徐洪來，肖敏

（1.柳州市人民醫(yī)院,廣西 柳州 545006；2.欽州市第一人民醫(yī)院,廣西 欽州 535099）

0 引言

肝癌是我國(guó)常見的惡性腫瘤，是第2 位腫瘤致死病因[1]，嚴(yán)重威脅我國(guó)人民的生命和健康并造成了沉重的社會(huì)負(fù)擔(dān)。由于肝癌致病機(jī)制的復(fù)雜性、患者個(gè)體間的差異性以及各類臨床技術(shù)的局限性，目前的治療效果仍不理想。手術(shù)切除目前是肝癌的首選治療措施，對(duì)于BCLC0 期或A 期的患者，術(shù)后5年生存率可達(dá)60%以上，但術(shù)后5年內(nèi)仍有40%-70%的患者出現(xiàn)腫瘤復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移[2]。盡管腫瘤的術(shù)后復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移與多種因素相關(guān)，但肝癌切除手術(shù)的科學(xué)性、規(guī)范性也是其中一個(gè)重要因素。原發(fā)性肝癌中肝細(xì)胞癌占85%-90%，本研究中的肝癌專指肝細(xì)胞癌(Hepatocellular carcinoma，HCC)。

1 肝臟外科產(chǎn)生的基礎(chǔ)是肝臟解剖學(xué)

肝臟手術(shù)一直是建立在解剖學(xué)發(fā)展基礎(chǔ)之上的。1654年Glisson 首次提出了肝段的概念[3]。1888年,德國(guó)醫(yī)生 Carl Langenbuch 完成世界首例擇期肝切除術(shù)[4]，當(dāng)時(shí)，對(duì)肝臟的解剖學(xué)研究是基于肝臟表面的解剖性標(biāo)志，手術(shù)并發(fā)癥的出現(xiàn)幾率及手術(shù)死亡率都很高。隨著對(duì)肝臟內(nèi)部結(jié)構(gòu)有了深入了解，許多學(xué)者根據(jù)肝臟脈管分布提出不同的肝臟分段方案。包括以Glisson 系統(tǒng)分布為基礎(chǔ)、以肝靜脈主干為邊界的Couinaud 分段，基于膽管、動(dòng)脈系統(tǒng)的Healey 分段以及Takasaki 提出的根據(jù)Glisson 蒂的肝臟分段[5]等。其中，1954年提出的Couinaud分段方法在肝臟外科的應(yīng)用最為廣泛，為現(xiàn)代肝臟外科奠定了解剖學(xué)基礎(chǔ)。在以上研究的基礎(chǔ)上Goldsmith 等提出了規(guī)則性肝切除術(shù)的概念，即按照肝臟內(nèi)部解剖進(jìn)行肝葉、半肝等切除手術(shù)。但受到當(dāng)時(shí)影像學(xué)及手術(shù)技術(shù)、器械的限制，按規(guī)則性肝切除術(shù)理念行大范圍肝切除常導(dǎo)致術(shù)后出現(xiàn)肝功能衰竭。上世紀(jì)60年代，鑒于80%以上肝癌患者合并肝硬化，術(shù)后易發(fā)生肝功能不全，保留更多肝實(shí)質(zhì)的不規(guī)則性肝切除術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。該術(shù)式要求切緣距腫瘤至少1.0cm，而不注重肝內(nèi)脈管結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致出血、膽瘺等并發(fā)癥發(fā)生的概率升高；而且非解剖性肝段切除，也增加了術(shù)后腫瘤復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移的可能性。

2 解剖性肝癌切除術(shù)依賴于影像技術(shù)的發(fā)展

20 世紀(jì)80年代，解剖性肝切除術(shù)得到了越來越多學(xué)者的認(rèn)可[6]，其具體的理念為施行相對(duì)精確的亞肝段、肝段以及聯(lián)合肝段切除等手術(shù)方式，以達(dá)到良好的治療效果又能保留足夠的剩余肝體積及其解剖結(jié)構(gòu)的完整性。但解剖性肝切除術(shù)依賴于術(shù)前對(duì)肝臟脈管結(jié)構(gòu)清晰、立體的顯示，而當(dāng)時(shí)的影像顯示技術(shù)水平還不能滿足要求。

隨著超聲、CT、MRI 等影像學(xué)技術(shù)特別是血管增強(qiáng)及MRCP 等膽管顯示技術(shù)的出現(xiàn)及普及，使肝臟外科醫(yī)師能夠更清晰地分辨肝臟的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，極大地促進(jìn)了肝癌解剖性切除技術(shù)的發(fā)展。影像學(xué)的發(fā)展也對(duì)既往肝段的劃分提出了挑戰(zhàn)。Van Leeuwen 通過對(duì)CT 圖像的研究發(fā)現(xiàn)，肝段間裂和肝靜脈走行面之間并不存在直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系[7]。頭側(cè)肝靜脈的主干位置明確，較易確定肝段間分界；但在肝臟邊緣靜脈屬支較多且存在很多變異，實(shí)際上很難明確劃分肝段間的邊界。Wu 等發(fā)現(xiàn)，門靜脈分支穿越肝靜脈所在平面進(jìn)入其他肝段是很常見的現(xiàn)象[8]。相關(guān)研究也顯示，肝段間的界面是彎曲或凸凹不平的，而并不是規(guī)則的平面[9]。以上研究證明，肝靜脈走行界面作為肝段的解剖學(xué)邊界是存在爭(zhēng)議的。肝動(dòng)脈、肝靜脈以及門靜脈的分布及走行的變異也是常見現(xiàn)象。根據(jù)變異情況，Michels 分型將肝動(dòng)脈分成10 型，Cheng 分型將門靜脈分為7型，而肝靜脈也有相應(yīng)的Nakamura 分型[10-11]。而臨床實(shí)踐中，肝臟脈管的變異并不是僅僅限于以上變異類型。Fasel 等研究發(fā)現(xiàn)每個(gè)肝段的三級(jí)分支差異很大，其分支平均多達(dá)9-44支，而不僅是Couinaud 分段顯示的8 支門[12]。

傳統(tǒng)的各種肝臟分段方法是建立在群體解剖學(xué)基礎(chǔ)之上的，但不同個(gè)體間肝內(nèi)脈管系統(tǒng)的分布和走行存在著較大的差異。肝癌患者常合并肝硬化等病變，肝臟體積、形狀、脈管分布均可發(fā)生變化；腫瘤對(duì)脈管的壓迫、侵犯，脈管癌栓形成等也會(huì)導(dǎo)致肝臟結(jié)構(gòu)的變化。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的分段進(jìn)行肝臟手術(shù)難以保證剩余肝組織脈管結(jié)構(gòu)的完整性，從而增加術(shù)后肝功能衰竭、出血、膽瘺等手術(shù)并發(fā)癥的發(fā)生概率。而且肝癌細(xì)胞多沿門靜脈系統(tǒng)播散、轉(zhuǎn)移，荷瘤肝段的殘留可能增加腫瘤復(fù)發(fā)及轉(zhuǎn)移的機(jī)會(huì)[13]。臨床工作中發(fā)現(xiàn)，腫瘤?？绺味危踔量缍喔味位蚋稳~生長(zhǎng)。施行標(biāo)準(zhǔn)的肝段切除常導(dǎo)致切緣不夠或者切除范圍過大，從而影響腫瘤切除的根治性或增加術(shù)后肝功能衰竭的發(fā)生率。因此，目前的肝臟分段方法對(duì)于指導(dǎo)精準(zhǔn)的肝癌切除手術(shù)仍存在一定的局限性。

傳統(tǒng)的肝癌切除的術(shù)前規(guī)劃主要依靠CT 等二維的影像。肝臟外科醫(yī)生憑借經(jīng)驗(yàn)在頭腦中重建出肝臟內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)的3D 圖像并以此規(guī)劃及指導(dǎo)手術(shù)。這種重建出的圖像顯然具有模糊性并帶有較強(qiáng)的個(gè)人主觀性。

3 3D 數(shù)字技術(shù)使解剖性肝癌切除術(shù)不斷成熟

近年來，三維可視化技術(shù)逐漸被應(yīng)用于肝癌手術(shù)規(guī)劃。重建的超聲、CT、MRI 等3D 影像可相對(duì)直觀、立體地顯示肝臟腫瘤的位置以及與脈管的空間關(guān)系。借助自動(dòng)分割工具可實(shí)現(xiàn)對(duì)于腫瘤病灶、肝動(dòng)脈、門靜脈、肝靜脈的分別顯示。相關(guān)軟件可以計(jì)算出特定血管的灌注以及引流區(qū)域[14-15]。利用虛擬手術(shù)功能可以設(shè)置手術(shù)切面，模擬肝切除手術(shù)并計(jì)算腫瘤體積、擬切除及保留的肝臟體積。應(yīng)用3D 可視化技術(shù)進(jìn)行術(shù)前評(píng)估及手術(shù)規(guī)劃，顯著地提高了肝癌切除手術(shù)的精確性、安全性及根治性[16]。

但3D 可視化技術(shù)也存在其局限性。目前，3D 影像仍然主要是通過2D 屏幕顯示，復(fù)雜的肝內(nèi)脈管結(jié)構(gòu)相互重疊，雖然可多角度觀察，并借助旋轉(zhuǎn)圖像進(jìn)行空間結(jié)構(gòu)判斷，但空間立體感仍受到較大限制。借助相關(guān)軟件可以實(shí)現(xiàn)虛擬手術(shù)，但手術(shù)缺乏真實(shí)感，與實(shí)際手術(shù)差別較大。由于肝臟表面及實(shí)質(zhì)內(nèi)均缺乏明確的解剖標(biāo)志，也很難做到將規(guī)劃的手術(shù)方案準(zhǔn)確應(yīng)用于實(shí)際手術(shù)中。結(jié)合應(yīng)用術(shù)中超聲有助于顯示肝腫瘤和周圍的血管關(guān)系，并協(xié)助確定手術(shù)切面。但術(shù)中超聲本身為二維圖像，精確性不夠，誤差較大，并易受操作者主觀經(jīng)驗(yàn)影響。

隨著材料科學(xué)及數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，1986年誕生了3D 打印技術(shù)，具有個(gè)性化、速度快、精度高等優(yōu)勢(shì)。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，已被應(yīng)用于模型制作、植入物制造、組織工程，藥物研發(fā)試驗(yàn)等方面。近年來已有研究應(yīng)用透明材料制作能夠顯示脈管結(jié)構(gòu)及腫瘤的肝臟模型，并用于規(guī)劃手術(shù)。其提供的立體空間效果明顯優(yōu)于3D 可視化技術(shù)。Igami 等[17]將肝臟3D 打印模型應(yīng)用于小肝癌切除手術(shù)。方馳華等借助3D 打印規(guī)劃肝切除術(shù)，并在術(shù)中參照等比例肝臟模型指導(dǎo)手術(shù)[18]，從而起到一定的導(dǎo)航作用。但目前關(guān)于3D打印在肝臟手術(shù)中的應(yīng)用的研究仍主要限于手術(shù)規(guī)劃，在指導(dǎo)手術(shù)方面作用有限。

近年來，虛擬現(xiàn)實(shí)(Virtual Reality,VR)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(Augmented Reality,AR)、混合現(xiàn)實(shí) (Mixed Reality,MR)等3D 數(shù)字化虛擬影像技術(shù)也被應(yīng)用到肝臟手術(shù)中[19-20]。VR 技術(shù)可擺脫2D 屏幕對(duì)影像的限制，可以實(shí)現(xiàn)立體多角度對(duì)肝臟內(nèi)部機(jī)構(gòu)觀察，并進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃。AR、MR 還能夠?qū)⑿g(shù)中實(shí)際觀察圖像與虛擬影像相融合，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)肝內(nèi)解剖結(jié)構(gòu)的術(shù)中定位，發(fā)揮指導(dǎo)手術(shù)的作用[21]。目前，這些技術(shù)仍處于實(shí)驗(yàn)及起步階段，需要進(jìn)一步改進(jìn)及完善。

4 肝段定位與顯示技術(shù)的進(jìn)展

確定肝臟切除的切面是進(jìn)行肝切除術(shù)不可或缺的步驟。許多學(xué)者對(duì)肝段及手術(shù)切緣的定位及顯示進(jìn)行了探索以實(shí)現(xiàn)解剖性肝切除術(shù)。Takasaki 提出了肝蒂橫斷法，即在肝門區(qū)阻斷擬切除肝段的肝蒂，根據(jù)相應(yīng)肝段缺血導(dǎo)致的肝臟表面變色范圍進(jìn)行切緣定位[22]。該方法需要對(duì)肝門區(qū)進(jìn)行解剖，增加了手術(shù)難度以及相應(yīng)并發(fā)癥的發(fā)生，而且有時(shí)因肝蒂的解剖變異、位置深無法進(jìn)行結(jié)扎或阻斷經(jīng)常導(dǎo)致定位失敗。Makuuchi 對(duì)門靜脈注射染料法進(jìn)行了深入研究[23]。該方法通過術(shù)中超聲引導(dǎo)，穿刺擬切除肝段門靜脈分支，注入染料，再根據(jù)肝臟變色范圍進(jìn)行切面定位。但注射進(jìn)入門靜脈的染料易被血流稀釋導(dǎo)致顯示不持久及界面模糊，影響定位效果。而且由于解剖變異，或肝段門靜脈缺乏主干，常導(dǎo)致注射困難或失敗。近年來也有應(yīng)用熒光染料進(jìn)行腫瘤或肝段定位的相關(guān)研究[24-25]，取得了較好的效果。但在行肝段顯示時(shí)該方法與染料注射法類似，仍然存在定位不準(zhǔn)確或注射困難等問題。而且熒光顯示技術(shù)需要專門設(shè)備，操作也相對(duì)復(fù)雜。到目前為止，仍然缺乏理想的肝段劃分及顯示、定位技術(shù)。以肝段為基礎(chǔ)的解剖性肝癌切除術(shù)的具體術(shù)式及標(biāo)準(zhǔn)也沒有統(tǒng)一，需要進(jìn)一步規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化。

隨著生物醫(yī)學(xué)的進(jìn)步以及人們對(duì)醫(yī)學(xué)要求的不斷提高，循證醫(yī)學(xué)已漸漸不能滿足科學(xué)及社會(huì)發(fā)展的需求。近年來，個(gè)體化醫(yī)學(xué)(Personalized medicine)及精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)(Precision medicine)的概念相繼出現(xiàn)。在肝癌手術(shù)領(lǐng)域則體現(xiàn)為以最大化清除病灶、最大化保護(hù)肝臟功能以及最小化創(chuàng)傷為核心理念的精準(zhǔn)肝切除術(shù)[26]。肝臟解剖學(xué)、影像學(xué)、3D 數(shù)字技術(shù)及3D 打印技術(shù)的快速發(fā)展直接推動(dòng)了肝臟外科的進(jìn)步。但目前的肝臟分段方法、肝癌切除的術(shù)前規(guī)劃及手術(shù)操作還不能完全適應(yīng)個(gè)體化及精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的要求。隨著3D 數(shù)字技術(shù)的完善及創(chuàng)新，特別是人工智能的發(fā)展及應(yīng)用，必將極大地推進(jìn)肝癌精準(zhǔn)解剖性切除技術(shù)的發(fā)展。