3D打印技術輔助腹壁疝術前評估及術中定位的前瞻性研究

王俊偉?金心富?毛偉鑒

摘要：目的：無張力疝修補是目前腹壁疝手術的標準，然而目前手術學和材料學并未能形成一個有機的整體，3D打印技術可以做到依據患者個人缺損需要，量體裁衣，實現精準診斷、個體化治療的終極目標。方法：本研究通過本院收集的資料，建立相關技術路線，主要為：術前對患者進行常規CT掃描，將CT掃描獲得的數據錄入Mimics系統中進行三維重建，將處理后的腹壁疝的三維模型數據通過3D打印建立實體模型。對3D打印機打印出三維模型進行全面分析和觀察，設計出可用于術中穿刺定位的導板，用于術中輔助定位補片懸吊線穿刺點的位置、補片的最佳覆蓋范圍、疝釘的固定位置及進入方向等。結論：兩組手術時間、術中出血量術中副損傷發生率、術后復發及其他并發癥、術后30天內患者再入院率比較，其差異有統計學意義（P<0.001），術后患者疼痛評分兩組比較無明顯差異。

關鍵詞：腹壁疝，3D打印，手術治療

【中圖分類號】 R656.2 【文獻標識碼】 A? ? ? 【文章編號】2107-2306（2022）08--01

腹壁疝手術是普外科最常見的手術，全國每年有超過500萬例患者需要進行此類手術「1-2」。無張力疝修補是目前腹壁疝手術的標準，然而目前手術學和材料學并未能形成一個有機的整體，無法做到依據患者個人缺損需要實現精準診斷的終極目標「3-4」。3D打印技術的應用將改變這種現狀「5-6」。

3D打印技術是目前最熱門的前沿學科之一「7」，在醫學應用領域的研究仍處于探索階段，雖然在骨科，血管外科方面已經有所突破，但是在疝與腹壁外科領域幾乎屬于空白「8-9」。通過3D打印技術了解手術路徑、器材與患者的腹壁之間的三維關系，將疝修補裝置安全準確置入最佳位置，最大限度實現外科手術的精準性和安全性，可在術前做好了精確手術規劃，并在體外反復模擬手術過程。體現了數字醫學的優越性。通過3D打印技術，可以實現個體化定制，能減少手術創傷和出血，縮短手術時間，降低手術風險，患者住院時間短，術后恢復快，費用降低，符合現在精準醫學及快速康復外科的要求「10」。希望對今后臨床處理此類患者提供參考。

1臨床資料與方法

1.1一般資料

本研究通過前期收集2018～2019年自貢市第四人民醫院普外二科所有收治的腹壁疝患者的臨床資料和CT數據，并基于臨床問題及本研究目標來構建數據庫，進而建立本研究的技術路線。納入標準：（1）符合腹壁疝的診斷的患者;（2）擬擇期行腹腔鏡腹壁疝無張力修補術者。排除標準：（1）合并有腹股溝疝、股疝的患者;（2）存在手術禁忌的患者;（3）擬行其他術式，如選擇開放手術等。

1.2技術路線

該技術路線主要為：1. 術前對患者進行常規CT掃描，將CT掃描獲得的數據錄入Mimics系統中，進行三維重建，測量并且記錄腹腔容積、疝環口面積、最大直徑、疝囊容積，估疝容積及腹腔容積比（HV/PV）。2. 將處理后的腹壁疝的三維模型數據通過3D打印機得到實體模型，然后進行手術模擬。3. 通過對3D打印機打印出三維模型進行全面分析和觀察，利用3D測繪工具，設計出可用于術中穿刺定位的導板，用于術中輔助定位補片懸吊線穿刺點的位置、補片的最佳覆蓋范圍、疝釘的固定位置及進入方向等，避開重要的神經和血管走行區域，防止術中出血及術后疼痛的發生。4.臨床效果評價，手術相關數據統計，包括：手術時間、術中出血量、術中副損傷發生率、術后患者的疼痛評分、術后復發及其他并發癥發生率、術后30天內患者再入院率的統計。

1.3治療方法

實驗組：將處理后的腹壁疝的3D模型進行手術模擬與患者及家屬溝通。進行3D打印構建實體模型，測量并且記錄疝環口面積、最大直徑、疝囊容積，估疝容積及腹腔容積比（HV/PV）。

根據實體3D模型在術前確定患者腹部操作孔穿刺孔位置，標記切口疝大小并確定固定補片穿刺點的位置及分布范圍。術中探查與術前定位標記吻合;垂直腹壁刺入勾線針引入接扎線;根據術前定位固定補片（見圖1）。

對照組：術中探查，反復確定疝環及腹壁缺損位置。根據經驗避開神經、血管。腹腔內臨時確定補片位置（見圖2）。

1.4觀察指標

組間比較手術時間、術中出血量、術中副損傷、術后患者疼痛評分、術后復發及其他并發癥采用獨立樣本t 檢驗;

1.5統計學方法

采用SPSS17.0統計軟件進行分析。計數資料組間比較采用χ2 檢驗。計量資料以均數± 標準差表示。

2結果

2.1安全性

36例患者均成功完成手術，未發生相關并發癥。

2.2隨訪結果

對兩組手術時間、術中出血量、術中副損傷發生率、術后患者疼痛評分、術后復發及其他并發癥、術后30天內患者再入院率的統計比較（見表1）。其差異有統計學意義（P<0.001），術后患者疼痛評分兩組比較無明顯差異。

本研究所提出的3D打印技術可復制且簡單，測出的腹部缺損值與術中證實值基本吻合，對精準治療有決定性的作用，不增加手術時間、術中出血量、術中副損傷發生率、術后復發及其他并發癥、術后30天內患者再入院率。

3討論

在臨床手術過程中，腹壁疝的治療分為傳統手術和腹腔鏡手術及雜交手術，其中腹腔鏡手術目前逐步成為主流，腹腔鏡在腹壁疝修補術手術中對穿刺定位及補片固定位位置要求精準。1.每一個患者的腹壁疝大小都不同，所以腹壁疝的治療是個體化治療。術前3D打印技術可以直觀的展現出每個患者的腹壁疝情況。2.依據3D實體模型可以測量出疝缺損大小，實施精準施治和控制耗材費用。

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通訊作者：王俊偉，郵箱：silence_1976@163.com

作者簡介：王俊偉，男，碩士研究生，主要從事腹壁疝、血管臨床研究

基金項目：自貢市科技局科研項目（2017ZC27）