综述:3D重建技术在胰腺手术中的价值:现状

《Journal of Visceral Surgery》:Value of 3D reconstructions in pancreatic surgery: Current status

【字体: 时间:2025年10月24日 来源:Journal of Visceral Surgery 2

编辑推荐:

  3D重建技术通过整合CT/MRI二维影像生成三维解剖模型,显著提升胰腺手术的术前评估(如解剖变异识别、切除边界判断及预后预测)和术中安全性(降低50%出血量、缩短25%手术时间),并辅助教学实践,但需更多比较性研究验证其标准化应用。

  
埃杜瓦德·鲁塞尔(Edouard Roussel)| 让·平松(Jean Pinson)| 洛拉·杜阿梅尔(Lola Duhamel)| 保罗·马尔特(Paul Martre)| 加埃坦·凯尔德吕埃(Gaetan Kerdelhué)| 让-雅克·图埃奇(Jean-Jacques Tuech)| 莉莲·施瓦茨(Lilian Schwarz)
法国鲁昂大学医院消化外科,鲁昂76000

摘要

引言

三维(3D)重建技术将医学横截面图像转换为交互式解剖模型,这些模型可以在LCD屏幕上显示,也可以通过增强现实或3D打印技术进行展示。尽管在肝脏手术中已经证实了其某些优势,但在胰腺手术中的应用仍然有限。本文概述了3D可视化技术在胰腺手术中的应用,范围从手术计划到教学环节。

方法

在PubMed、Web of Science、Lens.org和Cochrane Library中系统地搜索了截至2024年8月28日关于成人患者3D胰腺重建的英文文献。在最初识别的1650篇文章中,经过排除重复出版物以及对标题、摘要和正文的分析后,保留了34篇。

结果

对这些研究的分析表明,与横截面成像相比,3D重建可以改善术前评估,有助于检测解剖结构变异、评估切除范围,并根据肿瘤体积和剩余胰腺实质预测发病率和死亡率。3D成像还可以提高手术安全性,一些研究显示出血量减少了50%,手术时间缩短了25%。3D重建也是教授外科解剖学的一个有前景的工具,尤其是通过3D打印技术。

结论

3D重建技术有可能改善胰腺手术的结果,但在成为标准的循证实践之前,还需要进行充分的比较研究。

引言

三维(3D)重建技术是将从横截面成像(计算机断层扫描[CT]、磁共振成像[MRI])获得的二维医学图像转换为体积模型,从而实现解剖结构的真实和交互式可视化[1]。该技术最初开发并应用于骨科、血管外科或颌面外科等领域——在这些领域中,骨骼或血管成分的对比度有助于分割——现已证明对术前规划和术中导航具有实际益处。
这些工具在胃肠外科中的广泛应用较晚,主要是因为不同腹部器官之间的自然对比度通常不那么明显,使得分割更加复杂[2]、[3]。目前,多项技术进步促进了3D重建在胃肠外科中的普及:CT扫描的细节越来越精细,图形计算能力不断提升,尤其是深度学习技术的发展使得半自动化或全自动分割方法成为可能[4]。这些进步使得生产精确且可重复的解剖模型成为可能,这些模型在临床实践中越来越容易获得。
由于胰腺血管解剖结构的复杂性、血管与实质结构之间的对比度较高,以及空间映射在指导肝脏切除手术中的战略重要性,肝脏外科医生无疑是采用3D重建技术的先驱[5]。这促使了可靠的术前规划工具的发展,相关文献中有大量记载[6]、[7]。
相比之下,3D重建技术在胰腺手术中的应用仍然有限,相关科学文献也很少。然而,胰腺手术本身具有很高的复杂性:切除可行性取决于解剖学上的血管关系,出血风险高,术后并发症频繁发生,尤其是恶性肿瘤的预后通常较差,5年生存率较低[8]。这些特点使得3D重建技术在改进手术计划、预见技术难题以及完善切除标准方面具有特别重要的意义。
本文旨在更新胰腺外科医生可用的主要3D重建技术的现状,并展示它们在日常实践中的具体应用,无论是用于个性化手术策略、确保技术操作的准确性、避免不必要的肿瘤手术,还是改进外科解剖学的教学。

搜索策略和标准

本研究已注册在国际系统评价前瞻性注册库(PROSPERO,ID:CRD42025632772)。
研究选择、数据提取和质量评估由三位审稿人(E.R.、J.P.和L.D.)独立完成。任何分歧均与其他三位作者(L.S.、P.M.和J.J.T.)共同解决。

信息来源

本综述全面搜索了PubMed、Web of Science Core Collection、Lens.org和Cochrane Library中发表的所有相关文章

体积表示

手术中最常用的3D重建类型是在LCD屏幕上显示和解释的体积建模[9]。通过后处理软件,可以从横截面图像(CT或MRI)生成感兴趣的解剖结构(器官、血管、肿瘤等)的3D模型。这种表示方法是通过将图像分割成多个切片来实现的(通常使用CT图像),从而能够分离出各个解剖结构[10]。分割可以手动完成,

3D重建在日常实践中的价值

最早报道3D重建在胰十二指肠切除术(PD)中应用的系列研究是由Brennan等人于2007年发表的[18],该研究强调了3D重建在术前评估血管解剖变异方面的显著效果。Yang等人在2014年进行的更大规模研究进一步证实了这一结果[19],他们发现3D模型在检测解剖动脉变异方面的敏感性和特异性均达到100%,而这些变异在研究对象中占比为12.3%

3D重建对手术教育的贡献

由于胰腺手术的解剖学和技术复杂性,它对未来外科医生的培训构成了真正的挑战。因此,3D重建技术在教授外科解剖学方面可以发挥越来越重要的作用。文献中的多项研究支持了这一观点。
Bailer等人[35]指出,3D重建技术有助于更好地理解二维横截面图像,这是通过交互式操作3D模型实现的。

3D重建在胰腺手术中的局限性和前景

目前的胰腺3D重建基于二维图像(CT或MRI),其质量受切片厚度和患者稳定性的影响。手动或半自动化重建过程耗时且需要专业知识。将处理工作外包给专业私营公司或开发自动化工具(特别是利用深度学习技术)可以提高准确性并缩短处理时间。需要进行医学经济学研究来比较不同的解决方案

结论

3D重建技术在胰腺手术中具有重要的价值,可用于手术规划和术中指导以及教学。然而,要将其常规应用,还需要进行高质量的比较研究,以将其从单纯的技术创新发展为基于证据的实践。

资金来源

无。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。
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