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        基于CT模型的三維重建技術(shù)對(duì)食管癌瘤體解剖結(jié)構(gòu)及毗鄰結(jié)構(gòu)的評(píng)估價(jià)值

        2021-09-04 06:21:24趙瑾李慧芳史展
        癌癥進(jìn)展 2021年10期
        關(guān)鍵詞:瘤體三維重建食管癌

        趙瑾,李慧芳,史展

        河南科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院影像中心,河南 洛陽 471000

        中國食管癌的發(fā)病率較高,患者早期臨床癥狀不典型,一旦出現(xiàn)吞咽困難,疾病已進(jìn)展至晚期。近年來,新輔助放療聯(lián)合手術(shù)治療已成為食管癌患者的主要治療方法,而術(shù)前明確食管癌分期對(duì)于判斷腫瘤預(yù)后及制訂合適的治療策略具有重要意義。臨床常用的術(shù)前評(píng)估方法主要以增強(qiáng)CT、胃鏡、消化道造影為主,可以對(duì)腫瘤的位置、范圍進(jìn)行評(píng)估,同時(shí)在此基礎(chǔ)上擬定食管癌的治療方案,但是對(duì)于評(píng)估瘤體的具體位置及其與周圍組織的毗鄰關(guān)系效果并不好。隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展,三維重建技術(shù)以影像學(xué)設(shè)備獲取到的二維圖像為基礎(chǔ),通過計(jì)算機(jī)運(yùn)算,重建出可直接觀測(cè)的三維重建圖片,重建后的血管網(wǎng)絡(luò)清晰,可視性強(qiáng),可以對(duì)病變周圍動(dòng)脈情況、變異情況等進(jìn)行分析,同時(shí)還能夠根據(jù)治療方案進(jìn)行具體的測(cè)量。本研究分析了基于CT 模型的三維重建技術(shù)對(duì)食管癌瘤體解剖結(jié)構(gòu)及毗鄰結(jié)構(gòu)的評(píng)估價(jià)值,以期為臨床治療方案的制訂提供依據(jù),現(xiàn)報(bào)道如下。

        1 資料與方法

        1.1 一般資料

        選取2018 年3 月至2020 年12 月于河南科技大學(xué)第一附屬醫(yī)院經(jīng)消化道內(nèi)鏡病理診斷為食管癌的患者。納入標(biāo)準(zhǔn):①術(shù)前明確診斷為食管癌;②年齡為18~80 歲;③所有患者均符合腹腔鏡下食管癌根治術(shù)的手術(shù)指征;④術(shù)前行胸部及上腹部增強(qiáng)CT 檢查;⑤影像學(xué)資料和術(shù)后病理資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn):①病歷資料缺失;②食管癌術(shù)后復(fù)發(fā)患者。根據(jù)納入與排除標(biāo)準(zhǔn),本研究共納入112 例食管癌患者,男102 例,女10 例;年齡44~80 歲,平均(66.4±7.9)歲;胃鏡檢測(cè)病變距中切牙距離26~43 cm,平均(32.98±3.65)cm;T 分期中T期18 例,T期31例,T期63 例;淋巴結(jié)陽性70 例,淋巴結(jié)陰性42例。根據(jù)胃鏡檢查通過情況將患者分為可通過組(

        n

        =76)和不可通過組(

        n

        =36)。

        1.2 方法

        1.2.1 基于CT 模型的三維立體重建方法 采用320排螺旋CT開展胸部平掃及增強(qiáng)掃描,CT掃描參數(shù):管電壓120 kV,管電流300 mAs,層厚5 mm,層距5 mm,造影劑參數(shù):流速3 ml/s,總量60~70 ml。將5 mm 的影像學(xué)圖像薄層處理為層厚為1.25 mm的圖像,使用Mimics 軟件層層手動(dòng)分割食管及周圍軟組織進(jìn)行三維重建,全方位觀察、平移、縮放、旋轉(zhuǎn)三維重建模型,測(cè)量腫瘤各方面相關(guān)數(shù)據(jù)。三維重建模型主要用于術(shù)前規(guī)劃,測(cè)量食管癌病變長度,分析腫瘤與周圍血管解剖結(jié)構(gòu)關(guān)系、淋巴結(jié)特征,用以評(píng)估微創(chuàng)手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、選擇合適的手術(shù)方案及手術(shù)路徑。

        1.2.2 手術(shù)方法 所有手術(shù)過程均在三維重建模型下開展,患者左側(cè)臥位,麻醉滿意后常規(guī)置入手術(shù)器械,游離胸段食管和奇靜脈弓,對(duì)奇靜脈弓離斷后進(jìn)行胸部淋巴結(jié)清掃,將胃腸韌帶打開后對(duì)胃網(wǎng)膜左血管和胃網(wǎng)膜上的血管分支進(jìn)行離斷,打開肝胃韌帶,對(duì)腹部淋巴結(jié)進(jìn)行清掃后將食管打開,在頸部沿胸鎖乳突肌前緣做一個(gè)5 cm 切口,按術(shù)前規(guī)劃將食管癌及部分食管切除,制作管狀胃完成吻合結(jié)束手術(shù)。

        1.3 觀察指標(biāo)

        使用三維重建方法測(cè)量食管病變長度,對(duì)不同病理T 分期的瘤體重建特點(diǎn)進(jìn)行分析,比較淋巴結(jié)陰性和淋巴結(jié)陽性患者的三維重建測(cè)量數(shù)據(jù),所有數(shù)據(jù)均測(cè)量3 次取平均值。

        1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

        2 結(jié)果

        2.1 食管病變長度的測(cè)量結(jié)果

        112 例食管癌患者均進(jìn)行胃鏡檢查,內(nèi)鏡測(cè)量食管病變長度為(4.47±1.91)cm,病理測(cè)量食管病變長度為(4.61±1.61)cm,三維測(cè)量食管病變長度為(4.62±1.88)cm,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(

        P

        >0.05)。可通過組和不可通過組患者的內(nèi)鏡測(cè)量食管病變長度、病理測(cè)量食管病變長度、三維測(cè)量食管病變長度比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(

        P

        >0.05)(表1)。

        表1 不同方法測(cè)量可通過組和不可通過組食管癌患者的食管病變長度(cm,±s)

        2.2 不同病理T 分期食管癌患者三維重建測(cè)量數(shù)據(jù)的比較

        T、T期食管癌患者的瘤體體積、病理測(cè)量食管病變長度、三維測(cè)量食管病變長度、三維測(cè)量食管病變厚度均大于T期患者,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(

        P

        <0.05);T、T期食管癌患者的瘤體體積、病理測(cè)量食管病變長度、三維測(cè)量食管病變長度、三維測(cè)量食管病變厚度比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(

        P

        >0.05)。T、T、T期食管癌患者的正常食管CT值和瘤體CT 值比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(

        P

        >0.05)。(表2)

        表2 不同病理T 分期食管癌患者三維重建測(cè)量數(shù)據(jù)的比較

        2.3 淋巴結(jié)陰性和淋巴結(jié)陽性食管癌患者三維重建測(cè)量數(shù)據(jù)的比較

        淋巴結(jié)陽性患者的淋巴結(jié)CT 值大于淋巴結(jié)陰性患者,淋巴結(jié)長徑、短徑均長于淋巴結(jié)陰性患者,淋巴結(jié)體積大于淋巴結(jié)陰性患者,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(

        P

        <0.05)。(表3)

        表3 淋巴結(jié)陰性和淋巴結(jié)陽性食管癌患者三維重建測(cè)量數(shù)據(jù)的比較

        2.4 典型圖片

        患者,女,66 歲,病理學(xué)檢查證實(shí)為食管癌,三維重建顯示腫瘤體積為11 091 mm,矢狀面CT 顯示腫瘤與周圍組織存在浸潤、粘連。(圖1)

        圖1 食管癌患者的三維重建圖像及矢狀面CT圖像

        3 討論

        食管癌是消化系統(tǒng)中最為常見的惡性腫瘤之一,臨床預(yù)后較差,由于早期臨床癥狀不明顯,因此大部分患者就診時(shí)已處于中晚期,錯(cuò)失了手術(shù)治療機(jī)會(huì),多數(shù)患者需要開展綜合治療。食管癌患者的主要臨床癥狀是吞咽困難,部分患者由于年齡增長導(dǎo)致身體各項(xiàng)機(jī)能指標(biāo)降低,免疫力下降,而且傳統(tǒng)的開胸和開腹手術(shù)會(huì)對(duì)患者造成二次傷害,因此容易發(fā)生肺部感染等并發(fā)癥,進(jìn)而影響手術(shù)效果和預(yù)后。食管癌手術(shù)治療包括腫瘤切除、淋巴結(jié)清掃和消化道重建,腫瘤根治性切除時(shí)應(yīng)注意切除的廣度,應(yīng)包括腫瘤周圍的纖維、脂肪組織和所有的淋巴結(jié),消化道重建多采用食管氣管作為胃,因此明確食管癌分期對(duì)選擇合適的治療方案具有重要意義。造影檢查在臨床中較為常用,能夠?qū)κ彻艿男螒B(tài)、擴(kuò)張情況、充盈情況進(jìn)行分析,內(nèi)鏡檢查則可以對(duì)消化道黏膜進(jìn)行分析,CT、MRI 等檢查能夠了解是否出現(xiàn)周圍臟器和淋巴結(jié)侵犯。

        本研究中112 例食管癌患者均進(jìn)行胃鏡檢查,內(nèi)鏡測(cè)量食管病變長度為(4.47±1.91)cm,病理測(cè)量食管病變長度為(4.61±1.61)cm,三維測(cè)量食管病變長度為(4.62±1.88)cm,說明三者具有較好的一致性。根據(jù)胃鏡檢查通過情況將患者分為可通過組和不可通過組,兩組患者的內(nèi)鏡測(cè)量食管病變長度、病理測(cè)量食管病變長度、三維測(cè)量食管病變長度比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(

        P

        >0.05),也說明了三者具有較好的一致性。研究認(rèn)為,食管癌手術(shù)屬于精細(xì)復(fù)雜手術(shù),術(shù)前對(duì)腫瘤的特征、分期進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)有利于手術(shù)獲得成功,傳統(tǒng)的檢查手段一般是獲取二維圖像,因此在判斷腫瘤情況時(shí)會(huì)受到限制,術(shù)前獲取的信息可能與術(shù)中實(shí)際情況不同,導(dǎo)致臨床醫(yī)師在手術(shù)過程中選擇困難,嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致解剖結(jié)構(gòu)誤傷,增加了手術(shù)治療的不確定性。三維重建技術(shù)是指通過醫(yī)學(xué)影像方法獲取二維圖像,利用計(jì)算機(jī)做出可以直接觀測(cè)的三維立體結(jié)構(gòu)圖像,人體的食管位于后縱隔內(nèi),后方和脊柱緊貼,前方則與氣管、支氣管、心血管結(jié)構(gòu)相鄰,利用三維技術(shù)可以對(duì)食管癌和淋巴結(jié)、毗鄰血管等進(jìn)行精確計(jì)算,于術(shù)前對(duì)手術(shù)視野和角度進(jìn)行模擬計(jì)算,提高了手術(shù)的安全性。本研究發(fā)現(xiàn),在完成瘤體的三維重建后,不同腫瘤T 分期的瘤體體積、三維測(cè)量食管病變長度及三維測(cè)量食管病變厚度比較,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(

        P

        <0.05),提示利用三維重建可詳細(xì)呈現(xiàn)食管和腫瘤的解剖結(jié)構(gòu)及毗鄰結(jié)構(gòu),有助于臨床進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃,實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化外科的目標(biāo)。研究顯示,三維重建技術(shù)可以直觀地顯示食管癌的位置、長度和血管分布情況,為確保手術(shù)成功提供重要依據(jù),有助于減少手術(shù)中對(duì)患者重要臟器的盲目探查。有學(xué)者采用三維重建模型在術(shù)前對(duì)腫瘤的可切除性進(jìn)行評(píng)估,可協(xié)助手術(shù)醫(yī)師了解患者的個(gè)體化差異,同時(shí)還對(duì)食管和周圍血運(yùn)情況進(jìn)行分析,全面了解是否存在變異血管,避免手術(shù)過程中對(duì)血管結(jié)扎錯(cuò)誤而導(dǎo)致并發(fā)癥發(fā)生。有研究發(fā)現(xiàn),在食管癌手術(shù)過程中對(duì)胃周動(dòng)脈的處理較為復(fù)雜,主要是因?yàn)槿梭w胃右動(dòng)脈起源變異性大,部分患者存在胃左動(dòng)脈起源自副肝左動(dòng)脈、肝總動(dòng)脈或肝固有動(dòng)脈,在制作管狀胃時(shí)進(jìn)行動(dòng)脈剝離或者結(jié)扎需要十分小心,防止對(duì)副肝左動(dòng)脈造成損傷,一旦處理不當(dāng)就會(huì)導(dǎo)致供血區(qū)域發(fā)生壞死。本研究的三維重建結(jié)果顯示,淋巴結(jié)陽性患者的淋巴結(jié)CT 值高于淋巴結(jié)陰性患者,淋巴結(jié)長徑、短徑均長于淋巴結(jié)陰性患者,淋巴結(jié)體積大于淋巴結(jié)陰性患者,差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(

        P

        <0.05)。提示三維重建可以通過淋巴結(jié)體積和形態(tài)更準(zhǔn)確地評(píng)估淋巴結(jié)是否轉(zhuǎn)移,對(duì)于手術(shù)中淋巴結(jié)清掃術(shù)式的選擇具有重要意義。可見,三維重建技術(shù)可對(duì)變異血管進(jìn)行全方位了解,術(shù)者通過術(shù)前觀察可以避免術(shù)中扎錯(cuò)相應(yīng)血管,避免并發(fā)癥發(fā)生,而且通過仔細(xì)觀察及測(cè)量可在保證周圍重要臟器安全的前提下,提高術(shù)中完整切除淋巴結(jié)的成功率。

        本研究說明三維重建模型在術(shù)前規(guī)劃及術(shù)中指導(dǎo)中均具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值,能夠清晰、立體地展示食管癌和淋巴結(jié)的毗鄰解剖結(jié)構(gòu),為臨床開展精準(zhǔn)治療提供參考依據(jù)。但是由于入組患者數(shù)量少,模型的建立及數(shù)據(jù)的測(cè)量存在一定的主觀性,因此還需進(jìn)一步擴(kuò)大樣本量深入論證分析。

        綜上述所,基于CT模型的三維重建技術(shù)有助于明確食管癌的具體病變位置、長度及毗鄰結(jié)構(gòu),對(duì)食管癌術(shù)前診斷和治療策略的制訂具有重要意義。

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