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    珠江醫院完成國際系列首創非剛性配準三維腹腔鏡多模實時融合導航手術

    時間:2020-06-24 21:23:51  來源:珠江醫院   編輯:張淼  作者:文賽  點擊:

    珠江醫院肝膽一科方馳華團隊,在國家“十三五”數字診療裝備研發重點項目《計算機輔助肝切除術導航系統(NO 2016YFC0106500800)》資助下,在“十二五”國家“863”計劃項目研究基礎上,經過3年的攻關,創新研發了具有自主知識產權的三維腹腔鏡增強現實手術導航系統(國家發明專利:ZL 20121 0538735.0、201210153937.3;軟件著作權號No.2014SR00064、NO. 2018SR840555),并成功應用于臨床。

    6月4日,國家科技部生物技術發展中心網站發布新聞《南方醫科大學珠江醫院完成國際首例三維可視化、ICG分子熒光聯合增強現實技術的三維腹腔鏡左半肝切除術》,研究團隊將增強現實與三維可視化、ICG分子熒光及手術場景等多模進行實時融合和真實交互,完美的實現了混合現實精準手術導航。研究成果分別發表在《Surgical Endoscopy》和《中華外科雜志》,并寫入了《復雜性肝臟腫瘤三維可視化專家診療指南(中國實用外科雜志)》、《計算機輔助聯合ICG分子熒光技術在肝臟腫瘤診斷和手術導航中應用指南(中國實用外科雜志)》和《Consensus Recommendations of Three-dimensional Visualization for Diagnosis and Management of Liver Diseases(Hepatology International)》,獲2019年廣東省科技進步一等獎。

    方馳華團隊憑借高科技成果和腹腔鏡增強現實手術導航系統的優勢,繼續推動著該技術在復雜性肝膽胰外科應用,成功開展了國際系列首創三維腹腔鏡多模實時融合導航手術。

    非剛性配準三維腹腔鏡多模實時融合導航肝右后葉聯合S8背外側段切除術

    該患者肝臟的S8段為優勢肝段,術前三維可視化顯示肝癌位于右后葉和S8背外側段。如果施行右半肝切除術,剩余左半肝體積不足30%,術后肝功能衰竭發生的風險極大。經過基于三維可視化門靜脈血流拓撲學的個體化肝臟分段、肝段及亞肝段體積計算、虛擬手術規劃等,最后選擇右后葉聯合S8背外側段切除術為最佳手術策略,該術式保留了S5段和S8背內側段及腹側段,增加了20%剩余肝臟體積,達到腫瘤根治的同時避免了術后肝功能衰竭的發生。術中采用非剛性配準三維腹腔鏡多模(三維可視化、ICG分子熒光、混合現實與手術場景交互)實時融合導航技術,精準執行了術前規劃。術中出血不到100毫升,術后8天康復出院。

    圖為非剛性配準三維腹腔鏡多模實時融合導航肝右后葉聯合S8背外側段切除術

    非剛性配準三維腹腔鏡多模實時融合導航二型門靜脈變異右半肝切除術

    術前三維可視化分析清晰地顯示門靜脈二型變異:門靜脈先發出右后支,然后發出左支,左支再發出右前支。如果術前不能做出精確診斷,極易損傷變異的門靜脈,引起術中大出血和術后肝功能衰竭。術中首先采用三維可視化實時融合導航技術,精準識別并解剖出門靜脈右后支,在導航指引下沿門靜脈左支解剖出門靜脈右前支;然后再聯合ICG分子熒光導航清晰顯示左、右半肝立體界線,最終再混合現實(多模融合和交互)導航下成功完成右半肝切除術,術中出血少、無輸血,術后7天康復出院。

    多模實時融合導航保留S8背側段的左三肝切除術

    中央型肝癌由于其位置的特殊性,術中發生大出血及嚴重肝功能衰竭的風險均非常高,是肝臟手術的“難中之王”。術前三維可視化分析顯示腫瘤位于S4、5段及S8腹側段,侵犯肝中靜脈。經過中央型肝癌的“方氏”分型、血管為軸心“方氏”分級、個體化肝臟分段(方氏分段)及體積計算的評估和分析,如果常規進行左三肝切除術,剩余肝臟體積<40%;但若保留S8背側段肝臟,剩余肝臟體積能夠>50%,達到腫瘤根治的同時,也可有效避免術后肝功能衰竭的發生。術中在三維可視化技術指導下,精細解剖第一肝門的血管,經前徑路肝后隧道置帶,肝上及肝下下腔靜脈分別預置阻斷帶;采用ICG分子熒光分別進行左三肝邊界界定,聯合術中超聲標記和保護S8背側段Glission分支,再混合現實(多模實時融合和交互)技術導航下成功實施了手術。術中出血少于200ml,術中無輸血,術后8天順利出院。

    目前,數字智能化診療技術正引領和推動著肝臟外科駛向精準、微創診療新時代,其中三維可視化技術改變了傳統疾病二維診療模式;虛擬現實技術使復雜性肝臟腫瘤真實可視;增強現實技術實現了虛擬現實與真實手術場景的融合;混合現實技術將多模實時融合和術中場景精準交互;ICG分子熒光能夠從分子、細胞水平實現腫瘤和解剖性肝段切除立體邊界界定、微小癌灶偵測等。在此基礎上,方馳華教授團隊率先在國際上提出了數字智能化診療技術概念和臨床實踐理念(EBiomedicine,2019);作為執筆者和通訊作者,依托中華醫學會數字醫學分會等學術團體組織、制定并發表了該領域國際上首套《指南》(2部)和《專家共識》(9部):《復雜性肝臟腫瘤切除三維可視化精準診治指南(2019版)》、《計算機輔助聯合吲哚菁綠分子熒光影像技術在肝臟腫瘤診斷和手術導航中的應用指南(2019版)》、《Consensus Recommendations of Three-dimensional Visualization for Diagnosis and Management of Liver Diseases(2020版)》、《中央型肝癌三維可視化精準診療中國專家共識(2020版)》等。上述成果推動和規范了我國數字智能化診療技術的臨床實踐及應用,從而實現肝癌解剖性、功能性、根治性手術治療目的,符合健康中國2030年發展綱要戰略主題和核心,對提高我國惡性腫瘤診治水平有重要的價值。

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