本文是一篇医学技术论文，本研究开展的43例三维可视化实时导航手术，其肾肿瘤三维可视化模型均与真实手术场景相吻合，所有患者均获得了良好的治疗效果。其中，三维可视化组肾脏热缺血时间为（21.23±6.31）min，相比传统CT组的（28.29±5.85）min，显著缩短。这主要得益于个体化的肾肿瘤三维可视化模型提供的可透视效果，使术者能够全方位了解肾肿瘤的空间解剖结构，并能够运用模型的精准测量功能，提前规划出精准的肿瘤切除及创面缝合策略。
第二章 资料与方法
2.1 研究对象与临床分组
回顾性分析2020年05月～2023年12月河北大学附属医院泌尿外科收治的92例复杂肾肿瘤患者的所有临床资料。严格按照纳入标准和排除标准进行筛选。本研究为回顾性研究，研究内容已得到我院伦理委员会审批通过，批件号为：HDFY-LL-2022-087。
纳入标准：（1）临床资料完整；（2）术前具有河北大学附属医院腹部平扫+增强CT扫描图像（包括：平扫期，动脉期，静脉期，排泄期），且图像质量高，无伪影；（3）患者未接受过放疗、化疗、免疫治疗；（4）术前影像学提示肾肿瘤，且肾肿瘤为单发的T1aN 0M0或T1b N0M0期肿瘤；（5）肾肿瘤为R.E.N.A.L评分7～9分的复杂性肿瘤；（6）由同一术者和助手，采取机器人辅助后腹腔镜肾部分切除术的方式完成。
排除标准：（1）临床资料缺失或者不完整者；（2）CT扫描图像不清晰，病灶显示不佳者；（3）术前影像检查提示多发肾肿瘤者；（4）术前影像检查提示有远处转移者；（5）相关辅助检查提示有严重的心、肝、肺、肾等器官功能不全，而无法耐受手术或麻醉者。
临床分组：根据患者术前是否行三维可视化模型构建，将患者分为三维可视化组与传统CT组。其中，三维可视化组共 43 例患者，该组患者借助三维可视化模型进行手术规划，并完成实时导航手术；传统CT组共49 例患者，该组患者参考传统CT 图像进行手术规划，并完成手术。
2.2 主要研究工具及简介
2.2.1 MIMICS三维可视化重建系统简介
交互式医学影像控制系统[36-37] (materialise's interactive medical image control system，MIMICS)，是由比利时Materialise 公司开发的主要用于医学领域的三维可视化重建系统，该系统是一款整合度高且易于操作的医学三维模型的编辑处理软件，能够以临床采集的各种二维医学影像数据（如DICOM 格式的CT、MRI 等）为母本，运用MIMICS系统的计算机辅助设计（computer aided design，CAD）功能，有限元分析（finite element analysis，FEA）功能以及快速成型（rapid prototyping，RP）等功能，对图像进行编辑处理，进而构建出个体化的三维可视化模型。
2.2.2 三维可视化成像技术简介
三维可视化成像技术旨在通过多种方式获得真实物体的定性、定量信息，运用计算机图像处理系统对数据进行分析整合，进而将二维平面图像重建成为高度清晰、超强色域、立体感强的三维可视化模型[38]。以空间立体形式显示物体内部结构特征及外部毗邻关系。最后，通过虚拟现实技术将虚拟影像投影到真实环境，使得虚拟影像与现实场景实时叠加[39]，从而强化术者在三维环境中的操作视野并感知术区以外的解剖结构，协助术者完成关键部位的手术操作。
第三章 结果
3.1 患者术前一般资料
三维可视化组共43例患者，其中男性26例，女性17例，年龄范围（37～80）岁，平均年龄（57.35±10.26）岁，左侧19例，右侧24例，肿瘤最大径范围（2.0～7.0）cm，平均肿瘤最大径（3.97±1.17）cm。
传统CT组共49例患者，其中男性38例，女性11例，年龄范围（23～79）岁，平均年龄（58.37±11.76）岁，左侧24例，右侧25例，肿瘤最大径范围（1.4～6.4）cm，平均肿瘤最大径（3.88±1.24）cm。两组患者的一般资料比较详见表3-1。
3.2 三维可视化模型特殊病例术前规划结果
在术前规划、手术方案制定方面：有1例左侧肾肿瘤患者，术前CT 提示病灶位于左侧肾门部，肿瘤大小约4.5 cm×4.6 cm，无淋巴结转移及远处转移。根据AJCC肾肿瘤TNM分期标准判断，该病例为T1b N0M0期肿瘤。仅参考CT图像考虑患者肿瘤体积较大且靠近肾门，与肾脏动静脉、集合系统解剖关系紧密（图2-1-c），依据主观经验判断该患者行保留肾单位的肾部分切除手术难度较大，初步决定行肾癌根治术。但患者及家属极力要求行保肾手术，手术方案一时难以决策。遂行肾肿瘤三维可视化模型的构建，借助模型再次进行评估：肿瘤位于肾门部，靠近肾背侧（图2-5-ab）。肿瘤被肾脏动、静脉分支包绕（图2-5-c）。肿瘤外凸率＞50%（图2-6-b）。肿瘤基底紧贴集合系统（＜4 mm）。根据肾肿瘤R.E.N.A.L 评分系统判断，该病例R.E.N.A.L 评分为9分。该病例虽为复杂性肾肿瘤，但通过观察虚化肾实质、拆除肾肿瘤的模型发现，在分离肿瘤过程中仅需离断有限的几根肾动脉分支及少部分集合系统（图2-6-cd），便可完成保留肾单位的肾部分切除手术，且模型直观显示了肿瘤的滋养动脉（图2-7-a），为术中提前预判并精准离断目标动脉，提供了有价值的信息。术者借助肾肿瘤三维可视化模型重新进行术前评估和手术规划后，最终将该患者的手术方案定为RAPN。该患者已纳入三维可视化组，且手术顺利完成，无术后并发症发生。
第三章 结果............................... 16
3.1 患者术前一般资料 ................... 16
3.2 三维可视化模型特殊病例术前规划结果 ...................... 17
3.3 患者术中及术后资料 ............................. 17
第四章 讨论................................ 21
第五章 结论......................... 26
第四章 讨论
临床上，肾部分切除术相比肾癌根治术，有着较低的慢性肾脏病（CKD）发病率和同样理想的肿瘤控制效果，成为治疗T1期肾癌的金标准。在肾肿瘤的切除和缝合过程中，需要暂时阻断肾动脉，而肾脏作为血供丰富的人体器官，缺血时间越长对肾功能的损害就会越大[43-44]。一台成功的肾部分切除手术需要在不超过25 min的肾动脉阻断时间内，迅速完成肿瘤的切除和创面的缝合。随着肾肿瘤复杂程度的增加，热缺血时间延长、出血量增多、集合系统损伤导致术后尿瘘的并发症也会相应增加[45]。这无疑给复杂肾肿瘤的肾部分切除手术带来了巨大挑战。因此，如何减少复杂肾肿瘤肾部分切除术的手术并发症，提高手术安全性，成为泌尿外科亟待解决的临床问题之一。RAPN无论在手术时间、热缺血时间，还是在正常肾组织的保留方面，均优于传统腹腔镜肾部分切除手术[46-47]。近些年，随着医学影像技术的迅速发展，三维可视化成像技术初步具备了临床应用的基本条件。将该技术引入到复杂肾肿瘤的RAPN中，为临床医生提供了精准手术规划和术中实时导航的帮助，为手术的成功实施提供了技术保障。
首先，三维可视化成像技术可应用在复杂肾肿瘤的术前规划中。传统CT图像仅在二维平面以黑白色调显示血管、集合系统和肿瘤解剖特点，无法给外科医生提供整体、直观的立体空间感受。而内生型及肾门部肾肿瘤，往往与肾蒂血管、集合系统等重要解剖结构毗邻紧密，手术时极易出现血管及集合系统的损伤；较大体积肾肿瘤常对周围组织造成严重挤压，导致正常的解剖结构发生改变，很容易出现解剖层面的迷失，造成不可预测的手术风险。因此，复杂性肾肿瘤的RAPN治疗要求术者对肿瘤的空间结构、血管供应、周围解剖毗邻关系有着精准的判断，才有可能规避风险，提高手术成功率。三维可视化成像技术将CT的二维影像数据重建为三维可视化模型，利用不同颜色标记各类组织，通过不同透明度直观展示肿瘤空间解剖特点，显示肿瘤边界，肿瘤与肾皮质、周围血管、集合系统的解剖关系，并可在三维空间内的任意轴向对模型进行旋转，放大缩小，切割剔除[48-49]，为制定科学合理的术前规划提供依据。
第五章 结论
1、肾肿瘤三维可视化模型，能够全方位、多角度、精准反映肾脏和肿瘤的三维形态，肿瘤与动静脉血管以及集合系统的解剖毗邻关系，为复杂肾肿瘤患者的手术评估与规划提供立体、直观的参考。
2、将三维可视化成像技术应用于R.E.N.A.L评分7～9分的复杂性肾肿的RAPN 中，不仅能有效缩短热缺血时间，减少术中出血量，缩短术后住院时间，而且能够减少手术并发症，提高手术成功率，促进患者术后快速康复，具有较大的临床应用价值，值得在复杂肾肿的RAPN中推广。
参考文献（略）
