混合現實技術應用于骶骨腫瘤切除重建術中的價值

張旭艷 張 翼 張衛紅

骶骨腫瘤是指骶骨的原發性腫瘤疾病,主要受病毒感染、原有疾病轉移等因素的影響。骶骨腫瘤患者會出現顯著部分疼痛,在患者端坐時癥狀會加劇,同時患者在夜間睡眠靜息時會感到明顯的疼痛感,如不及時進行和治療會傷害神經,嚴重的話還會誘發神經支配范圍的放射性疼痛,誘發患者感到下肢麻木,甚至引發患者出現大小便異常,合并誘發性功能障礙,嚴重影響患者的生活和生命[1-2]。混合現實技術是指虛幻現實系統的進一步展開,是利用在現實景象表現虛擬場所訊息,在現實情況、虛幻情況和用戶內建立信息通道,可以為醫生提供加強全息實時數字信息,減少手術風險的發生,保證手術進行的順利,降低患者的疼痛感[3-4]。本研究挑選我院90例骶骨腫瘤患者,研究混合現實技術的應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年1月至2020年12月我院骶骨腫瘤患者90例,根據隨機數字表法劃分成單一組(n=45)和聯合組(n=45)。單一組:男性24例,女性21例;年齡31～67(48.61±3.12)歲;病程3～9(5.34±0.53)月。聯合組:男性23例,女性22例;年齡31～67(48.54±3.07)歲;病程3～9(5.52±0.55)月。2組基線資料相比無明顯變化(P>0.05)。

1.2 選取標準

納入標準:①經CT或核磁共振檢查被確診為骶骨腫瘤;②患者表現為腫物突破骶骨;③患者骶骨周圍正常組織出現復雜現象;④患者知情并簽署同意書。排除標準:①患有心、肝、腎等重要功能障礙;②腫瘤晚期;③腫瘤轉移到重要臟器;④伴有多發骨轉移癥狀。

1.3 方法

1.3.1 單一組 參考影像學資料實施腫瘤切除術。患者在手術前進行骶骨部位增強三維重建CT掃描,圖像重建層厚1 mm,收集患者的增強三維重建CT的DICOM原始數據,同時將原始數據導入三維醫學影像工作站實施數據處理和建模,獲得網格模型文件后,將所有重建的網格模型文件導入工作站內部場景編輯板塊進行材質設定后,由醫生了解腫瘤部位,確定腫瘤的具體部位、體積、邊界等,最后進行骶骨腫瘤切除重建術。

1.3.2 聯合組 在單一組的基礎上使用混合現實技術實施骶骨腫瘤切除重建術。(1)資料收集,在單一組的基礎上將編輯好的模型利用混合現實影像系統進行輸出,并擬定二維碼,通過混合現實眼鏡(美國)掃描二維碼進行投射,顯現出全息影像數據。(2)術前輔助,使用混合現實科技的全息3D影像實施手術方案的擬定,讓醫生和護士對手術區域解剖的認識從傳統的二維影像過渡到三維立體全息,過程中可以使用手勢對3D全息影像在三維空間實施旋轉、擴大、縮小、上色、消隱等基本操作,并顯示其3D結構和解剖關系,認識腫瘤空間結構和周圍重要臟器血管、神經的解剖關系,同時為了解腫瘤邊界、擬定手術邊界、保證操作順序,提供三維立體影像的輔助。(3)醫患溝通,在手術前讓患者及家屬共同佩戴混合現實眼鏡,并由醫生面對面直觀地講解骶骨腫瘤的體積、部位、深淺和腫瘤周圍重要臟器血管、神經的關系,并大致解說手術計劃和手術方案,同時還需告知患者手術中可能出現的損傷和并發癥。(4)術中引導,首先患者需采取俯臥體位,醫生從患者的骶后方進入手術或采取骶前、后方聯合手術,前路使用腹股溝區域弧形網上手術切口,切開腹壁肌肉后進入腹膜后間隙,并將3D影像投射到手術區域,醫生和護士需佩戴混合現實眼鏡,并調整視圖的角度直到顯示出骶骨前方的腫物,便于直觀了解腫瘤的體積和部位,避免皮膚、肌肉、膀胱、直腸等影響醫生觀察,隨后在骶前間隙方位進行鈍性分離腫瘤的前部,骶正中血管采取截骨面上切斷結扎,并按照術前設計的截骨線處理骶前筋膜,按照術前設計的截骨線選取骨鑿鑿斷骶骨椎體,同時讓患者變換體位為俯臥體位,并用骨盆的體表標志為參照點,使用3D影像1∶1精準投射到骶骨手術部位,注意骨性標志重疊,醫生需佩戴混合現實眼鏡直觀腫瘤作手術切口的設計,并用骶骨刺突當作對稱軸,沿著臀部作一個橫弧形往上的手術切口,直到可以充分暴露出腫物,皮膚打開后往上下兩側游離皮瓣指導暴露出骶骨腫瘤上下邊緣和兩側界線,并腫瘤外正常肌肉切開臀大肌纖維,同時向兩側牽拉,并往下解剖指導顯露肛尾韌帶,同時將其橫向切斷,分離出骶骨前間隙,之后使用手指插入尾骨前間隙,采取鈍性分離的方式,使骶骨尾骨和骶骨前直腸分開,切開附著在骶骨外側邊緣的骶骨棘韌帶和骶骨結節韌帶,醫生和護士利用混合現實眼鏡觀察到臀上、下動脈和靜脈,利用醫生的操作可以隱藏阻礙視野的骶骨,暴露出骶骨下腫瘤和血管神經的位置,加快血管神經的分離保護,減少副損傷,醫生還可以利用混合現實眼鏡定位腫瘤上邊界,選取骨鑿在腫瘤上界的一個骶后孔清除骶骨棘突和椎板,直至顯出椎管,最后使用線鋸在腫瘤上界的一個骶后孔進入骶前孔出,鋸斷骶骨骨翼后,使用骨鑿切斷骶骨椎體,如骶4、5段神經環繞在腫瘤內且不易剝離,醫生可以將其和腫瘤一起清除,還可以在一定程度上加縫補片,將肛尾韌帶兩側的梨形肌殘端縫合在補片上,用于修復骶骨清除的缺損,并進行充分引流,分層縫合手術切口。

1.4 排便控制及感覺評估標準

排便掌控能力:優:治療后,患者臨床癥狀消失,可以自控干稀便,患者在夜間不會產生失禁癥狀,便前可以感到便意,控制時間超過2 min;良:治療后,患者臨床癥狀有所改善,隨著排氣會伴隨稀便流出,患者在夜間偶爾產生失禁癥狀,控制時間為1～2 min;差:治療后,患者未見明顯改善,甚至出現惡化現象。優、良均計入優良率。排便感覺功能:優:治療后,患者能夠在排便時對整個排便過程有感覺;良:治療后,患者可以準確區分排便、排氣;差:治療后,患者無法區分排便、排氣。優、良均計入優良率。

1.5 觀察指標

(1)排便掌控能力。(2)排便感覺功能。(3)圍術期情況。記錄對照2組手術時長、術中失血量、切口大小、住院天數。(4)排便相關指標。記錄對照2組尿管移除時長、自主排便時長、殘留尿量。(5)疼痛變化。記錄對照2組術前、術后3 d疼痛感覺,使用視覺模擬評分法,總計10分,0～2分為無疼痛感覺,3～4分為稍微疼痛,5～6分為明顯疼痛,7分及以上為強烈疼痛。

1.6 統計學方法

2 結果

2.1 排便掌控能力

聯合組排便掌控能力優良率為88.89%,高于單一組的66.67%(χ2=6.429,P<0.05)。見表1。

表1 排便掌控能力(例,%)

2.2 排便感覺功能

聯合組排便感覺功能優良率為93.33%,高于單一組的73.33%(χ2=6.,480,P=0.011)。見表2。

表2 排便感覺功能(例,%)

2.3 圍術期情況

與單一組相比,聯合組手術時間、住院天數更短,且切口大小更小,術中失血量更少(P<0.05)。見表3。

表3 圍術期變化

2.4 排便相關指標

與單一組相比,聯合組尿管移除時長、自主排便時長更短,且殘留尿量更少(P<0.05)。見表4。

表4 排便相關指標

2.5 疼痛變化

手術3 d后,聯合組疼痛指數低于單一組(P<0.05)。見表5。

表5 疼痛變化分)

3 討論

骶骨腫瘤分為良性和惡性,常見的良性腫瘤為骨母細胞瘤、骨巨細胞瘤等,常見的惡性腫瘤為軟骨肉瘤等,其發病與遺傳變異、免疫功能異常、化學物理刺激等密切相關,臨床主要特征為骶骨麻木、骶骨疼痛等。骶骨腫瘤患者會表現出明顯神經性疼痛,同時伴有神經異常放電,如患者得不到及時治療,腫瘤會持續增長,壓迫患者周圍的臟器和血管神經,嚴重的話還會誘發大小便功能減退,且因骶骨血供較為豐富,手術過程操作較為困難,容易發生大出血,同時還會導致腫塊殘留,增加復發幾率,嚴重危害患者的健康[5-6]。

混合現實技術為新型手術方式,可以降低手術的風險,具有視野清晰、切口小、恢復快的優勢,利用放大技術可以保證手術操作的清晰度,其只需對病變部位實施手術,有效減少手術切口,幫助患者恢復健康,還可以在一定程度上預防復發,降低術中損傷的現象,且在混合現實技術的輔助下有效避免患者暴露過多,避免感染,且其能夠在術前進行模擬操作,能夠緩解患者的痛苦,還能夠有效降低對神經功能的干擾,促進患者盡快康復[7-8]。本研究對于骶骨腫瘤患者采取混合現實技術治療,結果表示,聯合組排便掌控能力優良率比單一組高,聯合組排便感覺功能優良率比單一組高(P<0.05),提示該方案可以加強排便控制和排便感覺。分析原因在于,該方案可以將數字虛擬世界與物理現實世界結合,讓醫生和患者直觀地了解到腫瘤的位置、體積、深淺,減少對周圍臟器血管和神經的損傷,還可以確保手術角度更加合理,以此來確定腫瘤切緣,在確保末神經始終充分暴露的同時,開闊手術的視野,減少對盆腔神經系統造成損傷,有效降低患者術后出現各種并發癥的風險,減少失禁現象的產生[9-10]。

經進一步研究顯示,與單一組相比,聯合組手術時長、住院天數更短,且切口大小更小,術中失血量更少(P<0.05),提示該方案可以改善圍術期情況。分析原因在于,該方案可以有效表現出腫瘤實際大小、邊界,方便醫生快速準確地分離并清除腫瘤組織,且該方案可以讓患者直觀認識到自身病情和手術的風險,降低了術中意外的發生,在一定程度上地保障了患者術后的排便能力,保證了患者的安全性,減少了對患者的生理創傷,促進了患者快速康復,縮短住院天數。本研究數據表示,與單一組相比,聯合組尿管移除時長、自主排便時長短,且殘留尿量少(P<0.05),提示該方案可以改善排便相關指標。分析原因在于,該方案可以利用現實和虛擬結合,有效減少骶骨神經受到損傷,在一定程度上保證患者肛門直腸和膀胱功能,且該方案可以設計最佳手術方案,有效減少周圍肌肉損傷狀況的產生,同時還可以讓患者了解到手術的大致流程,降低患者的應激心理,讓患者愿意主動進行排便。本研究數據還表示,手術3 d后,聯合組疼痛指數低于單一組(P<0.05),提示該方案可以減少疼痛。分析原因在于,該方法能夠減少手術帶來的創傷,還可以有效緩解患者臨床癥狀,進而減輕患者疼痛感,且該方法能夠減少手術時長,進而緩解患者的痛苦,縮短了患者的臥床時間,幫助患者盡快下床活動,進而促使患者快速康復,且該方案可以避免感染現象的發生,降低了患者的疼痛感,進一步提高患者的生活質量[11-13]。

綜上所述,混合現實技術在骶骨腫瘤切除重建中可以加強排便控制和排便感覺,改善圍術期情況和排便相關指標,減輕疼痛。