三維CT重建聯合吲哚菁綠熒光導航在胸腔鏡解剖性肺段切除術中的應用

王康武，王祖義，段貴新，陳劉成，汪國文，王安生，陳曉

雖然肺楔形切除術或亞肺葉切除術在獲得病理診斷和根治性治療上對周圍型肺小結節如肺磨病理樣病變（GGO）和轉移性肺腫瘤的效果較好，但對于浸潤性腺癌，解剖性肺段切除術顯得尤為重要。然而，解剖性肺段切除術需要確定肺血管和規劃差異的段間平面，在技術上比標準肺葉切除術更加復雜。已有外科醫生報道了采用三維CT（3D-CT）重建對肺結節進行術前定位，進而采用電視胸腔鏡手術（VATS）進行肺段切除的效果［1-4］。

術前了解肺血管和支氣管的個體變異對于手術的安全性很重要，尤其是進行解剖性肺段切除術。通脹通縮法是識別段間平面最常用的方法［5-6］，但這種方法在肺氣腫、肺放氣不充分時存在困難。吲哚菁綠熒光導航（ICGF）已被報告應用于各種組織標記［7-8］。本研究將3D-CT重建聯合ICGF應用于胸腔鏡解剖性肺段切除術，確定肺段血管和規劃差異的段間平面，為精準肺段切除提供理論依據，為胸腔鏡解剖性肺段切除術提供可靠的技術保障。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 前瞻性選取2017年1—12月在蚌埠醫學院第一附屬醫院胸外科進行胸腔鏡解剖性肺段切除術的20例患者，其中18例為原發性肺癌、2例為轉移性肺部腫瘤，患者的基本信息見表1。納入標準：原發性或轉移性的周圍肺小結節，術后證實為肺癌。排除標準：對碘或特定的造影劑過敏者；有心、腦、肺、腎等嚴重疾病不能耐受檢查者。本研究經本院倫理審查委員會批準，患者均知情同意。

1.2 術前評價 術前常規進行64排螺旋CT薄層掃描（見圖1）。通過掃描的數據進行3D-CT重建。進而對肺段的支氣管和血管結構進行仿真研究（見圖2）。通過仿真工作站創建一個虛擬段間平面后顯示肺段動脈，測量從腫瘤到段間平面的距離，為患者制定適當的術前計劃。

1.3 ICGF原理 由靜脈注射吲哚菁綠（ICG），ICG與血漿蛋白結合。當接近紅外線（805 nm）時，紅外線被等離子體ICG吸收，發出830 nm的熒光波長（可以用紅外胸腔鏡觀察到）。本研究使用的是紅外胸腔鏡系統（STORZ），使用腳踏開關可以在白光和ICGF模式之間即時改變監測模式。

1.4 手術操作 雖然胸腔鏡肺段切除術沒有明確的定義或標準，但一般是通過3個切口孔完成，其可以在術中行肺門結構操作，淋巴結清掃時可以采取不同的角度。本研究采用單孔胸腔鏡解剖性肺段切除術?；颊呷扰P位。手術在單肺通氣全身麻醉下進行。主刀醫生站在患者前面，所有操作在視頻下進行，患者均在腋前線的第4或第5肋間隙做一個大小約3.0 cm的切口孔，30°胸腔鏡經該切口孔進入胸腔。根據術前對肺結節及肺段的支氣管和血管結構的評估（見圖3），利用3D-CT重建一個虛擬的段間平面（見圖4）。首先解剖游離目標段動脈和段支氣管，當目標段動脈和段支氣管被分開后，通過靜脈注射ICG（0.25 mg/kg），采用ICGF觀察非靶區（NTS）。并用電鉤燒灼術標記目標和NTS之間的邊界，在劃分了主要的動脈和段支氣管后，將ICG注入外周靜脈。在紅外線下，分界的ICGF線清晰可見。這條線使用電鉤標記，使用強生愛惜龍金釘處理段間線，并且保證手術切緣大于腫瘤直徑。用自制的手套袋子取出標本。

1.5 ICGF的可行性和定量對比 為了評估ICGF的可行性，所有的段間線劃分結果分為兩類，一類是一條清晰、有效的界線，有90 s以上的時間來進行肺段間線標記；一類是無效的界線，界線模糊或完全看不見，沒有足夠的時間進行肺段間線標記。針對定量評估的對比，使用圖形分析軟件（Photoshop 8.0）評估STORZ下目標段與非目標段靜息圖像時光的強度（見圖5）。

1.6 觀察指標 記錄患者基本信息（年齡、性別、吸煙史、肺功能指標、腫瘤位置、腫瘤大?。?，手術時間、術中出血量、術中并發癥、中轉開胸例數、胸引管放置時間及住院時間，并觀察ICGF結果（熒光首次出現時間、熒光持續時間及有效對比的持續時間）。

本研究創新點：

（1）本研究通過術前三維CT（3D-CT）重建成像對肺段的支氣管和血管結構進行仿真研究，可以為患者制定適當的術前計劃。（2）首次將吲哚菁綠熒光導航應用于段間平面識別，并且以0.25 mg/kg的最低劑量快速清晰地觀察到段間線，低于文獻報道的3.0 mg/kg劑量，從藥物毒理學上更加安全。

2 結果

本研究患者均完成胸腔鏡解剖性肺段切除術，無中轉開胸患者。未發生與ICG應用有關的術中或術后并發癥?；颊邜盒阅[瘤的切緣均為陰性。手術時間為（186.0±41.5） min，術中出血量為（30.0±17.8）ml，患者的其他基本信息詳見表1。

ICGF有效劃分了段間線，在STORZ下20例患者均得到了有效標記。在注射ICGF后，熒光首次出現時間為（20.0±10.5） s，熒光持續時間為（180.0±30.8）s，有效對比的持續時間為（70.0±11.6） s。

3 討論

3.1 胸腔鏡解剖性肺段切除術現狀 在可以獲得足夠的手術切緣的條件下，可以對周圍型的GGO或肺轉移型結節進行胸腔鏡解剖性肺段切除術。然而，與肺葉切除術相比，解剖性肺段切除術在技術上更為困難，其需要確定肺血管和規劃差異的段間平面。因此，在術前應仔細評估肺血管和支氣管的差異，并在術中準確地鑒別出段間平面。SAJI等［4］報道使用醫學系統的影像工作站的虛擬肺段切除術，在術前和術中可以很好地幫助外科醫生實現最合適的解剖性肺段切除術。

表1 患者的基本信息Table 1 Patient 's baseline characteristics

圖1 術前評估，64排螺旋CT薄層掃描顯示在右B10段靠近B9的部位有固體磨玻璃結節（GGN）Figure 1 In preoperative examination，part of a solid glass-like nodule is shown in the right B10 segment near BV through a 64-slice CT scan圖2 三維CT重建圖像顯示GGN接近B6cFigure 2 3D-CT reconstruction image showing that the nodule is close to B6c

3.2 ICGF在識別段間平面中的應用 目標肺段膨脹是識別段間平面的常用方法［5-7］，但其在部分肺氣腫患者中的使用存在困難。此外，膨脹的肺還阻礙了胸腔鏡的手術視野。一般來說，每個支氣管伴有肺動脈。因此，可以使用段支氣管或段肺動脈來識別肺段間線。MISAKI等［8］使用ICG的STORZ進行了部分肺切除術的臨床試驗，其成功注射ICG（3 mg/kg），通過STORZ對肺動脈的差異血流進行了可視化分析，詳細的宏觀和微觀檢查證實，標記結果與段間線相符。本研究使用STORZ注射低劑量的ICG（0.25 mg/kg），可以快速清晰地觀察到段間線。此外，還可以在白光模式下錄制高清晰度圖像，并使用腳踏開關輕松地從白光切換到ICGF模式。靜脈注射低劑量ICG （0.25 mg/kg）后，本研究無不良事件發生。且其他毒性研究顯示，靜脈注射高達5.0 mg/kg的ICG是安全且可接受的［9］。本研究中ICG系統的敏感性較好，可以在一次手術中創建2次ICGF圖像。如進行正確的分段S9+10節段切除術時，首先在S6的肺動脈壓緊后，將S6和基底段之間的段間線分割開來。將S9+10的節段動脈和支氣管分開后，可以為S9+10和S7+8之間的段間平面創造第2個ICGF分界。且2次ICGF圖像中的界限均清晰。

圖3 左上葉前段切除術的過程演示Figure 3 Demonstration of the process of anterior left anterior resection

圖4 通過仿真工作站創建虛擬段間平面后顯示肺段動脈，測量從腫瘤到段間平面的距離Figure 4 Through a simulation workstation，a virtual segment plane is created，the segmental artery is displayed，and the distance from the tumor to the segment plane is measured圖5注：左上葉前段切除術圖5 吲哚菁綠熒光圖像Figure 5 Fluorescence image of indocyanine green

3.3 ICGF在識別段間平面中的效果及安全性 TARUMI等［9］通過ICG的STORZ進行了胸腔鏡肺段切除術的臨床試驗，13例患者中有11例未發生并發癥，因此可以對段間線進行識別；平均手術時間（191 min）和平均失血量（64 ml）與其他31例接受開胸手術的患者無明顯差異。因此得出結論，ICG的STORZ對于微創胸外科是很有用的。本研究ICGF有效劃分了段間線，在STORZ下20例患者均得到了有效標記，熒光首次出現時間為（20.0±10.5） s，熒光持續時間為（180.0±30.8）s，有效對比的持續時間為（70.0±11.6） s。

綜上所述，ICGF應用于胸腔鏡解剖性肺段切除術安全、有效。術前3D-CT重建成像對肺段支氣管和血管結構進行仿真研究，可以為患者制定適當的術前計劃。使用節段性肺動脈可以很容易地識別出ICGF的界限。

作者貢獻：王康武進行文章的構思與設計，文章的可行性分析；陳劉成進行三維CT重建；王祖義、段貴新、汪國文進行文獻、資料收集、整理，撰寫論文；王安生進行論文的修訂；陳曉進行英文的修訂；王康武負責文章的質量控制及審校，對文章整體負責，監督管理。

本文無利益沖突。