前言
在数字医学新时代，应用3D打印、大数据、人工智能、影像组学和光声肿瘤边界成像为代表的新技术，迎来了世界上首部《数字化胆道外科学》的出版。
“饮水思源，数典忆祖。”2002年，我师从著名临床解剖学家钟世镇院士，开始中国数字虚拟人肝脏、胆道、胰腺图像数据的分割、配准和三维重建的研究，至今已经走过了15年的历程。在此期间经历了：①成功地将“数字人”技术转化为数字医学技术，黄志强院士赞誉其为转化医学的典范；②研发了具有自主知识产权的腹部医学图像三维可视化系统（MI-3DVS，软件著作权105977）和虚拟手术器械仿真系统（软件著作权105978），开展了产学研的研究和产业开发，钟世镇院士评价其具有世界意义的研究成果，获中国产学研合作创新成果奖；③从个体化单病种的研究到凝练出肝胆胰外科疾病三维可视化精准诊疗的理论，主编出版了该领域世界首部专著《数字化肝脏外科学》《数字化胰外科学》和《数字化胆道外科学》；④从单病种研究论文的发表到三维可视化精准诊疗核心技术和诊疗体系创新建立；从肝胆胰外科疾病精准诊疗平台创新构建到该领域世界首套（5部）三维可视化精准诊疗专家共识的发表；⑤研究成果从中国外科顶级期刊走向了国际专业杂志；⑥从“数字虚拟人”到三维可视化肝胆胰3D打印，实现了指导手术由屏幕三维图像向实体三维模型的跨越式转变，获广东省科技进步一等奖；⑦创新性将数字医学技术与微创技术相结合，建立了数字化微创技术诊疗体系，获广东省科技进步二等奖；⑧创新性将三维可视化形态精确评估技术联合吲哚菁绿荧光分子影像诊断技术，用于侦测微小癌肿、肿瘤边界界定和导航手术，实现了解剖性、功能性和根治性肝除术；⑨从最初个别肝胆外科医师的研究应用到今天众多外科界中国科学院、中国工程院院士以及全国的肝胆外科专家、医师应用；⑩数字医学技术从广东诞生，向全国延伸和发展，已经在500多家医院推广应用。
“有比较才有鉴别。”三维可视化技术在CT、MRI看得见的基础上，实现了看得更多、看得更清、看得更准，解决了术前评估、规划不精确和术后并发症高的难题，极大地提高了疾病诊断的精确性，有效地降低了手术的风险性和并发症，真正改变以往“摸着石头过河”、实现了当下“看着石头过河”。这是三维可视化技术对人类外科疾病诊断作出的最大贡献。
“不到园林，怎知春色如许。”胆道系统是人体非常重要的器官，它上连肝脏，下连胰腺，具有它独特的解剖位置和功能特征。尤其是“胆道树”，一旦步入就像进入了“迷宫”。因此，胆道外科面临着极大的挑战。胆道外科的突破点在于掌握肝脏脉管结构尤其是胆道系统的复杂性与变异性。虽然现代影像学的进步促进了肝胆外科的发展，但是胆道疾病（如肝胆管结石、肝门部胆管癌等）患者，在有明确症状之前已经经历了一个慢性胆管炎、胆道慢性梗阻的漫长历程，其胆道结构已经扭曲、变形、扩张或者狭窄，邻近的肝组织同时受影响发生坏死、增生、纤维化、萎缩、肥大等病理生理改变，使原本已非常复杂的肝内胆管系统变得更加难以辩识，为术前准备判断血管、胆管及其与病灶的关系带来不确定因素，既使是现代的影像技术有时也显得苍白无力，我们深切感受到胆道外科疾病三维可视化研究疑难程度远远超过肝脏和胰腺三维可视化研究。
“活水源流随处满，东风花柳逐时新。”因此，如何将数字医学技术用于指导胆道外科疾病的精准诊疗，是摆在科研工作者面前的重要任务。紧紧围绕这一关键问题，以临床问题为导向，以临床需求为目的，在15年前，我们创新性联合肝胆外科学、影像学、解剖学、计算机图像处理学、物理学和分子影像学等多领域的专家，组成医理工交叉学科团队，以复杂性肝胆管结石、肝门部胆管癌为主要目标展开攻关和研究。惊奇地发现，肝胆管结石三维可视化模型能清晰显示结石大小、部位和形态；胆管狭窄部位、长度和程度；结石与血管关系等，为后续术前规划、选择手术方式奠定了坚实的基础。肝门部胆管癌三维可视化模型精确显示胆管癌的部位与门静脉、肝动脉的关系，准确评估P点、U点（胆管分离极限点）位置，决定肝门部胆管癌分型以及能否切除，这些结果是其他影像检查手段无法比拟的。随后取得了以下成果：第一，三维可视化指导靶向碎石系列新方法，攻克了术后残石率高的难题：①三维可视化技术指导解剖性或规则性肝切除术、三维可视化技术指导下将规则性肝切除术、不规则肝切除术与胆道软/硬镜取石碎石术相联合的方法综合治疗（J Am Coll Surg，2013）；②三维可视化技术指导经皮肝窦道胆道硬镜靶向碎石取石术（J Surg Res，2015；F5000）；③三维可视化技术指导3D腹腔镜联合胆道硬镜靶向碎石取石术（J Gastroenterol Hepatol，2013）；④三维可视化技术指导腹腔镜肝段切除联合胆道硬镜靶向碎石取石术（World J Surg，2010）。第二，在国际上首次提出了“数字化微创技术”的概念并应用于肝胆结石实践诊疗（F5000；中国普外基础与临床杂志，2011，07：688-693），实现了胆道外科疾病数字化微创诊疗。第三，在国际上首次建立了肝门部胆管癌三维可视化临床分型，真正做到“看着石头过河”。第四，将三维可视化形态精确评估技术联合吲哚菁绿荧光分子影像诊断技术，实现了肝门部胆管癌解剖性、功能性和根治性肝切除术。
“万点落花舟一叶，载将春色到江南。”《数字化胆道外科学》由钟世镇院士主审，方驰华教授、刘允怡院士主编，吴孟超院士、黎介寿院士、钟世镇院士、赵玉沛院士作序。该专著的重点章、节内容实现纸质、PPT、动漫、三维和手术视频等媒体融合编写，在阅读的过程中根据读者的需要，点击相关媒体，可以看到完全忠实于患者疾病的精美三维可视化图片和手术图片，清晰三维可视化视频和手术视频。
“一般根在土，各自等时来。”团队始终坚持科学求实的扎实研究，持之以恒的临床观察，求贤若渴的谦虚请教，孜孜不倦的昼夜耕耘，终于完成了《数字化胆道外科学》出版，她是继《数字化肝脏外科学》《数字化胰腺外科学》后，又一部数字医学重点研究专著。三姊妹篇是在“十一五”、“十二五”国家863计划项目和“十三五”国家数字化诊疗专项和国家自然科学基金等项目资助下研究完成的成果；在国家科学学术专著出版基金资助下完成出版。“独留巧思传千古”，这一批用现代高科技技术研究成果，成功应用于临床实践的结晶和典范，具有很强前沿性、科学性、实用性和临床指导价值。“物情无巨细，自适固其常”，《数字化胆道外科学》不仅适用于从事肝胆胰外科工作者阅读，也适用本科生、研究生阅读、参考、使用，有利于加速外科医生的成长。
2018年5月20日