Виртуальное планирование и возможности интраоперационной навигации при лапароскопической резекции почки

Онкология

with renal cell carcinoma and venous tumor thrombus // BJU Int. - 2004. - Jul. - Vol. 94. - P. 33-41.

6. Belgrano E. Surgical management of renal cell carcinoma (RCC) with vena cava tumor thrombus // European urology supplements. - 2006. - № 5. - P. 610-618.

7. Granberg C.F. Surgical management, complications, and outcome of radical nephrectomy with inferior vena cava tumor thrombectomy facilitated by vascular bypass // Urology. - 2008. - Jul. - Vol. 72, № 1. - P. 148-152.

8. Lawindy S.M. Important surgical considerations in the management of renal cell carcinoma (RCC) with inferior vena cava (IVC) tumor thrombus // BJU. Int. - 2012. - Oct. - Vol. 110, № 7. - Р. 926-939.

9. Sweeney P. Surgical management of renal cell carcinoma associated with complex inferior vena cava thrombi // Urol. Oncol. - 2003. - Sep-Oct. - Vol. 21, № 5. - P. 327-333.

10. Wanger B. Prognostic value of renal vein and inferior vena cava involvement in renal cell carcinoma // Eur. Urol. - 2009. - Feb. - Vol. 55, № 2. - Р. 452-459.

ВИРТУАЛЬНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ И ВОЗМОЖНОСТИ ИНТРАОПЕРАЦИОННОЙ НАВИГАЦИИ ПРИ ЛАПАРОСКОПИЧЕСКОЙ РЕЗЕКЦИИ ПОЧКИ

В.Н. Дубровин1, А.В. Егошин1, Я.А. Фурман2, А.А. Роженцов2, Р.И. Ерусланов2

1 Республиканская КБ, г. Йошкар-Ола, Россия 2Поволжский ГТУ, г. Йошкар-Ола, Россия

Разработана компьютерная программа, которая на основе компьютерной томографии создает виртуальную модель интересующего органа, которую совмещали с пациентом по технологии дополненной реальности. Метод применен во время лапароскопической резекции почки по поводу опухоли. Метод перспективен для начинающих хирургов и для развития малоинвазивной хирургии.

Ключевые слова: компьютерное моделирование, дополненная реальность, лапароскопическая резекция почки.

Современные цифровые технологии улучшают возможности лучевых методов диагностики заболеваний почек. Создание виртуальной модели почки путем совмещения изображений, полученных в разные фазы контрастной мультиспиральной компьютерной томографии, позволяет сочетать в одном изображении артериальную, паренхиматозную, венозную и экскреторные фазы исследования, что дает хирургу более детальную информацию об анатомии и патологии органа [1,

7]. При хирургическом лечении опухолевых заболеваний почки преимущество имеют органсохра-няющие методики, применение которых возможно при различных вариантах сегментарных резекций, основанных на точном знании индивидуальной анатомии органа, особенностей кровоснабжения, локализации и границ патологического процесса [2].

Большое значение в успехе оперативного лечения имеет предоперационное планирование операции, возможное при использовании виртуальной модели почки, на которой при помощи компьютера можно провести удаление патологического объекта, изучить возможные повреждения кровеносных сосудов, полостной системы почки, изучить зоны, при повреждении которых возможны осложнения. [3].

Перспективным направлением использования современных методов 3D моделирования в урологии является интраоперационная навигация на основе предоперационного обследования [4, 5]. В последнее время активно разрабатывается метод дополненной реальности, когда используется виртуальное изображение зоны операционного пространства или выделенного органа, которое сопоставляется с его реальным прототипом в статическом режиме или в реальном времени при помощи компьютерных устройств. Имеются разные технические варианты согласования систем координат модели и реального объекта в статическом и динамическом изображении, которые позволяют использовать технологию при проведении видеоэндоскопических операций на почке [6, 7].

Материал и методы.

Разработана компьютерная программа для обработки изображения полученного на любом аппарате КТ в формате DICOM и формирования 3D модели интересующей хирурга зоны операции или выделенного органа (патенты Российской Федерации № 2011611778 от 12.01.2011 г. и № 2012135049 от 2012 г.). Перед проведением компьютерной томографии на теле пациента устанавливали реперные точки (не менее 4), отмеченные металлическими метками в строго определенных местах для последующего сопоставления систем координат. Полученные при обследовании компьютерные томограммы для последующей обработки передавались в персональный компьютер, оснащенный оригинальной компьютерной программой, при помощи которой создавали объемную модель почки, сосудов почечной ножки и внутрипочечных сосудов с возможностью изменять прозрачность паренхимы почки, изучать

Том 17, № 1, 2015 Тюменский медицинский журнал

25

Онкология

внутренние границы опухоли почки. На полученной модели имелась возможность производить виртуальное удаление опухоли почки с оценкой края резекции, вовлечения в него полостной системы почки или сосудов паренхимы. Видеоэндоскопическую операцию проводили по общепринятой методике, после осуществления доступа, обзорной лапароскопии, производили мобилизацию почки, выделяли сосуды почечной ножки, почку освобождали от жировой клетчатки. Далее в статическом режиме на отдельном мониторе персонального компьютера производили совмещение изображений модели, полученных на основании предоперационной компьютерной томографии и видеоизображения, полученного в ходе лапароскопической операции. Совмещение изображения позволяло визуализировать опухоль почки, ее предполагаемые внутренние границы, соотношение артериальных сосудов с зоной планируемой резекции почки.

Оперировано 7 пациентов среднего возраста 47,5 (38-54) лет, мужчин 3 (42,9%), женщин - 4 (57,1%), имеющих опухоли почки небольшого размера - в среднем 3,0 (2,0-4,0) см. Локализация опухоли - во всех случаях нижний полюс почки, опухоль обнаружена в левой почке - в 5 (71,4%) и в правой почке в 2 (28,6%) случаях.

Результаты и обсуждение.

Полученная объемная модель органа перед операцией позволила провести планирование предстоящей резекции почки перед операцией, во время которой четко была определена локализация опухоли, ее связь с артериями паренхимы почки, полостной системой почки. При виртуальном удалении опухоли можно было наблюдать возможные повреждения внутренних структур почки, определить их локализацию и спрогнозировать методы устранения возможных осложнений.

При проведении реальной лапароскопической операции после выделения сосудов сосудистой ножки почки при наложении сосудистого зажима на артерию выбралась сегментарная артерия при ее делении в зоне ворот почки, что оказалось возможным в 4 (57,1%) случаев, при проведении остальных 3 (42,9%) операций зажим накладывался на почечную артерию. Резекцию почки проводили холодными ножницами. После удаления части почки с опухолью на почечную паренхиму накладывали обвивной гемостатический шов на пластиковых клипсах. Время тепловой ишемии составило 14,5 (12-18) минут. Среднее время операции было 110,5 (80-155) минут. В

послеоперационном периоде проводилась ранняя активизация пациента. Осложнений в послеоперационном периоде не наблюдали. Средняя продолжительность лечения составила 6,7 (6-10) дней. Не было случаев положительного хирургического края при послеоперационном гистологическом исследовании.

Выводы:

1. Использование 3D модели почки для предоперационного виртуального планирования позволяет прогнозировать особенности операции, ее трудные и опасные этапы, предвидеть возможные осложнения.

2. Выбор сегментарного сосуда для его временного пережатия с помощью виртуальной 3-х мерной модели позволяет сократить зону тепловой ишемии и предотвратить послеоперационные осложнения.

3. Совмещение компьютерной модели и изображения реального органа методом дополненной реальности во время видеоэндоскопической операции является перспективным методом, требующим дальнейшей разработки и усовершенствования. Применение метода с использованием динамических картин даст большие преимущества во время операции.

Литература:

1. Аляев Ю.Г., Ахвледиани Н.Д., Фиев Д.Н., Петровский Н.В. Возможности методов визуализации в диагностике и мониторинге опухоли почки // Экспериментальная и клиническая урология. - 2011. -№ 2. - С. 96-98.

2. Атдуев В.А., Овчинников В.А. Хирургия опухолей паренхимы почки. - М.: Медицинская книга, 2004. - 191 с.

3. Глыбочко П.В., Аляев Ю.Г., Дзеранов Н.К., Хохла-чев С.Б., Фиев Д.Н., Петровский Н.В. Виртуальное планирование органсохраняющих операций при опухоли почки // Медицинский вестник Башкортостана. - 2013. - Том 8, № 2. - С. 256-260.

4. Емельянов С.И., Вередченко В.А., Пушкарь Д.Ю., Митичкин А.Е., Вередченко А.В., Щербаков Н.В. Применение метода интраоперационной навигации при лапароскопической нефрэктомии // Эндоскопическая хирургия. - 2009. - № 2. - С. 63-68.

5. Gill IS. Patil M.B., Abreu A.L. et al. Zero ischemia anatomical partial nephrectomy: A novel approach // J. Urol. - 2012. - № 187. - Р. 807-814.

6. Nakamoto M., Ukimura O., Faber K., Gill I.S. Current progress on augmented reality visualization in endoscopic surgery // Curr. Opin. Urol. - 2012. - Vol. 22. -Р. 121-126.

7. Ukimura O., Gill I.S. Imaging-assisted endoscopic surgery: Cleveland Clinic experience // J. Endourology. -2008. - № 22. - Р. 803-810.

26

Тюменский медицинский журнал Том 17, № 1, 2015