医学影像技术在肝脏虚拟手术的应用

医学影像技术在肝脏虚拟手术的应用

何静

江南大学附属医院（无锡市第四人民医院）

【摘要】：肝脏的管道结构极为复杂且具有一定的变异性，肝脏肿瘤手术的风险也相对较高，肝脏手术的进程中，需肝脏外科医生能够在充分掌握患者肝脏影像资料的基础上，实现对肝内血管树和肿瘤三维空间关系的精确把握。医学影像技术的发展，为肝脏手术的合理开展提供了重要的参考。本文就数字化虚拟肝的在原位肝移植、腹腔镜下肝切除、肝对门静脉栓塞术等方面应用价值进行了分析，并对医学影像技术在肝脏虚拟手术的应用予以了前瞻，将为这一技术在肝脏虚拟手术的发展提供基础参考。

【关键词】：医学影像技术；肝脏虚拟手术；应用

肝脏是人体重要的实质性器官，在人体代谢中发挥着重要的功能。不可忽视的是，我国肝脏肿瘤的发病率相对较高，部分患者选用手术治疗的方式来根除病患。而因肝脏的管道结构极为复杂且具有一定的变异性，肝脏肿瘤手术的风险也相对较高，成为医学临床手术中的难点课题。制定精细化的肝脏手术方案成为了肝脏外科医生执业能力的重要检验指标。在肝脏手术的进程中，需肝脏外科医生能够在充分掌握患者肝脏影像资料的基础上，对肝内血管树和肿瘤三维空间关系的精确把握。医学影像技术的发展为这一难题的解决提供了新的支点。医学影像技术与肝脏虚拟手术的融合，将在原位肝移植、腹腔镜下肝切除、肝对门静脉栓塞术等方面发挥出巨大的效应。

1.数字化虚拟肝的手术价值

1.1原位肝移植中的应用

人体的肝脏动脉的变异率较高，可达到三成至五成左右。受到这一因素的影响，肝脏移植手术较为复杂，一方面，肝脏的血供不足将诱发胆道并发症，另一方面，新移植的肝脏的也需要丰富的血量供应。近年来，随着肝移植手术能力的不断提高，手术例数也在同步攀升。在这一过程中数字化虚拟肝脏的手术系统的应用，能够使医生较为真实地对临床手术中移植的实际情况进行模拟体验，提高医生手术的成功率，最大程度地降低患者的手术风险。实践表明，数字化虚拟肝脏的手术系统可以使年青医生习得在肝脏血管变异、手术大出血等肝脏原位移植中突发情况的处置能力，在临床医学教学和实践中发挥了重要的作用。

1.2腹腔镜下肝切除中的应用

当前，随着腹腔镜设备能力的不断升级，其在肝脏外科的应用也越发的广泛。肝脏部分切除及肝叶解剖型切除都会用到这一器械设备。但这一技术的应用中也遇到了不小的挑战。就肝脏的原发性肿瘤的患者而言，其机体存在着一定的慢性肝损伤问题，导致手术切除中的组织体积受限。数字化虚拟肝技术的应用，可使得在腹腔镜下肝切除的术前明确患者肝静脉、门静脉和肿瘤血管的分布以及相互关系，进而有效地减少肝脏手术中的出血量。同时，在腹腔镜下肝切除中虚拟数字肝系统的模拟仿真中，可对患者的切除方案的切除面进行仿真，进而将手术切除过程中的肝断面及残肝体积、需切除或保留的肝内管道予以虚拟现实，从而为手术预切除方案的修正提供优化途径，进而在虚拟手术的支持下，实现腹腔镜下肝切除对肿瘤的完整切除并为患者机体保留足够的残肝体积。同时这一技术手段的应用也可以在较大程度上减少腹腔镜下肝切除的并发症的发生，提高手术的治愈率。

1.3肝对门静脉栓塞术中的应用

肝切除仍是目前肝脏肿瘤治疗中的最有效的处理方式，是肝脏移植无法普及的状况下最优的选择。但不可忽视的是，肝脏切除术后，部分患者机体内的残肝体积过小而导致肝功能衰竭的问题较为严重，部分患者因衰竭的并发症而失去的生命。同时，这一问题也成为制约肝脏手术发展的重要掣肘。因此，数字化虚拟肝技术能够更为直观地呈现肝脏切除中预切除体积和预留体积。同时，这一技术的重要价值还在于有助于在三维空间上对门静脉进行直观、准确地划分，从而完成对门静脉栓塞术后肝切除时机的确定。同时，这一具有较强交互特性的虚拟系统，也可实现对手术过程的预测，对可能出现的复杂和险要情况进行呈现，进而提高手术的成功率。

2.医学影像技术在肝脏虚拟手术的应用展望

精确肝脏虚拟手术主要依靠3D影响技术和虚拟技术的结合，在3D可视化技术重建技术的支持下，实现对肝脏的非损伤性立体解剖。可完成对肝脏内的管道系统的分支走形及病灶的空间位置的呈现。相对于常用的二维的断层呈现技术，其在空间性、虚拟性上展现出极大的优势。我国在2004年首度完成了中国女性一号数字化虚拟肝脏成为这一技术应用的有力开端。三维重建及虚拟手术研究通过医学影像技术与肝脏虚拟手术技术的叠加，可以使医生在原位肝移植、腹腔镜下肝切除、肝对门静脉栓塞术的手术合理性得以提升，可以在较大程度上减少上述手术对肝组织的损伤，利于患者的术后康复。随着信息技术和影像技术的双向发展，这一技术的效能将更为凸显。如经过3D重建的肝脏虚拟手术系统，能够很好地免去临床医生对复杂肝脏结构的空间想象力，有利于肝脏正确分段、肝内病变术前定位和肝内血管变异情况的观察，可以直观、清晰地从任意角度显示手术中解剖和切除中的预设走行，从而为患者的个体化手术方案的确定和优化提供精准、可靠的支持。

综上所述，医学影像技术在肝脏虚拟手术的应用，能够在较大程度上提高医生在肝脏手术中的技能和心理，同时也会对手术方案的优化和手术突发状况的预案产生积极的作用。就一定层面而言，医学影像技术在肝脏虚拟手术的应用水平将直接影响到肝脏手术的最终治疗效果及患者的满意度。在这一技术的实践进程中，医疗机构应不断加大医学影像技术在肝脏虚拟手术的应用中的资金投入、完善人才培养机制，这将有力地推动医学影像技术在肝脏虚拟手术的应用进程，为肝病治疗的良性发展保驾护航。

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