重大突破

苏州医工所高欣课题组在肝脏介入手术规划研究中取得进展

  门脉高压症是门静脉系统压力升高后引起的一系列临床病症,常表现为食管胃底静脉曲张、脾肿大和腹水。其中食管胃底曲张静脉破裂出血最为凶险,严重威胁患者生命。传统的治疗方案有内科保守、内镜止血以及手术断流等,但远期效果差。经颈静脉肝内门体分流术(Transjugular Intrahepatic Portosystemic Shunt, TIPS)始于上世纪60 年代的动物研究,80 年代应用于临床,对于治疗食管胃底曲张静脉破裂出血和顽固性腹水,取得了令人满意疗效。TIPS 的治疗机理是采用介入放射技术,通过支架,在静脉与门静脉分支间建立分流通道,使部分门静脉血流直接汇入下腔静脉,达到降低门脉压力的目的,预防和控制食管胃底曲张静脉破裂出血,促进腹水吸收(如图1所示) 

   1 路径规划示意图。图中RHV表示肝右静脉,PV表示门静脉,IP表示入针点,TP表示出针点。

  尽管TIPS 的临床效果明显,但其本身是一项高难度、高风险的手术,被《外周血管介入诊疗手术分级目录》列为最复杂的手术之一,对术者的技术及经验要求极高。由于术者技术水平的参差不齐,总体手术并发症并不少见。急性并发症如肝脏撕裂、穿刺到肝外门脉,均可引起腹腔内大出血,导致患者死亡。尽量减少或规避这些并发症,降低手术风险的最关键因素是准确的门脉穿刺。目前TIPS 传统做法是术前医生借助CT 三维影像资料,依赖空间想象力,主观判断穿刺方向和深度,进而“盲穿”,就如同在山两侧打隧道会师一样,在没有任何导向指引的情况下,从一根血管出针刺中相距34 厘米另外一个空间里的细小血管,角度、位置、方向都要掌控得非常恰当才有可能成功。这种经验性的穿刺方法稳定性差,有时需反复多次尝试,增加腹腔大出血的风险。因此,找到一种辅助术者精准穿刺门静脉的规划方法,是目前实施TIPS 过程中急需解决的重点和难点问题。 

  中国科学院苏州生物医学工程技术研究所高欣、冉昭等人联合苏州大学附属第一医院介入科朱晓黎主任、广州医科大学附属第二医院朱康顺主任在江苏省科技计划:社会发展-临床前沿技术(BE2017671)项目资助下,提出了一种基于数值计算模型的路径规划方法,对穿刺操作过程精准建模。根据TIPS手术专用穿刺针,借助术前增强CTContrast-Enhanced Computed Tomography, CECT)影像信息,在肝内血管系统三维结构基础上,规划穿刺路径,结合穿刺针前端初始形态精确计算差异化的前端弯曲度即弯折角,以指导医生术前调整穿刺针前段弯折角。经过两家医院临床验证,量化后的弯折角能够很好地指导穿刺,平均穿刺次数由无精确弯折角指导下的5-6次降低到本计算方法指导下的2-3, 平均穿刺时间也有所减少。 

  本项研究实现了门静脉高压症的精准微创介入治疗,减少了完成TIPS所需的穿刺次数和穿刺时间,减少了病人的出血风险,具有重要的意义。相关成果发表在Computational and Mathematical Methods in Medicine (SCI源刊 IF 1.545): 

  Xiaoli Zhu?, Zhao Ran?, Wanci Li, Wansheng Wang, Kangshun Zhu, Wensou Huang, and Xin Gao*, Method for Calculating the Bending Angle of Puncture Needle in Preoperative Planning for Transjugular Intrahepatic Portal Systemic Shunt (TIPS), Computational and Mathematical Methods in Medicine, 30 May 2018. 

  文章链接:https://doi.org/10.1155/2018/4534579  

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