Efficiency of 3D imaging in children with abdominal echinococcosis

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

BACKGROUND: Laparoscopy in the treatment of abdominal echinococcosis is accompanied by complications. Therefore, studies on optimizing surgical approaches that reduce intra- and postoperative complications in liver echinococcosis are extremely relevant.

AIM: This study aimed to assess the possibility of using three-dimensional (3D) technologies in children with abdominal echinococcosis to determine whether it can increase the efficiency of laparoscopic treatment and reduce complications.

MATERIALS AND METHODS: A prospective analysis was conducted from 2013 to 2019 among 43 children with isolated liver echinococcosis who underwent multiport laparoscopic echinococcectomy. In the preoperative period, 25 patients from the main group used a complex of modern 3D technology: creating a 3D reconstruction of a liver with a parasitic cyst and then printing a 3D model of an organ with vessels and bile ducts.

RESULTS: The use of virtual computer visualization with the 3D reconstruction of the parasitic cyst and adjacent blood vessels with bile ducts made it possible to produce a 3D liver model. This approach provided the possibility of personalized laparoscopic access and precision in performing surgeries. Postoperatively, residual cavity (n = 1, 4.0%) was observed in the main group and biliary fistula and residual cavity (n = 2, 11.1%) in the comparison group

CONCLUSIONS: Thus, the use of 3D technologies in children with abdominal echinococcosis can increase the efficiency of laparoscopic treatment and reduce the number of early and late complications.

About the authors

Sergey V. Minaev

Stavropol State Medical University

Author for correspondence.
Email: sminaev@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-8405-6022
SPIN-code: 3113-6982
Scopus Author ID: 13004966500
ResearcherId: C-3531-2013
https://stgmu.ru/?s=academy&k=chairs&id=57&page=employees&mode=1&eid=846

Dr. Sci. (Med.), Professor

Russian Federation, 310 Mira str., Stavropol, 355017

Igor N. Gerasimenko

Stavropol State Medical University

Email: igor9551@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3003-612X
SPIN-code: 7830-6767

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, 310, Mira st., Stavropol, 355017

Nikolay I. Bykov

Regional Children’s Clinical Hospital

Email: 26bykov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1341-2966

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Stavropol

Alina N. Grigorova

Stavropol State Medical University

Email: alina.mashchenko@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5020-232X
SPIN-code: 1762-8310
https://www.facebook.com/profile.php?id=100016382449091

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, 310, Mira st., Stavropol, 355017

Sergey I. Timofeev

Far Eastern State Medical University

Email: timofeev_si@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5808-0686
SPIN-code: 5457-1995

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, Khabarovsk

Fedor V. Doronin

Stavropol State Medical University

Email: fedor.doronin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6366-4635
SPIN-code: 9147-0166

Cand. Sci. (Med.)

Russian Federation, 310, Mira st., Stavropol, 355017

Maria F. Rubanova

Stavropol State Medical University

Email: maryrubanova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5168-6004

Postgraduate student

Russian Federation, 310, Mira st., Stavropol, 355017

Artem E. Mischvelov

Stavropol State Medical University

Email: Archi4717@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-5087-2283
SPIN-code: 7567-6779

Junior Researcher

Russian Federation, 310, Mira st., Stavropol, 355017

References

  1. Deo KB, Kumar R, Tiwari G, et al. Surgical management of hepatic hydatid cysts - conservative versus radical surgery. HPB (Oxford). 2020;22(10):1457–1462. doi: 10.1016/j.hpb.2020.03.003
  2. Mishvelov AE, Ibragimov AKh, Amaliev IT, et al. Computer-assisted surgery: virtual-and augmented-reality displays for navigation during planning and performing surgery on large joints. Pharmacophore. 2021;12(2):32–38. doi: 10.51847/50jmUfdufI
  3. Girón-Vallejo Ó, García-Calderón D, Ruiz-Pruneda R, Caello-Laureano R. Three-dimensional printed model of bilateral Wilms tumor: A useful tool for planning nephron sparing surgery. Pediatric Blood & Cancer. 2018;65(4):e26894. doi: 10.1002/pbc.26894
  4. Hite GJ, Mishvelov AE, Melchenko EA, et al. Holodoctor Planning Software Real-Time Surgical Intervention. Pharmacophore. 2019;10(3):57–60.
  5. Krauel L, Fenollosa F, Riaza L, et al. Use of 3D prototypes for complex surgical oncologic cases. World J Surg. 2016;40(4):889–894. doi: 10.1007/s00268-015-3295-y
  6. Minaev SV, Gerasimenko IN, Shchetinin EV, et al. 3D reconstruction in surgery of hydatid cyst of the liver. Medical News of North Caucasus. 2019;14(1-2):220–223. (In Russ.) doi: 10.14300/mnnc.2019.14019
  7. Selitsky S, Selitskaya N, Schult J. Machine learning approach to classification of sleep electroencephalograms from newborns at risk of brain pathologies. Medical News of North Caucasus. 2021;16(2):140–143. doi: 10.14300/mnnc.2021.16031
  8. Jakaite L, Schetinin V, Hladuvka J, et al. Deep learning for early detection of pathological changes in X-ray bone microstructures: case of osteoarthritis. Sci Rep. 2021;11:2294. doi: 10.1038/s41598-021-81786-4
  9. Zhao J, Zhou XJ, Zhu CZ, et al. 3D simulation assisted resection of giant hepatic mesenchymal hamartoma in children. Comput Assist Surg. 2017;22(1):54–59. doi: 10.1080/24699322.2017.1358401
  10. Varganov MV, Nekrasova DA, Ognetov SYu, Ledneva AV. 3D-simulator for studying the structure of the facial nerve channel in othosurgery. Medical News of North Caucasus. 2018;13(1-1):56–58. (In Russ.) doi: 10.14300/mnnc.2018.13016
  11. Vijayavenkataraman S, Fuh JYH, Lu WF. 3D Printing and 3D bioprinting in pediatrics. Bioengineering (Basel). 2017;4(3):63. doi: 10.3390/bioengineering4030063
  12. Al-Saeedi M, Ramouz A, Khajeh E, et al. Endocystectomy as a conservative surgical treatment for hepatic cystic echinococcosis: A systematic review with single-arm meta-analysis. PLoS Negl Trop Dis. 2021;15(5):e0009365. doi: 10.1371/journal.pntd.0009365
  13. Marrone G, Crino F, Caruso S, et al. Multidisciplinary imaging of liver hydatidosis. World J Gastroenterol. 2012;18(13):1438–1447. doi: 10.3748/wjg.v18.i13.1438
  14. Gharbi HA, Hassine W, Brauner MW, Dupuch K. Ultrasound examination of the hydatic liver. Radiology. 1981;139(2):459–463. doi: 10.1148/radiology.139.2.7220891
  15. Stojkovic M, Weber TF, Junghanss T. Clinical management of cystic echinococcosis: state of the art and perspectives. Curr Opin Infect Dis. 2018;31(5):383–392. doi: 10.1371/journal.pntd.0009370
  16. Minaev SV, Razin MP, Axelrov MA, et al. Hydatid cyst morbidity in endemic regions of Countries of the Community of Independent states: a multicenter study. Medical News of North Caucasus. 2018;13(3):453–458. doi: 10.14300/mnnc.2018.13076
  17. Shangareyev RKh. Priorities in treatment of liver echinococcosis in children. The Experimental and Clinical Gastroenterology Journal. 2012;(9):3–8. (In Russ.)
  18. Lotov AN, Chernaya NR, Bugaev SA, et al. Organ sparing surgery in the liver echinococcosis. Annals of HPB Surgery. 2011;16(4):11–18. (In Russ.)
  19. Minaev SV, Gerasimenko IN, Kirgizov IV, et al. Laparoscopic treatment in children with hydatid cyst of the liver. World J Surg. 2017;41(12):3218–3223. doi: 10.1007/s00268-017-4129-x
  20. Shamslyev ZhA, Petlakh VI. Surgical treatment for hydatid cysts of the liver in children. The Doctor. 2011;(8):44–47. (In Russ.)
  21. Zarivchatskiy MF, Mugatarov IN, Kamenskikh ED, et al. Surgical treatment of liver echinococcosis. Perm medical journal. 2021;38(3):32–40. (In Russ.) doi: 10.17816/pmj38332-40
  22. He YB, Bai L, Aji T, et al. Application of 3D reconstruction for surgical treatment of hepatic alveolar echinococcosis. World J Gastroenterol. 2015;21(35):10200–10207. doi: 10.3748/wjg.v21.i35.10200
  23. Panchenkov DN, Ivanov YuV, Kolsanov AV, et al. Virtual color 3D-modeling in liver surgery. Grekov’s Bulletin of Surgery. 2019;178(5):74–80. (In Russ.) doi: 10.24884/0042-4625-2019-178-5-74-80

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Location of the precision laparoscopic ports on the abdominal wall during surgery after the 3D reconstruction of the hydatid cyst of the liver with adjacent bile ducts

Download (167KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Virtual 3D reconstruction of the liver. The cystic formation of the liver is visualized in the VII–VIII segments of the liver with adjacent segmental and subsegmental bile ducts

Download (178KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Transparent realistic 3D model of the liver with a parasitic cyst and biliary tract made based on spiral CT data of a child with echinococcosis of the right liver lobe

Download (126KB)
Indexing metadata

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».