吳文博 張霄鵬 薛文飛 趙慶濤 王會恩 張華 袁征 段國辰

隨著低劑量薄層胸部CT在臨床上的廣泛應用，使得肺小結(jié)節(jié)的檢出率增高。在胸腔鏡下肺葉切除技術(shù)成熟的前提下，胸部CT聯(lián)合三維重建推動了肺段切除術(shù)的進展。三維重建不僅能從立體視覺上精準定位肺內(nèi)小結(jié)節(jié)，發(fā)現(xiàn)變異的血管、支氣管，而且還可依據(jù)距肺結(jié)節(jié)2 cm安全區(qū)域預估其切除范圍，盡可能多地保留肺組織，充分保留肺功能，在精準肺段切除術(shù)中發(fā)揮著重要作用[1]。本研究探討平掃及增強胸部CT聯(lián)合三維重建在胸腔鏡解剖性肺段切除手術(shù)中的意義。

對象與方法

一、對象

2019年3月～2021年1月我院胸外科完成的胸腔鏡解剖性肺段切除術(shù)病人40例，男11例，女29例；平均年齡(55.15±9.56)歲。均為體檢發(fā)現(xiàn)肺部結(jié)節(jié)。其中22例術(shù)前行胸部平掃CT及三維重建(平掃重建組)，18例術(shù)前行胸部增強CT及三維重建(增強重建組)。術(shù)前常規(guī)行肺功能、心臟彩超、肝膽胰脾腎及腎上腺超聲、心電圖、血氣分析及肺腫瘤四項、胃泌素釋放肽前體檢查。根據(jù)具體情況行骨掃描、腦磁共振及正電子發(fā)射計算機斷層顯像等檢查。納入標準：(1)無明顯手術(shù)禁忌證；(2)周圍型磨玻璃結(jié)節(jié)，最大直徑≤2 cm，且胸部CT 顯示磨玻璃密度影成分≥50%,或影像學監(jiān)測證實腫瘤倍增時間≥400天；(3)術(shù)中快速冰凍病理檢查提示為不典型腺瘤樣增生(atypical adenomatous hyperplasia，AAH)、原位癌(adenocariconoma in situ，AIS)、微浸潤癌(microinvasive adenocariconoma，MIA)和貼壁生長為主的浸潤性腺癌(invasive adenocariconoma,IA)，且 N1和N2組淋巴結(jié)采樣陰性；(4)單純行楔形切除困難，周圍型病灶為良性病變、癌前病變或孤立性轉(zhuǎn)移癌。手術(shù)難度等級劃分標準[2]：一般難度包括右上葉尖段切除(RS1)、右上葉后段切除(RS2)、右上葉尖后段切除(RS1+S2)、左上葉尖后段切除(LS1+2)、右肺或左肺下葉背段切除(R/LS6)、左肺上葉舌段切除(LS4+S5);中等難度包括右肺下葉內(nèi)基底段切除(RS7)、右/左肺下葉前基底段切除(R/LS8)、右肺或左肺上葉前段切除(R/LS3)；復雜難度包括右肺或左肺下葉外基底段切除(R/LS9)、右肺或左肺下葉后基底段切除(R/LS10)、亞段切除、除RS1+S2、LS4+S5外的聯(lián)合段切除、聯(lián)合亞段切除、段+亞段切除。病人性別、年齡、術(shù)前吸煙、肺結(jié)節(jié)最大直徑及術(shù)后病理數(shù)據(jù)見表1。結(jié)果顯示，兩組比較差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。

表1 兩組一般特征比較

二、方法

術(shù)前下載胸部CT影像的DICOM數(shù)據(jù),使用Mimics Medical 21.0及3-matic Medical 13.0軟件進行三維重建。利用平掃CT進行三維重建時間約50～70分鐘，增強CT約20～30分鐘，在電腦上可自由旋轉(zhuǎn)調(diào)整視野，清晰地顯示肺結(jié)節(jié)位置，肺靜脈、肺動脈及支氣管走行，以結(jié)節(jié)為中心顯示出2 cm安全切緣，手術(shù)小組進行術(shù)前討論，規(guī)劃出最佳的手術(shù)方案及手術(shù)路徑(圖1和圖2)。部分肺部結(jié)節(jié)較小、較淡，考慮術(shù)中難以快速定位病灶，則在CT引導下使用Hook-wire帶鉤鋼絲進行術(shù)前定位。術(shù)中行靜脈吸入復合全麻雙腔支氣管插管。手術(shù)操作孔位于腋前線至鎖骨中線第3～5肋間,切口長3.5～4.0 cm,腔鏡孔位于腋中線第7～8肋間,切口長1.0 cm。依據(jù)肺三維重建圖像及術(shù)前規(guī)劃，術(shù)中精準辨別并離斷靶段動脈、靶段靜脈及支氣管。手術(shù)中盡可能沿肺靶段動脈、靜脈的血管鞘向遠端解剖游離，避免誤切。切斷靶段血管及支氣管后，以保留的段間靜脈為導向，沿遠端支氣管和血管殘端繼續(xù)向深部游離，以更好地切開縫合靶段間肺組織。使用“肺膨脹-萎陷”法確定段間平面并以電鉤或氬氣刀標記，以標記點及保留的段間靜脈為指引，用腔鏡切割縫合器依次離斷靶段肺組織。常規(guī)給予N1及N2組淋巴結(jié)采樣，連同靶肺組織送術(shù)中快速冰凍病檢(若淋巴結(jié)采樣病理陽性，則改為肺葉切除及系統(tǒng)淋巴結(jié)清掃，本研究已排除術(shù)中淋巴結(jié)病理陽性者)。手術(shù)結(jié)束后常規(guī)進行創(chuàng)面止血及漏氣檢測，根據(jù)漏氣情況進行縫合或者止血材料覆蓋。溫蒸餾水沖洗胸腔，于觀察孔位置常規(guī)放置胸管。

A：胸部平掃薄層CT檢查顯示右上肺前段(RS3)磨玻璃結(jié)節(jié)影；B：支氣管三維重建顯示，結(jié)節(jié)位于B3區(qū)域；C：三維重建顯示右肺動脈解剖結(jié)構(gòu);D:三維重建顯示右肺靜脈解剖結(jié)構(gòu)；E：術(shù)前規(guī)劃手術(shù)路徑，切除順序：V3a+b→V3c→A3→B3；F:以結(jié)節(jié)為中心向外周顯示2 cm安全區(qū)域，僅累積RS3區(qū)域；G與H:術(shù)前三維重建與術(shù)中實況進行1∶1比對驗證。圖中縮寫：B—支氣管；S—肺段；A—動脈；V—靜脈

A：胸部增強薄層CT示左上肺結(jié)節(jié)影；B：支氣管三維重建顯示，結(jié)節(jié)位于B1+2c與B4a之間；C：三維重建顯示左肺動脈解剖結(jié)構(gòu)；D:三維重建顯示左肺靜脈解剖結(jié)構(gòu)；E：術(shù)前規(guī)劃手術(shù)路徑，切除順序：A4a→A1+2c→V4a*→B4a→B1+2c→V*；F: 以結(jié)節(jié)為中心向外周顯示2 cm安全區(qū)域，累積S1+2c+S4a區(qū)域；G與H:手術(shù)完成后對比圖片與術(shù)前規(guī)劃一致。圖中縮寫：B—支氣管；S—肺段；A—動脈；V—靜脈。V4a*：位于左肺上葉上舌段外亞段(S4a)的亞段內(nèi)；V*：位于左肺上葉尖后段的外亞段(S1+2c)與上舌段外亞段(S4a)之間

三、統(tǒng)計學方法

結(jié)果

全組均經(jīng)術(shù)前三維重建后完成胸腔鏡手術(shù)，手術(shù)切除肺段位置和例數(shù)見表2。術(shù)中情況與重建圖像基本相符(圖1和圖2)，均參照三維重建結(jié)果完成手術(shù)，無“誤切、漏切、多切、少切”等情況發(fā)生。表3顯示，平掃重建組與增強重建組手術(shù)難度數(shù)據(jù)(分為一般、中等和復雜)占比相當，分別為 45.5%對44.4%、13.6%對11.1%和40.9%對44.4%。兩組手術(shù)時間、術(shù)中出血量、術(shù)后胸管引流量、術(shù)后胸管留置時間、術(shù)后住院時間作比較，差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)(因中等手術(shù)難度入組數(shù)較少，兩組之間未進行統(tǒng)計學分析)。術(shù)后病理:良性結(jié)節(jié)2例，包括機化性肺炎1例，硬化性肺細胞瘤1例;惡性38例，包括原位腺癌20例，微浸潤腺癌16例，浸潤性腺癌2例，均無淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移。

表2 手術(shù)切除肺段位置和例數(shù)

表3 兩組手術(shù)難度比較

討論

肺癌是我國發(fā)病率和死亡率最高的惡性腫瘤[3-4]。手術(shù)是早期肺癌根治的最主要治療方法，電視胸腔鏡手術(shù)創(chuàng)傷小、疼痛輕、康復快,已成為胸外科標準手術(shù)方式[5-7]。胸腔鏡下解剖性肺段切除技術(shù)不斷進步，對于周圍型早期肺癌、孤立性轉(zhuǎn)移腫瘤和良性病變，肺段切除術(shù)可以在完全切除病變的同時最大化的保留正常肺組織，是一種理想的治療方法[2]。僅通過二維CT很難準確定位病變的具體位置及局部解剖結(jié)構(gòu)，術(shù)前三維重建可精準識別解剖學變化，使得肺段切除得到了突飛猛進的發(fā)展[8-9]。

三維重建技術(shù)已廣泛運用于多學科領(lǐng)域。通過重建軟件，可將二維平面圖像還原出3D立體圖像，重建出各類器官的形態(tài)[10-12]。近年來，術(shù)前三維重建用于指導術(shù)中肺段切除已得到認可。孫超等[13]利用 Mimics軟件進行術(shù)前三維重建，回顧性分析48例胸腔鏡解剖性肺段切除手術(shù)的手術(shù)時間為(135.8±22.5)分鐘，術(shù)中出血量及術(shù)后胸管引流量分別為(89.6±39.3)ml和(513.9±123.5)ml，術(shù)后胸管留置時間及術(shù)后住院時間分別為(2.9±1.3)天 和(6.1±1.2)天，在三維重建的指導下行胸腔鏡解剖性肺段切除手術(shù)可達到精準的肺段切除。申江峰等[9]回顧性分析43例在術(shù)前三維重建下完成胸腔鏡解剖性肺段切除術(shù)病人的臨床資料，手術(shù)時間(110±8)分鐘，術(shù)中出血量(50.0±5.5)ml，術(shù)后住院時間(9.7±1.2)天。結(jié)合術(shù)前三維重建，可精準了解肺內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)，規(guī)劃手術(shù)方案，精確指導手術(shù)，使得胸腔鏡肺段切除術(shù)更為精準、安全、簡便、易行。劉慶文等[14]回顧性分析39例胸腔鏡下肺段手術(shù)病人的資料，均術(shù)前進行三維重建，顯示手術(shù)時間為(148.97±28.56)分鐘,術(shù)中出血量為(27.95±17.57)ml,胸腔引流時間為(4.21±1.95)天，術(shù)后住院時間為(6.95±1.68)天，提示術(shù)前三維重建聯(lián)合CT引導下Hook-wire定位肺結(jié)節(jié)有助于進行精準地肺段切除。本研究通過Mimics 21.0軟件對兩組進行三維重建，均能精準辨別出肺結(jié)節(jié)所在的靶段，依據(jù)結(jié)節(jié)與重建支氣管、血管的解剖關(guān)系,可以很直觀、準確地判斷出所需切除的肺段，兩組手術(shù)時間、術(shù)中出血量、術(shù)后引流量及術(shù)后住院時間與上述多中心的臨床數(shù)據(jù)一致。

使用胸部增強CT進行三維重建時需對強化時機進行一定的把控，一般選擇在動脈期，保證肺動脈及肺靜脈內(nèi)均有造影劑充盈，而且存在一定的密度差。因此，在二維CT上即可清晰地區(qū)分出肺動脈、肺靜脈血管，運用Mimics軟件對肺血管進行三維建模后，可以快速分離出肺動靜脈血管，而用平掃CT進行重建時，尤其在肺門部，因血管密度與周邊組織密度值較近，建模后肺血管與其周邊組織均會被重建出來，很難直接識別出肺動脈、肺靜脈血管。我們認為，利用平掃CT進行三維重建時需要具備扎實的肺部解剖根底，巧用解剖學特點，即肺段支氣管與相應動脈伴行，而肺靜脈走行于肺段之間構(gòu)成潛在的段間平面，具備這樣的解剖思維才能更加快速地在平掃二維CT上精準辨別出肺動靜脈血管。支氣管的重建效果與病人做檢查時的深吸氣程度及屏氣時長密切相關(guān)。使用平掃CT完成一個三維重建的平均時間比增強CT長30分鐘左右，兩組重建模型都能在術(shù)中與實際血管、支氣管達到精準比對，均可用于指導手術(shù)完成。增強CT對比平掃CT可明顯提高掃描的觀察效果，但行增強CT時，造影劑致過敏事件時有發(fā)生，輕者出現(xiàn)頭暈、蕁麻疹、喉頭水腫、支氣管痙攣、驚厥等，嚴重者甚至還可導致昏迷、休克及死亡等[15-16]。有研究報道，造影劑引發(fā)的腎病是導致急性腎損傷的第三大原因，占急性腎損傷住院病人的10%～25%[17]。使用平掃CT進行重建僅僅是分離血管時比增強CT相對復雜些，對于一個有解剖根底的胸外科醫(yī)師來說，多用半個小時的時間不僅可為病人省去一筆增強CT費用，還為病人規(guī)避了造影劑導致的過敏風險。

以往的研究多局限在胸部增強CT的基礎(chǔ)上進行三維重建，本研究共納入40例臨床數(shù)據(jù)，其中術(shù)前僅行胸部平掃CT 22例，胸部增強CT 18例，兩組均在微創(chuàng)胸腔鏡下順利完成手術(shù)，且術(shù)中情況與三維重建影像高度一致。平掃重建組與增強重建組之間無論從一般臨床特征及手術(shù)復雜程度上對比，還是從手術(shù)時間和術(shù)后恢復情況作比較均無明顯差異。因此，對于各種類型的肺段、肺亞段或聯(lián)合肺段、肺亞段及次亞段手術(shù)來講，術(shù)前行胸部平掃CT聯(lián)合三維重建即可實現(xiàn)精準的肺段切除且安全有效。