数字化胆道外科学(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)

作者：方驰华 刘允怡

出版社：人民卫生出版社

格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT

数字化胆道外科学试读：

前言

21世纪，是外科学与生物学、信息学、影像学高度而快速渗透、融合发展的新世纪，是以“最大限度地减少患者损伤、加速患者康复”为核心的各种新理念、新技术、新设备不断推陈出新的新世纪。数字医学与临床外科的交叉融合，是21世纪信息工程和医学技术突破陈规、创新发展的一场深刻革命。手术导航、三维重建、3D打印、虚拟仿真手术平台构建、3D腹腔镜手术、机器人手术等一项项富含高科技绚丽色彩的新设备、新技术，其朴实而丰富的内涵仅源自于外科医师的一份初心：以最微创化的技术手段，让患者以最少的代价，最小的损伤，接受最好的治疗，获得最佳的治疗效果。在这样一个科技创新的时代背景下，我们迎来了方驰华教授继《数字化肝脏外科学》《数字化胰腺外科学》之后第三部数字外科学专著——《数字化胆道外科学》的出版。

胆道有其特殊的组织结构和血供、代谢特点，纤细而繁杂的胆树，承接着肝脏和胰腺这两个人体最重要的代谢器官，并与肠道相连通。我国的胆道外科疾病多数为常见病、多发病，如胆石症、肝胆管结石病，或预后不佳、治疗难度较大的疾病，如胆囊癌、肝门部胆管癌等，严重危害人民的健康。而以往，由于胆道的低压流体力学特征，其三维重建难以与血管同时呈现，仅靠B超、CT、MRCP等检查手段，术前对诊断难以准确评估，导致治疗效果不够理想。例如，既往肝胆管结石的残石率高达20%～50%，不少病人经受多次手术的痛苦，疾病还未能得以根治，最终走向终末期胆病的不归之路。因此，黄志强院士曾多次呼吁，外科医师需要用“第三只眼”“第三只手”“第六感官”去探索繁杂胆树的秘密，去争取高难度胆道手术的成功，“让患者幸福地活着，这是最重要的。”

方驰华教授在导师钟世镇院士指导下，近十年来一直致力于数字医学技术在肝胆胰外科应用的临床研究。在国家“十一五”、“十二五”863计划和广东省重大专项课题支撑下，他组织了多学科团队，研制出具有自主知识产权的腹部医学图像三维可视化系统，研究和构建了肝胆胰疾病三维可视化精准诊疗的理论和体系，极大地提高了疾病诊断的正确率，有效地降低了手术并发症。《数字化胆道外科学》图文并茂，详细介绍了数字人胆道系统断层解剖、胆道系统铸型解剖和个体化肝脏管道，以及胆道疾病3D打印、虚拟仿真手术、3D腹腔镜、分子影像、内镜技术等各个方面数字技术与临床胆道外科实践相结合的最新知识，并运用纸质与视频媒体融合的最新技术手段，生动展示了应用三维可视化技术指导胆囊疾病、胆道结石、胆道肿瘤等外科治疗的技术要领。无论是文字描述，还是视频展示，都是内容丰富详尽，制作流畅精美，有很高的学术价值。这本专著不仅可供普通外科、肝胆外科、影像科、生物医学工程临床方向等相关专业的各级医生学习借鉴，而且可供研究生、本科生学习参考，以领会数字医学在临床外科拓展应用的丰富内涵，启发自己的创新思维，有助于青年学者们在今天这样一个瞬息万变的生物智能信息时代不断学习进步，不断创新发展。

鉴于数字医学技术已成为我国普通外科未来的发展方向之一，因此，我真诚地向广大读者推荐此书，并预祝方驰华教授团队在向数字化肝胆胰外科进军的征程上取得新的成绩。中国科学院院士中国科协副主席中华医学会外科学分会主任委员北京协和医院院长2018年5月18日前言

在数字医学新时代，应用3D打印、大数据、人工智能、影像组学和光声肿瘤边界成像为代表的新技术，迎来了世界上首部《数字化胆道外科学》的出版。“饮水思源，数典忆祖。”2002年，我师从著名临床解剖学家钟世镇院士，开始中国数字虚拟人肝脏、胆道、胰腺图像数据的分割、配准和三维重建的研究，至今已经走过了15年的历程。在此期间经历了：①成功地将“数字人”技术转化为数字医学技术，黄志强院士赞誉其为转化医学的典范；②研发了具有自主知识产权的腹部医学图像三维可视化系统（MI-3DVS，软件著作权105977）和虚拟手术器械仿真系统（软件著作权105978），开展了产学研的研究和产业开发，钟世镇院士评价其具有世界意义的研究成果，获中国产学研合作创新成果奖；③从个体化单病种的研究到凝练出肝胆胰外科疾病三维可视化精准诊疗的理论，主编出版了该领域世界首部专著《数字化肝脏外科学》《数字化胰外科学》和《数字化胆道外科学》；④从单病种研究论文的发表到三维可视化精准诊疗核心技术和诊疗体系创新建立；从肝胆胰外科疾病精准诊疗平台创新构建到该领域世界首套（5部）三维可视化精准诊疗专家共识的发表；⑤研究成果从中国外科顶级期刊走向了国际专业杂志；⑥从“数字虚拟人”到三维可视化肝胆胰3D打印，实现了指导手术由屏幕三维图像向实体三维模型的跨越式转变，获广东省科技进步一等奖；⑦创新性将数字医学技术与微创技术相结合，建立了数字化微创技术诊疗体系，获广东省科技进步二等奖；⑧创新性将三维可视化形态精确评估技术联合吲哚菁绿荧光分子影像诊断技术，用于侦测微小癌肿、肿瘤边界界定和导航手术，实现了解剖性、功能性和根治性肝除术；⑨从最初个别肝胆外科医师的研究应用到今天众多外科界中国科学院、中国工程院院士以及全国的肝胆外科专家、医师应用；⑩数字医学技术从广东诞生，向全国延伸和发展，已经在500多家医院推广应用。“有比较才有鉴别。”三维可视化技术在CT、MRI看得见的基础上，实现了看得更多、看得更清、看得更准，解决了术前评估、规划不精确和术后并发症高的难题，极大地提高了疾病诊断的精确性，有效地降低了手术的风险性和并发症，真正改变以往“摸着石头过河”、实现了当下“看着石头过河”。这是三维可视化技术对人类外科疾病诊断作出的最大贡献。“不到园林，怎知春色如许。”胆道系统是人体非常重要的器官，它上连肝脏，下连胰腺，具有它独特的解剖位置和功能特征。尤其是“胆道树”，一旦步入就像进入了“迷宫”。因此，胆道外科面临着极大的挑战。胆道外科的突破点在于掌握肝脏脉管结构尤其是胆道系统的复杂性与变异性。虽然现代影像学的进步促进了肝胆外科的发展，但是胆道疾病（如肝胆管结石、肝门部胆管癌等）患者，在有明确症状之前已经经历了一个慢性胆管炎、胆道慢性梗阻的漫长历程，其胆道结构已经扭曲、变形、扩张或者狭窄，邻近的肝组织同时受影响发生坏死、增生、纤维化、萎缩、肥大等病理生理改变，使原本已非常复杂的肝内胆管系统变得更加难以辩识，为术前准备判断血管、胆管及其与病灶的关系带来不确定因素，既使是现代的影像技术有时也显得苍白无力，我们深切感受到胆道外科疾病三维可视化研究疑难程度远远超过肝脏和胰腺三维可视化研究。“活水源流随处满，东风花柳逐时新。”因此，如何将数字医学技术用于指导胆道外科疾病的精准诊疗，是摆在科研工作者面前的重要任务。紧紧围绕这一关键问题，以临床问题为导向，以临床需求为目的，在15年前，我们创新性联合肝胆外科学、影像学、解剖学、计算机图像处理学、物理学和分子影像学等多领域的专家，组成医理工交叉学科团队，以复杂性肝胆管结石、肝门部胆管癌为主要目标展开攻关和研究。惊奇地发现，肝胆管结石三维可视化模型能清晰显示结石大小、部位和形态；胆管狭窄部位、长度和程度；结石与血管关系等，为后续术前规划、选择手术方式奠定了坚实的基础。肝门部胆管癌三维可视化模型精确显示胆管癌的部位与门静脉、肝动脉的关系，准确评估P点、U点（胆管分离极限点）位置，决定肝门部胆管癌分型以及能否切除，这些结果是其他影像检查手段无法比拟的。随后取得了以下成果：第一，三维可视化指导靶向碎石系列新方法，攻克了术后残石率高的难题：①三维可视化技术指导解剖性或规则性肝切除术、三维可视化技术指导下将规则性肝切除术、不规则肝切除术与胆道软/硬镜取石碎石术相联合的方法综合治疗（J Am Coll Surg，2013）；②三维可视化技术指导经皮肝窦道胆道硬镜靶向碎石取石术（J Surg Res，2015；F5000）；③三维可视化技术指导3D腹腔镜联合胆道硬镜靶向碎石取石术（J Gastroenterol Hepatol，2013）；④三维可视化技术指导腹腔镜肝段切除联合胆道硬镜靶向碎石取石术（World J Surg，2010）。第二，在国际上首次提出了“数字化微创技术”的概念并应用于肝胆结石实践诊疗（F5000；中国普外基础与临床杂志，2011，07：688-693），实现了胆道外科疾病数字化微创诊疗。第三，在国际上首次建立了肝门部胆管癌三维可视化临床分型，真正做到“看着石头过河”。第四，将三维可视化形态精确评估技术联合吲哚菁绿荧光分子影像诊断技术，实现了肝门部胆管癌解剖性、功能性和根治性肝切除术。“万点落花舟一叶，载将春色到江南。”《数字化胆道外科学》由钟世镇院士主审，方驰华教授、刘允怡院士主编，吴孟超院士、黎介寿院士、钟世镇院士、赵玉沛院士作序。该专著的重点章、节内容实现纸质、PPT、动漫、三维和手术视频等媒体融合编写，在阅读的过程中根据读者的需要，点击相关媒体，可以看到完全忠实于患者疾病的精美三维可视化图片和手术图片，清晰三维可视化视频和手术视频。“一般根在土，各自等时来。”团队始终坚持科学求实的扎实研究，持之以恒的临床观察，求贤若渴的谦虚请教，孜孜不倦的昼夜耕耘，终于完成了《数字化胆道外科学》出版，她是继《数字化肝脏外科学》《数字化胰腺外科学》后，又一部数字医学重点研究专著。三姊妹篇是在“十一五”、“十二五”国家863计划项目和“十三五”国家数字化诊疗专项和国家自然科学基金等项目资助下研究完成的成果；在国家科学学术专著出版基金资助下完成出版。“独留巧思传千古”，这一批用现代高科技技术研究成果，成功应用于临床实践的结晶和典范，具有很强前沿性、科学性、实用性和临床指导价值。“物情无巨细，自适固其常”，《数字化胆道外科学》不仅适用于从事肝胆胰外科工作者阅读，也适用本科生、研究生阅读、参考、使用，有利于加速外科医生的成长。2018年5月20日上篇　总论第一章　胆道的应用解剖

熟悉胆道系统的解剖对于胆道外科手术来说至关重要，胆道外科医师应该熟悉胆道的解剖结构和相关研究方法。本章将详细介绍胆道系统应用解剖（毗邻结构、血液供应等）；离体胆道、血管铸型的灌注制作方法；数字化虚拟胆道系统的构建步骤（肝脏铣切、数据采集和三维重建）等。第一节　胆道系统的应用解剖

胆道系统可以将肝脏分泌的胆汁输送到十二指肠腔，胆道系统包括肝内胆道和肝外胆道两部分，起自肝内的毛细胆管，其终末端与胰管汇合后开口于十二指肠乳头。

肝内胆道：

包括肝段胆管、肝叶胆管和肝内左、右肝管；

肝外胆道：

包括左、右肝管、肝总管、胆囊、胆囊管和胆总管。一、肝内胆道解剖

肝内胆道起自肝内的毛细胆管，继而汇集成小叶间胆管、肝段胆管、肝叶胆管和肝内左、右肝管（图1-1）。图1-1　成人肝内胆道铸型标本A.上面观；B.下面观

肝内胆管的行径与肝内门静脉和肝动脉及其各级分支走行大体一致（图1-2），三者均为一结缔组织鞘（Glisson鞘）所包绕。图1-2　成人肝脏管道铸型标本注：绿色为胆道和肝管，蓝色为肝静脉，红色为肝动脉，黄色为门静脉

肝内胆管可按肝的分叶、分段来命名，左、右肝管为一级支，左内叶、左外叶、右前叶、右后叶胆管为二级支，各肝段胆管为三级支。二、肝外胆道解剖

肝外胆道系统包括左肝管、右肝管、肝总管、胆囊、胆囊管和胆总管。（一）左、右肝管和肝总管

肝总管由左、右肝胆管在肝门横沟的深处汇合而成。右肝管位于肝门横沟的右侧，位置较深，深入肝的后上方，较为粗短，长2～3cm，由右前叶和右后叶胆管汇合而成，并接受来自尾状叶右段及尾叶突的小胆管，其与肝总管之间的夹角约为150°。左肝管位于肝门横沟左侧，多由左外叶胆管和左内叶胆管汇合而成，还接受来自尾状叶左段小胆管的胆汁，左肝管较为细长，部位较浅，长2.5～4cm，其与肝总管之间形成约90°的夹角。肝管的变异较多，有时还可见到副肝管，尤其是右侧副肝管较为多见，由肝门右侧出肝，可汇入肝管、胆囊管或胆总管。

在肝门部，肝管、门静脉和肝动脉三者之间的关系较为密切，一般前方是左、右肝管，中间是肝左、右动脉，后方是门静脉左、右分支；肝固有动脉分为肝左动脉和肝右动脉，其分叉点最低，门静脉分为肝左、右支的分叉点略高，而左、右肝管汇合点的位置最高。肝总管全长2～4cm，直径0.4～0.6cm，位于肝十二指肠韧带内的右前方，其下方与胆囊管汇合而成胆总管（图1-3）。图1-3　肝外胆道（二）胆囊

呈梨形，为囊性器官，壁薄，位于肝脏脏面的胆囊窝内，标志着肝正中裂的位置，亦即左、右半肝的分界线。长8～12cm，直径3～5cm，容积40～60ml，分为胆囊底、胆囊体和胆囊颈三部。

胆囊窝，向后上弯曲变窄形成胆囊颈部，但三者之间无明确的界限。胆囊颈与胆囊管连接处呈囊性扩大，称为胆囊颈的壶腹部（Hartmann袋），胆囊结石很容易嵌顿于此处而引起梗阻和急性胆囊炎。（三）胆囊管

胆囊管由胆囊颈延伸而成，长2～3cm，直径约0.3cm。胆囊管近胆囊颈一端的内壁黏膜形成螺旋状黏膜皱襞，称为Heister瓣，其有调节胆汁进出胆囊和防止胆囊管扭曲的作用，而近肝总管一端的内壁较光滑。当胆道炎症而引起Heister瓣水肿，或因较大结石嵌顿于此时，会导致胆囊积液。

胆囊管与肝总管汇合而成胆总管。但常有变异，可经肝总管前方或后方与其左侧壁汇合，或汇入右肝管或左肝管，或与肝总管平行行走一段后再汇入。

胆囊三角：

由胆囊管、肝总管和肝下缘所构成的三角形区域称为胆囊三角（Calot三角），其中有胆囊动脉、肝右动脉和副右肝管通过，此区域在胆道手术时易发生损伤，应引起注意（图1-3）。（四）胆总管

由胆囊管和肝总管汇合而成，长7～9cm，直径0.6～0.8cm。根据胆总管的行程和毗邻关系，可将其分为四段（图1-4）：图1-4　Vater壶腹的构成

1.十二指肠上段

自肝总管与胆囊管汇合处开始，止于十二指肠上缘。此段在门静脉的前方，肝固有动脉的右侧，沿肝十二指肠韧带右缘下行。这段胆总管较易于显露，胆总管切开探查、引流、取石和胆肠吻合术等，常在这一段进行。

2.十二指肠后段

位于十二指肠第一段的后方，其后方为下腔静脉，左侧为门静脉和胃十二指肠动脉（图1-5）。图1-5　肝十二指肠韧带脉络化后，可见变异的肝右动脉（肝右动脉来源于肠系膜上动脉）、门静脉、胆总管

3.胰腺段

在胰头后方的胆管沟内或胰腺实质内下行，上起胰头的上缘，下至十二指肠壁，手术中此段的显露较为困难，须切开十二指肠外侧的后腹膜，将十二指肠和胰头予以游离并向内侧翻开才能显露此段。

4.十二指肠壁内段

是胆总管穿过十二指肠降部中段后内侧壁的部分，长1.5～2cm，85%的人在此段穿过十二指肠壁内时，与主胰管汇合形成一共同的通道，并膨大而形成Vater壶腹，向十二指肠腔内突出，使十二指肠黏膜隆起，形成十二指肠大乳头，开口于十二指肠降部的后内侧壁。在此出口处附近，包括Vater壶腹、胆总管和胰管的末端均有括约肌环绕，统称Oddi括约肌。十二指肠乳头直径一般为2mm，高度约3mm，宽度约4mm，位于十二指肠降部的中1/3或下1/3。另有15%～20%的人，胆总管和主胰管分别开口于十二指肠的降段。Oddi括约肌是调节胆道系统内压力的重要结构，它对控制和调节胆总管、胰管的开口以及防止十二指肠内容物的胆道反流起重要作用。

肝十二指肠韧带内的主要结构有胆总管、肝固有动脉和门静脉，胆总管位于肝十二指肠韧带的右前方，肝动脉位于左前方，门静脉则位于其后方；肝右动脉有时候发生变异，可来源于肠系膜上动脉（图1-5）和胃十二指肠动脉，这一点对手术有重要指导价值。

胆囊的血液供应来自胆囊动脉，约85%的胆囊动脉起自肝右动脉，大部分于Calot三角内发出，但是，胆囊动脉的变异较多，可起自肠系膜上动脉的肝右动脉、胃十二指肠动脉、肝左动脉、肝中动脉或肝固有动脉等（图1-6）。胆囊的静脉汇合于门静脉干或门静脉右支。此外，还有小静脉直接经过肝床进入肝实质，注入肝静脉。肝管、胆囊管和胆总管上部，由胆囊动脉的分支供应。肝固有动脉右支的分支供给胆总管的中部，而胆总管的下部，则由胃十二指肠动脉和胰十二指肠上后动脉的分支供给。上述动脉的分支，在各段胆管的管壁上构成血管网而相互吻合成丛状，在相当于胆总管壁“3点”和“9点”处连接成两条轴向血管供应胆总管（轴向性分布），各段胆管的静脉直接汇入门静脉或肝方叶（图1-7至图1-9）。图1-6　胆囊动脉发自右肝动脉图1-7　胆囊动脉铸型解剖图1-8　胆总管血供图1-9　肝内外胆道系统及伴行的动脉

胆囊的淋巴：

主要是汇合于胆囊管与肝总管交汇处的淋巴结，胆管上部的淋巴汇合至胆囊淋巴结、肝脏淋巴结和网膜孔淋巴结，胆囊的淋巴和肝脏的淋巴再汇合在一起，引流至十二指肠上胆总管旁的淋巴结，由此再伴随肝动脉至腹腔动脉周围淋巴结。胆管下段的淋巴引流至胰腺淋巴结群，再沿肝动脉周围引流至腹腔动脉周围的淋巴结。

胆囊和胆管的神经：

主要有来自腹腔神经丛的交感神经纤维和迷走神经纤维，两者均随肝动脉的分支经肝丛而分布于胆囊及胆管，副交感神经兴奋可引起胆囊收缩和Oddi括约肌舒张，将胆汁排入十二指肠，而交感神经兴奋的作用则相反。

胆囊壁的构成：

①黏膜层：由柱状细胞组成，具有吸收功能，底部含小管泡状腺体，可分泌黏液。胆囊黏膜形成许多黏膜皱襞，增加了黏膜浓缩胆汁的能力；②肌层：内层呈纵形，外层呈环形，两层中间为弹力纤维组织；③外膜层：为较厚的纤维结缔组织，在游离面还覆以自肝表面延续来的浆膜。

肝外胆管壁的构成：

①黏膜层：含有杯状细胞和其他黏液细胞，具有分泌功能；②平滑肌和弹力纤维层：刺激可引起肌纤维痉挛性收缩；③浆膜层：由结缔组织组成，含有丰富的神经纤维和血管。三、胆道铸型解剖

随着医学科技的发展及诊疗设备的不断更新，现代外科学正朝着微创化、精准化发展，加之外科手术导航系统、虚拟手术及机器人手术的开展，在三维空间里研究人体内小血管的分布，已成为今后解剖学研究的必然。精准的外科治疗对肝内管道复杂结构的认识提出了更高的要求，进一步加强肝内管道解剖结构的研究，无疑将极大地提高对胆道疾病的治疗效果。

胆道外科的发展得益于肝脏管道结构的研究。人体肝脏内部管道结构复杂，交错排列。近年来，胆道外科手术逐渐走向微创化、个性化、精细化，精准的外科手术需要以丰富的解剖知识为基础。对肝脏解剖结构的研究主要是利用大体尸体标本解剖、肝脏管道腐蚀铸型标本等方法，随着数字化技术在医学中的广泛应用，肝内部解剖结构的数字化研究使人们逐步加深了对于肝脏解剖结构的了解（图1-10、图1-11）。图1-10　胆囊、胆道、门静脉及其动脉灌注注：绿色为胆道和肝管，红色为肝动脉，白色为门静脉图1-11　胆囊、胆道、肝动脉灌注A.前面观；B.后面观注：绿色为胆囊、胆道和肝管，红色为肝动脉

管道腐蚀铸型标本技术是一项在医学教育及临床研究中应用广泛的解剖标本技术，可以显示管道系统复杂的立体结构，该技术类似于工业上的铸模技术，不过它是以人体内的自然管道或空腔结构（如血

试读结束[说明：试读内容隐藏了图片]

下载完整电子书