三維可視化技術(shù)在大肝癌精準(zhǔn)化切除中的應(yīng)用效果觀察

陳良 朱杰 李宏 陸才德 張學(xué)昌 鄭四鳴

根治性肝切除術(shù)是目前臨床治療大肝癌最有效的方法[1-2]。然而，根治性肝切除術(shù)中可能會(huì)同時(shí)切除大量完好的肝組織，影響患者術(shù)后肝功能。因此，一種可以證明結(jié)構(gòu)關(guān)系并提供相對準(zhǔn)確肝癌分期的數(shù)字模型對指導(dǎo)手術(shù)方式和預(yù)測患者預(yù)后意義重大。超聲、CT和MRI是診斷肝癌的常用輔助檢查手段。由于其實(shí)用性及可操作性，CT是目前診斷肝內(nèi)腫塊最常用的影像學(xué)檢查。CT可詳細(xì)顯示和評估肝動(dòng)靜脈和門靜脈，并重建血管三維圖像，可替代血管造影檢查。本研究采用Arigin三維重建軟件構(gòu)建肝臟和腫瘤的三維圖像模型，以此計(jì)算在不同手術(shù)方式下，肝臟、腫瘤和切緣的關(guān)系，預(yù)測患者的手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，觀察三維可視化技術(shù)在大肝癌精準(zhǔn)化切除中的應(yīng)用效果，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 對象和方法

1.1 對象 選取2015年9月至2017年6月寧波市醫(yī)療中心李惠利醫(yī)院收治的擬行根治性肝切除術(shù)的大肝癌患者43例。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）出現(xiàn)肝外轉(zhuǎn)移，有子灶，肝內(nèi)多發(fā)肝癌；（2）有介入、射頻消融及手術(shù)史者；（3）術(shù)后病理學(xué)檢查證實(shí)非肝細(xì)胞肝癌；（4）術(shù)后出現(xiàn)嚴(yán)重的麻醉及心腦血管并發(fā)癥。其中男27例，女16例；年齡42～81（63.4±14.8）歲；肝功能Child分級(jí) A級(jí)38例，B級(jí)5例。本組患者均為初診患者，術(shù)前均接受增強(qiáng)CT檢查。

1.2 方法 增強(qiáng)CT主動(dòng)脈峰升高時(shí)間18s，動(dòng)脈期末端30s，門靜脈期末端加150s，獲得動(dòng)脈、門靜脈和延遲期。掃描參數(shù)如下：準(zhǔn)直64行×0.5mm，龍門架轉(zhuǎn)速0.6s，截面厚度5mm，圖像重建增量1mm，120kVp，有效管電流時(shí)間充電，450mAs。

1.3 三維可視化圖像處理 Arigin三維重建軟件（昕健醫(yī)療技術(shù)有限公司）是自主研發(fā)用于醫(yī)學(xué)圖像處理的軟件。它通過分割二維CT圖像，構(gòu)建肝臟解剖結(jié)構(gòu)的高精度三維模型。三維建模包括以下步驟：（1）從每個(gè)器官提取CT數(shù)據(jù)并進(jìn)行準(zhǔn)確分割；（2）腫瘤、門靜脈、肝靜脈和肝實(shí)質(zhì)幾何測量及個(gè)體重建；（3）肝實(shí)質(zhì)、腫瘤和成像血管的體積測量；（4）根據(jù)肝血管的方向和直徑計(jì)算各區(qū)域血管灌注體積；（5）編輯切除后的肝臟圖案并實(shí)現(xiàn)三維效果。然后將上述片段的三維圖像重疊以產(chǎn)生顯示腫瘤定位的綜合三維圖像。體積計(jì)算按照以下公式：V=M/Σi=1dNi/Σj=1eLij=deM/Σi=1Ni/Σj=1Lij。其中 d 是兩層之間的距離，e是兩條線之間的距離，M是層數(shù)，Ni是i層中線的數(shù)量，Lij是i層的中j線的長度。采用該法來檢測血管容量、肝臟體積、腫瘤體積、切緣及殘肝體積等指標(biāo)。大肝癌虛擬切除三維可視化模型效果圖見圖1（插頁）。

1.4 觀察指標(biāo) 觀察并統(tǒng)計(jì)本組患者的手術(shù)切除方式與術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況；比較三維可視化模型與術(shù)中實(shí)際的腫瘤體積、手術(shù)切緣、腫瘤最大徑。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)軟件；計(jì)量資料以表示，三維可視化模型與術(shù)中實(shí)際情況的比較采用配對t檢驗(yàn)；P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 手術(shù)切除方式與術(shù)后并發(fā)癥 本組患者均順利完成手術(shù)，且無術(shù)中及術(shù)后死亡病例；行左半肝切除12例，右半肝切除14例，肝中葉切除5例，不規(guī)則切除12例；術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生情況為出血1例（2.3%），膽漏4例（9.3%），胸水9例（20.9%），腹水14例（32.5%）。

2.2 三維可視化模型與術(shù)中實(shí)際的腫瘤體積、手術(shù)切緣、腫瘤最大徑比較 見表1。

表1 三維可視化模型與術(shù)中實(shí)際的腫瘤體積、手術(shù)切緣、腫瘤最大徑比較

由表1可見，三維可視化模型與術(shù)中實(shí)際的腫瘤體積、手術(shù)切緣、腫瘤最大徑比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均P＞0.05）。

圖1 大肝癌虛擬切除三維可視化模型(a：右半肝切除；b：肝左三葉切除；c：肝右三葉切除；d：肝中葉切除)

3 討論

根治性肝切除術(shù)是目前治療大肝癌首選的方法，然而由于慢性肝病患者的肝功能儲(chǔ)備受損，術(shù)后發(fā)生肝功能衰竭的風(fēng)險(xiǎn)較大，因此精準(zhǔn)化切除腫瘤并盡可能地保留正常肝組織意義重大[2]。Lee等[3]建議在術(shù)前行MRI或術(shù)中造影了解肝臟組織與腫瘤的關(guān)系，有助于預(yù)防膽管損傷。Fang等[4]及Tian等[5]描述了一種基于CT掃描數(shù)據(jù)重建肝臟三維結(jié)構(gòu)的腹部圖像處理系統(tǒng)，用于計(jì)算肝臟及腫瘤的體積和判定血管走行，同時(shí)模擬不同方式的肝臟切除方案。然而，術(shù)前血管造影和CT掃描重建用于評估腫瘤切除可能性大小并確定切除線的報(bào)道不多。

眾所周知，肝功能儲(chǔ)備與肝細(xì)胞的數(shù)量和質(zhì)量高度相關(guān)，切除的正常肝臟體積越大，肝衰竭的風(fēng)險(xiǎn)越大[6]。因此，估計(jì)預(yù)切除的正常肝組織占全肝的百分比對患者術(shù)后肝功能有預(yù)測價(jià)值。本研究應(yīng)用Arigin三維軟件構(gòu)建大肝癌虛擬切除三維可視化模型，預(yù)測與手術(shù)切除相關(guān)的所有解剖結(jié)構(gòu)及手術(shù)后剩余殘肝量。這是一種快速、準(zhǔn)確、非侵入性的方法。有學(xué)者認(rèn)為在接受根治性肝切除術(shù)的大肝癌患者中，模擬預(yù)測的肝切除量與切除標(biāo)本的實(shí)際重量之間存在強(qiáng)烈的正相關(guān)[7]。本研究結(jié)果顯示，三維可視化模型與術(shù)中實(shí)際的腫瘤體積、手術(shù)切緣、腫瘤最大徑比較差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

部分大肝癌長在肝臟較粗管道的邊上，并產(chǎn)生壓迫，這種情況下的根治性肝切除術(shù)比較復(fù)雜。此外，位于肝臟Ⅳ、Ⅴ、Ⅷ段的大腫瘤通常與術(shù)中出血量呈正相關(guān)[8]。本研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)前的三維可視化模型有助于觀察門靜脈、肝靜脈解剖及變異的識(shí)別，確定最佳手術(shù)入路及切除線。門靜脈和肝動(dòng)脈的數(shù)字化重建可以清楚地區(qū)分肝臟第一肝門解剖學(xué)上的變化，幫助手術(shù)醫(yī)生能夠避免在術(shù)中損傷變異的肝臟血管。

綜上所述，三維可視化技術(shù)有助于大肝癌的精準(zhǔn)化切除，能為腫瘤與相鄰組織之間的空間關(guān)系提供可靠的術(shù)前三維視圖。