Применение дополненной реальности в хирургии рецидивной опухоли малого таза: клинический случай

ВВЕДЕНИЕ

Злокачественные новообразования прямой кишки занимают одно из ведущих мест среди онкологических заболеваний, особенно в промышленно развитых странах. По данным статистики, опухоли толстой кишки является второй по частоте причиной смерти от рака среди мужчин и женщин в мире. В России, согласно последним данным, злокачественные новообразования данной локализации также составляют значительную долю в структуре онкологической заболеваемости, что подчеркивает актуальность поиска новых методов диагностики и лечения [1].

Современные технологии, такие как дополненная реальность (AR) и смешанная реальность (MR), открывают новые возможности для повышения точности диагностики, предоперационного планирования и интраоперационной навигации. Эти технологии позволяют визуализировать сложные анатомические структуры в реальном времени, интегрируя данные компьютерной томографии (КТ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ) для создания трехмерных моделей опухоли и прилегающих тканей. Применение AR в хирургии значительно улучшает точность манипуляций, снижает риск повреждения окружающих тканей и повышает безопасность процедуры [2][3]. В частности, исследование Müller et al. показало, что использование AR для предоперационного планирования способно повысить точность операций на 25 %, что существенно улучшает исходы лечения и снижает количество послеоперационных осложнений [4].

Технологии дополненной реальности играют ключевую роль в повышении эффективности предоперационной диагностики и хирургического лечения опухолей, в том числе малого таза. Они позволяют хирургу не только визуализировать опухоль и окружающие анатомические структуры в реальном времени, но и планировать операцию, выбирая оптимальный хирургический доступ, тем самым минимизируя риски необоснованного повреждения жизненно важных структур. Согласно исследованию S. M. Heining et al., применение AR при выполнении хирургических вмешательств на органах малого таза позволило значительно снизить риск повреждения сосудистых и нервных структур [5].

Кроме того, отмечено, что AR-технологии способствуют значительному сокращению времени операции, что также способствует снижению частоты послеоперационных осложнений, связанных с длительностью вмешательства. Применение AR-технологий может сократить время операции на 30–40 % и уменьшить количество осложнений на 5–7,5 % [6][7].

Цель: демонстрация клинических преимуществ использования технологий дополненной реальности в диагностике сложных онкологических случаев, в частности при рецидивах опухолей малого таза.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследование основано на клиническом наблюдении пациента с рецидивом рака прямой кишки. Диагностика включала КТ и МРТ малого таза с внутривенным контрастированием, результаты которых использованы для создания 3D-модели новообразования. Технологии дополненной реальности (очки Microsoft hololens 2) применялись для предоперационного планирования, локализации опухоли и выполнения пункционной и инцизионной биопсии под ультразвуковым контролем. Модель разработана с использованием ПО 3D Slicer, что обеспечило минимизацию рисков повреждения жизненно важных структур.

Клиническое наблюдение: Пациент Г., 58 лет, поступил в хирургическое отделение 20.05.2024 с жалобами на интенсивные боли в области малого таза (ВАШ — 5), сопровождаемые отеком и онемением левой нижней конечности, общей слабостью и снижением работоспособности (ECOG — 2). Из анамнеза известно, что в 2017 году пациенту был установлен диагноз: рак прямой кишки сT3N0Mх. Прижизненное гистологическое исследование (ПГИ) от 2017 года: аденокарцинома прямой кишки. В связи с чем была выполнена брюшно-промежностная экстирпация прямой кишки (послеоперационный диагноз: рак прямой кишки pT4N1M0. ПГИ от 2017 года: аденокарцинома прямой кишки, pT4N1), проводилась адъювантная химиотерапия — 5 курсов по схеме FOLFOX. В течение последующих лет наблюдались рецидивы заболевания, которые требовали повторных обследований: в 2023 году, пациенту, в условиях Санкт-Петербургского государственного бюджетного учреждения здравоохранения «Городская больница № 33» выполнена диагностическая лапароскопия, при которой выявлено образование малого таза, последнее было взято на биопсию. ПГИ от 24.11.2023: жировая ткань с тонкими прослойками соединительной ткани, часть представлена некротизированной тканью, утратившая свою гистологическую принадлежность с перифокальной нейтрофильной инфильтрацией; в небольшом участке жировой ткани наблюдается картина слизеобразующего характера, определяются пенистые клетки в большом количестве и мелкие кровенаполненные сосуды с острыми расстройствами кровообращения. Имеет место наличие крупных полиморфных клеток с выраженными дистрофическими изменениями, что тоже не является информативным, наиболее вероятно, что картина может соответствовать состоянию после лучевой терапии. Иммуногистохимия (ИГХ) от 12.12.2023: позитивная реакция в опухоли на CD138 позитивные клетки. Негативная реакция на HMB45, S100, TFE3, CDk4, Ki67 — 5 %. Заключение: Олеогранулема.

Инструментальные методы исследования, включая магнитно-резонансную томографию малого таза с внутривенным контрастированием и компьютерную томографию, выявили значительную опухолевую инфильтрацию в полости малого таза, поражающую левый мочеточник, внутреннюю подвздошную артерию и вену, а также мышцы ягодичной области и кости таза. Результаты КТ подтвердили наличие опухоли с инвазией в подвздошную кость и крестец, что привело к значительному сужению мочеточника и развитию каликопиелоэктазии слева (рис. 1). Уровень раково-эмбрионального антигена (РЭА) составил 173 нг/мл, что свидетельствовало о продолжающемся опухолевом процессе.

Данные КТ использовались для создания трехмерной модели с последующим применением AR.

Последний рецидив опухоли был диагностирован в 2023 году, однако результаты биопсии, проведенной в этом же году, не позволили получить достоверную информацию о природе новообразования.

Ввиду неоднозначных результатов предыдущих гистологических исследований и сложности клинической картины было принято решение провести пункционную и инцизионную биопсию под контролем ультразвука (рис. 2) с применением технологии дополненной реальности (AR) для точной локализации опухоли и минимизации рисков повреждения неизмененных анатомических структур.

Предоперационное планирование включало использование трехмерной модели малого таза, построенной на основе данных КТ с внутривенным контрастированием (рис. 3). Модель была разработана с использованием программного обеспечения 3D Slicer. Технология AR позволила хирургу детализировать анатомические ориентиры и выбрать наилучший доступ для проведения биопсии с минимальными рисками повреждения жизненно важных структур.

Операция проводилась под комбинированной анестезией. В положении пациента на правом боку была выполнена пункционная биопсия опухоли под контролем ультразвукового исследования. Ввиду сложности доступа и плотного прилегания опухоли к магистральным сосудам было решено провести инцизионную биопсию. На задней поверхности бедра был выполнен поперечный разрез длиной 10 см, через который была выявлена плотная опухолевая масса без капсулы, светло-коричневого цвета. В ходе операции были получены четыре операционных макропрепарата для гистологического исследования.

Результаты гистологического анализа показали наличие очагов аденокарциномы интестинального типа, что позволило подтвердить диагноз рецидива опухоли (рис. 4). Окончательный диагноз, установленный на основании гистологического исследования и инструментальных данных, звучит как «рецидив аденокарциномы прямой кишки с инвазией в левый мочеточник, подвздошные сосуды, подвздошную кость и мышцы ягодичной области». Это позволило разработать дальнейшую тактику лечения пациента, включающую комплексную терапию, ориентированную на морфологические особенности опухоли.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Послеоперационный период протекал без осложнений, пациент активизирован и переведен на питание по общему столу с первых суток после операции.

Учитывая однозначные результаты гистологического исследования по биопсийному материалу, полученному благодаря построению 3D-модели новообразования, пациенту сформулирован окончательный диагноз: рак прямой кишки pT4N1M0. (от 2017 года: аденокарцинома прямой кишки, pT4N1). Состояние после брюшно-промежностной экстирпации прямой кишки от 2017 г. 5 курсов адъювантной химиотерапии по схеме FOLFOX от 2017 года. Рецидив от 09.2023 года. Прогрессирование от 24.03.2024 — местный рецидив в малом тазу с инвазией в левый мочеточник, внутреннюю левую подвздошную артерию и вену, внутреннюю запирательную мышцу, левую подвздошную кость, грушевидную, большую и малую ягодичные мышцы. ПГИ № 845930 от 11.06.2024 — очаги разрастания аденокарциномы интестинального типа.

В настоящее время лечение опухолей малого таза, особенно рецидивных, представляет собой сложную задачу, требующую не только высокой квалификации специалистов, но и использования передовых технологий для улучшения точности операций и уменьшения риска осложнений. После проведения первичной хирургической резекции и лучевой терапии анатомические ориентиры могут значительно изменяться вследствие повреждения тканей и фиброза [8–12]. Это усложняет последующие хирургические вмешательства, удаление рецидивных опухолей, в том числе повторные биопсии. В подобных условиях проведение стандартной биопсии может быть затруднено, а риск повреждения сосудов, нервных структур и других жизненно важных органов существенно возрастает [13–16]. Использование дополненной реальности в хирургии рецидивных опухолей малого таза позволяет значительно улучшить результаты предоперационного планирования и интраоперационной навигации. В данном случае применение AR позволило не только точно локализовать опухоль, но и снизить риск повреждения жизненно важных структур, таких как сосуды и нервные окончания. Согласно исследованиям AR снижает время операции и уменьшает риск осложнений [17–20].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Применение технологий дополненной реальности (AR) в диагностике и планировании хирургических вмешательств при опухолях малого таза демонстрирует высокую перспективность в современной онкологии. В данном клиническом случае использование AR-технологии обеспечило точную верификацию рецидива опухоли и позволило спланировать оптимальный доступ для выполнения биопсии. Это не только подтвердило диагноз, но и обеспечило выбор наиболее эффективной тактики лечения.