王沖,劉洋,肖博,閆東杰,龔昌帆,韓毅,楊磊,劉樹(shù)庫(kù) （首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京胸科醫(yī)院,北京 101149）

肺部CT閱片是胸外科醫(yī)師的基本功，解剖性肺段切除手術(shù)是胸外科的重要手術(shù)方式[1]。熟悉肺血管在肺部CT中的位置、走行、變異、周?chē)馨徒Y(jié)情況，對(duì)學(xué)習(xí)、掌握解剖性肺切除手術(shù)有重要幫助。傳統(tǒng)的肺部CT教學(xué)以識(shí)別肺內(nèi)病灶為主，對(duì)肺段、亞段一級(jí)的支氣管、血管命名和對(duì)應(yīng)在CT上的位置講授較少，學(xué)員對(duì)肺血管缺少三維立體概念。三維重建可以直觀(guān)地看到肺血管的空間位置、走行、周?chē)馨徒Y(jié)情況等，因此，筆者將三維重建引入肺部CT教學(xué)，希望提高肺部CT教學(xué)的效果?，F(xiàn)將其教學(xué)方法、效果進(jìn)行匯報(bào)。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象 研究對(duì)象為2018年7月-2021年10月期間28位在我院學(xué)習(xí)、進(jìn)修、工作的低年資胸外科醫(yī)師，主要入組標(biāo)準(zhǔn)有：①胸外科碩士、博士在讀研究生；②從事胸外科5年以?xún)?nèi)的住院醫(yī)師、主治醫(yī)師；③對(duì)胸部CT有基本了解；④能夠看懂肺葉切除手術(shù)；⑤以前未使用過(guò)肺血管三維重建進(jìn)行解剖學(xué)習(xí)。

1.2 研究方法 本研究采用自身對(duì)照研究。

1.2.1 教學(xué)前基線(xiàn) 首先給予每位學(xué)員10位既往肺癌患者的CT片子（患者已行肺段切除術(shù)），要求學(xué)員：①寫(xiě)出每位患者病變所在肺段或亞段；②在CT上指出肺段所在的肺動(dòng)脈；③在CT上指出段間肺靜脈；④寫(xiě)出肺段支氣管分支、變異情況；⑤根據(jù)CT上的肺段氣管、血管位置，設(shè)計(jì)手術(shù)步驟。完成后對(duì)照10位患者的肺部三維重建及手術(shù)錄相進(jìn)行評(píng)分，每個(gè)要點(diǎn)2分，總分2×5×10=100分。

1.2.2 教學(xué) 利用Mimics21軟件對(duì)肺、支氣管、肺動(dòng)脈、肺靜脈進(jìn)行三維重建，支氣管和血管至少要到亞段一級(jí)。對(duì)照三維重建向?qū)W員講授：①在CT上識(shí)別亞段支氣管，掌握亞段支氣管的命名規(guī)則：常見(jiàn)的肺段支氣管分為兩個(gè)亞段，分別為a和b。a亞段命名原則為“頭、后、外”，即上下分布的兩個(gè)亞段，上為a；前后分布的，后為a；內(nèi)外分布的，外為a。當(dāng)有三個(gè)亞段時(shí)，則根據(jù)順序命名為c。在CT和三維重建模型上識(shí)別各亞段支氣管位置，并講解常見(jiàn)變異，如右上葉支氣管的“二開(kāi)口”、“四開(kāi)口”等。

②識(shí)別肺段動(dòng)脈：肺動(dòng)脈一般與支氣管伴行，越到遠(yuǎn)端兩者越緊密。肺動(dòng)脈的命名與支氣管相同，肺動(dòng)脈和支氣管構(gòu)成了肺段或亞段的核心。在CT和三維重建模型上識(shí)別各亞段動(dòng)脈位置，并講解常見(jiàn)變異，如左上葉縱膈型A4+A5、A5動(dòng)脈由A8發(fā)出、兩支A（1+2）c動(dòng)脈、A（1+2）a和b不共干等。

③識(shí)別肺段靜脈：肺靜脈在遠(yuǎn)端走行于氣管之間，構(gòu)成段間或亞段間平面，是區(qū)分不同肺段的重要標(biāo)志。肺靜脈變異較大，因其不伴氣管走行，故命名缺少規(guī)律，是教學(xué)的難點(diǎn)。在三維重建模型上，可以直觀(guān)地看到靜脈走行、位置，快速地辨認(rèn)靜脈所分割的肺段或亞段，再結(jié)合圖譜和CT就可以了解各亞段靜脈的位置。

④識(shí)別病灶所在肺段：如果病變位于肺野內(nèi)2/3，可以通過(guò)氣管、肺動(dòng)脈來(lái)確定；若病變位于肺野外1/3，則通過(guò)段間靜脈平面確定。

⑤如何設(shè)計(jì)手術(shù)：首先確定病灶所在肺段，以病灶為中心，做一個(gè)半徑2cm的圓球，圓球所在的肺段為切除范圍。若切除范圍包含多個(gè)亞段，則行聯(lián)合亞段切除；其次，識(shí)別需要切除肺段或亞段的支氣管和動(dòng)脈數(shù)量、位置；最后，段間靜脈需要保留。

1.2.3 以右肺上葉前段（RS3）為例教學(xué)

1.2.3.1 首先根據(jù)病變與支氣管的位置，確定病灶所在肺段，圖1顯示病變正對(duì)著右肺上葉前段外亞段（B3a），故該病變位于前段S3的a亞段。

圖1 病灶所在肺段，右肺上葉前段分支及命名

1.2.3.2 根據(jù)氣管（B3a和B3b），識(shí)別伴行的動(dòng)脈（A3a和A3b），兩支動(dòng)脈匯合形成A3，見(jiàn)圖2。此外，在三維重建上，前段還有一細(xì)小動(dòng)脈，在CT上很容易忽略，即前升支動(dòng)脈（圖2A、B、E）。

1.2.3.3 該病變位于S3，切除S3需要保留S1與S3、S2與S3之間的段間靜脈，它們分別為V1b和V2c。在三維重建模型上識(shí)別該動(dòng)脈后，再找到CT上對(duì)應(yīng)的位置（圖2C、D、E）。

圖2 右肺上葉前段動(dòng)脈、靜脈、支氣管重建模型及在CT上的位置

1.2.3.4 手術(shù)規(guī)劃 病灶位于S3a段，但單純切除S3a不能保證足夠切緣，故需行S3段切除，需要切除的血管和氣管有A3（a/b）、B3（a/b）、V3b，需要保留段間靜脈V1b和V2c。

1.2.4 教學(xué)后評(píng)估 再次給予每位學(xué)員另外10位患者的胸部CT片子，按照之前五個(gè)問(wèn)題進(jìn)行回答，回答完畢后在后續(xù)手術(shù)中進(jìn)行驗(yàn)證并打分。學(xué)員評(píng)價(jià)：分別從自我提高、教學(xué)合理性、與傳統(tǒng)教學(xué)相比、對(duì)臨床幫助、總體評(píng)價(jià)五個(gè)維度進(jìn)行評(píng)分，每項(xiàng)20分，總分100分。

1.3 統(tǒng)計(jì)方法 以Excel錄入每位學(xué)員基本信息及得分情況，使用SPSS進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，主要統(tǒng)計(jì)方法為配對(duì)樣本t檢驗(yàn)，P＜0.05表示有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 教學(xué)前28位學(xué)員平均分為（54.1±5.2），符合正態(tài)分布；教學(xué)后學(xué)員平均分為（68.6±5.1），符合正態(tài)分布，分?jǐn)?shù)提高有顯著統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001）。教學(xué)前，單張?jiān)嚲淼钠骄郑?.4±0.4），符合正態(tài)分布；教學(xué)后，單張?jiān)嚲砥骄郑?.9±0.4），符合正態(tài)分布，P＜0.001。通過(guò)比較分析所有試卷五道題目得分情況，第二題和第三題得分最低，說(shuō)明識(shí)別肺動(dòng)脈和肺靜脈是難點(diǎn)，這也是教學(xué)的難點(diǎn)和重點(diǎn)；第一題和第四題得分最高，說(shuō)明通過(guò)CT判斷病灶所在肺段和識(shí)別相應(yīng)支氣管難度不大。肺血管三維重建教學(xué)后，每項(xiàng)題目得分較前均顯著增加，但題目2和題目3得分仍為最低，得分率不足50%，尤其以題目3為甚。見(jiàn)表1。

表1 28位學(xué)員在教學(xué)前后得分情況

2.2 學(xué)員對(duì)三維重建教學(xué)的評(píng)價(jià) 學(xué)員對(duì)本教學(xué)方法總體評(píng)分為（93.0±3.1），與傳統(tǒng)教學(xué)相比的評(píng)分為（19.0±1.2），詳見(jiàn)表2。

表2 28位學(xué)員對(duì)教學(xué)評(píng)分

3 討論

3.1 傳統(tǒng)教學(xué)的不足 胸部CT閱片是胸外科醫(yī)師的基本功，學(xué)習(xí)的過(guò)程一般是從識(shí)別病灶、判斷良惡性，到根據(jù)CT預(yù)判手術(shù)方式、手術(shù)要點(diǎn)和難度。后者的關(guān)鍵是對(duì)肺血管、支氣管、肺內(nèi)鈣化淋巴結(jié)的辨認(rèn)[2]。常規(guī)教學(xué)方法是通過(guò)二維CT學(xué)習(xí)，但其不夠直觀(guān)，學(xué)員不容易將CT和術(shù)中血管情況一一對(duì)應(yīng)。肺血管三維重建是連接二維CT和術(shù)中血管實(shí)際走行的橋梁，有助于學(xué)員快速提高CT閱片能力。此外，研究納入的學(xué)員均已在臨床工作，平時(shí)CT讀片學(xué)習(xí)多以自學(xué)或碎片式教學(xué)為主，缺少系統(tǒng)性，本研究對(duì)每位學(xué)員進(jìn)行系統(tǒng)性授課，學(xué)員對(duì)授課效果滿(mǎn)意度較高。

3.2 學(xué)生對(duì)肺解剖的掌握不足 教學(xué)前，學(xué)員已有一定的CT閱片基礎(chǔ)，對(duì)于病灶所在的肺段和支氣管（第一題和第四題）回答得分較高，但對(duì)肺動(dòng)脈、肺靜脈掌握較差，主要體現(xiàn)在第二題和第三題得分率較低（不足30%），這也與臨床實(shí)際情況相符合：肺靜脈走行于段間或亞段之間，變異較大，直接在CT上辨認(rèn)有一定難度。但若結(jié)合重建模型，則可以很快看出靜脈所在段間平面，有助于提高閱片能力，因此，肺血管的識(shí)別是教學(xué)的重點(diǎn)[3]。

3.3 三維重建教學(xué)的特點(diǎn) 通過(guò)將DICOM格式影像導(dǎo)入mimics軟件可以比較容易地進(jìn)行肺和血管重建，在重建的模型上，識(shí)別所需肺段的動(dòng)脈、靜脈更加容易、直觀(guān)[4]。同時(shí)，通過(guò)簡(jiǎn)單的操作，能將三維圖像上的位置和二維CT上的位置一一對(duì)應(yīng)，幫助學(xué)員更好地構(gòu)建立體解剖（見(jiàn)圖1、2）。教學(xué)的重點(diǎn)是指導(dǎo)學(xué)員識(shí)別肺血管、支氣管之間的淋巴結(jié)，講述常見(jiàn)肺段手術(shù)的難點(diǎn)等。通過(guò)這樣學(xué)習(xí)后，即使不再對(duì)照三維重建模型，學(xué)員也可以在二維CT上發(fā)現(xiàn)目標(biāo)肺段動(dòng)脈、靜脈、支氣管的位置、走行。這種學(xué)習(xí)成效主要體現(xiàn)在第二題、第三題分?jǐn)?shù)較以前明顯提高。既往也有使用3D打印肺模型進(jìn)行教學(xué)的報(bào)道，教學(xué)方法、結(jié)果與本研究類(lèi)似[5]。但相對(duì)于3D打印模型，直接在電腦上進(jìn)行肺血管3D識(shí)別有如下優(yōu)勢(shì)：①成本低，無(wú)需打印材料、人工費(fèi)用；②僅需關(guān)注所切肺段肺葉的血管，其他肺葉的血管可以不必重建；③可以放大、縮小、透視、旋轉(zhuǎn)等多角度觀(guān)看，也可以制作成視頻用于交流；④3D打印耗時(shí)長(zhǎng)，手術(shù)量大時(shí)可能來(lái)不及打印，使用后的模型會(huì)造成浪費(fèi)。

3.4 本研究和教學(xué)方法的局限性 ①肺血管變異很多，教學(xué)使用的CT也并不一定是標(biāo)準(zhǔn)答案，只有多閱片、多上手術(shù)，才能了解肺血管常見(jiàn)變異，減少術(shù)中意外；②即使通過(guò)學(xué)習(xí)，肺血管識(shí)別準(zhǔn)確率提高很多，但題目二、三總得分仍不高，甚至不及格，提示仍有很大上升空間，理論需和實(shí)踐相結(jié)合，需要學(xué)員更多地積累臨床經(jīng)驗(yàn)；③部分醫(yī)院很難將DICOM格式影像資料導(dǎo)出，導(dǎo)致無(wú)法使用該方法教學(xué)。

綜上所述，肺段血管的識(shí)別是肺段切除術(shù)的難點(diǎn)，在日常教學(xué)中使用肺血管三維重建方法，可以幫助低年資胸外科醫(yī)師構(gòu)建立體解剖、提高閱片水平，值得在教學(xué)中推薦。