Применение трехмерного моделирования в реконструктивной хирургии пищеводно-желудочного перехода

Одним из наиболее перспективных направлений является использование компьютерного 3D моделирования, которое открывает новые горизонты в предоперационном планировании и реконструктивной хирургии [1–4]. В частности, это касается хирургического лечения грыж пищеводного отверстия диафрагмы (ГПОД), которые представляют собой сложные патологии, требующие тщательной подготовки и глубокого понимания анатомических особенностей пациента [5].

Анатомические особенности могут значительно различаться среди пациентов, что, в свою очередь, определяет важность предоперационного планирования [6, 7]. В этом контексте 3D моделирование позволяет создать точные трёхмерные модели анатомических структур, что способ-о ствует лучшему пониманию индивидуальных особенностей каждого пациента и, как следствие, более эффективному планированию хирургического вмешательства, особенно в условиях измененной анатомии, периэзофагита, спаечных процессов, укороченного пищевода.

Цель исследования. Продемонстрировать эффективность применения трехмерного моделирования пищеводно-желудочного перехода при рецидивной грыже пищеводного отверстия диафрагмы.

Материалы и методы

Пациент Д., 48 лет, госпитализирован в Университетскую клиническую больницу № 4 (УКБ № 4) в марте 2024 г. Предъявлял жалобы на тяжесть в эпигастрии после еды, дискомфорт за грудиной, изжогу при физических нагрузках и наклоне туловища, а также на тошноту и общее недомогание. Индекс массы тела – 30,2 кг/м2, физический статус по классификации Американского общества анестезиологов (American Society of Anesthesiologists, ASA) – II.

Пациент в течение трех лет принимал спазмолитические препараты и ингибиторы протонной помпы без очевидного стойкого эффекта.

В 2023 г. пациент был оперирован по поводу тотальной ГПОД 3-го типа по классификации Американского общества желудочно-кишечных и эндоскопических хирургов (Society of American Gastrointestinal and Endoscopic Surgeons, SAGES), выполнена лапароскопическая фундопликация по Ниссену. После перенесенного оперативного вмешательства был достигнут кратковременный регресс клинической симптоматики. С течением времени стал отмечать боли в эпигастральной области после приема твёрдой пищи, начали появляться признаки дисфагии с последующим неуклонным прогрессированием. С начала 2024 г. рацион питания пациента состоял только из жидкой пищи. При амбулаторном обследовании по месту жительства пациенту было рекомендовано консервативное лечение.

В условиях стационара УКБ № 4 проведено комплексное обследование пациента. Оценка предоперационного статуса пациента с помощью опросников продемонстрировала крайне неудовлетворительные результаты: GSRS (англ. Gastrointestinal Symptom Rating Scale, Шкала оценки желудочно-кишечных симптомов) – 51 балл, GERDQ (англ. Gastroesophageal Reflux Disease, Гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь) – 11 баллов.

По данным эзофагогастродуоденоскопии (ЭГДС) Z-линия на расстоянии 30.0 см по меткам эндоскопа, смещена выше уровня ножек диафрагмы на 7.0 см. Кардия плотно не смыкается.

Рис. 1 (а, б). Рентгеноскопия с водорастворимым контрастированием. Желудок (стрелка) определяется в проекции наддиафрагмальных отделов и имеет каскадную форму

Fig. 1 (a, b). Fluoroscopy with water-soluble contrast. The stomach (arrow) is visualized in the projection of the supradiaphragmatic regions and has a cascade-shaped configuration

Для наглядного представления особенностей интересующей анатомической области, совместно со специалистами лучевой диагностики, по данным МСКТ выполнено 3D моделирование. При предварительном виртуальном планировании информация обрабатывалась при помощи соответствующего программного обеспечения (Inobitec Medical Imaging Software), инобитек DICOM-просмотрщик PRO (лицензионный) (рис. 3).

Fig. 2 (a, b). MSCT of the chest and abdomen with intravenous and per os contrast, direct and lateral projections. The stomach, the hepatic flexure, and part of the transverse colon are located in the thoracic cavity. The arrow indicates the conventional level of the diaphragm

Рис. 3. Этап сегментации и выполнения компьютерного моделирования. Синий цвет – желудок над диафрагмой, зеленый – поперечная ободочная кишка, красный – артерии, голубой – двенадцатиперстная кишка

Fig. 3. Segmentation and computer modeling stage. Blue – stomach above the diaphragm, green – transverse colon, red – arteries, light blue – duodenum

С целью повышения наглядности, с помощью наложения маски был создан контур, соответствующий положению диафрагмы. Для каждой наложенной маски были созданы поверхности сегментаций, что повысило наглядность полученных трехмерных моделей. Полученные данные в последующем сопоставлены с интраоперационной картиной (рис. 4).

Рис. 4 (а, б). 3D моделирование. На рис. 4а: синий цвет – желудок над диафрагмой, зеленый – поперечная ободочная кишка над диафрагмой, оранжевый – диафрагма, красный – артерии, голубой – двенадцатиперстная кишка. На рис. 4б (в грыжевом мешке): желтый цвет – желудок над диафрагмой, фиолетовый – пищевод Fig. 4 (a, b). 3D modeling. Fig. 4a: blue – supradiaphragmatic stomach, green – supradiaphragmatic transverse colon, orange – diaphragm, Red – arteries, light blue – duodenum. Fig. 4b (within the hernia sac): yellow – stomach above the diaphragm, purple – esophagus

Полученные данные анамнеза, клинической картины, инструментальных методов исследования свидетельствовали о крайне низком качестве жизни (согласно опросникам, GSRS и GERDQ) ввиду наличия стойких симптомов патологического рефлюкса.

Исходя из проведенного обследования, пациенту установлен диагноз: Рецидивная грыжа пищеводного отверстия диафрагмы. Рефлюкс эзофагит. Лапароскопическая фундопликация по Ниссену от 2023 г. Осложнение: пептическая стриктура нижнегрудного отдела пищевода, эрозивный рефлюкс-эзофагит.

Проведённое лечение и его результат, последующая оценка состояния пациента и контрольные обследования

В мае 2024 года пациенту выполнена операция в объеме лапароскопической рефундопликации по методике А.Ф. Черноусова.

Рис. 5. Интраоперационное фото. На рис. 5а: расширенное до

10 см пищеводное отверстие диафрагмы (стрелка). На рис.

5б: ремоделированная фундопликационная манжета

Fig. 5. Intraoperative photograph. Fig. 5a: the esophageal hiatus of the diaphragm is dilated to 10 cm (arrow). Fig. 5b: the remodeled fundoplication wrap

В качестве заключительного этапа оперативного вмешательства произведена задняя крурорафия Z-образными швами с помощью нерассасывающегося синтетического шовного материала для ушивания ПОД до диаметра пищевода без его ущемления.

Интраоперационные манипуляции, выполняемые хирургом, с возможностью обращения к 3D модели обеспечивали ориентацию «на месте» и идентификацию критических анатомических ориентиров.

Продолжительность операции составила 170 мин. Интраоперационная кровопотеря – 100 мл. Интраоперационные осложнения отсутствовали.

Послеоперационный период без осложнений, пациент выписан на 5-е сутки после операции под амбулаторное наблюдение по месту жительства.

Обсуждение

В данном клиническом случае, содержимое грыжевого мешка, расположение органов и структур относительно друг друга полностью соответствовали дооперационной трехмерной модели.

Вероятность рецидива после операции, выполненной по поводу гастроэзофагеальной рефлюксной болезни (ГЭРБ) различна. Рецидив ГЭРБ и ГПОД является одним из наиболее распространенных осложнений после антирефлюксной хирургии, с частотой встречаемости от 4 % до 24 % [10]. Рецидивы классифицируются как симптоматические и рентгенологические. Рентгенологические рецидивы могут достигать 59 %, но в большинстве случаев они бессимптомны и не требуют повторной операции [11]. Только около 5–8 % пациентов с рецидивом нуждаются в повторном хирургическом вмешательстве из-за выраженных симптомов [12].

Согласно данным литературы наибольшие сложности при реконструктивных операциях представляет собой измененная анатомия пищеводно-желудочного перехода вследствие длительно существующей грыжи ПОД, явлений периэзофагита, укорочение пищевода и адгезивного процесса между элементами грыжевого мешка [13]. Развитие предоперационного 3D-моделирования, позволяющее представлять анатомическую информацию в интерактивной и визуально понятной форме, открывает перспективные горизонты для улучшения результатов реконструктивных операций на пищеводно-желудочном переходе [14]. Тем не менее в литературе до сих пор имеется мало данных о ее роли в хирургии ГПОД.

Доказана клиническая значимость трехмерной реконструкции хиатальных грыж для практикующих врачей, как ценного инструмента, упрощающего понимание сложных анатомических взаимосвязей при данном заболевании, а также планировании операций в анатомическом аспекте [14–16].

В описанном клиническом случае сопоставление интраоперационной картины с компьютерной моделью позволило нам интерпретировать взаимоотношение органов и структур в условиях измененной хирургической анатомии и избежать травмы соседних органов или значимых анатомических структур, во многом за счет возможности выбора инструмента в каждой конкретной зоне оперирования. В первую очередь, речь идет об альтернативе использования хирургической энергии, холодному инструменту и наоборот.

Конечно, методика требует более детального исследования на статистически значимом материале, а наши заключения по данному клиническому случаю являются лишь предварительными.

На сегодняшний день 3D реконструкция постепенно находит всё большее применение в различных областях хирургии, причём использование искусственного интеллекта позволяет сделать данный метод визуализации более доступным для освоения широким кругом специалистов [14, 17].

Заключение

Использование трехмерной модели для реконструкции кардиоэзофагельного перехода может позволить улучшить результаты хирургического лечения, за счет уменьшения интраоперационных осложнений. Основное преимущество данной технологии заключается в детальном понимании индивидуальных анатомических особенностей, планировании операции, придерживаясь принципов безопасной хирургии.

Интеграция анатомических данных в 3D-модели, создаваемые на этапе предоперационного планирования, потенциально может расширить возможности реконструктивной хирургии пищеводно-желудочного перехода за счет более точного и персонализированного подхода.