CT三維重建在肝膽外科的應用現狀

姜 超，王海久，任 利，陽丹才讓，侯立朝，周 灜，溫 浩，樊海寧

(1青海大學附屬醫院 肝膽胰外科，西寧 810000；2 青海省包蟲病研究重點實驗室，青海大學包蟲病省級重點實驗室，西寧 810000;3 新疆醫科大學第一附屬醫院 消化血管外科中心肝膽包蟲病科，烏魯木齊 830054)

CT三維重建在肝膽外科的應用現狀

姜 超1,2，王海久1,2，任 利1,2，陽丹才讓1,2，侯立朝1,2，周 灜1,2，溫 浩3，樊海寧1,2

(1青海大學附屬醫院 肝膽胰外科，西寧 810000；2 青海省包蟲病研究重點實驗室，青海大學包蟲病省級重點實驗室，西寧 810000;3 新疆醫科大學第一附屬醫院 消化血管外科中心肝膽包蟲病科，烏魯木齊 830054)

隨著影像技術的發展，CT三維重建技術已廣泛應用于肝膽外科的臨床實踐中。CT三維重建能夠將二維圖像進行分割重建形成三維投影圖像，可清晰地顯示病灶位置與肝內管道系統之間的關系，對術前評估肝體積，制訂診療決策，術中精準操作及術后個體化管理等具有重要價值，推進了肝膽外科和微創技術不斷發展，在臨床應用上顯示出了極大的前景。

計算機斷層掃描； 成像,三維； 肝疾病； 膽道外科手術； 綜述

三維重建技術是通過計算機圖像處理技術對CT和MRI的二維圖像進行分割重建導出三維模型[1]，進而可以從任意視角進行觀察的三維投影圖像。三維重建技術可協助術前觀察病灶大小、形狀和空間位置等定性或定量信息，評估病灶和正常組織之間的關系，評估器官流入和流出道，使全方位觀察實體器官成為可能，從而將精準醫學和個體化診治理念與臨床實踐緊密結合。目前三維重建技術已經普遍應用于臨床和教學，現就三維重建在肝膽外科臨床應用的相關文獻作一總結。

1 三維重建技術在肝臟外科的應用

肝占位性病變包括肝惡性腫瘤(原發性肝癌、轉移性肝癌等)、肝良性腫瘤(肝血管瘤、肝腺瘤、肝纖維瘤等)、肝囊腫、肝包蟲病等。根治性外科手術是治療絕大多數肝良惡性腫瘤的一線治療方法。但肝臟解剖結構復雜、脈管變異較多，文獻[2-3]記載門靜脈變異率為3.6 %～35%，是肝臟手術的難點所在。獲益于CT、MRI的三維重建影像技術的發展，肝臟外科不斷涌現出非原位肝切除、聯合肝臟離斷和門靜脈結扎的分期肝切除術等新型術式，取得了較為滿意的療效。三維重建可從任意角度顯示肝臟病灶的位置及其與周圍血管的空間毗鄰關系，能夠將立體肝臟及肝內管道系統的走行一并呈現。在肝內管道的研究[4-5]中，通過三維重建可以發現肝靜脈的變異和分型，了解肝短靜脈的分布、大小和數量，對預防術中肝短靜脈損傷和術后肝淤血有重要意義。

1.1 三維重建在肝占位性病變中的應用 何翼彪等[6]和范應方等[7]對三維重建應用于肝癌和肝包蟲病分別進行了研究，結果表明重建后的圖像能夠清晰地顯示病灶與肝內管道的關系，術前通過精細的手術規劃，應用三維重建測得的肝體積與實際切除的肝體積無明顯差異，并且應用三維重建技術后可明顯縮短手術時間、減少術中出血量、降低術后并發癥的發生率及復發率。嬰幼兒在行肝腫瘤切除手術時，術前三維重建模型能夠對手術可行性進行評估，預測術后肝功能[8]。行血管瘤手術治療時，項楠等[9]術前應用三維重建技術確定結扎血管，以防止手術出血。此外，胡志剛等[10]率先報道應用三維重建技術成功對1例肝細胞癌患者實施聯合肝臟離斷和門靜脈結扎的分階段肝切除術，通過一期結扎門靜脈右支，將左右半肝離斷，此時術前評估剩余肝體積為195 ml，占標準肝體積的16%。術后3周再次行三維重建測得的剩余肝體積為394 ml，占標準肝體積的33%，二期成功行右半肝切除，術前三維重建手術規劃與實際手術相符，術后患者恢復良好。

1.2 三維重建在終末期肝臟疾病中的應用 右半肝活體肝移植目前仍是成人活體肝移植的主要術式，因右半肝的解剖復雜，術前對流出道、流入道和膽道引流的詳細評估至關重要[11]。術前的肝臟三維重建可以準確的顯示肝內管道的走行、有無變異，對外科醫生移植術前明確肝門血管情況，預制訂肝門重建方案及術中快速準確地進行肝門血管吻合有著重要的意義[12-13]。對于肝體積的測量，目前薄層螺旋CT被認為是實質臟器體積最準確的測量工具[14-15]。多排螺旋CT聯合三維重建技術，能夠準確地評估切除的肝臟體積與殘肝體積，誤差僅在5%左右[16]。在成人右半肝移植時，既要保證捐獻者剩余左肝的體積能夠滿足其本身需要，又要保證切取下的移植肝體積能夠滿足受者需要[17]，根據術前肝臟三維重建的評估，能夠保證供體與受體各自的有效肝體積，防止供體術后并發癥和受體術后的小肝綜合征[18]。對于終末期肝泡型包蟲病患者，溫浩等[19]首次利用三維重建技術進行術前評估，成功實施自體肝移植術并獲得良好的療效。Samstein等[20]報道了通過全腹腔鏡左肝切除活體肝移植的短期效果良好。值得注意的是，腹腔鏡肝移植手術較開腹手術有一定的弊端，尤其在供體存在血管或膽道變異的情況下，對術中大血管意外損傷的出血控制可能會受到腹腔鏡肝移植手術術野不佳及器械操作困難所限制[21]，對此術前行肝臟三維重建的意義即顯現出來。在2型肝動脈變異時的肝移植中，術前三維重建模型能夠實現對肝臟管道的離斷及移植肝臟血管手術吻合過程的三維仿真[22]。仿真的手術過程符合臨床手術過程，能夠有效節約術中血管重建時間，減少膽道系統因溫缺血而引發的并發癥。

2 三維重建技術在膽道外科的應用

膽道系統疾病包括膽石癥、膽管結石、化膿性膽管炎和膽道腫瘤等，因解剖位置與肝動脈、門靜脈相鄰，所以術前評估對于膽道手術的成功至關重要。有資料[23]報道，圍肝門部膽管的變異率為36%，大大增加了膽道手術的難度。螺旋CT三維重建作為一種無損傷性的影像學技術，可用于檢測膽管腔內外的病理改變，對膽道疾病的診斷具有重要價值[24]。范應方等[25]應用三維重建技術可清晰顯示肝內膽管樹，甚至四級肝內膽管，能夠發現膽管的變異，結石的大小、數量、位置以及狹窄或擴張，膽管的長度和直徑，膽管和肝內血管系統的空間結構情況等，對于膽道結石行取石術或行手術切除都有重要意義。通過術前對肝臟和膽囊結石數據進行三維可視化及虛擬手術研究，不僅可顯示膽囊三角區的組織結構形態及周圍炎性浸潤情況，還可以進行術前演練，優化手術方案，評價腹腔鏡手術的可行性，提高手術安全性，降低并發癥發生率，減少再手術的機會[26-27]。

目前關于肝移植術后膽道缺血性病變的防治和肝外膽管的血供等問題不斷出現[28]。據報道[29]肝外膽管出血、損傷引起的膽管狹窄和膽道吻合口瘺的發生均可能與膽管血供的損傷有關，因此膽管的血供問題應予以重視。通過基于亞毫米CT掃描數據的三維重建能夠精確顯示肝外膽管及其各部分血供的分布，對于了解肝外膽管血供和膽囊動脈分型具有重要意義[30]。當肝外膽管發生出血時，可以根據出血的部位結扎相應的供血動脈。在行膽總管探查術或膽腸吻合術時，肝外膽管及其血供的三維重建可顯示肝外膽管前壁有無橫跨的供血動脈，可分別指導切開和吻合部位的選擇，避免損傷膽管供血動脈，防止術后發生膽管缺血性狹窄或膽漏等并發癥。

在膽道惡性腫瘤中肝門部膽管癌占60%～70%，且發病率有逐年升高的趨勢[31]。根治性手術切除是目前公認的肝門部膽管癌的最佳治療方法[32]。通過三維重建技術，對于預測手術切緣陰性的準確率高達94.4%[33]，可用于術前規劃手術方案，為根治性切除提供重要依據。據報道[34]64排CT膽道和血管三維重建在準確評估肝門部膽管癌的膽道和血管侵犯、術前診斷、可切除性和安全性評估中均有較高價值。既往研究[35-36]顯示，采用三維重建技術結合影像技術指導肝門膽管癌手術完全可替代有創的膽道和血管造影。

3 結論

CT三維重建技術的優點在于空間立體感強，可進行任意旋轉、切割及測量，較常規圖像更為清晰、直觀，通過旋轉可以在三維空間的任意位置、任意角度直觀立體地顯示病灶與周圍結構的空間位置關系。術前三維重建對于肝體積的測量和評估與實際手術切除的肝體積誤差較小，基本能夠滿足對肝切除和肝移植的術前體積評估。此外，三維重建所提供的仿真手術能夠幫助外科醫生在手術前制訂合理的個體化手術方案，對選擇最佳手術方式、增加手術成功率、減小手術損傷、減少手術時間、降低手術風險和并發癥的發生等具有十分重要的意義。另一方面，在臨床教學中通過三維重建圖像可以清晰地顯示肝內管道及其走行，從而改變了傳統的醫學教學模式。

4 不足和展望

盡管數字技術對醫學的發展貢獻巨大，但是也存在其局限的一面，如在行肝臟和血管三維重建過程中，無法準確識別肝臟輪廓和肝內血管，需手工進一步修改。完整制作一個肝臟三維重建模型需30 min左右，加之術前討論和手術模擬亦需要30 min左右，大大占用了外科醫生的醫療時間。三維重建軟件對CT影像的要求較高，多需薄層掃描，對于血管顯影的抓拍也要求嚴格，這些因素均為開展三維重建技術的前提條件。此外，目前流行的三維重建軟件大多為國外研發，我國自主研發的相關軟件較少，尚未得到較好的推廣，且三維重建軟件價格較高，對于技術普及實施較困難。

通過對既往文獻的回顧，三維重建技術的不斷發展和臨床應用推進了肝膽外科和微創技術不斷的興起，顯示出了極大的前景[37]。相信今后的三維重建圖像與新興的三維打印技術的完美結合將為肝膽外科手術保駕護航，成為肝膽外科迎接新挑戰的一把利器。

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引證本文：JIANG C,WANG HJ,REN L,et al.Application status of three-dimensional CT reconstruction in hepatobiliary surgery[J].J Clin Hepatol,2017,33(2):389-393.(in Chinese)

姜超，王海久，任利，等.CT三維重建在肝膽外科的應用現狀[J].臨床肝膽病雜志,2017,33(2):389-393.

(本文編輯：劉曉紅)

Application status of three-dimensional CT reconstruction in hepatobiliary surgery

JIANGChao,WANGHaijiu,RENLi,etal.

(DepartmentofHepatopancreatobiliarySurgery,TheAffiliatedHospitalofQinghaiUniversity,Xining810000,China)

With the development of imaging technology,three-dimensional CT reconstruction has been widely used in hepatobiliary surgery.Three-dimensional CT reconstruction can divide and reconstruct two-dimensional images into three-dimensional images and clearly show the location of lesion and its relationship with the intrahepatic bile duct system.It has an important value in the preoperative assessment of liver volume,diagnosis and treatment decision-making process,intraoperative precise operation,and postoperative individualized management,and promotes the constant development of hepatobiliary surgery and minimally invasive technology,and therefore,it holds promise for clinical application.

tomography,spiral computed； imaging,three-dimensional； liver diseases； biliary tract surgical procedures； review

10.3969/j.issn.1001-5256.2017.02.041

2016-11-08；

2016-11-25。

青海大學中青年科研基金(2014-QYT-1/2013-QYY-4)；青海省科技廳項目(2012-N-536/2016-SF- A5)

姜超(1989-)，男，主要從事普外科基礎與臨床研究及包蟲病方面的研究。

溫浩，電子信箱：dr.wenhao@163.com；

樊海寧，電子信箱：fanhaining@medmail.com.cn。

R445； R656

A

1001-5256(2017)02-0389-05