基于CT三维重建成像术前3D打印模型模拟手术操作在经皮肾镜碎石取石术中的应用.pdf
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1、本研究探讨基于CT三维重建成像术前3D打印模型模拟手术操作在经皮肾镜碎石取石术 治疗复杂性肾结石患者的效果。选取96例复杂性肾结石患者,采取随机分组方式分为3D组、常 规组,各48例,3D组采用基于CT三维重建成像术前3D打印模型模拟经皮肾镜碎石取石手术操 作方式实施治疗,常规组仅采取手术前CT三维重建进行手术定位下经皮肾镜碎石取石术治疗。对比两组患者手术时间、手术出血量、单次穿刺成功率、术后结石清除率,以及外周血白细胞计数(WRC)、血红蛋白(Hb),血清降钙素原(PCT)、C反应蛋白(CRP)、胱抑素C(CysC)、血尿素氮(RUN)、血肌肝(Sr)的变化,并记录两组患者的手术并发症发生情
2、况。3D组的手术时间、手术出 血量均低于常规组患者,3D组患者的单次穿刺成功率高于常规组(P0.05);3D组患者在术后 24 h的血清CysC水平低于常规组(P0.05);术前、术后24 h、术后72 h监测两组患者的外周血 WRC、Hb,血清PCT、CRP变化情况,3D组和常规组患者的外周血 WRC、Hb,血清PCT、CRP变 化变化趋势比较,差异无统计学意义(P0.05);术后统计两组患者手术并发症,3D组的并发症率(4.17%)低于常规组患者的(16.67%)(P0.05)。基于CT三维重建成像术前3D打印模型模拟 手术可有效缩短手术操作时间、减少出血量,提高单次成功率,降低手术对患者
3、肾功能的损伤程度。关键词:CT三维重建;3D打印;经皮肾镜碎石取石术;复杂性肾结石 doi:10.7517/issn 1674-0475.221026Application of Preoperative 3D Printing Model Simulating Operation in Percutaneous Nephrolithotomy based on CT Three-dimensional Recon&truct#onImag#ngZHAO Shuxiao,LI Feng*,QIN Zhibiao,BI Gewen,LEI Hua,2022-10-18 收稿,2022-1
4、1-16 录用*通讯作者LI Qig uang,ZHENG Fang,NINGXin,HUANGJuezhuo,GU Neng yuThe First Affiliated Hospital:f Gu angJ University:f Chinese Medicine,Nanning 530023,Gu angxi,P.R.ChinaAbstract:Thisstudyinvestig atedtheefec to fpr eo per ative3Dpr inting mo delbasedo nCT3Dr ec o nstr uc tio nimag ing to simulate su
5、r g ic alo per atio ninthetr eatmento fpatientswithc o mplexkidneysto nesbyper c utaneo usnephr o litho to my 96patientswith c o mplexkidneysto neswer eselec tedandtheywer er ando mlydividedinto a3Dg r o upandar o utineg r o up with48c asesineac h1718影 像 科 学 与 光 化 学第41卷g r o up.Thepatientsin 3D g r
6、o up wer etr eated with pr eo per ative3D pr inted mo delsimulatestheo per atio n o fper c utaneo us ephr o litho to my based o n CT thr ee-dimensio nal r ec o nstr uc tio n imag ing,and the r o utine g r o up o nly takes pr eo per ative CT thr eedimensio nal r ec o nstr uc tio n fo r per c utaneo u
7、s nephr o litho to my under sur g ic al po sitio ning.The o per atio n time,o per ative blo o d lo ss,suc c ess r ate o f sing le punc tur e,po sto per ative sto ne c lear anc e r ate,and the c hang es o f per ipher al blo o d white blo o d c ells(WBC),hemo g lo bin(Hb),ser um pr o c alc to nin(PCT)
8、,C-r eac tive pr o tein(CRP),c ystatin C(CysC),blo o d ur ea nitr o g en(BUN)and ser umc r eati0i0e(Sc r)wer ec o mpar edbetwee0thetwo g r o ups a0dtheo per ativec o mplic atio 0so fthetwo g r o upswer er ec o r ded.Theo per atio 0timea0do per ativeblo o dlo ssi0the3Dg r o upwer elo wer tha0tho sei0
9、thec o 0ve0tio 0alg r o up a0dthesuc c essr ate o fsi0g lepu0c tur ei0the3Dg r o upwashig her tha0thati0thec o 0ve0tio 0alg r o up(P0.05).Thelevelo fCysCat24ho ur safter o per atio 0waslo wer tha0thato fther o uti0eg r o up(P0.05).Thec ha0g eso fper ipher alblo o dWBC Hb ser umPCT a0dCRP o fthetwo g
10、 r o upso fpatie0tswer emo 0ito r edbefo r esur g er y 24ho ur safter sur g er y a0d72ho ur safter sur g er y.Ther ewas0o sig 0ific a0tdifer e0c ei0thec ha0g etr e0dso fper ipher alblo o dWBC Hb ser umPCTa0dCRPbetwee03Dg r o upa0dr o uti0eg r o up(P0.05).After sur g er y the c o mplic atio ns wer e
11、c o unted in the two g r o ups,the c o mplic atio n r ate o f the 3D g r o up was 4.17%whic h lo wer than that o f the c o nventio nal g r o up 16.67%(P0.05)+纳入标准:年 龄1969岁;出现肾绞痛、发热、血尿、恶心等临床 症状,入院后经腹部X线平片(KUB)、泌尿系统超声 等辅助检查确诊为肾结石;结石直径$2.0 c m,均为畸形肾结石、多发性肾结石、鹿角形肾结石的复 杂性肾结石患者;患者自愿接受本研究相关检查及 手术+排除标准:合并严重
12、的感染性疾病(腹腔感 染、泌尿系统感染、肺部感染等)患者;严重的心肺功 能不全患者;恶性肿瘤患者;血液系统疾病患者;对 造影剂过敏的患者;肾脏存在先天性结构或功能异 常的患者。1.2 CT三维重建及3D打印技术常规组采取手术前CT三维重建进行手术定 位,CT检查后对肾脏结构、泌尿管道走行和结石存第1期 赵书晓等:基于CT三维重建成像术前3D打印模型模拟手术操作在经皮肾镜碎石取石术中的应用19在位置及数量进行重建。患者呈仰卧位,设置CT 检查参数:管电压120 kV,管电流200 mA,采集图 像及重建时,层厚均设为5 mm0在执行增强扫描 时,使用高压注射器以2.5 mL/s的速率,注射剂量
13、为1.5 mL/kg的造影剂,获取三期图像,然后在三 维图像软件中 获取的图像。3D组采用基于CT三维重建成像术前3D打印 模型模拟经皮肾镜碎石取石手术操作方式实施治 疗,标记患者肾盂肾盏位置,见图l(a(CT三维重建肾盂肾盏并测量夹角情况,见图1(b)。于3-mat-ic软件中填充、处理重建后的模型,模拟软镜弯曲取 石图1(c)*单独打印肾盂肾盏,见图1(d)。整体 覆以2.0 mm的蒙版,确保患者肾盂结构与打印模 的结构保持一致。随后 导出,并于3D打印机中打印出来。利用经皮肾镜碎石术在肾盂肾盏 拟手术,模拟 清除结石的整个,在模拟术时,重点模拟在 下准确定位结石。图1(a)患者CT扫描标
14、记患者肾盂肾盏位置;(b)CT三维重建肾盂肾盏并测量夹角情况;(c)三维重建下模拟软镜弯曲取石;(d)3D打印技术打印肾盂肾盏模型1.3手术方法手术方法患者全身麻醉后,取截石位。(1)留置46F 输尿管导管,将其插入肾盂,将静脉 管连接上以向其注入水或者造影剂。(2)经皮肾穿刺:确定穿刺 路径后,按照模拟手术计划执行。(3)扩张经皮肾通 道:穿刺完成后,置入导丝,将穿刺处的皮肤及皮下 组织切开,扩张肾盂或肾盏内观察到针鞘的远端,成 后 出,再利用筋膜 器 通道+(4)保存手术视频供分析。1.4实验室检测实验室检测采集患者静脉血4 mL,离心(1500 r/min,20 min)后分离上清液,通
15、过免疫荧光测定法测量 PCT水平。CysC采用乳胶免疫比浊法测定;BUN 采用二乙酰-亏法测定;Sc r采用苦味酸比色法测定0 CRP水平使用免疫比浊法进行检测。上述指标检 测所用仪器为日立7060全自动生化分析仪。采用 血细胞分析仪检测Hb水平(比色法)0使用自动计 数器 WBC 计数+1.5统计学处理统计学处理数据分析软件采用SPSS 21.0。计量指标经正 态分布检验,均符合近似正态分布或正态分布,采用 均数士标准差(王士s)表示,两组之间比较采用t检 验;计数资料采用百分率()表示,组间比较采用 才检验;检验水准:&=0.05。2结果2.1两组患者的手术操作、手术效果指标比较两
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