Goal: Non-anatomical resections of liver tumors can be very challenging as the surgeon cannot use anatomical landmarks on the liver surface or in the ultrasound image for guidance. This makes it difficult to achieve negative resection margins (R0) and still preserve as much healthy liver tissue as possible. Even though image-guided surgery systems have been introduced to overcome this challenge, they are still rarely used due to their inaccuracy, time-effort and complexity in usage and setup. Methods: We have developed a novel approach, which allows us to create an intra-operative resection plan using navigated ultrasound. First, the surface is scanned using a navigated ultrasound, followed by tumor segmentation on a midsection ultrasound image. Based on this information, the navigation system calculates an optimal resection strategy and displays it along with the tracked surgical instruments. In this study, this approach was evaluated by three experienced hepatobiliary surgeons on ex-vivo porcine models. Results: Using this technique, an R0 resection could be achieved in 22 out of 23 (95.7% R0 resection rate) cases with a median resection margin of 5.9 mm (IQR 3.5-7.7 mm). The resection margin between operators 1, 2 and 3 was 7.8 mm, 4.15 mm and 5.1 mm respectively (p = 0.054). Conclusions: This approach could represent a useful tool for intra-operative guidance in non-anatomical resection alongside conventional ultrasound guidance. However, instructions and training are essential especially if the operator has not used an image-guidance system before.

中文翻译：

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基于超声的非解剖性肝切除术规划和导航——体外研究

目标：肝脏肿瘤的非解剖切除可能非常具有挑战性，因为外科医生无法使用肝脏表面或超声图像中的解剖标志进行指导。这使得难以实现负切缘 (R0) 并仍然尽可能多地保留健康的肝组织。尽管已经引入了图像引导手术系统来克服这一挑战，但由于其不准确、耗时以及使用和设置的复杂性，它们仍然很少使用。方法：我们开发了一种新方法，使我们能够使用导航超声创建术中切除计划。首先，使用导航超声扫描表面，然后在中段超声图像上进行肿瘤分割。根据这些信息，导航系统计算最佳切除策略并将其与跟踪的手术器械一起显示。在这项研究中，这种方法由三位经验丰富的肝胆外科医生在离体猪模型上进行了评估。结果：使用这种技术，23 例（95.7% R0 切除率）病例中的 22 例可以实现 R0 切除，中位切除边缘为 5.9 毫米（IQR 3.5-7.7 毫米）。操作者 1、2 和 3 之间的切除边缘分别为 7.8 mm、4.15 mm 和 5.1 mm (p = 0.054)。结论：这种方法可以代表一种有用的工具，在非解剖切除术中与传统的超声引导一起进行术中引导。然而，指导和培训是必不可少的，特别是如果操作员以前没有使用过图像引导系统。这种方法由三位经验丰富的肝胆外科医生在离体猪模型上进行了评估。结果：使用这种技术，23 例（95.7% R0 切除率）病例中的 22 例可以实现 R0 切除，中位切除边缘为 5.9 毫米（IQR 3.5-7.7 毫米）。操作者 1、2 和 3 之间的切除边缘分别为 7.8 mm、4.15 mm 和 5.1 mm (p = 0.054)。结论：这种方法可以代表一种有用的工具，在非解剖切除术中与传统的超声引导一起进行术中引导。然而，指导和培训是必不可少的，特别是如果操作员以前没有使用过图像引导系统。这种方法由三位经验丰富的肝胆外科医生在离体猪模型上进行了评估。结果：使用这种技术，23 例（95.7% R0 切除率）病例中的 22 例可以实现 R0 切除，中位切除边缘为 5.9 毫米（IQR 3.5-7.7 毫米）。操作者 1、2 和 3 之间的切除边缘分别为 7.8 mm、4.15 mm 和 5.1 mm (p = 0.054)。结论：这种方法可以代表一种有用的工具，在非解剖切除术中与传统的超声引导一起进行术中引导。然而，指导和培训是必不可少的，特别是如果操作员以前没有使用过图像引导系统。7% R0 切除率）中位切除边缘为 5.9 毫米（IQR 3.5-7.7 毫米）的病例。操作者 1、2 和 3 之间的切除边缘分别为 7.8 mm、4.15 mm 和 5.1 mm (p = 0.054)。结论：这种方法可以代表一种有用的工具，在非解剖切除术中与传统的超声引导一起进行术中引导。然而，指导和培训是必不可少的，特别是如果操作员以前没有使用过图像引导系统。7% R0 切除率）中位切除边缘为 5.9 毫米（IQR 3.5-7.7 毫米）的病例。操作者 1、2 和 3 之间的切除边缘分别为 7.8 mm、4.15 mm 和 5.1 mm (p = 0.054)。结论：这种方法可以代表一种有用的工具，在非解剖切除术中与传统的超声引导一起进行术中引导。然而，指导和培训是必不可少的，特别是如果操作员以前没有使用过图像引导系统。