3D重建联合AR荧光导航：精准肝切除术中缩短手术时长及降低应激反应的新策略

本文针对腹腔镜肝切除术中肿瘤定位困难、手术规划不精准等问题，中山大学附属第一医院团队创新性整合术前3D重建（IQQA-Liver系统）与术中增强现实(AR)荧光导航（ICG双模式显影）。研究发现该技术显著缩短手术时间12分钟（p=0.013）、减少术中出血20mL（p=0.002），并显著降低术后应激指标血管紧张素II(AT II)、去甲肾上腺素(NE)和肾上腺素(AD)水平（p<0.001），且不增加并发症风险。该研究为提升微创肝脏手术精准度提供了关键技术支撑，发表于《BMC Surgery》。

　　

肝脏作为人体最大的实质器官，内部密布着盘根错节的血管和胆管网络。当肿瘤深藏于肝实质内部时，外科医生面临的挑战不亚于在复杂的管道迷宫中拆除一枚定时炸弹——稍有不慎便会引发大出血或损伤关键结构。传统腹腔镜手术虽具备微创优势，却因缺乏实时导航工具，常使医生陷入“盲探”困境：二维CT/MRI图像难以立体呈现肿瘤与血管的解剖关系，而术中超声定位又依赖操作者经验且无法持续引导。这种“半盲”状态导致手术时间延长、出血量增加，更可能因反复探查引发强烈应激反应，影响患者康复。

针对这一临床痛点，中山大学附属第一医院手术麻醉团队开展了一项创新性研究，首次系统性评估术前三维(3D)重建联合术中增强现实(AR)荧光导航在腹腔镜肝手术中的应用价值。研究者通过回顾性队列分析发现，这项“双技术融合”策略使手术效率与安全性同步提升：手术时间平均缩短近10%，术中出血量减少6%，术后应激激素水平显著下降。相关成果已发表于外科学权威期刊《BMC Surgery》。

关键技术方法
研究纳入2023年3月至2024年12月96例患者，分为对照组（传统腹腔镜手术，n=46）和观察组（3D+AR导航，n=50）。观察组采用核心三步法：

1. 术前精准规划：基于64排螺旋CT数据，采用IQQA-Liver软件重建肝脏3D模型，计算全肝体积、标准肝体积及残肝体积百分比，并模拟手术路径；
2. 双模式荧光导航：术前24小时静脉注射吲哚菁绿(ICG)（0.5 mg/kg）实现肿瘤滞留显影，术中门静脉分支注射ICG（0.25 mg/mL）实现肝段负染边界标记；
3. 术中AR融合导航：通过DaVinci手术导航系统将3D模型、腹腔镜场景与ICG荧光实时配准，以肝表面轮廓及下腔静脉窝为标记点动态校准（误差>3mm时重新校准）。

研究结果

1. 手术效率与安全性双提升

   • 观察组手术时间显著缩短（110.75±20.56 vs 122.35±20.48分钟，p=0.013），术中出血量更低（300.80±32.70 vs 320.76±35.84 mL，p=0.002）。
   • 

2. 应激反应显著缓解

   • 术后24小时检测显示，观察组应激指标AT II（28.46±2.95 vs 30.24±3.10 pg/mL）、NE（87.90±9.80 vs 96.55±9.72 ng/mL）及AD（2.40±0.42 vs 2.85±0.56 pg/mL）均显著低于对照组（p<0.001）。
   • 

3. 肝功能与并发症未受影响

   • 两组术后丙氨酸转氨酶(ALT)、白蛋白(ALB)、总胆红素(TBIL)水平无统计学差异（p>0.05）。
   • 并发症发生率（8.70% vs 4.00%）及恶性病例R0切除率（89.5% vs 92.3%）均无显著差异（p>0.05）。

4. 解剖可视化突破

   • 3D模型实现脉管变异预判（图1左），AR导航系统成功将虚拟切除平面投射至真实肝脏表面（图1右），术中校准误差控制在3mm内。
   • 

结论与展望
本研究证实，3D-AR融合导航技术通过三维立体规划与实时荧光引导的双重保障，有效解决了腹腔镜肝手术中“看不见、切不准”的痛点：

• 精准度升级：3D模型预判血管变异，ICG双模式显影使肿瘤边界“无处遁形”，AR导航实现厘米级精准切除；
• 手术创伤最小化：减少组织探查损伤与出血量，显著降低交感-肾上腺髓质轴激活程度（应激指标下降达10%-15%）；
• 临床转化明确：技术普适性强，适用于肝癌、胆管癌、血管瘤等多种肝占位病变。

值得注意的是，该技术目前仍存在学习曲线陡峭（需15-20例操作培训）、术前规划耗时（60-90分钟/例）等局限。未来需通过多中心随机对照试验，进一步验证其在复杂肝段切除（如毗邻膈肌的S8段）中的优势，并探索与人工智能算法的结合，实现手术路径的智能优化。随着技术迭代，这项“数字孪生”策略有望重塑微创肝脏外科的新范式——让外科医生拥有“透视之眼”，在血肉之躯中精准开辟生命通道。