Использование предоперационного 3D-моделирования в диагностике и хирургическом лечении третичного гиперпаратиреоза

Abstract

Цель. На основе МРТ-исследования построить персонифицированную предоперационную 3D-модель анатомических образований шеи для облегчения поиска и удаления аденом околощитовидных желез у пациентов с третичным гиперпаратиреозом (ТГПТ). Материал и методы. Предоперационное 3D-моделирование выполнено 7 пациентам с третичным гиперпаратиреозом. Все пациенты находились на программном гемодиализе в связи с терминальной стадией хронической почечной недостаточности. Для получения персонифицированной 3D-модели использовали результаты МРТ и специальное программное обеспечение. Данные в формате DICOM загружали в программное обеспечение, при этом регистрировали и приводили отдельные серии МРТ- исследований к единой системе координат, выполняли сегментацию – выделение на изображении границ анатомических структур – и строили трехмерные полигональные модели анатомических структур передней поверхности шеи и участков патологии – аденом околощитовидных желез. Результаты. При использовании предоперационного 3D-моделирования полученные модели анатомических образований шеи позволили быстро, с наименьшим временным промежутком обнаружить и удалить аденомы ОЩЖ. При этом время операции в среднем составило 60±15 минут (M±сигма). Эффективность вмешательства подтверждали результаты лабораторных исследований и клиническая картина в целом. В послеоперационном периоде, на следующие сутки после операции, медиана ионизированного кальция уменьшилась до 0,88 ммоль/л (уменьшение на 0,32 ммоль/л или на 26,7%, р=0,00001), медиана паратгормона – до 98,2 pg/ml (снижение на 2048,8 pg/ml – 95,4%, р=0,00001); медиана фосфора – до 1,28 ммоль/л (снизились на 0,33 ммоль/л – 20,5%). Клинически у пациентов были купированы боли в костях и суставах. Заключение. Предложенный метод является достоверным способом дооперационной топической диагностики патологически измененных околощитовидных желез. При его использовании уменьшается время операции, снижается необходимость травматичной и затратной по времени эксплорации шеи, необходимой для поиска не менее 4 аденом околощитовидных желез, и, соответственно, вероятность развития послеоперационных осложнений. Данный метод может служить объективным критерием визуализации аденом околощитовидных желез во время операции и эффективным критерием адекватности проведенного лечения.

Objective. To design a patient-specific preoperational 3D model of the neck anatomical formations based on MRI study to facilitate the search and removal of parathyroid adenoma in patients with tertiary hyperparathyroidism (THPT). Methods. Preoperative 3D modeling was done for 7 patients with tertiary hyperparathyroidism. All patients were on the program renal dialysis because of the terminal stage of chronic renal insufficiency. For obtaining the personified 3D model the results MRI and special software were used. Data in DICOM format were loaded in software; at the same time, individual series of MRI studies were recorded and brought to a single coordinate system, they were segmented – the selection on the images of borders of anatomical structures, and three-dimensional polygonal models of the anatomical structures of the anterior surface of the neck and pathological sites – adenomas of the parathyroid glands were designed. Results. With the use of preoperation 3D modeling the obtained models of the anatomical formations of neck allowed revealing and removing parathyroid adenomas rapidly, with the smallest time interval. The operation time on the average comprised 60±15 the minutes (M±sigma). The operation effectiveness was proved by the results of laboratory investigations and clinical picture on the whole. In the postoperative period, during the following day after operation the median of ionized calcium decreased to 0.88 mmol/L (decrease by 0.32 mmol/L or on 26.7%, with r=0.00001), the median of parathyroid hormone – to 98.2 pg/ml (decrease on 2048.8 pg/ml – 95.4% with r=0.00001); the median of phosphorus – to 1.28 mmol/L (it was lowered on 0.33 mmol/L – 20.5%). The pains in the bones and the joints were clinically stopped in patients. Conclusions. The suggested method is a reliable technique of the preoperative topical diagnosis of the pathological changes of the parathyroid glands. Its use leads to the decrease of operation time and reduces the need for traumatic and time-consuming neck exploration, necessary to find 4 and more adenomas), thus reducing the risk of post-surgery complications. The given method can be used for objective visualization of parathyroid adenomas during the operation and serve as the effectiveness criterion of surgical treatment adequacy.