Üç boyutlu baskı teknolojisinin böbrek cerrahisi üzerindeki etkisinin araştırılması
Mar 18, 2022
İletişim: Audrey Huaudrey.hu@wecistanche.com
Francesco Esperto, Francesco Pratal & at al.
Giriş
Üç boyutlu baskı(3DP) 1980'lerin sonlarında ortaya çıkmıştır, ancak tıp alanındaki uygulaması 2000'li yıllara dayanmaktadır [1]. Yakın zamana kadar, kullanımı çoğunlukla ortopedi ve diş hekimliği ile sınırlıydı. Gibiüç boyutlu(3D) yazıcılar daha yaygın ve uygun fiyatlı hale geldi, 3DP (Üç boyutlu baskı) tıpta tescil edilmiştir. Şu anda, bağlayıcı püskürtme, malzeme püskürtme, tekne fotopolimerizasyon teknolojileri ve toz yatağı füzyonu gibi baskı için çeşitli teknolojiler mevcuttur; ayrıca, 3D(üç boyutlu) yazıcılar artık plastik, balmumu, seramik ve metal gibi farklı malzemelerden nesneler üretebilir [2]. Son yıllarda, 3DP(Üç boyutlu baskı)-teknoloji (3DPT)(Üç boyutlu baskı teknolojisi)üretim modellerinin, eğitim amacıyla kullanılmak üzere hastaların organlarının, hatta tüm vücut parçalarının fakslarını üretmesine ve cerrahi planlamayı geliştirmesine izin verdi. Dahası, yazılım yardımıyla yaratılan yapay gerçekliklerin (sanal gerçeklikler VR, artırılmış gerçeklikler) tanıtılması, 3DPT'de bir sonraki adımı temsil etmektedir.(Üç boyutlu baskıTeknoloji)cerrahın ameliyat alanına konsantrasyonundan vazgeçmeden rehberli ameliyat yapmasına izin vermek. Bu derlemenin amacı, 3DP uygulamasını incelemektir.(Üç boyutlu baskı)böbrek cerrahisinde; özellikle cerrahi planlama, hasta eğitimi, öğretimi ve artırılmış gerçeklik (AR) konularına odaklanıyoruz. 3DP(Üç boyutlu baskı)ve Cerrahi Planlama Ameliyat öncesi planlama, cerrahi sonuçları iyileştirmek ve olası intraoperatif veya postoperatif komplikasyonları azaltmak için çok önemlidir. 3D(üç boyutlu)modeller (3DM), cerrahların hastaya özgü anatomiyi doğru bir şekilde anlamalarına ve intraoperatif kararlarını yönlendirmelerine yardımcı olmada önemli bir rol oynayabilir.3D doğrudan hastaların DICOM görüntülerinden (BT taraması veya MRG) basılan anatomik kopyalar, karmaşık cerrahi prosedürlerin preoperatif planlamasında ve perioperatif komplikasyonları azaltmaya çalışmada bilgiye yardımcı olmak için kullanılmıştır [3]. 3DM ile cerrahi planlama(Üç boyutlu modeller)mevcut iki boyutlu (2D) görüntülere göre önemli avantajlara sahiptir. Cerrahlar daha gerçekçi bir genel bakışa ve ameliyat yapacakları alanı daha iyi anlarlar. Bu modellerden sağlanan olası faydalar daha iyi karar verme ve sonuç olarak cerrahi güvenin artmasıdır.
Böbrek hastalığı tedavisi: Cistanche otu ve cistanche özü
3DP Uygulamaları(Üç boyutlu baskı)in Nephron Sparing Surgery (NSS) 3DM(Üç boyutluModel) ürolojide cerrahi planlamayı birincil sonuç olarak yeniden taşıdı. Nefron koruyucu cerrahi (NSS) çağında, karmaşık anatomi ve vaskülatür, potansiyel uzamış böbrek iskemisi ve sıklıkla belirsiz tümör derinliği invazyonu nedeniyle, çalışmaların çoğunun dikkatlerini böbrek kanserine odaklaması şaşırtıcı değildir [3].
Ablatif teknikler ve aktif sürveyans seçilmiş hastalarda olası seçenekler olsa bile, böbrek kitleleri için cerrahi tedavi hala altın standardı temsil etmektedir ve yıllar içinde bir NSS yaklaşımına dönüşmüştür. 2011 yılına kadar radikal nefrektomi (RN) yerine parsiyel nefrektominin (PN) daha iyi sonuçlarını kanıtlayan bir çalışma yoktu[4]. 2012 yılında, Sun ve meslektaşları ilk kez, çok değişkenli analizde, PN uygulanan hastaların, RN kohortuna kıyasla diğer nedenlere bağlı mortalite (OCM) için ölme olasılığının anlamlı derecede daha düşük olduğunu göstermiştir (p = 0.04), PN'nin "teknik olarak mümkün olduğunda" sunulması gerektiğini belirtmiştir[5]. Bununla birlikte, uygulanabilirlik her zaman kolay anlamına gelmez: daha yüksek R.E.N.A.L.score kitleleri, cerrahi karmaşıklık nedeniyle daha yüksek Clavien-Dindo postoperatif komplikasyonlara (p = 0.043) ve postoperatif böbrek fonksiyonlarında (p = 0.004) anlamlı bir düşüşe (p = 0.004) neden olmaya daha yatkındır [6]. Cerrahi sonuçları göz önünde bulundurmadan önce, preoperatif planlama 3DM'den güçlü bir şekilde etkilenebilir.(Üç boyutlu modeller), özellikle karmaşık böbrek kitleleri durumunda.
Üroloji açıktan minimal invaziv cerrahiye (MIS) ve radikal organ ekstirpasyonundan NSS'ye geçmiştir. Sonuç olarak, cerrahların cerrahi planlamayı iyileştirmeye yardımcı olan hastaların hastalıklarını daha iyi anlamalarını sağlayacak modellere güvenmeleri gerekir. Silberstein ve ark. 2014 yılında 5 adet özelleştirilmiş, hastaya özgü, 3D böbrek modeli oluşturduktan sonra böbrek kitlelerinin tamamen eksizyonu ile 5 PN (4 robotik ve 1 açık) gerçekleştirmişlerdir [7]. Bu modellerin temel özelliği, malignite şüphesi olan artmış böbrek lezyonlarıydı. Bu çalışmada tüm girişimler ortalama 21 dakika iskemi süresi ile başarıyla yapılmış, tüm cerrahi sınırlar negatif, komplikasyonlar minimal düzeyde bulunmuştur. Zhang ve ark. tarafından hazırlanan bir ön rapor, T1 böbrek kitleleri olan hastalarda NSS, 3DM'ler için uygun olduğunu göstermiştir.(Üç boyutlu modeller)cerrahi planlamada daha yüksek puanlara sahipti [8]. Ayrıca, katılan iki cerrah, 3DM'nin intraoperatif konsültasyonunun tümörün çevre dokularla ilişkisi, rezeksiyon derinliği ve renal hilum gibi anahtar yapı yaralanmalarının önlenmesi için yararlı olduğunu belirtmişlerdir. Ancak, 3DM'lerin nasıl olduğu ile ilgili özel bir soru yok(Üç boyutlu modeller)etkilenen cerrahi planlama kararları uygulandı.
1 yıl sonra, Wake ve ark., R.E.N.A.L.nefrometri skorunda 5'ten (aralık 6-10) fazla puan alan 10 renal neoplazm seçti ve 3DM'lerden önce 2D görüntüler gönderdi.(Üç boyutlu modeller)üç deneyimli ürolojik onkoloji cerrahına [9]. Modellerin sunulmasından sonra, cerrahların% 30-50'si cerrahi yaklaşımı değiştirmeye eğilimliydi ve en büyük etki transperitoneal veya retroperitoneal yaklaşım ve kelepçeleme üzerindeydi.
Porpiglia ve ark.3D'nin yararlılığını değerlendirdi(üç boyutlu)basılı böbrek modelleri ve cerrahın algısı. Verilerine dayanarak, 3DM'ler(Üç boyutlu modeller)cerrahların deneyimlerine dayanarak en uygun iskemi tipinin (kapalı kelepçeli vs global iskemiye vs kısmi iskemi) seçiminde ve gerçekleştirilecek rezeksiyon tipinde (enükleasyon veya enükleat kesiti) cerrahları etkilemekte görünmektedir [10].
Böbrek hastalığı tedavisi: Cistanche otu ve cistanche özü
Bununla birlikte, iyi planlama her zaman iyi cerrahi sonuçlar anlamına gelmez. Birçok çalışma, dikkatlerini 3DM'lerden sonraki sonuçlara da odaklamıştır.(Üç boyutlu modeller)görselleştirme ve ameliyatları ne ölçüde etkileyebilecekleri. Rundstedt ve ark. tarafından yapılan bir fizibilite çalışmasında, robot yardımlı PN (RAPN) için hastaya özgü bir cerrahi öncesi protokol geliştirilmiştir [1]. Çalışmalarında, solid böbrek kitlesi olan 10 hastaya ameliyat öncesi prova sonrası 3D kullanılarak RAPN uygulandı.(üç boyutlu)-silikon esaslı bir malzemeden yapılmış baskılı böbrek modelleri. R.E.N.A.L.nefrometri skorları 7-11 arasındaydı (ortalama 8.9). Yazarlar modelin rezeksiyon sürelerini ve tümörü karşılaştırdılar. Sonuçları 3DM arasında istatistiksel olarak anlamlı bir fark göstermedi.(Üç boyutlu modeller)ve eksize edilen tümörün ortalama rezeksiyon süresinde (6:58'e karşı 8:22 dk,p=0.162) ve eksize edilen hacimlerde (38.50'ye karşı 41.79mm³,p=0.976. Sadece 1/10 hastada pozitif cerrahi sınırlar vardı. Yazarlar, cerrahi öncesi provanın rezeksiyon stratejisini önemli ölçüde kanıtlayabileceği sonucuna varmışlardır, ancak bu çalışmada bir kontrol grubu bulunmamaktadır. 3D'nin nasıl olduğunu araştıran başka bir fizibilite çalışması(üç boyutlu)basılı böbrek modelleri cerrahi prosedürleri etkileyebilir Maddox ve ark. tarafından gerçekleştirilmiştir.[12]. Ameliyat öncesi ve robotik cerrahi simülasyona izin vermek amacıyla, yazarlar hastaya özgü fiziksel 3DM'ler inşa ettiler.(Üç boyutlu modeller)böbrek dokusunun özelliklerine oldukça iyi yaklaşabilen malzemelerle yapılmıştır. Yedi model başarıyla oluşturuldu ve her replikada PN ve herniorrhaphy uygulandı. Simülasyondan sonra, tüm hastalara negatif cerrahi sınırlar ile RAPN uygulandı ve ortalama 25 dakikalık bir sıcak iskemi süresi bildirildi. R.E.N.A.L. nefropati skoru ortalaması 7.4 idi. Yedi vakanın karşılaştırılması ve "Tulane Ürolojisi prospektif olarak tutulan RAPN veritabanı", 3DM'li ameliyatlar(Üç boyutlu modeller)daha büyük tümörler, daha az komplikasyon, daha uzun sıcak iskemik zaman, daha az pozitif marj ve daha kısa hastaneye yatış vardı, ancak istatistiksel olarak anlamlı tek bulgu azalmış tahmini kan kaybı (EBL) (185.7'ye karşı 235.6 ml, p = 0.01) idi.(Üç boyutlu modeller)prova, kursiyerler için öğrenme eğrisini azaltabilir ve cerrahi sonuçları iyileştirebilir. Aksi takdirde, yazarlar daha fazla değerlendirmeye ihtiyaç duyulduğunu kabul etmişlerdir.
Kyung ve ark., 3D'nin önceden konsültasyonu ile PN yardımı alan 17 hastayı karşılaştırdılar.(üç boyutlu)aynı cerrahtan ve yaklaşık olarak aynı zaman diliminde (2014-2015) PN uygulanan hastalardan oluşan bir kontrol grubuna sahip hastaya özgü böbrek modelleri[13]. Maddox'a benzer şekilde, yazarlar istatistiksel olarak anlamlı tek farkın intraoperatif kan kaybının (IBL) azaldığını bulmuşlardır (182cc vs.310cc, p<0.01). no="" complications="" occurred="" in="" the="" 3d="" printed="" group.="" moreover,="" patients="" reported="" an="" overall="" improved="" understanding="" of="" the="" disease,="" surgical="" procedure,="" and="" trust="" in="" the="" surgical="" team="" after="" consultation="" of="" the="">(Üç boyutlu modeller).
Nispeten küçük kohort, sık sık bir kontrol grubu eksikliği ve düşük istatistiksel güce rağmen, bu çalışmalar 3DM'nin etkinliğini desteklemeye katkıda bulunmuştur.(Üç boyutlu modeller)kompleks böbrek cerrahisi öncesi simülasyon.
Böbrek hastalığı tedavisi: Cistanche otu ve cistanche özü
Son zamanlarda, Fan ve ark.retrospektif olarak 3D uygulanan 69 hastanın verilerini analiz ettiler.(üç boyutlu)laparoskopik PN (LPN) ve Ocak 2016 ile Şubat 2018 arasında geleneksel LPN uygulanan 58 kişi[14]. 3D'de sıcak iskemi süresinde (WIT) önemli bir azalma olduğunu bildirdiler.(üç boyutlu)grup (3Dcohort için 24.1±5.1 ve geleneksel LPN'de 26.6±4.2dk,p<0.05), against="" a="" longer="" surgery="" waiting="" time(13.6±3.4="" days="" and="" 7.0="" ±0.6="" days,=""><0.05). subgroup="" analysis="" according="" to="" r.e.n.a.l.scores="" confirmed="" that,="" in="" patients="" with="" scores≥8,="" the="">(üç boyutlu)grup anlamlı derecede daha kısa WIT ve daha az IBL (131.9±78.5vs 179.2±76.1,p<0.05)than the="" traditional="" lpn="">
Son olarak, bir Japon grubu, minimal invaziv kapalı kelepçe PN'de "4D cerrahi navigasyon" olarak adlandırdıkları ön deneyimlerini bildirdi [15]. Tam ölçekli bir 3D boyutundan oluşur(üç boyutlu)baskılı böbrek, tümörün ve kenar boşluğunun (tümörün etrafındaki 2-5 mm) çıkarılabilmesi için tasarlanmıştır. Bu özellik, cerrahın cerrahi planlama sırasında hem rezeksiyon öncesi hem de sonrası böbrekleri görselleştirmesine izin verdi (dördüncü boyut zamandı). Modeller, cerrahların rezeksiyon için çalışan bir zihinsel harita oluşturmalarına yardımcı oldu. Kompleks böbrek kitleleri (R.E.N.A.L.score≥8) olan on hasta seçildi ve kabul edilebilir perioperatif sonuçlar ve 3D ile hemen hemen aynı sonuçlanan cerrahi sınırlar ile minimal invaziv off-clamp PN uygulandı.(üç boyutlu)basılı tümörler. 3D ile intraoperatif ultrason zamanında istatistiksel olarak anlamlı bir fark bulundu(üç boyutlu)Standart ameliyatlarla karşılaştırıldığında model (sırasıyla ortalama 3.3 dakikaya karşı 6.3 dakika, p = 0.021.Ayrıca, cerrahlar 3DM'nin yararlılığını iddia etmişlerdir.(Üç boyutlu modeller)dokunsal geri bildirim. Buna karşılık, baskı için 4 ila 9 saat ve modeli tamamlamak için 3 ila 9 gün gerekiyordu. Modellerin maliyetleri 450 ila 680 dolar arasında değişiyordu.
Böbrek hastalığı tedavisi: Cistanche otu ve cistanche özü
3DP Uygulamaları(Üç boyutlu baskı)Perkütan Nefrolitotomi'de (PCNL)
Nefrolitiyazis sık görülen bir hastalıktır ve son veriler %15'e varan bir prevalansı ve genel insidans oranının arttığını göstermektedir [16]. Endoürolojik teknikler arasında perkütan nefrolitotomi (PCNL) için altın standardı temsil etmektedir.BöbrekTaşameliyat süresi ve morbidite oranlarındaki avantajlar nedeniyle 20 mm'den büyüktür [17]. Böbrek erişimi, çok kolay olmayan bir öğrenme eğrisi nedeniyle ürologlar tarafından her zaman gerçekleştirilmez. Aslında, birçok çalışma hem ürologlar hem de radyologlar için perkütan erişim sırasında rehberlik için kullanılan görüntüleme yöntemlerine odaklanmıştır. Her neyse, ponksiyon ve nefrotomi yolu için optimal kaliks seçimi PCNL cerrahi planlamasının en önemli adımlarından biridir. Zorluklar, komşu yapıları etkilemeden doğrudan hedef taşa giden bir yörünge gerçekleştirmeyi içerir. Doğru kaliks erişimini sağlamadan önce yanlışlıkla organ yaralanmaları ve çoklu yollar, ameliyat süresinde artışa, daha yüksek komplikasyon oranlarına ve sonuç olarak daha uzun postoperatif kalış süresine (LOS) yol açabilir [18]. Son yıllarda, hastaya özgü 3D'nin hızlı gelişimi(üç boyutlu)Ürolojide segmentasyon ve rekonstrüksiyon, hastaya özgü 3DM'lerin kombinasyonuna yol açmıştır.(Üç boyutlu modeller)PCNL prosedürleri sırasında iğne rehberliği için preoperatif planlama ile. 2015 yılında Gadzhiev ve ark., ameliyathaneye götürülen ve referans model olarak kullanılan staghorn taşları olan 32 hasta üzerinde pelvikalizüs sisteminin hamuru 3D replikasını önermişlerdir [19]. PerkütanBöbrekerişim tüm vakalarda başarıyla gerçekleştirildi; yarısından fazlası (% 56), ikinci bir bakıştan sonra% 87.3'lük bir genel taşsız orana (SFR) sahip tek bir piste sahipti.
2019 yılında, Xu ve ark.print 36 hastaya özgü 3DM(Üç boyutlu modeller)(Her hasta için 3) ve üst, orta ve alt kutup kaliklerinden 3 ponksiyon bölgesini simüle etti [20]. Modelde daha iyi SFR'yi sağlayan ponksiyon bölgesi daha sonra ameliyat sırasında referans olarak kullanılmış ve modelin postoperatif taş hacmi ile hastanın arasında iyi bir yazışma bulunmuştur (p<0.001,95% cd).in="" late="" 2019,="" an="" italian="" group="" presented="" a="" clinical="" case="" of="" a="" 30-year-old="" man="" with="" a="" left="" renal="" stone="" (25×15="" mm)[21].="" a="">(üç boyutlu)PCNL sırasında perkütan erişimin planlanması ve yönlendirilmesinde cerraha prosedür sırasında yardımcı olmak için dijital ve fiziksel böbrek modeli uygulandı. Hastaya güvenli bir şekilde 1 tek perkütan ponksiyon (delinme süresi 2 dakika) ile PCNL uygulandı. Genel cerrahi süre 90 dakika idi. Ameliyat sonrası BT taraması hastanın SFR'sini doğruladı. Brehmer ve ark., PCNL için planlanan 35 hastada (kompleks böbrek taşı ile% 88) 3D-BT rekonstrüksiyonlarının erişim yolu seçimini ve tedavi sonuçlarını nasıl etkileyebileceğini değerlendirdi [22]. Erişim rotaları 3D olarak planlandı(üç boyutlu)-Anatomik yer işaretleri (kaburgalar, dikenli süreç vb.) kullanılarak BT rekonstrüksiyonları. Sonuçlar 15/28 hastada erişim planında değişiklik olurken, 7 hastada 3D-BT olmadan erişim planlanamadı ve toplamda 22/35 (%63) oldu. Bu hastaların yüzde altmış dokuzu (24/35) tek bir PCNL'den sonra taşsızdı.
Benzer şekilde, Li ve ark. görüntü segmentasyonu ve 3D gerçekleştirdi(üç boyutlu)kompleks böbrek taşı olan 15 hastanın BT taramasından rekonstrüksiyonu, bir hasta at nalı böbreği, 8 kısmi / tam staghorn taşı olan hasta ve 6 multipl böbrek taşı olan 6 hasta [23]. Sanal güvenli ve güvenilir perkütan renal erişim yolları, her hasta için kapsamlı planlama ile oluşturulmuştur.3DM(Üç boyutlu modeller)böbrek taşlarının. Taş klerensi için en güvenli ve en etkili perkütan yol modellerde planlandı ve daha sonra ameliyathanedeki işlem sırasında bir ekrana yüklendi. Cerrah yeniden yapılandırılmış 3DM'yi görselleştirebildi(Üç boyutlu modeller)böbrek şeffaflığını ayarlamak ve sanal delinmenin desteklediği erişimle daha güvenli ve rahat hissetmek. Litotripsi sırasında, 3D(üç boyutlu)modeller taşın panoramik bir görünümünü sundu ve intraoperatif nefroskopiye rehberlik eden toplama sistemi vardı. PCNL 15 hastanın hepsinde başarıyla tamamlandı, tek seanslık SFR %93.3 ve son SFR %100 idi.
Daha büyük kohortlarla gelecekteki çalışmalara ihtiyaç vardır, ancak Manning'in "oynamadan önce pratik yapma" hipotezi karmaşık ameliyatlar için bakım standardı haline gelebilir [24].
Böbrek hastalığı tedavisi: Cistanche otu ve cistanche özü
