曹 健 朱 帥 葉明佶 皮碩煌 劉 侃 韓惟青 謝 宇

(湖南省腫瘤醫(yī)院泌尿外科，長(zhǎng)沙 410006)

【內(nèi)容提要】 2016年4月～2017年4月，對(duì)4例單發(fā)腎透明細(xì)胞癌(上極1例，腎門(mén)1例，下極2例，最大徑2.4～3.8 cm，平均3.13 cm)，術(shù)前通過(guò)3D圖像輔助模擬冷凍消融治療，設(shè)計(jì)需要的進(jìn)針數(shù)及進(jìn)針的深度和角度，術(shù)中對(duì)照3D打印模型實(shí)施手術(shù)。4例手術(shù)順利，術(shù)后無(wú)并發(fā)癥。隨訪(fǎng)8～16個(gè)月，平均13.3月。復(fù)查泌尿系統(tǒng)CT平掃加增強(qiáng)，冷凍區(qū)域均無(wú)強(qiáng)化表現(xiàn)。

中國(guó)泌尿外科診療指南[1]顯示，外科手術(shù)是局限性腎癌的首選治療方法，但是對(duì)于需要盡可能保留腎單位、有嚴(yán)重合并癥、腎功能不全且腫瘤<4 cm的腎癌可以選擇冷凍消融。歐洲泌尿外科診療指南[2]同樣推薦具有嚴(yán)重合并癥的老年患者可選擇冷凍消融治療小腎癌。經(jīng)皮穿刺在CT、MR或超聲引導(dǎo)下完成，或在腹腔鏡下直視完成，主要依靠術(shù)者經(jīng)驗(yàn)決定冷凍針使用數(shù)量、進(jìn)針角度及深度，很難根據(jù)腫瘤形態(tài)精準(zhǔn)適形形成冰球冷凍腫瘤，如用針過(guò)多則并發(fā)癥多，對(duì)正常組織損傷大，用針過(guò)少則有可能難以達(dá)到良好的腫瘤治療效果。

3D打印技術(shù)已用于輔助各種外科操作，包括復(fù)雜手術(shù)的術(shù)前規(guī)劃及手術(shù)操作訓(xùn)練，可打印患者特異的手術(shù)輔助模型、手術(shù)替代物及外科手術(shù)器械等[3,4]。在保留腎單位的手術(shù)中，通過(guò)3D打印技術(shù)可以在術(shù)前打印出患腎的3D模型，清晰顯示腫瘤大小、位置、浸潤(rùn)深度及其與腎血管、集合系統(tǒng)的關(guān)系，對(duì)術(shù)者的術(shù)前規(guī)劃及術(shù)中指導(dǎo)具有重要的意義?；?D技術(shù)在保留腎單位手術(shù)中的優(yōu)勢(shì)，我們認(rèn)為3D技術(shù)可指導(dǎo)冷凍消融治療，讓術(shù)者可實(shí)施精準(zhǔn)冷凍，從而最大限度保留腎單位。2016年4月～2017年4月，我們對(duì)4例單發(fā)腎透明細(xì)胞癌，且具有嚴(yán)重合并癥或腎功能損害需要最大限度保留腎功能者，利用3D打印技術(shù)輔助術(shù)前規(guī)劃，術(shù)中指導(dǎo)冷凍消融，為國(guó)內(nèi)首次3D打印技術(shù)輔助腹腔鏡下冷凍消融治療的報(bào)道(教育部科技查新工作站Z11，201836000Z110173)，報(bào)道如下。

1 臨床資料與方法

1.1 一般資料

本組4例，男2例，女2例。年齡50～75歲，平均62.8歲。1例有腰痛癥狀，其余3例無(wú)明顯癥狀，均為體檢超聲發(fā)現(xiàn)。均行泌尿系統(tǒng)CT平掃、增強(qiáng)、三維重建，提示腎惡性腫瘤，左側(cè)2例，右側(cè)2例，均為單發(fā)，位于上極1例，腎門(mén)1例，下極2例，最大徑2.4～3.8 cm，平均3.13 cm。1例孤立腎(因腎癌已行一側(cè)腎切除)，1例因盆腔黏液性腺癌化療5周期，1例對(duì)側(cè)腎結(jié)石腎重度積水，1例對(duì)側(cè)腎囊腫合并高血壓。2例術(shù)前行腎穿刺活檢，2例術(shù)中行腎腫瘤穿刺活檢，病理診斷為腎透明細(xì)胞癌。臨床分期均為T(mén)1aN0M0。術(shù)前血肌酐正常(70.7～80.1 μmol/L，平均75.5 μmol/L，正常值57.0～111.0 μmol/L)。

根據(jù)歐洲泌尿外科協(xié)會(huì)指南[2]及中國(guó)泌尿外科疾病診斷治療指南[1]，病例選擇標(biāo)準(zhǔn)：臨床分期為T(mén)1aN0M0期，病理診斷為腎細(xì)胞癌，且具有嚴(yán)重合并癥，或腎功能損害嚴(yán)重，或孤立腎，需要最大限度保護(hù)腎功能。

1.2 方法

1.2.1 儀器設(shè)備 3D打印技術(shù)采用醫(yī)學(xué)影像控制系統(tǒng)MIMICS18.0(比利時(shí)Materialise公司)，HS402P 3D打印機(jī)(湖南華翔增量制造技術(shù)有限公司)，打印材料為尼龍材料(FS3200PA Nylon Powder，湖南華翔增量制造技術(shù)有限公司)。冷凍消融治療采用美國(guó)氬氦刀系統(tǒng)(Cryocare Surgical System，美國(guó)加利福尼亞州Endocare高科技公司)。

1.2.2 3D打印技術(shù) 采用醫(yī)學(xué)影像控制系統(tǒng)對(duì)雙側(cè)腎CT平掃加增強(qiáng)的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，對(duì)患腎進(jìn)行三維重建，使用軟件在電腦上進(jìn)行模擬穿刺，根據(jù)腫瘤的大小和位置，模擬計(jì)算用針數(shù)，進(jìn)針角度及深度，優(yōu)化出最佳方案，即用最少的針數(shù)使冰球完全覆蓋腫瘤(圖1A)。用3D打印機(jī)制作出患腎3D模型，輔助指導(dǎo)術(shù)中操作(圖1B)。

1.2.3 腹腔鏡下腎腫瘤冷凍消融術(shù) 根據(jù)3D打印模型的指導(dǎo)，選擇經(jīng)腹膜后途徑手術(shù)。游離暴露患腎，根據(jù)3D打印技術(shù)輔助制定的最優(yōu)方案，在腹腔鏡下使用17G探針穿刺，針尖最終溫度設(shè)置為2 min下降至-140 ℃，持續(xù)冷凍10 min，彩超監(jiān)測(cè)使冰球超出腫瘤邊緣1 cm以上，解凍復(fù)溫10 min，解凍溫度42 ℃，共進(jìn)行2個(gè)循環(huán)的冷凍復(fù)溫，第2次解凍復(fù)溫后緩慢退出探針。

1.2.4 隨訪(fǎng)和療效評(píng)價(jià) 術(shù)后定期門(mén)診隨訪(fǎng)，詢(xún)問(wèn)癥狀，進(jìn)行雙腎CT平掃加增強(qiáng)掃描、胸片、腹部彩超檢查、肝腎功能、電解質(zhì)及尿常規(guī)檢驗(yàn)，若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題則進(jìn)一步檢查。術(shù)后泌尿系統(tǒng)增強(qiáng)CT檢查，冷凍治療區(qū)域無(wú)腫瘤強(qiáng)化作為治療成功的標(biāo)準(zhǔn)[5]。

2 結(jié)果

4例手術(shù)時(shí)間106～118 min，平均111 min，術(shù)中出血量50～100 ml，平均66.7 ml。術(shù)后血肌酐均正常(術(shù)后1周68.5～84.4 μmol/L，平均76.5 μmol/L；術(shù)后1個(gè)月70.5～85.6 μmol/L，平均74.8 μmol/L)。

隨訪(fǎng)時(shí)間8～16個(gè)月，平均13.3月。復(fù)查泌尿系統(tǒng)CT平掃加增強(qiáng)，冷凍區(qū)域均無(wú)強(qiáng)化(圖2)，全身無(wú)明顯遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。

圖1 3D打印技術(shù) A:提取患腎CT掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建，模擬冷凍消融進(jìn)針數(shù)量、角度及深度，計(jì)算最佳方案；B：打印出模型輔助指導(dǎo)術(shù)中操作 圖2 冷凍消融前后增強(qiáng)CT對(duì)比 A.術(shù)前左腎腫瘤(紅箭頭)，直徑3 cm，可見(jiàn)明顯不均勻強(qiáng)化，對(duì)側(cè)腎囊腫(藍(lán)箭頭)，直徑2 cm；B.術(shù)后1個(gè)月冷凍區(qū)域可見(jiàn)大片低密度影，無(wú)強(qiáng)化，為冷凍后腫瘤壞死組織；C.術(shù)后6個(gè)月治療區(qū)域無(wú)明顯強(qiáng)化，腫瘤壞死組織減少；D.術(shù)后12個(gè)月治療區(qū)域幾乎無(wú)壞死組織，且未見(jiàn)明顯異常強(qiáng)化

3 討論

3D打印技術(shù)在臨床的運(yùn)用絕大部分是打印出患者特異性的解剖模型輔助手術(shù)操作[4]。在泌尿外科中，3D打印技術(shù)用于輔助保留腎單位的腎部分切除術(shù)[6]、腎上腺部分切除術(shù)[7]、經(jīng)皮腎鏡取石術(shù)[8]、前列腺穿刺活檢[9]等。在腎部分切除術(shù)中，術(shù)前3D打印出患腎模型，精準(zhǔn)顯示腫瘤的大小、位置、浸潤(rùn)深度及與腎動(dòng)脈、腎靜脈、集合系統(tǒng)的位置關(guān)系，有助于術(shù)者進(jìn)行術(shù)前手術(shù)規(guī)劃，術(shù)中參照指導(dǎo)，減少術(shù)中并發(fā)癥，提高手術(shù)成功率及精度[6,10]。

腹腔鏡冷凍消融是一種治療腎癌的新型微創(chuàng)手段,與傳統(tǒng)腹腔鏡腎部分切除術(shù)治療局限性腎癌相比具有自身的優(yōu)勢(shì)，尤其適合于孤立腎癌、術(shù)前腎功能不全者[11],而且可以達(dá)到很好的腫瘤治療效果，在保留腎功能方面也有其優(yōu)勢(shì)[12～14]。腹腔鏡下腎部分切除術(shù)是目前保留腎單位手術(shù)中運(yùn)用廣泛、效果肯定的方法，但是對(duì)術(shù)者技術(shù)要求較高，需要阻斷腎臟血供，而腹腔鏡下冷凍消融治療技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單。冷凍消融的優(yōu)勢(shì)在于相對(duì)安全，手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)小，容易實(shí)施，無(wú)熱缺血損害，無(wú)需切開(kāi)及縫合腎實(shí)質(zhì)，可以更好地保留腎單位，因此對(duì)于身體條件差及腎儲(chǔ)備功能不足需要最大限度保留腎功能的患者意義尤為重大。Klatte等[15]的meta分析顯示，與腹腔鏡腎部分切除術(shù)相比，腹腔鏡下冷凍消融治療可較好地保護(hù)腎功能，減少并發(fā)癥，但局部復(fù)發(fā)率(OR=13.03)及遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移率(OR=9.05)顯著高于腹腔鏡腎部分切除術(shù)。但作者同時(shí)指出，腹腔鏡下冷凍消融治療選擇的患者一般情況較差，年齡顯著高于腹腔鏡腎部分切除術(shù)，且孤立腎比率更高，因此在手術(shù)方式的選擇上仍需非常謹(jǐn)慎，根據(jù)患者特點(diǎn)選擇最利于患者的手術(shù)方式，對(duì)于那些年齡大、具有嚴(yán)重并發(fā)癥者，冷凍消融治療是一種很好的選擇。我們聯(lián)合3D打印技術(shù)輔助冷凍消融的方法可以進(jìn)一步發(fā)揮冷凍消融的優(yōu)勢(shì)，對(duì)于適合接受冷凍消融治療者可提供更加精確的腎功能保護(hù)。

本研究在國(guó)內(nèi)首次探索了3D打印技術(shù)輔助腹腔鏡下冷凍消融治療進(jìn)行精準(zhǔn)腎功能保護(hù)的可行性，雖然這兩種技術(shù)都已經(jīng)分別運(yùn)用于腎腫瘤的治療，但是我們首次實(shí)現(xiàn)了聯(lián)合此兩種技術(shù)進(jìn)行腎腫瘤治療。經(jīng)過(guò)4例手術(shù)，我們的經(jīng)驗(yàn)如下：第一，在病例選擇上，嚴(yán)格遵照國(guó)內(nèi)外指南，選擇因其他疾病腎功能損害較嚴(yán)重，如對(duì)側(cè)腎重度積水、糖尿病腎病、高血壓腎病者，或患者一般情況差不能耐受腎部分切除術(shù)，且腎腫瘤<4 cm。本研究1例孤立腎(因腎癌已行一側(cè)腎切除)，1例因盆腔黏液性腺癌化療5周期，1例對(duì)側(cè)腎結(jié)石腎重度積水，1例對(duì)側(cè)腎囊腫合并高血壓，都需要最大限度保護(hù)腎功能。第二，術(shù)前可通過(guò)3D重建模型在電腦上模擬冷凍消融治療，模擬進(jìn)針位置、深度及角度；還可打印出患腎的3D模型，增加對(duì)腎臟解剖、腫瘤位置、與血管比鄰關(guān)系的深入了解；可以為術(shù)者提供術(shù)中指導(dǎo)，在完整覆蓋腫瘤的情況下，盡可能多地保留腎單位。需要注意的是，整個(gè)操作過(guò)程需與麻醉師密切配合，在進(jìn)針時(shí)降低潮氣量，減少呼吸運(yùn)動(dòng)引起的臟器移動(dòng)，防止探針偏移。

我們認(rèn)為，3D打印技術(shù)和腹腔鏡冷凍消融技術(shù)已分別成熟運(yùn)用于腎腫瘤治療，二者聯(lián)合使用有利于冷凍消融更加精準(zhǔn)，盡可能保留腎單位，值得進(jìn)一步推廣。但本研究?jī)H4例，是對(duì)此方法的初步探索，尚需進(jìn)行大樣本前瞻性隨機(jī)對(duì)照研究證實(shí)其可行性及有效性。