胰腺外科疾病数字智能化精准诊治中国专家共识（2022版）

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【引用本文】中华医学会外科学分会胰腺外科学组，中华医学会数字医学分会，中国研究型医院学会数字智能化外科专业委员会，等．胰腺外科疾病数字智能化精准诊治中国专家共识（2022版）[J/OL]．中华外科杂志，2022，60：网络预发表．

胰腺外科疾病数字智能化精准诊治中国专家共识（2022版）

中华医学会外科学分会胰腺外科学组

中华医学会数字医学分会

中国研究型医院学会数字智能化外科专业委员会

中国研究型医院学会胰腺疾病专业委员会

通信作者：方驰华，Email：[e-mail]；

张太平，Email：[e-mail]

数字智能化诊疗技术是将数字医学技术、大数据和人工智能技术深度融合，形成的一门新型高科技诊疗技术［1］。主要包括三维可视化、三维打印、虚拟现实、增强现实、混合现实、分子荧光、实时融合导航及光声成像诊疗等。该技术通过人工设计可精度计算的各种程序和软件，利用计算机反复学习和记忆，通过挖掘、推理、分析、对比、归纳、总结和自我论证人类疾病诊疗过程中产生的种类繁多的大数据，从大数据中快速提取关键信息，对患者身体状态和患病情况得出认知结论，并将其用于疾病诊疗过程中的智能化个体化精确诊断、术前规划、导航手术和疗效评估［2, 3］。

2017年中华医学会外科学分会胰腺外科学组等制定了《胰头癌三维可视化精准诊治专家共识》［4］（简称2017版共识），经过4年临床应用，有力地推动了我国胰腺外科的精准诊治，同时也发现了一些阐述不够清晰、内容不够完善的问题。当前，快速发展的数字智能化诊疗技术，为胰腺外科疾病的术前精准评估、拟订方案及术中导航手术提供了新的方法。因此，共识编写组依据现有文献和国内相关专家意见，对2017版共识进行修订，以期更好地指导我国数字智能化技术在胰腺外科疾病诊治中的开展。

一、胰腺三维可视化质量控制体系

许多胰腺良恶性肿瘤，如胰腺癌、胰腺神经内分泌肿瘤、实性假乳头状瘤、胰腺导管乳头状黏液瘤等，在疾病进展过程中常出现血管受累等改变，若术前评估不精准，常导致临床医师对病情的误判，以致手术方案拟定不够准确，患者术中探查与术前规划不一致甚至不能完成手术切除，使得患者最终无法从外科手术治疗中获益［5］。胰管结石等良性胰腺疾病亦需要术前精准评估，拟订适宜的手术方案，防止并发症的发生。

胰腺三维可视化是用于显示、描述和解释胰腺和病灶三维解剖和形态特征的一种工具。其借助CT和（或）MRI图像数据，利用计算机图像处理技术对数据进行分析、融合、计算、分割、渲染等，将胰腺、病灶、血管、胆管等目标的形态和空间分布进行描述和解释，可直观、准确、快捷地将目标从视觉上分离出来，为术前准确诊断、手术方案个体化规划和手术入路选择提供决策意见［4，6］。我国胰腺癌诊治指南对三维可视化技术在胰腺癌应用的推荐意见为：对合并胰周血管受累的胰腺癌患者，三维可视化技术有助于术前可切除性评估，指导手术入路及术式选择［7］。

为了使三维可视化技术更好地应用于胰腺外科疾病诊治，达到程序化、规范化和常规化目的，迫切需要统一评价标准和同质化操作流程。为此，围绕患者术前三维模拟手术、术中三维图像导航手术、术后三维重建评估手术规划的一致性，本共识在2017版共识的基础上，制定了三维可视化诊疗流程质控步骤和质控评分，以帮助评估其应用的效果，其中设定了15个关键点（表1）。

表1　三维可视化诊断与治疗流程质控步骤和质控评分

【建议1】胰腺外科疾病的三维重建必须建立严格的质量控制体系，由有资质的临床医师和影像学医师共同实施，并经高年资医师核实把关，用于指导临床应用。

二、个体化胰腺的三维可视化

将薄层CT数据经过图像工作站处理，导入三维可视化立体成像软件系统进行程序分割、重建。通过调节胰腺透明度，显示胰腺病变的大小、形态和分布，同时显示胰腺和胰管、扩张的胆道、腹主动脉、腹腔干分支、肠系膜上动脉（superior mesenteric artery，SMA）属支、门静脉属支等器官和脉管结构。通过旋转观察模型，清晰地了解胰腺病变和脉管结构之间的空间位置关系［4］。

（一）胰腺的三维可视化

1.胰腺外科的常见微创术式主要包括腹腔镜和机器人胰十二指肠切除术、胰体尾切除术、胰腺中段切除术、保留十二指肠胰头切除术、全胰切除术、占位性病变局部切除术等［8, 9, 10］。根据胰腺病变的三维形态（大小、部位和边界）及其与周围血管的毗邻关系，选择合理的手术切除范围。如胰腺颈部肿瘤，需根据肿瘤的范围及胃十二指肠动脉受累的情况等因素决定行胰十二指肠切除术还是胰腺中段切除术。

2.门静脉型环状胰腺（portal annular pancreas，PAP）是胰腺胚胎发育过程中的解剖变异。根据主胰管与门静脉的相对位置，PAP 分为三型（Joseph分型）：Ⅰ型为主胰管在被包绕的静脉后部；Ⅱ型为主胰管在被包绕的静脉后方，并伴有胰腺分裂畸形；Ⅲ型为主胰管在被包绕的静脉前方［11, 12, 13, 14, 15］。术前了解胰腺三维形态，重点关注是否合并PAP。合并PAP时，胰腺组织从背侧包绕门静脉，切除胰腺颈部时需妥善处理门静脉背侧胰腺组织，预防术后出血和胰瘘。

（二）胰周血管的三维可视化

1.肝动脉的三维可视化：文献报道肝动脉变异率高达45%，术中若损伤变异肝动脉，会影响肝脏和胆道的血流灌注，可导致术后发生肝功能不全甚至衰竭、肝脓肿、胆瘘等风险增加，因此，术前充分认知肝动脉变异对减少术中误损伤非常重要［16］。

Michels分型是目前国际上常用的肝动脉变异分型［17］，其将变异肝动脉分为替代肝动脉和副肝动脉两大类共10种类型。三维可视化技术的临床应用，帮助外科医师在术前准确识别变异肝动脉的起源和走行，发现了Michels 分型未定义的少见变异，主要为起源于胃十二指肠动脉、腹主动脉、右肾动脉等的肝动脉变异及肝总动脉分叉变异等［4］。

在进行胰十二指肠切除术前规划和三维可视化分析时，需特别关注肝右动脉发自SMA等变异，这些变异肝右动脉通常走行于胰头、钩突后方，或胆总管右后方，术中易发生损伤［18］。另外，当变异肝动脉走行于胰头前方时，易受浸润性生长的胰头肿瘤侵犯。因此，术前了解变异肝动脉，对制定个体化手术方案，预防变异肝动脉损伤及评估术中动脉血管切除范围和重建方式有重要价值［4］。

2.SMA及其属支的三维可视化：（1）术前评估SMA起源、走行和属支解剖特点，重点关注肿瘤和SMA主干的关系，可切除性评估方法参考文献［7］。如需联合SMA切除和重建，术前使用三维可视化测量工具可精确评估SMA受累的程度和范围，指导术中血管切除和重建。（2）根据SMA主干与胰腺钩突的关系，选择合理离断钩突的手术入路［19］。当胰腺钩突位于SMA右侧时，选择右侧或中间入路离断钩突；当胰腺钩突凸出于SMA左侧较多时，选择中间入路或左侧入路离断钩突，避免右侧入路时向右侧牵拉钩突导致SMA、肠系膜上静脉（superior mesenteric vein，SMV）属支撕裂出血。（3）术者需关注胰十二指肠下动脉、第一空肠动脉支的起始和走行，避免术中离断胰腺钩突过程中因上述动脉处理不当导致出血［8，19］。

3.SMV、门静脉及其属支的三维可视化。（1）术前评估SMV、门静脉走行及其属支的解剖特点，重点关注肿瘤与SMV、门静脉主干的关系，可切除性评估方式参考文献［7］。如需联合行SMV、门静脉切除和重建，术前需使用三维可视化测量工具精确评估SMV受累的程度和范围，指导术中血管切除和重建。（2）术者需关注胰十二指肠下静脉、第一空肠静脉支、胃结肠干的起始和走行，避免术中离断胰腺钩突过程中上述静脉因处理不当发生出血［8，19］。

（三）胰胆管的三维可视化

1.明确胰管的走行、受累、变异、扩张程度等情况，预测胰腺断面扩张的主胰管和副胰管开口的数量、大小、形态，指导放置胰管支撑管［20］。主胰管三维可视化有利于术中寻找主胰管和选择胰肠吻合方法。如有胰管结石，需判断结石的大小、数量、部位，指导胰管切开取石及胰肠吻合的部位、口径。

2.明确肝外胆管的走行、扩张程度，对于保留十二指肠的胰头切除术，术中保护肝外胆管十分重要。另外，了解是否存在胆道变异，如右后叶胆管单独低位汇入肝外胆管时，横断肝外胆管时注意预防损伤变异的右后肝管。

【建议2】术前建立胰腺三维可视化模型并进行分析，立体化、全方位、多视角动态观察胰腺、病变和脉管结构的三维空间关系，注重辨析各脉管的生理性解剖，尤其是因疾病引发的病理性解剖变异，以指导制定合理的手术方案。

对于拟行胰十二指肠切除术的患者，需全面了解以上个体化解剖信息，评估胰十二指肠切除术的难点和风险，帮助外科医师实施精准的术中操作。

三、术前规划和仿真手术

利用三维可视化系统进行术前规划和仿真手术，有助于确定最佳的手术入路和治疗方式。仿真手术系统具有交互操作性、可重复性等优点，可模拟及预估实际手术中可能出现的复杂情况。通过模拟不同手术方案的操作，比较其优劣，为患者制定合理的个体化手术方案［4］。

【建议3】术前基于三维可视化模型的手术规划和仿真手术，帮助外科医师术前确定个体化的手术方式。

四、虚拟现实技术在胰腺疾病诊疗中的应用

虚拟现实技术是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真［2，21］。将三维可视化模型STL格式文件导入虚拟现实软件中，在虚拟现实环境中进行建模，使个体化三维模型在虚拟现实图像中显示（图1）。外科医师可通过佩戴虚拟现实眼镜及操纵手柄融入虚拟现实环境，通过沉浸式人机交互模式，更真实、立体地观察及操控胰腺三维模型，使其对胰腺外科疾病的认识更加清晰和深刻。利用三维重建的数据，通过计算机技术模拟生成虚拟手术场景，从而给外科医师以环境沉浸感，帮助外科医师术前在虚拟现实环境中体验手术规划，指导术中实施更为精准的外科手术。

图1　虚拟现实技术应用场景的正面观（1A）和背面观（1B）

【建议4】有条件和设备的单位，可在胰腺疾病三维可视化模型定位的基础上，术前进一步采用虚拟现实技术拟定并模拟手术规划，提高复杂胰腺外科手术的精准程度。

五、混合现实技术在胰腺疾病诊疗中的应用

混合现实技术是虚拟现实技术的进一步发展，该技术通过在现实场景呈现虚拟场景信息，在现实世界、虚拟世界和外科医师之间搭起一个交互反馈的信息回路，以增强外科医师体验的真实感，有助于帮助外科医师实现手术中的“最后一分钟模拟”。外科医师可在手术过程中，随时停止手术操作，通过混合现实技术反复比对三维模型和真实术野，帮助外科医师在手术中实施更为精准的操作［22］（图2）。

图2　混合现实技术应用场景

【建议5】有条件和设备的单位，可在术中采用混合现实技术指导复杂胰腺外科疾病手术的精准操作。

六、增强现实手术导航在胰腺疾病诊疗中的应用

增强现实手术导航技术主要通过多媒体、三维建模及场景融合等新的技术和手段，将真实环境和虚拟物体融合后，能够在同一个画面及空间中同时存在，帮助外科医师预判和快速识别重要解剖结构。导航过程根据实际需要将三维模型融合到术野中，形成增强现实融合显示图像，实现手术导航。

三维腹腔镜增强现实导航系统（软件著作权登记号：2018SR840555）是目前较成熟的腹部手术导航系统［23, 24］。导航系统通过视频解析器实时采集术中三维高清腹腔镜手术视频信号，通过视频采集卡将Line-by-Line格式的视频信号传输至笔记本电脑。将三维可视化的STL格式文件导入腹腔镜增强现实导航系统，将三维模型融合至三维腹腔镜手术视频中，形成增强现实融合显示图像。根据术者视觉习惯和图像融合场景色彩辨识度，分别对胰腺、肿瘤、腹腔动脉系统、门静脉系统等三维可视化模型设定不同的颜色。三维模型的透明度初设为0.5，导航过程根据实际需要再调整三维模型的透明度或对其隐藏。在增强现实融合图像引导下，实现胰腺外科手术实时导航［25］。

由于胰腺解剖位置复杂、胰腺手术难度高和腹腔镜下操作困难使得腹腔镜胰十二指肠切除术仍是腹部外科具有挑战性的手术。临床上引入了增强现实技术导航腹腔镜或机器人胰十二指肠切除术，术中使肿瘤、胰腺和血管解剖结构立体化和可视化，有助于外科医师术中实时识别胰周血管的走行，减少术中血管损伤［25, 26, 27］。导航系统实时定位肿瘤、确定胰腺的离断平面、识别胰周血管、指导淋巴结清扫和导航胰管定位，解决了通过术前CT、MRI或三维重建图像间接指导存在时间空间分离和精确性不足的问题，实现了从间接手术导航到直接手术导航的思路与方式转变，提高了手术的精确性和安全性。

使用增强现实技术导航腹腔镜胰十二指肠切除术的具体步骤如下［25］：首先，建立气腹后探查腹腔有无腹膜和器官表面肿瘤转移。然后，切开胃结肠韧带，暴露胰腺，根据胰腺大小和表面形状进行三维模型配准，显示胰腺上缘动脉的分布和走行，增强现实图像融合实时导航解剖肝总动脉、肝固有动脉和胃十二指肠动脉（图3）。以肝总动脉、肝固有动脉和胃十二指肠动脉为标记点，通过增强现实图像融合实时导航门静脉；以门静脉为标记点，将胰腺透明度调整为0.2~0.3，实时融合导航胰腺下缘SMV，建立胰后隧道并置带（图4）；将胰腺透明度调整为0.2~0.3，实时融合导航胰管；导航SMA、胰十二指肠下动脉和钩突部回流至门静脉的属支，通过SMA和SMV导航淋巴结的清扫，完整切除钩突，移除标本（图5）。采用Child式消化道重建，分别行胰肠吻合、胆肠吻合和胃肠吻合。

图3　增强现实导航腹腔镜胰十二指肠切除术中导航胃十二指肠动脉（箭头所示）图像

图4　增强现实导航腹腔镜胰十二指肠切除术中导航门静脉、肠系膜上静脉（箭头所示）图像

图5　增强现实导航腹腔镜胰十二指肠切除术中导航引导手术切除平面（箭头所示）图像

【建议6】对于复杂的胰腺外科手术，腹腔镜胰十二指肠切除术中采用增强现实技术可实时导航识别血管走行和预判解剖结构，减少手术出血和提高手术的安全性。

七、吲哚菁绿（indocyanine green，ICG）荧光成像

基于ICG 静脉注射后50%经胆道系统排泄的特征，对需要行保留十二指肠胰头切除术的患者术中应用ICG荧光成像技术，协助辨识肝外胆管走行和毗邻关系，有助于避免术中胆管损伤，提高手术成功率［28, 29］。

【建议7】拟行保留十二指肠胰头切除术的患者术中使用ICG荧光胆道成像，协助诊断和导航手术。

目前，由于三维可视化技术能够清晰地显示胰腺病变的部位、大小和范围，以及胰腺周围脉管结构的整体状况，可引导精准手术的实施，其技术优势和意义已受到高度重视，以三维可视化技术为代表的数字智能化技术正在我国逐步推广普及。建议对拟行外科治疗的胰腺疾病尤其是胰腺肿瘤患者，术前进行三维可视化精准分析，具备条件的单位术前还可联合虚拟现实、混合现实及术中进行增强现实实时导航等技术，为患者的精准诊治和最佳的康复效果发挥强有力的支撑作用。

胰腺外科疾病数字智能化精准诊治中国专家共识（2022版）编写组名单

编写组组长：赵玉沛（中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院）、方驰华（南方医科大学珠江医院）

编写组成员（按姓氏拼音排序）：别平（重庆医科大学附属第三医院）、陈亚进（中山大学附属第二医院）、陈汝福（广东省人民医院）、蔡秀军（浙江大学医学院附属邵逸夫医院）、嵇武（东部战区总医院）、霍枫（南部战区总医院）、洪德飞（浙江大学医学院附属邵逸夫医院）、姜洪池（哈尔滨医科大学附属第一医院）、简志祥（广东省人民医院）、李静（中华外科杂志编辑部）、李连海（广东医科大学附属东莞第一医院）、刘颖斌（上海交通大学医学院附属仁济医院）、刘建华（河北医科大学第二医院）、梁力建（中山大学附属第一医院）、卢绮萍（中部战区总医院）、彭淑牗（浙江大学医学院附属第二医院）、仇毓东（南京大学医学院附属鼓楼医院）、秦仁义（华中科技大学同济医学院附属同济医院）、沈柏用（上海交通大学附属瑞金医院）、孙备（哈尔滨医科大学附属第一医院）、汤朝晖（上海交通大学医学院附属新华医院）、王春友（华中科技大学同济医学院附属协和医院）、王槐志（中国科学院大学附属重庆医院）、王坚（上海市第六人民医院）、王巍（复旦大学附属肿瘤医院）、项楠（南方医科大学珠江医院）、杨剑（南方医科大学珠江医院）、殷晓煜（中山大学附属第一医院）、杨尹默（北京大学第一医院）、虞先濬（复旦大学附属肿瘤医院）、张太平（中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院）、曾宁（南方医科大学珠江医院）、周杰（南方医科大学南方医院）

执笔作者：方驰华、张太平、项楠

参考文献

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