3D打印技术在输尿管软镜碎石术治疗肾下盏结石中的应用※

李 卿，匡晓琴，郑 宏，王栋洋

(湖南省郴州市湘南学院附属医院，湖南 郴州 423000)

肾结石为泌尿系统多发病和常见病，主要症状包括腰痛和血尿，并可诱发肾积水、泌尿系统感染，以及肾功能损害，甚至会引发癌变[1]。肾下盏结石为肾结石的常见类型，可占肾结石的36%，须采用外科手术进行治疗，但受到解剖位置、空间结构等影响，导致治疗存在较大困难[2]。输尿管软镜碎石术具有清石率高、创伤小、并发症少等特点，在治疗肾下盏结石方面具有一定优势，但在医患沟通时主要依托断层扫描尿路造影，对于无医学背景的患者及其家属而言，难以理解其治疗的关键步骤。3D打印技术可通过个体化方式3D打印实物模型，进而提升护患沟通效率[3]。本研究旨在探究3D打印技术制作的结石模型在输尿管软镜碎石术治疗肾下盏结石中的应用效果。

1 临床资料

1.1 一般资料 选取2020年4月至2021年2月郴州市湘南学院附属医院收治的肾下盏结石患者90例，采用随机数字表法分为对照组和观察组，每组45例。对照组男25例，女20例；年龄37～67岁，平均(52.46±4.36)岁；结石直径1.5～3.7 cm，平均(2.51±0.46)cm；左肾结石23例，右肾结石22例。观察组男26例，女19例；年龄35～68岁，平均(52.52±4.29)岁；结石直径1.4～3.8 cm，平均结石直径(2.42±0.39)cm；左肾结石24例，右肾结石21例，两组患者一般资料比较，差异均无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性。本研究经医院医学伦理委员会批准(伦理审查号：20191220)。

1.2 纳入标准 通过超声、尿路平片和CT增强扫描确诊为肾下盏结石[4]；符合手术治疗指征者；心肺功能正常；患者自愿参与本研究并签署知情同意书。

1.3 排除标准 合并先天性输尿管狭窄畸形者；合并泌尿系统感染者；合并严重凝血功能障碍者，合并严重肝、肾、心功能异常，难以耐受手术者。

2 治疗方法

2.1 对照组 给予常规输尿管软镜碎石术治疗。术前进行肾脏CT及增强检查，并进行常规沟通。由2名经验丰富的副主任医师进行手术，具体操作：患者进行气管插管麻醉，麻醉成功后患者取截石位，常规消毒和铺巾，经尿道逆行将狼牌F8/9.8输尿管肾镜置入膀胱后，找到患侧输尿管开口，使用3F输尿管导管逆行插入输尿管开口，经导管快速入镜，逆行置入0.035 in斑马导丝，沿着导丝先置入F12/14输尿管镜鞘，C臂检查镜鞘置于肾盂输尿管连接处，置入奥林巴斯URF-V电子输尿管软镜，输尿管软镜置入肾盂后方可计时。输尿管软镜寻找下盏结石，使用钬激光击碎结石，对于较大结石则需使用套石篮取出。检查患者有无活动性出血，逆行置入斑马导丝，并沿着斑马导丝留置6 F双J管1条，退镜后留置16 F导尿管及接袋。术后密切观察患者生命体征，术后每日检查患者肾功能及血常规、尿路平片，术后1个月再次进行尿路平片检查。

2.2 观察组 应用3D打印技术制作的结石模型与患者进行术前沟通，再给予输尿管软镜碎石手术治疗。3D打印前进行肾脏CT强化检查，提取CT内DICOM格式文件，处理数据后通过1∶1比例获得肾模型．在此基础上去除肾脏周围组织，并重建肾脏外形及肾盏、肾盂结构，结石位置，使用3D打印设备打印模型。模型制备完成后与患者进行术前沟通，手术治疗方式同对照组。

3 疗效观察

3.1 观察指标 ①术前沟通效果。主要采用问卷评分，问卷由我院自制，调查人员均通过专业培训。问卷内容包括术前谈话满意度、疾病了解有效度、手术了解有效度、术前谈话重要性4项，每项计10分，得分越高表示沟通效果越好。②术后结石清除率及术后并发症发生率。并发症包括发热、胸膜炎、出血、输尿管损伤的发生情况。

3.2 统计学方法 采用SPSS 25.0统计软件处理数据。计量资料以均数±标准差(±s)表示，采用t检验；计数资料以例(%)表示，采用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

3.3 结果

(1)术前沟通效果比较 观察组术前谈话满意度、疾病了解有效度、手术了解有效度、术前谈话重要性评分均高于对照组，差异均有统计学意义(P＜0.05)。见表1。

表1 两组肾下盏结石患者术前沟通效果比较(分，±s)

表1 两组肾下盏结石患者术前沟通效果比较(分，±s)

注：与对照组比较，▲P＜0.05。

组别 例数术前谈话满意度疾病了解有效度手术了解有效度术前谈话重要性观察组 45 8.60±1.34▲ 7.30±1.06▲ 6.90±1.60▲ 8.63±1.54▲对照组 45 5.26±0.29 6.37±0.97 4.29±0.24 6.34±0.68

(2)术后结石清除率及术后并发症发生率 观察组术后结石清除率高于对照组，术后并发症发生率低于对照组，差异均有统计学意义(P＜0.05)。见表2。

表2 两组肾下盏结石患者术后结石清除率及术后并发症发生率比较

4 讨论

肾结石为多种因素引发的尿内晶体物质溶解度降低或浓度提升，从而析出晶体的结石性疾病。输尿管软镜碎石术可以有效粉碎结石，但术前仅参考CT和肾盂造影，缺乏清晰的三维形态认知，难以准确判定患者结石、肾脏血管分布[5]。因此，术前通过有效方式确定结石位置十分重要，同时也更加便于医患沟通。

3D打印技术通过计算机技术将二维图像转变为三维立体图像，并依据三维图像数据将物体打印出来[5-6]。在输尿管软镜碎石术中，3D打印技术可依据肾脏、结石和肾脏血管形态打印出个体化3D实体模型，从而了解结石分布状况，衡量取石成功率[7-8]。与常规性扫描检查相比，由于3D打印模型具有真实性、可观察性等特点，可有效降低患者对空间想象能力的要求，提升术前沟通效率，有效解决术前沟通时医患双方认知不同所引发的问题，一定程度上降低医患纠纷的发生率，也便于医生有效确定结石位置[7-10]。

本研究结果显示，观察组术前谈话满意度、疾病了解有效度、手术了解有效度、术前谈话重要性评分均高于对照组，差异均有统计学意义(P＜0.05)，分析其主要原因为：在术前应用3D打印技术可有效提高术前沟通质量，患者可通过3D模型直接观察结石的形态、位置，进而在较短时间内了解肾下盏结石的特殊性，并深入了解各种术后并发症发生的原因，故患者满意度提升。本研究结果显示，观察组术后结石清除率高于对照组(P＜0.05)，术后并发症发生率低于对照组(P＜0.05)，分析其主要原因为：医生可通过3D模型直观判定患者肾结石位置，对开展输尿管软镜碎石术有所帮助，从而有效提升结石清除效果，降低术后并发症的发生率。

综上所述，应用3D打印技术制作的结石模型可有效提升肾下盏结石患者术前沟通效率，提升结石清除率，降低患者常见并发症发生率。本研究不仅可有效推动3D打印技术在医学领域的使用，同时也可有效提升患者治疗效果，为今后疾病治疗、研究提供重要的技术支持。