基于CT數(shù)據(jù)的術(shù)前3D重建在胸腔鏡下近肺門處良性腫瘤摘除術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

左濤，趙軻，陳治國(guó)，徐迪，陳寶鈞

（華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬武漢中心醫(yī)院 胸外科，湖北 武漢430014）

肺良性腫瘤是指發(fā)生在肺實(shí)質(zhì)或支氣管內(nèi)的良性腫瘤，主要有炎性假瘤、肺錯(cuò)構(gòu)瘤、肺硬化性血管瘤等。其發(fā)病率遠(yuǎn)較肺部惡性腫瘤低，但部分肺良性腫瘤不斷生長(zhǎng)，甚至可能發(fā)生惡變，且通過(guò)非手術(shù)方法常難與惡性腫瘤相鑒別[1-3]。因此外科手術(shù)是肺良性腫瘤診斷和治療的最確切的手段。為盡可能減少切除正常肺組織，切除方式以局部切除是為首選。外周型腫塊可選擇楔形切除術(shù)，而近肺門處病變行肺葉切除損失過(guò)多肺組織，并加重了患者的經(jīng)濟(jì)和身體負(fù)擔(dān)。

隨著數(shù)字醫(yī)學(xué)迅猛發(fā)展，3D重建技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于骨科、口腔科、普外科等臨床科室[4-6]。胸外科也開(kāi)始有初步的應(yīng)用，主要應(yīng)用于肺段切除或穿刺活檢[7-9]。肺門的血管、支氣管解剖變異較多，手術(shù)難度大。三維計(jì)算機(jī)血管掃描成像技術(shù)重建肺血管、支氣管，可清晰地呈現(xiàn)肺部解剖結(jié)構(gòu)，有助于近肺門處良性腫瘤的精準(zhǔn)切除。本文回顧性分析與總結(jié)華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬武漢中心醫(yī)院開(kāi)展的基于CT數(shù)據(jù)的術(shù)前3D重建在胸腔鏡下近肺門處良性腫瘤摘除術(shù)，擬為其臨床應(yīng)用提供相關(guān)可行性分析及理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年1月1日—2019年1月1日華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬武漢中心醫(yī)院胸外科就診的肺門區(qū)良性腫瘤患者18例，分為研究組12例和對(duì)照組6例。研究組術(shù)前經(jīng)胸部增強(qiáng)CT 檢查后建立3D 重建模型，并在3D 模型指導(dǎo)下行胸腔鏡下近肺門處良性腫瘤摘除術(shù)。對(duì)照組3D重建，直接行胸腔鏡下腫瘤摘除術(shù)。所有患者納入標(biāo)準(zhǔn)：①位于肺門處＜5 cm的腫瘤，臨床考慮良性可能性大；②以下至少滿足1條：患者有咳嗽、胸悶、咳血等臨床表現(xiàn)；病灶不能完全除外惡性可能；復(fù)查過(guò)程中病灶增大；③無(wú)法行肺楔形切除術(shù)或行肺楔形切除術(shù)損傷肺葉或肺段支氣管、動(dòng)靜脈；④病灶距離肺表面≤2 cm。排除標(biāo)準(zhǔn)：①術(shù)前明確診斷為惡性或臨床考慮惡性可能性大的；②術(shù)中發(fā)現(xiàn)腫塊與肺組織粘連緊密。

患者中男性11 例，女性7 例；年齡45～76 歲。術(shù)前診斷均考慮良性腫瘤，其中左上肺5例，左下肺3 例，右上肺5 例，右中葉1 例，右下肺4 例。合并高血壓4 例，糖尿病2 例，冠狀動(dòng)脈粥樣硬化性心臟病1 例。有吸煙史10 例。術(shù)前評(píng)估心肺功能，行頭部磁共振、腹部B 超、骨掃描等檢查排除手術(shù)禁忌。腫瘤與支氣管鄰近的患者行纖維支氣管鏡檢查或超聲支氣管鏡檢查排除氣道侵犯。

1.2 影像資料獲取

所有患者應(yīng)用雙源CT掃描儀（Deft-nition，德國(guó)西門子公司）行胸部增強(qiáng)CT 檢查。取仰臥位，雙手置于頭頂，于肱正中靜脈或前臂靜脈內(nèi)以5 ml/s的速率注入非離子型對(duì)比劑（碘氟沙醇）約60 ml，然后以相同的速率注入30～40 ml 生理鹽水沖洗。注入對(duì)比劑后約16～20 s后開(kāi)始追蹤肺動(dòng)脈性三期掃描，即肺動(dòng)脈期、肺靜脈期和延遲期，掃描范圍從胸廓入口平面至肋膈角平面。掃描參數(shù)為：管電壓120 kV，有效管電流約150～180 mAs，準(zhǔn)直器厚度0.6 mm，重建層厚0.625 mm。機(jī)器內(nèi)置三維后處理軟件處理重建后圖像。見(jiàn)圖1。

1.3 3D重建圖像獲取及入路規(guī)劃

將CT 掃描數(shù)據(jù)以DICOM 格式導(dǎo)入INCOOL 3D+軟件（杭州英庫(kù)醫(yī)療科技公司）。利用分割工具中的動(dòng)態(tài)區(qū)域，使用軟件中的分割功能模塊，即可獲得胸部3D 重建模型（見(jiàn)圖2）。若模型表面粗糙可適當(dāng)給予光滑處理，從任意角度旋轉(zhuǎn)、調(diào)整模型顏色及透明度能更好地顯示腫塊與周圍結(jié)構(gòu)之間的位置關(guān)系。根據(jù)3D重建圖像，分析肺結(jié)節(jié)與肺門處肺血管及肺段支氣管位置、結(jié)構(gòu)關(guān)系（見(jiàn)圖3～5），預(yù)先規(guī)劃手術(shù)方式和避讓路線（見(jiàn)圖6）。以腫瘤為圓心，術(shù)前明確其各個(gè)方向的血管、支氣管走向，并做好記錄。測(cè)量其距胸膜表面最近且無(wú)血管、氣管通行的路徑。

圖1 近肺門腫瘤的CT表現(xiàn)

圖2 3D重建模型

圖3 腫瘤與肺動(dòng)脈位置關(guān)系的3D重建圖像

圖4 腫瘤與肺靜脈位置關(guān)系的3D重建圖像

圖5 腫瘤與肺段支氣管的位置關(guān)系的3D重建圖像

圖6 結(jié)節(jié)周圍少血管、氣管區(qū)及規(guī)劃手術(shù)入路

1.4 手術(shù)過(guò)程

雙腔氣管插管全身麻醉，健側(cè)單肺通氣。采用單操作孔胸腔鏡手術(shù)方式：囑麻醉醫(yī)師單肺通氣后，取第7或8肋間腋中線行1 cm切口為觀察孔，腋前線第4肋間取2 cm切口為操作孔。人工氣胸后，徹底塌陷肺組織。對(duì)照CT圖像，以卵圓鉗探查高度可疑肺門處，發(fā)現(xiàn)類圓形可活動(dòng)的腫瘤即為病灶。游離腫瘤附近肺門組織，對(duì)照術(shù)前3D 重建圖像，整個(gè)術(shù)中均注意保護(hù)腫瘤附近肺動(dòng)脈、肺靜脈、支氣管。探查腫瘤表面肺組織最菲薄處無(wú)血管、氣管結(jié)構(gòu)后，電刀切開(kāi)腫瘤表面臟層胸膜，鈍性剝離直至瘤體，沿腫瘤的包膜分離。對(duì)于術(shù)前認(rèn)為有惡性可能的，可應(yīng)用9 F頭皮針對(duì)腫瘤進(jìn)行穿刺活檢，術(shù)中快速冰凍切片排除惡性后再繼續(xù)手術(shù)。腫瘤基底部有明顯血管蒂時(shí)用血管夾夾閉處理后切斷，否則僅用電刀處理。完整摘除腫瘤后立即送快速病理學(xué)檢查除外惡性腫瘤。肺創(chuàng)面如有出血，采用噴凝模式止血。為避免損傷肺血管，或引發(fā)大出血、肺淤血或肺栓塞，盡量不縫合肺創(chuàng)面。溫鹽水沖洗，膨肺檢查無(wú)明顯出血及漏氣，留置28 F胸管后關(guān)胸。

2 結(jié)果

手術(shù)切除腫瘤經(jīng)病理學(xué)檢查排除惡性腫瘤。研究組患者均得到完整、清晰的3D 重建模型，醫(yī)生根據(jù)重建模型分析肺腫瘤與肺門處肺血管及段支氣管位置、結(jié)構(gòu)關(guān)系。手術(shù)過(guò)程順利，手術(shù)時(shí)間（40.3±8.9）min，術(shù)中出血（60.5±10.7）ml，無(wú)中轉(zhuǎn)開(kāi)胸；術(shù)后病理：肺錯(cuò)構(gòu)瘤6例，硬化性肺泡細(xì)胞瘤5例，神經(jīng)鞘瘤1例。術(shù)后并發(fā)癥咯血2例，肺漏氣1例，無(wú)死亡及嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生。對(duì)照組手術(shù)時(shí)間（45.7±12.1）min，術(shù)中出血（240.9±90.7）ml。術(shù)后病理：肺錯(cuò)構(gòu)瘤3例，神經(jīng)鞘瘤1 例，炎癥假瘤1 例。術(shù)中中轉(zhuǎn)開(kāi)胸1 例，修補(bǔ)肺動(dòng)脈。術(shù)后并發(fā)咯血1例，肺漏氣1例，肺栓塞1例，肺內(nèi)巨大血腫1例，其中肺內(nèi)巨大血腫行二次手術(shù)切除肺葉。研究組手術(shù)時(shí)間短于對(duì)照組（P＜0.05），并發(fā)癥發(fā)生率低于對(duì)照組（P＜0.05）。全部患者術(shù)后隨訪半年均無(wú)復(fù)發(fā)。見(jiàn)圖7、8。

圖7 手術(shù)切除腫瘤的大體標(biāo)本

圖8 錯(cuò)構(gòu)瘤術(shù)后病理切片

3 討論

隨著低劑量CT 平掃的在我國(guó)的普及，肺結(jié)節(jié)的檢出率明顯增加。大部分結(jié)節(jié)考慮為良性，無(wú)需手術(shù)。但部分肺良性腫瘤不斷生長(zhǎng)，有惡變的可能，需通過(guò)外科手術(shù)進(jìn)行診斷和治療。相比肺葉切除而言，良性腫瘤的部分切除可最大限度地保留正常的肺組織，使患者術(shù)后獲取更好的生活質(zhì)量。尤其對(duì)高齡、心肺功能差等患者，部分切除可減少相關(guān)并發(fā)癥。然而對(duì)于近肺門的良性腫瘤，行肺段切除手術(shù)復(fù)雜、費(fèi)用高昂，行楔形切除損傷肺門區(qū)重要結(jié)構(gòu)，甚至常常被迫中轉(zhuǎn)開(kāi)胸或選擇肺葉切除術(shù)。此時(shí)，胸腔鏡下肺良性腫瘤的摘除術(shù)是最優(yōu)的手術(shù)方式。

而數(shù)字醫(yī)學(xué)的發(fā)展，使基于影像學(xué)數(shù)據(jù)的3D 重建技術(shù)為快速、精準(zhǔn)、高效地制造個(gè)性化模型提供解決方案[10]。通過(guò)該技術(shù)能以立體化的角度全面系統(tǒng)地觀察肺門的局部解剖結(jié)構(gòu)，深入而完善地了解肺門內(nèi)各組織的形態(tài)、數(shù)量、分布、毗鄰關(guān)系、個(gè)性化變異、腫瘤血供等，使手術(shù)醫(yī)師在術(shù)前能對(duì)手術(shù)的術(shù)式、入路、切除范圍等進(jìn)行全面細(xì)致的設(shè)計(jì)和評(píng)估，力求在達(dá)到切除目的的同時(shí)避免損傷肺血管、支氣管等重要結(jié)構(gòu)，使手術(shù)更加精確、安全、微創(chuàng)。

本研究通過(guò)術(shù)前3D 重建，明確腫瘤和各組織的關(guān)系，術(shù)中操作順利，無(wú)大出血等并發(fā)癥出現(xiàn)。且肺良性腫瘤，尤其是錯(cuò)構(gòu)瘤和硬化性血管瘤，一般具有完整的包膜，與周圍正常疏松的肺組織有明顯界限，而且多無(wú)大的血管供血，因而摘除術(shù)安全、可靠[11-12]。通過(guò)術(shù)前3D 辨認(rèn)肺血管方位后，能明顯減低重要結(jié)構(gòu)的損傷，從而降低相關(guān)術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率。本文研究組術(shù)后無(wú)死亡及肺梗死、肺栓塞、支氣管胸膜瘺等嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生。術(shù)中如無(wú)法確定預(yù)定切除部位的胸膜下是否有大血管存在時(shí)，可應(yīng)用卵圓鉗夾持5 F頭皮針，接5 ml注射器，帶負(fù)壓抽吸胸膜下組織，結(jié)合3D 圖像，確認(rèn)入路安全后開(kāi)始電刀游離。未通過(guò)3D 重建的患者，手術(shù)具有一定盲目性，容易損傷周圍血管，甚至可能中轉(zhuǎn)開(kāi)胸或形成肺內(nèi)血腫。

綜上所述，通過(guò)基于CT 數(shù)據(jù)的術(shù)前3D 重建技術(shù)，參考肺血管、支氣管和腫瘤重建圖像，為胸腔鏡下近肺門處良性腫瘤摘除術(shù)的術(shù)前規(guī)劃、術(shù)中指導(dǎo)提供一種個(gè)性化的方法，使手術(shù)更加安全、精準(zhǔn)。