6ml,P=0.012),术后 48 小时腹膜后引流量为(120.1±45.8 vs.140.4±39.6 ml,P=0.028),术中盂盏结构破损修补例数(15/27 vs.20/26,P=0.406)、出血量(59.8±44.9 vs.64.7±48.1ml,P=0.625)、术后肾小球滤过率减少量(20.5±14.7vs.24.3±17.3 ml/min/1.73m2,P=0.266)、术后住院天数(6vs.7,P=0.084)。3.3D组与CT组并发症结果:CT组出现两例肾静脉损伤,而3D组未出现血管损伤及术中输血情况。CT组有一例患者在术后7天时因后腹腔出血行肾动脉选择性栓塞术。CT组有3例而3D组也有2例患者术后出现一过性血尿,两组均未出现尿瘘情况。结论1.高精度CT图像是肾脏3D重建的基础,不仅能提高重建结构的准确性,而且能够简化3D重建的过程;2.泌尿外科专科化的3D重建技术平台(Uromedix-3D系统)能够精准、高效地完成肾脏等结构的3D重建,基于3D模型的空间测量比传统CT的平面测量更便捷、准确;3.在腹腔镜肾部分切除术的手术规划中,3D模型对术中血管定位、肿瘤切除和缺损修补等方面比二维图像更形象、直观,有效减少肾脏热缺血时间并降低术后并发症发生率。