Nghiên cứu hàm ý của công nghệ in ba chiều đối với phẫu thuật thận
Mar 18, 2022
Liên hệ: Audrey Huaudrey.hu@wecistanche.com
Francesco Esperto, Francesco Pratal & at al.
Giới thiệu
In ba chiều(3DP) đã xuất hiện vào cuối những năm 1980, nhưng ứng dụng của nó trong lĩnh vực y tế đã có từ những năm 2000 [1]. Cho đến gần đây, việc sử dụng nó được giới hạn chủ yếu trong chỉnh hình và nha khoa. Nhưba chiềuMáy in (3D) đã trở nên phổ biến hơn và giá cả phải chăng, sự gia tăng nhanh chóng trong việc sử dụng 3DP (In ba chiều) trong y học đã được đăng ký. Hiện nay, một số loại công nghệ có sẵn để in như phun chất kết dính, phun vật liệu, công nghệ quang phân tử vật liệu và phản ứng tổng hợp bột; hơn nữa, 3D (ba chiều) máy in hiện có thể tạo ra các đối tượng từ các vật liệu khác nhau như nhựa, sáp, gốm sứ và kim loại [2]. Trong những năm gần đây, 3DP(In ba chiều)-công nghệ (3DPT)(Công nghệ in ba chiều)cho phép các mô hình sản xuất để sản xuất bản sao các cơ quan của bệnh nhân, thậm chí toàn bộ bộ phận cơ thể, được sử dụng cho mục đích đào tạo và cải thiện kế hoạch phẫu thuật. Hơn nữa, sự ra đời của các thực nhân tạo được tạo ra với sự trợ giúp của phần mềm (thực tế ảo VR, thực tế tăng cường) thể hiện một bước tiến xa hơn trong 3DPT(In ba chiềuCông nghệ)cho phép bác sĩ phẫu thuật thực hiện phẫu thuật có hướng dẫn mà không từ bỏ sự tập trung vào lĩnh vực phẫu thuật. Mục đích của bài đánh giá này là để xem xét ứng dụng của 3DP(In ba chiều)trong phẫu thuật thận; đặc biệt, chúng tôi tập trung vào lập kế hoạch phẫu thuật, giáo dục bệnh nhân, đào tạo và thực tế tăng cường (AR). 3DP(In ba chiều)và Lập kế hoạch phẫu thuật Lập kế hoạch trước phẫu thuật là rất quan trọng để cải thiện kết quả phẫu thuật và giảm các biến chứng trong hoặc sau phẫu thuật có thể xảy ra. 3D(ba chiều)mô hình (3DM) có thể đóng một vai trò quan trọng trong việc giúp bác sĩ phẫu thuật hiểu đúng về giải phẫu của từng bệnh nhân và hướng dẫn các quyết định trong phẫu thuật của họ. lập kế hoạch của các thủ tục phẫu thuật phức tạp và cố gắng giảm các biến chứng chu phẫu [3]. Lập kế hoạch phẫu thuật với 3DM(Mô hình ba chiều)có lợi thế đáng kể so với hình ảnh hai chiều (2D) hiện tại. Bác sĩ phẫu thuật có cái nhìn tổng quan thực tế hơn và hiểu rõ hơn về khu vực mà họ sẽ thực hiện phẫu thuật. Những lợi ích có thể có được từ các mô hình này là đưa ra quyết định tốt hơn và do đó tăng sự tự tin trong phẫu thuật.
Điều trị bệnh thận: Cistanche herb & cistanche extract
Các ứng dụng của 3DP(In ba chiều)trong Phẫu thuật Tiết kiệm Nephron (NSS) Hơn một nửa số ấn phẩm về 3DM (Ba chiềungười mẫu) trong khoa tiết niệu tái chuyển kế hoạch phẫu thuật làm kết quả chính của họ. Trong thời đại của phẫu thuật tiết kiệm nephron (NSS), do giải phẫu và mạch máu phức tạp, khả năng thiếu máu cục bộ thận kéo dài và sự xâm lấn sâu của khối u thường không rõ ràng, không có gì đáng ngạc nhiên khi phần lớn các nghiên cứu tập trung chú ý vào ung thư thận [ 3].
Ngay cả khi kỹ thuật cắt bỏ và theo dõi tích cực là những lựa chọn khả thi ở một số bệnh nhân được chọn, điều trị phẫu thuật khối thận vẫn là tiêu chuẩn vàng và đã phát triển qua nhiều năm thành phương pháp tiếp cận NSS. Cho đến năm 2011, không có nghiên cứu nào chứng minh kết quả tốt hơn của cắt thận bán phần (PN) thay vì cắt thận triệt để (RN) [4]. Năm 2012, Sun và các đồng nghiệp lần đầu tiên chứng minh rằng, trong phân tích đa biến, bệnh nhân trải qua PNCT có nguy cơ tử vong do các nguyên nhân khác (OCM) thấp hơn đáng kể so với nhóm thuần tập RN (p =0. 04) , nói rằng PN nên được cung cấp "bất cứ khi nào khả thi về mặt kỹ thuật" [5]. Tuy nhiên, khả thi không phải lúc nào cũng có nghĩa là dễ dàng: khối lượng RENALscore cao hơn dễ dẫn đến các biến chứng sau phẫu thuật Clavien-Dindo cao hơn (p =0. 043) và giảm đáng kể chức năng thận sau phẫu thuật (p {{11} } .004), do độ phức tạp của phẫu thuật [6]. Trước khi xem xét kết quả phẫu thuật, lập kế hoạch trước phẫu thuật có thể bị ảnh hưởng mạnh mẽ bởi 3DM(Mô hình ba chiều), đặc biệt trong trường hợp khối thận phức tạp.
Khoa tiết niệu đã chuyển từ phẫu thuật mở sang phẫu thuật xâm lấn tối thiểu (MIS) và từ cắt bỏ nội tạng triệt để sang NSS. Do đó, bác sĩ phẫu thuật cần dựa vào các mô hình có thể giúp họ hiểu rõ hơn về các bệnh của bệnh nhân, giúp cải thiện việc lập kế hoạch phẫu thuật. Silberstein và cộng sự. năm 2014 thực hiện 5 PN (4 robot và 1 mở) với việc cắt bỏ hoàn toàn các khối thận sau khi tạo ra 5 mô hình thận 3D tùy chỉnh, dành riêng cho từng bệnh nhân [7]. Đặc điểm chính của các mô hình này là tổn thương thận tăng cường nghi ngờ bệnh ác tính. Trong nghiên cứu này, tất cả các can thiệp được thực hiện thành công với thời gian thiếu máu cục bộ trung bình là 21 phút, tất cả các biên phẫu thuật đều âm tính và biến chứng là tối thiểu. Một báo cáo sơ bộ của Zhang et al. cho thấy ở những bệnh nhân có khối lượng thận T1 đủ tiêu chuẩn cho NSS, 3DMs(Mô hình ba chiều)có điểm số cao hơn trong lập kế hoạch phẫu thuật [8]. Hơn nữa, hai bác sĩ phẫu thuật liên quan nói rằng hội chẩn trong phẫu thuật 3DM rất hữu ích cho mối quan hệ của khối u với các mô xung quanh, độ sâu của việc cắt bỏ và tránh các tổn thương cấu trúc quan trọng như thận. Tuy nhiên, không có câu hỏi cụ thể nào về cách 3DM(Mô hình ba chiều)các quyết định lập kế hoạch phẫu thuật bị ảnh hưởng đã được thực hiện.
Sau 1 năm, Wake và các cộng sự đã chọn 10 khối u thận có điểm trên 5 (phạm vi 6-10) ở điểm đo sắc ký RENAL và gửi hình ảnh 2D trước 3DMs(Mô hình ba chiều)đến ba bác sĩ phẫu thuật ung thư tiết niệu có kinh nghiệm [9]. Sau khi gửi mô hình, 30-50 phần trăm bác sĩ phẫu thuật có xu hướng thay đổi cách tiếp cận phẫu thuật, với tác động lớn nhất đến cách tiếp cận và kẹp trong ổ bụng hoặc sau phúc mạc.
Porpiglia và cộng sự đã đánh giá tính hữu ích của 3D(ba chiều)in mô hình trẻ em và nhận thức của bác sĩ phẫu thuật. Dựa trên dữ liệu của họ, 3DM(Mô hình ba chiều)dường như ảnh hưởng đến bác sĩ phẫu thuật trong việc lựa chọn loại thiếu máu cục bộ thích hợp nhất (thiếu máu cục bộ kẹp so với thiếu máu cục bộ toàn thể so với thiếu máu cục bộ một phần) và loại cắt bỏ để thực hiện (cắt nhân hoặc cắt đoạn) mà không có sự khác biệt dựa trên kinh nghiệm của bác sĩ phẫu thuật [10].
Điều trị bệnh thận: Cistanche herb & cistanche extract
Tuy nhiên, lập kế hoạch tốt không phải lúc nào cũng có nghĩa là kết quả phẫu thuật tốt. Nhiều nghiên cứu cũng tập trung sự chú ý của họ vào kết quả sau 3DM(Mô hình ba chiều)hình dung và mức độ chúng có thể ảnh hưởng đến các cuộc phẫu thuật. Trong một nghiên cứu khả thi của Rundstedt và cộng sự, một quy trình phẫu thuật cụ thể cho từng bệnh nhân cho PN có sự hỗ trợ của robot (RAPN) đã được phát triển [1].(ba chiều)- mô hình thận in được làm bằng vật liệu dựa trên silicon. Điểm đo lường RENAL nằm trong khoảng từ 7 đến 11 (trung bình là 8,9). Các tác giả đã so sánh thời gian cắt bỏ của mô hình và khối u. Kết quả của họ cho thấy không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê giữa 3DM(Mô hình ba chiều)và khối u được cắt bỏ trong thời gian cắt bỏ trung bình (6:58 so với 8:22 phút, p =0. 162） và thể tích cắt bỏ （38,50 so với 41,79mm³, p =0. 976. Chỉ 1/10 bệnh nhân có lợi nhuận phẫu thuật tích cực. Các tác giả kết luận rằng diễn tập trước phẫu thuật có thể chứng minh đáng kể chiến lược cắt bỏ, nhưng nghiên cứu này thiếu nhóm đối chứng. Một nghiên cứu khả thi khác điều tra cách 3D(ba chiều)Các mô hình thận in có thể ảnh hưởng đến quy trình phẫu thuật đã được thực hiện bởi Maddox và cộng sự [12].(Mô hình ba chiều)được làm bằng vật liệu có thể xác định khá tốt các đặc tính của mô thận. Bảy mô hình đã được tạo thành công, và PN và herniorrhaphy được thực hiện trên mỗi bản sao. Sau khi mô phỏng, tất cả bệnh nhân trải qua RAPN với biên độ phẫu thuật âm tính, báo cáo thời gian thiếu máu cục bộ ấm trung bình là 25 phút. Điểm bệnh thận RENAL trung bình là 7,4. So sánh bảy trường hợp và cơ sở dữ liệu RAPN của "Tulane Urology được duy trì một cách có lợi", các ca phẫu thuật với 3DM(Mô hình ba chiều)có khối u lớn hơn, ít biến chứng hơn, thời gian thiếu máu cục bộ ấm lâu hơn, ít biên độ dương tính hơn và thời gian nhập viện ngắn hơn, nhưng phát hiện duy nhất có ý nghĩa thống kê là giảm lượng máu ước tính mất (EBL) (185,7 so với 35,6 ml, tr =0. 01 ), gợi ý rằng 3DM trước phẫu thuật(Mô hình ba chiều)diễn tập có thể làm giảm đường cong học tập cho người tập và cải thiện kết quả phẫu thuật. Nếu không, các tác giả thừa nhận rằng cần phải đánh giá thêm.
Kyung và cộng sự. so sánh 17 bệnh nhân trải qua PN được hỗ trợ bởi tư vấn trước của 3D(ba chiều)mô hình thận dành riêng cho từng bệnh nhân với nhóm đối chứng bao gồm những bệnh nhân đã trải qua PN từ cùng một bác sĩ phẫu thuật và gần như trong cùng một khoảng thời gian (2014-2015) [13]. Tương tự như Maddox, các tác giả nhận thấy rằng sự khác biệt có ý nghĩa thống kê duy nhất là giảm mất máu trong phẫu thuật (IBL) (182cc so với 3,310cc, p<0.01). no="" complications="" occurred="" in="" the="" 3d="" printed="" group.="" moreover,="" patients="" reported="" an="" overall="" improved="" understanding="" of="" the="" disease,="" surgical="" procedure,="" and="" trust="" in="" the="" surgical="" team="" after="" consultation="" of="" the="">(Mô hình ba chiều).
Mặc dù nhóm thuần tập tương đối nhỏ, thường xuyên thiếu nhóm kiểm soát và sức mạnh thống kê thấp, những nghiên cứu này đã góp phần hỗ trợ hiệu quả của 3DM(Mô hình ba chiều)mô phỏng trước khi phẫu thuật thận phức tạp.
Điều trị bệnh thận: Cistanche herb & cistanche extract
Gần đây, Fan và cộng sự đã phân tích dữ liệu một cách ngẫu nhiên của 69 bệnh nhân trải qua 3D(ba chiều)PN nội soi (LPN) và 58 người đã trải qua LPN truyền thống từ tháng 1 năm 2016 đến tháng 2 năm 2018 [14]. Họ đã báo cáo giảm đáng kể thời gian thiếu máu cục bộ ấm (WIT) trong 3D(ba chiều) nhóm (24,1 ± 5,1 đối với 3Dcohort và 26,6 ± 4,2 phút trong LPN truyền thống, p<0.05), against="" a="" longer="" surgery="" waiting="" time(13.6±3.4="" days="" and="" 7.0="" ±0.6="" days,=""><0.05). subgroup="" analysis="" according="" to="" r.e.n.a.l.scores="" confirmed="" that,="" in="" patients="" with="" scores≥8,="" the="">(ba chiều)nhóm có WIT ngắn hơn đáng kể và IBL ít hơn (131,9 ± 78,5 chọi 179,2 ± 76,1, p<0.05)than the="" traditional="" lpn="">
Cuối cùng, một nhóm người Nhật Bản đã báo cáo kinh nghiệm sơ bộ của họ về cái mà họ gọi là "điều hướng phẫu thuật 4D" trong PN không kẹp xâm lấn tối thiểu [15]. Nó bao gồm một 3D kích thước đầy đủ(ba chiều)thận in được thiết kế để có thể loại bỏ khối u và rìa của nó (2-5 mm xung quanh khối u). Tính năng này cho phép bác sĩ phẫu thuật hình dung, trong quá trình lập kế hoạch phẫu thuật, cả thận trước và sau khi cắt bỏ (chiều thứ tư được xem xét là thời gian). Các mô hình đã giúp các bác sĩ phẫu thuật tạo ra một bản đồ tinh thần hoạt động để phẫu thuật cắt bỏ. Mười bệnh nhân có khối lượng thận phức tạp (RENALscore Lớn hơn hoặc bằng 8) đã được chọn và trải qua phẫu thuật cắt kẹp PN xâm lấn tối thiểu với kết quả chu phẫu chấp nhận được và biên phẫu thuật cho kết quả gần giống với 3D(ba chiều)các khối u in. Một sự khác biệt có ý nghĩa thống kê được tìm thấy trong thời gian siêu âm trong phẫu thuật với 3D(ba chiều)mô hình so với các ca phẫu thuật tiêu chuẩn (trung bình 3,3 phút so với 6,3 phút, tương ứng, p =0. 021. Hơn nữa, các bác sĩ phẫu thuật đã tuyên bố về tính hữu ích của 3DM(Mô hình ba chiều)phản hồi xúc giác. Ngược lại, cần 4 đến 9 giờ để in và 3 đến 9 ngày để hoàn thành mô hình. Chi phí của các mô hình dao động từ 450 đến 680 đô la.
Điều trị bệnh thận: Cistanche herb & cistanche extract
Các ứng dụng của 3DP(In ba chiều)trong Phẫu thuật cắt thận qua da (PCNL)
Bệnh sỏi thận là một bệnh phổ biến, và dữ liệu gần đây cho thấy tỷ lệ hiện mắc lên đến 15 phần trăm và tỷ lệ mắc bệnh nói chung đang tăng lên [16]. Trong số các kỹ thuật nội khoa, kỹ thuật cắt thận qua da (PCNL) đại diện cho tiêu chuẩn vàng đối vớithậnđálớn hơn 20 mm do thuận lợi về thời gian mổ và tỷ lệ mắc bệnh [17]. Việc tiếp cận thận không phải lúc nào cũng được thực hiện bởi các nhà tiết niệu do một đường cong học tập không quá dễ dàng. Trên thực tế, nhiều nghiên cứu đã tập trung vào các phương thức hình ảnh được sử dụng để hướng dẫn trong quá trình tiếp cận qua da cho cả bác sĩ tiết niệu và bác sĩ X quang. Nhưng dù sao, lựa chọn đài hoa tối ưu cho đường chọc và cắt thận là một trong những bước quan trọng nhất của kế hoạch phẫu thuật PCNL. Những khó khăn bao gồm việc thực hiện quỹ đạo dẫn thẳng đến viên đá mục tiêu mà không ảnh hưởng đến các công trình lân cận. Các chấn thương nội tạng do sơ ý cũng như nhiều vùng trước khi tiếp cận đài hoa chính xác có thể dẫn đến tăng thời gian phẫu thuật, tỷ lệ biến chứng cao hơn và do đó kéo dài thời gian nằm viện sau phẫu thuật (LOS) [18]. Trong những năm gần đây, sự phát triển nhanh chóng của 3D dành riêng cho bệnh nhân(ba chiều)phân đoạn và tái tạo trong Khoa tiết niệu đã dẫn đến sự kết hợp của 3DM dành riêng cho từng bệnh nhân(Mô hình ba chiều)lập kế hoạch trước phẫu thuật để hướng dẫn kim tiêm trong các thủ tục PCNL. Vào năm 2015, Gadzhiev và cộng sự đã chụp một bản sao 3D bằng plasticine của hệ thống nấm cổ chân trên 32 bệnh nhân có sỏi stenthorn được đưa đến phòng phẫu thuật và được sử dụng làm mô hình tham chiếu [19]. Qua dathậntruy cập được thực hiện thành công trong mọi trường hợp; hơn một nửa (56 phần trăm) có một bản nhạc duy nhất với tỷ lệ không có đá tổng thể (SFR) sau lần xem thứ hai là 87,3 phần trăm.
Vào năm 2019, Xu và cộng sự đã in 36 3DM dành riêng cho bệnh nhân(Mô hình ba chiều)(3 cho mỗi bệnh nhân) và mô phỏng 3 vị trí chọc từ đài hoa trên, giữa và dưới cực [20]. Vị trí chọc thủng đạt được SFR tốt hơn trong mô hình sau đó được sử dụng làm tài liệu tham khảo trong quá trình phẫu thuật, và sự tương ứng tốt được tìm thấy giữa thể tích sỏi sau phẫu thuật của mô hình và của bệnh nhân (p<0.001,95% cd).in="" late="" 2019,="" an="" italian="" group="" presented="" a="" clinical="" case="" of="" a="" 30-year-old="" man="" with="" a="" left="" renal="" stone="" (25×15="" mm)[21].="" a="">(ba chiều)mô hình thận kỹ thuật số và vật lý để hỗ trợ bác sĩ phẫu thuật trong quá trình lập kế hoạch và hướng dẫn tiếp cận qua da trong PCNL đã được thực hiện. Bệnh nhân được thực hiện PCNL một cách an toàn với 1 lần chọc qua da (thời gian chọc 2 phút). Thời gian phẫu thuật tổng thể là 90 phút. Hậu phẫu Chụp CT xác nhận SFR của bệnh nhân. Brehmer và cộng sự đã đánh giá cách tái tạo 3D-CT có thể ảnh hưởng đến việc lựa chọn đường tiếp cận và kết quả điều trị ở 35 bệnh nhân được lập kế hoạch cho PCNL (88% bị sỏi thận phức tạp) [22]. Các tuyến đường tiếp cận đã được lên kế hoạch trên 3D(ba chiều)-CT tái tạo bằng cách sử dụng các mốc giải phẫu (xương sườn, quá trình tạo gai, vv). Kết quả là sự thay đổi kế hoạch tiếp cận ở 15/28 bệnh nhân, trong khi ở 7 bệnh nhân, không thể lập kế hoạch tiếp cận nếu không có 3D-CT, tổng cộng là 22/35 (63%). Sáu mươi chín phần trăm trong số những bệnh nhân này (24/35) không có sỏi sau một PCNL duy nhất.
Tương tự, Li et al. thực hiện phân đoạn hình ảnh và 3D(ba chiều)tái tạo từ CT scan của 15 bệnh nhân sỏi thận phức tạp, trong đó có một bệnh nhân thận móng ngựa, 8 bệnh nhân sỏi thận một phần / toàn bộ và 6 bệnh nhân đa sỏi thận [23]. Các tuyến đường tiếp cận thận qua da an toàn và đáng tin cậy ảo đã được thiết lập cho từng bệnh nhân bằng cách lập kế hoạch toàn diện dựa trên3DM(Mô hình ba chiều) sỏi thận. Đường qua da an toàn và hiệu quả nhất để loại bỏ sỏi đã được lên kế hoạch trên các mô hình và sau đó được tải lên màn hình trong quá trình tiến hành trong phòng mổ. Bác sĩ phẫu thuật có thể hình dung 3DM được tái tạo(Mô hình ba chiều)điều chỉnh độ trong suốt của thận và cảm thấy tự tin và thoải mái hơn với việc tiếp cận được hỗ trợ bởi vết thủng ảo. Trong quá trình tán sỏi, 3D(ba chiều)mô hình cung cấp một cái nhìn toàn cảnh về sỏi và hệ thống thu thập hướng dẫn nội soi thận trong phẫu thuật. PCNL đã được hoàn thành thành công ở tất cả 15 bệnh nhân, SFR một buổi là 93,3 phần trăm và SFR cuối cùng là 100 phần trăm.
Cần có các nghiên cứu trong tương lai, với các nhóm thuần tập lớn hơn, nhưng giả thuyết về "luyện tập trước khi chơi" của Manning có thể trở thành tiêu chuẩn chăm sóc cho các ca phẫu thuật phức tạp [24].
Điều trị bệnh thận: Cistanche herb & cistanche extract
