泌外赵医生

这个视频演示了应用MONAILabel人工智能自动分割

摘要:目的探讨基于3DSlicer软件的三维重建技术在腹腔镜肾切除肾血管处理中的应用价值。方法回顾性分析聊城市人民医院2020年5月~2021年6月行经腹腹腔镜肾切除手术28例患者的临床资料，术前行肾脏强化CT，CT数据导入3DSlicer软件，三维重建肾脏、肿瘤、动脉及静脉等手术区域的组织器官，并将其显示在同一个三维可视化模型中。术前依据三维可视化模型，制定离断平面、离断顺序及离断方法的个体化肾血管处理方案，术中依据三维可视化模型解剖显露肾血管，记录手术时间、术中出血量和术后引流情况。结果28例手术过程顺利，依据三维可视化模型，以肾血管离断平面为界，肾动脉≥2个分支10例，肾静脉≥2个属支12例。术者术中通过腹腔镜视野与三维可视化模型的认知融合，27例顺利显露出所有肾动脉和肾静脉。依据术前制定的肾血管处理方案，用Hem-o-lok先处理肾动脉，后处理肾静脉19例；用Hem-o-lok先处理肾静脉的部分属支，再用Hem-o-lok处理肾动脉，最后处理肾静脉的其余属支5例；用Hem-o-lok先处理肾动脉，后用腔镜直线型切割吻合器处理肾静脉4例。平均手术时间(135.4±51.8)min；平均出血量(60.4±42.2)ml，术后平均引流量(108.5±72.6)ml。结论应用3DSlicer软件重建包括肾血管在内的手术区域相关脏器的三维可视化模型，准确显示肾血管数量、走行及空间相对解剖关系，依此制定个体化的肾血管处理方案，有利于安全的显露和处理肾血管，减少出血风险，增加手术安全性。

前言对于一名泌尿外科医生，常需要将患者的影像资料进行三维重建，这不仅可以更形象、更直观的了解病变的解剖关系、结石位置，而且还可用于术前的手术规划、术前与患者谈话等。可不可以不借助CT工作站，在自己的电脑上对影像进行三维重建呢？答案是肯定的，这就是3DSlicer软件，我第一次接触是在2013年，苦于当时全英文的界面、复杂的操作，没有继续学习。近期再次关注3DSlicer，惊喜的发现在我国神经外科领域已经被广泛关注，并开展了丰富的临床应用。现将我的一点学习心得分享给大家，抛砖引玉，希望共同推进3DSlicer在泌尿外科的应用。3DSlicer概述3DSlicer是免费、开源的三维可视化医学图像处理、信息分析软件，由美国国立卫生研究院和全球开发者社区支持研发，至今已有10余年历史，而且还在不断更新中。最新版本引入了近1,000项增强功能和错误修复，以获得更好的性能和稳定性。它包括百余个模块用于处理从头到脚的各种医学图像，不仅可以处理CT、MRI、DSA、PET，超声等图像，还可以处理带有时间轴信息的4D影像。软件可以从官网（www.slicer.org）免费下载，支持64位Windows、Linux、MacOS等系统，目前不支持平板及手机。3DSlicer安装成功后界面如下，部分功能依赖于扩展模块（插件），可以在扩展模块管理器（ExtensionsManager）中进行安装。进入扩展模块管理器中选择并安装“SegmentEditorExtraEffects”模块。肾脏CTA数据导入3DSlicer支持导入的数据有Dicom、nrrd、nii等，也支持jpeg、png等图像文件格式。下面我们以导入肾脏CTA的Dicom数据为例进行讲解。将包含CTA数据的文件夹拖入到软件界面，弹出窗口选择默认设置，直接点击“OK”。示例为左肾肿瘤的CTA数据，伴有下腔静脉发育异常、下腔静脉与腹主动脉在肾门水平转位。数据导入成功后，点击软件左上角的“DCM”图标，在弹出的窗口中选中相应患者，多组数据中单击选择动脉期薄层扫描数据（0.625mm），之后点击载入（Load）按钮。数据导入成功后可在切片视窗中见到水平位、矢状位和冠状位图像，需要说明的是导入的是水平位图像，矢状位及冠状位图像是由软件自动重建的。获取肾脏数据（Volume）目的：从导入的CT中分割我们感兴趣的部位，以方便后面的三维重建。这里我们想要获取肾脏、肿瘤及血管等数据，可应用的方法很多，各有优缺点，有时需要联合几种方法，具体方法请关注公众号SlicerCN。下面以其中一种比较简单、通用的方法进行说明。首先进入“SegmentEditor”模块。视窗界面选取红色切片视图（Redsliceronly），水平位、矢状位、冠状位分别以Red、Yellow、Green表示。选取合适大小的球形笔刷工具，对肾脏及肾脏血管进行描绘操作，可配合橡皮擦工具擦除多余的染色。此步需要花费一点时间，但无需精确的把兴趣区域标注。利用MaskVolume工具，选取FillOutside选项，重建肾脏及血管Volume。用剪刀工具剪除多余的组织。此步骤对电脑配置要求比较高，且容易出现假死机。最新4.9.0版本的3DSlicer软件对此算法进行了优化，加快了处理速度。如下图所示为进行分割操作后的肾脏及血管。点击左上角的Save图标，保存生成的肾脏Volume为Volume.nrrd文件。为了加快运算速度，先关闭场景，快捷键为Ctrl+W。将Volume.nrrd拖入到软件界面或者通过Data菜单载入，进入到VolumeRendering模块中，按下图步骤操作。选中不同的预设，调节Shift滑块可以显示不同特征及透明度的图像。标注不同组织点选关闭“VolumeRendering”模块中的眼睛图标，取消3D视窗的VR显示。在SegmentEditor模块中利用阈值法，选取“红色”对血管进行建模操作。点击Add增加“蓝色”，用笔刷工具标记静脉，选项可编辑区域设置为“Outsideallsegments”。依次增加用于描绘感兴趣组织的颜色，并用笔刷工具逐一对肾脏、肿瘤等进行描绘。生成并设置三维图像点击“Show3D”按钮，即可在3D视窗中生成三维图像，点击“Segmentations”进入分割模块可对三维图像进行各种设置。设置三维图像是否显示及调节透明度，同时可在三维视窗中对生成的图像进行旋转，缩放等操作。生成三维图像生成的三维图像可以在AnnotationScreenshot中进行保存。分割之后的数据在VR中显示可以进行标记，制作PPT，用于教学或与家属谈话等。还可以录制成动画展望随着3D打印、虚拟现实（VR）、增强现实（AR）及机器人等技术的快速发展，基于医学影像的术前规划、术前虚拟演练，影像引导治疗(Image-Guidedtherapy，IGT)与外科手术导航(Image-Guidedsurgery，IGS)相结合，已逐渐成为外科发展趋势，术前对医学影像的处理如三维重建，是必备的一个步骤。以上对肾脏、肾血管、肾上腺及肿瘤的三维重建，只是3DSlicer软件在泌尿外科非常简单的应用，希望对3DSlice软件感兴趣的泌尿外科同道相互交流，共同促进3DSlice在泌尿外科的应用。致谢感谢曹玉福主任、束旭俊主任无私的热情帮助！

卡介苗(Bacilli Calmette Guerin，简称BCG)是一种减毒的活性牛型结核杆菌疫苗，卡介苗不是直接杀伤癌细胞，BCG活菌在粘连蛋白的促进下，使细菌的表面糖蛋白吸附在尿路上皮细胞表面，激活人体内的免疫系统，引起膀胱内炎症和各类炎症细胞的浸润；从而达到治疗膀胱癌的目的。 目前世界各国泌尿外科医生对用卡介苗治疗和预防表浅膀胱癌进行了大量临床观察和研究的结果表明，卡介苗灌注治疗术后残存膀胱癌的完全缓解率为50％～90％（平均70％），是目前降低表浅膀胱癌复发、防治原位癌和防止肿瘤进展最有效的药物。 BCG灌注的剂量个体差异很大，常常不需要最大剂量就能取得理想效果，间断治疗也能达到理想的免疫反应。其疗效主要取决于给药方式，只有粘附在膀胱壁的微生物才刺激机体引起免疫反应。减少粘蛋白和血块形成的药物由于降低了粘附和免疫刺激可影响BCG的活性。大剂量的维生素A，B6，C，E和锌离子与BCG合用灌注能增加BCG的疗效、减少复发。 对于中高危的非肌层浸润性膀胱癌患者，术后行卡介苗 (BCG)膀胱灌注不仅能有效降低膀胱肿瘤的复发，同时还能延缓肿瘤进展（进展至更高级别及肌层浸润性）。 方法：灌注前4小时减少液体摄入，用生理盐水50ml稀释药物共53ml，常规消毒后插入尿管，排空尿液，药物注入膀胱，拔除尿管。保留2小时后排尿。1小时40分钟时就开始多饮水，以在2小时时冲洗排空膀胱内BCG。 膀胱灌注疗程：TUR-BT术后3周左右开始，注意需要复查尿常规，尿中无红细胞才可以灌注BCG。每周1次共6次，其后改为每2周1次，共3次，其后再改为每月1次，共10次（第一年是6+3+10=19次）。第二年可以继续每2月灌注1次。 卡介苗灌注禁忌： 1，有症状的泌尿系感染。可引起严重的卡介苖脓毒血症，但是无症状的泌尿感染不会增加卡介苗的毒性，甚至卡介苗灌注对于无症状泌尿感染还有治疗作用 2，膀胱肿瘤手术后2周内。由于膀胱肿瘤术后有开放创面，早期灌注会引起严重不良反应，不同于化疗药物即刻灌注，卡介苗灌注时问一般术后2周，最晚28天内可开始首次灌注治疗。 3,肉眼血尿。可引起严重的卡介苗脓败血症。建议肉眼血尿消失后再行灌注。 4,活动性结核患者。使用卡介苗灌注会增加患者的结核毒性反应． 5， 免疫缺陷或者损害者。比如艾滋病患者，正使用免疫抑制剂或者放射治疗。患者因免疫功能低下，虽然卡介苗是减毒的结核菌株，仍会造成严重的毒副作用。 6,卡介苗过敏者。临床比较少见，可引起强烈的过敏反应。 其次，卡介苗灌注过程需注意以下几点，否则会影响灌注疗效！ 1，不推荐置入尿管时使用利多卡因或者过量润滑剂，有证据显示这样会影响卡介苗活力。 2，不同于化疗药物，卡介苗灌注后需膀胱内保留至少2小时后方可排尿，原则上不推荐灌注后每15分钟变换部位。 3,卡介苗灌注后6小时，口服喹诺酮类药物可降低卡介苗不良反应。 卡介苗灌注治疗过程中可能会的常见不良反应： 1，尿频、尿急、尿痛等尿路刺激症状。约65%患者卡介苗灌注术后会出现尿路刺激症状，大部分患者可在48小时内自行缓解。约5%患者症状会超过48小时。应对策略：轻中度患者灌注后多饮水，无需用药。对于重症患者，可给子M受体拮抗剂（卫喜康等）和B3受体激动剂 （米拉贝隆等），怀疑尿路感染者可加用喹诺酮类抗生素（氧氟沙星等）。如果上述症状在服药后仍不缓解，建议停药，在症状缓解后，予以滅半剂量灌注或延长灌注间隔，井在灌注前预防性使用解痉药物，缓解症状。 2,膀胱疼痛、痉挛。大部分患者在服用非甾体抗炎药：双氯芬酸(扶他林、布洛芬、西乐葆等药物后症状可缓解。症状严重或出现频繁的可减半剂量或延长灌注间隔时间。注意：极少数患者出现反复膀胱痉挛导致的膀胱容量变小和可逆性的膀胱挛缩。目前的临床经验表明，卡介苗灌注引起的膀胱壁增厚，膀胱容量变小，可在及时、对症用药后得到完全缓解，膀胱容量和弹性完全恢复，是可逆性的膀胱刺激症状。这类患者建议永久停用BCG。 3,肉眼血尿。大部分为轻症患者，可多饮水，合井尿路感染可能应用抗生素治疗。若血尿严重，持续时间长，暂停卡介苗灌注，待血尿消失或症状缓解后灌注治疗，可推迟1-2周。 4,发热。约30%患者可出现发热，由于卡介苗本身特性，如异种蛋白的刺激或存在的致热原，导致在灌注后数小时内出现发热，是正常的机体免疫反应。如发热低于38°C，在24小时内自行缓解者无需特殊处理，多饮水休息；若发热超过38°C，可如体温较高或24小时不能自行缓解，可使用解热镇痛类非甾体抗炎药(布洛芬）等；若发热超过38°C，并持续时间超过3天，应考虑播种性结核感染，此时应暂停卡介苗灌注治疗，分析原因，评估利弊，决定后续治疗方案。 5,反应性关节炎。临床表现为关节相关症状、肿胀、酸疼、积水、活动受限，通常是发生泌尿系感染后出现的急性非化脓性关节炎。大部分患者外用非甾体抗炎药：双氯芬酸（扶他林）等，可发挥解热、镇痛、消炎作用。若症状无缓解，建议风湿免疫科及骨关节科就诊，并暂停卡介苗灌注治疗。 6,过敏反应。临床表现为各类过敏性反应。轻症患者使用抗组胺药物：如马来酸氯,苯那敏、氯雷他定、异丙嗪等药物，重症患者需激素类联用。若非对卡介苗药物过敏，可待症状消失，继续灌注治疗。 7，全身其它器官结核感染。表现为各器官结核性症状。属于重度不良反应，建议永久停止卡介苗灌注治疗，专科医院确诊，抗结核治疗。 总体来说，临床中大部分患者会出现轻度不良反应，如低热，尿路刺激症状，关节疼痛等症状，经对症处理后，往往可缓解症状。极少数出现严重不良反应的患者，建议永久停止卡介苗灌注，并至相关科室积极诊治。