科研

珠江医院完成国际系列首创非刚性配准三维腹腔镜多模实时融合导航手术

mg4355mg娱乐网址:2020-06-24 21:23:51  来源:珠江医院   编辑:张淼  编辑:文赛  点击: 次

珠江医院肝胆一科方驰华团队,在国家“十三五”数字诊疗装备研发重点项目《计算机辅助肝切除术导航系统(NO 2016YFC0106500800)》资助下,在“十二五”国家“863”计划项目研究基础上,经过3年的攻关,创新研发了具有自主常识产权的三维腹腔镜增强现实手术导航系统(国家发明专利:ZL 20121 0538735.0、201210153937.3;App著作权号No.2014SR00064、NO. 2018SR840555),并成功应用于临床。

6月4日,国家科技部生物技术发展中心网站发布资讯《mg4355mg娱乐网址珠江医院完成国际首例三维可视化、ICG分子荧光联合增强现实技术的三维腹腔镜左半肝切除术》,研究团队将增强现实与三维可视化、ICG分子荧光及手术场景等多模进行实时融合和真实交互,完美的实现了混合现实精准手术导航。研究成果分别发表在《Surgical Endoscopy》和《中华外科杂志》,并写入了《复杂性肝脏肿瘤三维可视化专家诊疗指南(中国实用外科杂志)》、《计算机辅助联合ICG分子荧光技术在肝脏肿瘤诊断和手术导航中应用指南(中国实用外科杂志)》和《Consensus Recommendations of Three-dimensional Visualization for Diagnosis and Management of Liver Diseases(Hepatology International)》,获2019年广东省科技进步一等奖。

方驰华团队凭借高科技成果和腹腔镜增强现实手术导航系统的优势,继续推动着该技术在复杂性肝胆胰外科应用,成功开展了国际系列首创三维腹腔镜多模实时融合导航手术。

非刚性配准三维腹腔镜多模实时融合导航肝右后叶联合S8背外侧段切除术

该患者肝脏的S8段为优势肝段,术前三维可视化显示肝癌位于右后叶和S8背外侧段。如果施行右半肝切除术,剩余左半肝体积不足30%,术后肝功能衰竭发生的风险极大。经过基于三维可视化门静脉血流拓扑学的个体化肝脏分段、肝段及亚肝段体积计算、虚拟手术规划等,最后选择右后叶联合S8背外侧段切除术为最佳手术策略,该术式保留了S5段和S8背内侧段及腹侧段,增加了20%剩余肝脏体积,达到肿瘤根治的同时避免了术后肝功能衰竭的发生。术中采用非刚性配准三维腹腔镜多模(三维可视化、ICG分子荧光、混合现实与手术场景交互)实时融合导航技术,精准实行了术前规划。术中出血不到100毫升,术后8天康复出院。

图为非刚性配准三维腹腔镜多模实时融合导航肝右后叶联合S8背外侧段切除术

非刚性配准三维腹腔镜多模实时融合导航二型门静脉变异右半肝切除术

术前三维可视化分析清晰地显示门静脉二型变异:门静脉先发出右后支,然后发出左支,左支再发出右前支。如果术前不能做出精确诊断,极易损伤变异的门静脉,引起术中大出血和术后肝功能衰竭。术中首先采用三维可视化实时融合导航技术,精准识别并剖解出门静脉右后支,在导航指引下沿门静脉左支剖解出门静脉右前支;然后再联合ICG分子荧光导航清晰显示左、右半肝立体界线,最终再混合现实(多模融合和交互)导航下成功完成右半肝切除术,术中出血少、无输血,术后7天康复出院。

多模实时融合导航保留S8背侧段的左三肝切除术

中央型肝癌由于其位置的特殊性,术中发生大出血及严重肝功能衰竭的风险均非常高,是肝脏手术的“难中之王”。术前三维可视化分析显示肿瘤位于S4、5段及S8腹侧段,侵犯肝中静脉。经过中央型肝癌的“方氏”分型、血管为轴心“方氏”分级、个体化肝脏分段(方氏分段)及体积计算的评估和分析,如果常规进行左三肝切除术,剩余肝脏体积<40%;但若保留S8背侧段肝脏,剩余肝脏体积能够>50%,达到肿瘤根治的同时,也可有效避免术后肝功能衰竭的发生。术中在三维可视化技术引导下,精细剖解第一肝门的血管,经前径路肝后隧道置带,肝上及肝下下腔静脉分别预置阻断带;采用ICG分子荧光分别进行左三肝边界界定,联合术中国足球协会超级联赛声标记和保护S8背侧段Glission分支,再混合现实(多模实时融合和交互)技术导航下成功实施了手术。术中出血少于200ml,术中无输血,术后8天顺利出院。

目前,数字智能化诊疗技术正引领和推动着肝脏外科驶向精准、微创诊疗新时代,其中三维可视化技术改变了传统疾病二维诊疗模式;虚拟现实技术使复杂性肝脏肿瘤真实可视;增强现实技术实现了虚拟现实与真实手术场景的融合;混合现实技术将多模实时融合和术中场景精准交互;ICG分子荧光能够从分子、细胞水平实现肿瘤和剖解性肝段切除立体边界界定、微小癌灶侦测等。在此基础上,方驰华教授团队率先在国际上提出了数字智能化诊疗技术概念和临床实践理念(EBiomedicine,2019);作为执笔者和通讯编辑,依托中华医学会数字医学分会等学术团体组织、制定并发表了该领域国际上首套《指南》(2部)和《专家共识》(9部):《复杂性肝脏肿瘤切除三维可视化精准诊治指南(2019版)》、《计算机辅助联合吲哚菁绿分子荧光影像技术在肝脏肿瘤诊断和手术导航中的应用指南(2019版)》、《Consensus Recommendations of Three-dimensional Visualization for Diagnosis and Management of Liver Diseases(2020版)》、《中央型肝癌三维可视化精准诊疗中国专家共识(2020版)》等。上述成果推动和规范了我国数字智能化诊疗技术的临床实践及应用,从而实现肝癌剖解性、功能性、根治性手术治疗目的,符合健康中国2030年发展纲要战略主题和核心,对提高我国恶性肿瘤诊治水平有重要的价值。

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