計算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)在胸腔鏡肺結(jié)節(jié)切除術(shù)中的應(yīng)用

李 兵，鄒志強(qiáng)，李俊萍，張 偉，李玉財

(1.濰坊醫(yī)學(xué)院，山東 濰坊，261053；2.中國人民解放軍第960醫(yī)院胸外科；3.淄博市市立醫(yī)院胸心外科；4.淄博市市立醫(yī)院腫瘤科)

隨著CT技術(shù)的廣泛應(yīng)用，肺結(jié)節(jié)的檢出率明顯攀升，臨床上越來越多的孤立性肺部小結(jié)節(jié)被檢出。胸腔鏡肺段手術(shù)為肺結(jié)節(jié)的治療提供了新的微創(chuàng)治療方式[1]。大多數(shù)直徑<1 cm或胸膜下深度超過5 mm的小結(jié)節(jié)，術(shù)中無法通過視覺、手指觸診、腔鏡器械滑行進(jìn)行定位，使得結(jié)節(jié)定位不準(zhǔn)確，手術(shù)本身的操作時間延長、手術(shù)難度增加[2-3]，增加了術(shù)中血管損傷、中轉(zhuǎn)開胸的概率，術(shù)前如何準(zhǔn)確定位病灶，以幫助術(shù)中順利尋找病灶、實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位顯得尤為關(guān)鍵。肺小結(jié)節(jié)的定位方法大體上可分為注入液體材料介導(dǎo)定位、經(jīng)皮置入固態(tài)材料介導(dǎo)定位、影像介導(dǎo)定位[4-5]等。計算機(jī)輔助手術(shù)(computer-assisted surgery，CAS)系統(tǒng)此前已有用于胃、肝臟、膽囊及腎臟等器官手術(shù)中成功的案例，現(xiàn)探討CAS系統(tǒng)在胸腔鏡肺結(jié)節(jié)切除術(shù)中的應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2018年1月1日至2021年10月1日解放軍第960醫(yī)院胸外科收治的以肺結(jié)節(jié)入院行胸腔鏡肺段切除術(shù)的患者。將患者分為實(shí)驗(yàn)組(n=96，應(yīng)用CAS系統(tǒng)進(jìn)行術(shù)前評估)與對照組(n=92，未應(yīng)用CAS系統(tǒng))。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)胸部CT檢查提示結(jié)節(jié)直徑≤20 mm，磨玻璃樣影實(shí)性成分<50%，手術(shù)方式為解剖性肺段切除術(shù)；(2)心肺功能正常；(3)排除其他系統(tǒng)惡性疾病；(4)部分行頭顱MRI、上腹部彩超或CT、發(fā)射型計算機(jī)斷層顯像骨掃描或正電子發(fā)射計算機(jī)斷層顯像-CT等排除遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移；(5)兩組患者完善術(shù)前檢查，均行血常規(guī)、尿常規(guī)、肝腎功能、凝血功能、血型、肺功能、心電圖等常規(guī)檢查，無手術(shù)禁忌證。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)病變直徑>20 mm；(2)病變直徑<20 mm、磨玻璃樣影實(shí)性成分>50%；(3)術(shù)中快速病理證實(shí)為實(shí)性癌或微乳頭癌需行肺癌根治術(shù)；(4)合并其他臟器的嚴(yán)重并發(fā)癥不能耐受檢查或手術(shù)；(5)合并神經(jīng)及精神系統(tǒng)疾病不能配合檢查；(6)臨床資料缺失。

1.2 術(shù)前準(zhǔn)備 術(shù)前患者均行胸部CT平掃+增強(qiáng)掃描檢查。將CT圖像導(dǎo)入CAS系統(tǒng)軟件，通過提取與分割肺血管、支氣管區(qū)域進(jìn)行三維重建(圖1～圖3)，通過體積計算、胸廓及肺切除的虛擬模擬提取肺結(jié)節(jié)，以可視化切除表面及手術(shù)切緣的范圍，對患者進(jìn)行術(shù)前評估。確定單純肺段切除的邊距及肺結(jié)節(jié)準(zhǔn)確定位，即能達(dá)到完全切除時病變組織與切緣之間具有足夠的無病變組織的邊界，并通過三維重建模型制定明確的手術(shù)路線，根據(jù)手術(shù)輔助系統(tǒng)定位結(jié)節(jié)位置，減少不必要的操作，降低手術(shù)風(fēng)險。

圖1 肺段模型重建 圖2 結(jié)節(jié)在肺段定位 圖3 結(jié)節(jié)與動靜脈、支氣管毗 鄰關(guān)系

1.3 手術(shù)方法 采用雙腔氣管插管全身麻醉，健側(cè)肺通氣。患者取側(cè)臥位，采用3個切口施術(shù)(腋中線第7～8肋間為胸腔鏡觀察孔，腋前線鎖骨中線間3～4肋間為主操作孔，腋后線7肋間為副操作孔)。

1.4 觀察指標(biāo) 觀察記錄兩組患者年齡、性別、吸煙史、第一秒用力呼氣量/用力肺活量、最大通氣量、肺結(jié)節(jié)位置與直徑、手術(shù)時間、術(shù)中出血量、術(shù)后引流量、引流管拔除時間、術(shù)后住院時間、術(shù)后病理結(jié)果、術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率等指標(biāo)。

2 結(jié) 果

2.1 兩組患者術(shù)前一般資料的比較 年齡、性別、吸煙史、術(shù)前合并癥、第一秒用力呼氣量/用力肺活量、最大通氣量、肺結(jié)節(jié)直徑差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

表1 兩組患者臨床資料的比較

2.2 術(shù)中、術(shù)后相關(guān)指標(biāo)的比較 兩組均順利完成胸腔鏡肺段切除術(shù)。實(shí)驗(yàn)組均發(fā)現(xiàn)結(jié)節(jié)，對照組中2例未發(fā)現(xiàn)結(jié)節(jié)，無中轉(zhuǎn)開胸或二次手術(shù)病例，無住院期間死亡病例。兩組手術(shù)時間、術(shù)中出血量、術(shù)后引流量、拔除引流管時間、住院時間差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表2。兩組術(shù)后病理結(jié)果差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表3。

表2 兩組患者圍手術(shù)期指標(biāo)的比較

表3 兩組患者術(shù)后病理結(jié)果的比較(n)

2.3 并發(fā)癥的比較 實(shí)驗(yàn)組術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率為5.2%，其中肺不張1例、肺部感染3例、心律失常1例。對照組術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率為6.5%，其中漏氣1例、肺部感染4例、心律失常1例，通過用藥物控制感染、控制心律失常、延長引流管放置時間等措施，患者均康復(fù)，兩組并發(fā)癥發(fā)生率差異無統(tǒng)計學(xué)意義(χ2=2.358，P=0.792)。

3 討 論

肺部小結(jié)節(jié)的外科治療趨向常態(tài)化，解剖性肺段切除術(shù)具有淋巴結(jié)清掃徹底、切除精準(zhǔn)、預(yù)后好等優(yōu)點(diǎn)。肺組織可獲得更多的保留，對肺功能的影響較小，可提高手術(shù)精準(zhǔn)性。但肺部磨玻璃樣結(jié)節(jié)密度接近周圍肺組織密度且可能無胸膜牽拉標(biāo)志性特征，胸腔鏡下部分病變難以探查到具體位置，肺內(nèi)支氣管、肺動靜脈之間存在錯綜復(fù)雜的解剖結(jié)構(gòu)，變異較多，個體差異性大，普通薄層CT掃描多無法明確腫瘤部位及靶段支氣管、肺動靜脈的走行，難以明確段間平面，易損傷重要臟器或造成大出血，增加手術(shù)風(fēng)險，影響術(shù)后恢復(fù)。

術(shù)前利用肺成像技術(shù)進(jìn)行提前規(guī)劃，是獲得手術(shù)滿意效果的必要條件[6-7]。在解剖性肺段切除術(shù)中尤為關(guān)鍵[7]。Chen-Yoshikawa等[8]對胸外科手術(shù)進(jìn)行CT三維重建術(shù)前模擬，還原出3D幾何圖形，重建各個肺段的形態(tài)，用不同的顏色標(biāo)記區(qū)分支氣管、肺靜脈、肺結(jié)節(jié)、肺動脈等，能360°旋轉(zhuǎn)重建圖像，經(jīng)多角度、多層次觀察判斷，了解肺段支氣管、血管等解剖結(jié)構(gòu)的個體化差異，找到最佳手術(shù)入路，為臨床制定個體化的手術(shù)方案提供了依據(jù)[9]。對于肺部結(jié)節(jié)而言，手術(shù)方式一般采用肺葉切除術(shù)、肺楔形切除術(shù)、解剖性肺段切除。在未應(yīng)用CAS系統(tǒng)前，對于肺結(jié)節(jié)的定位方法多樣，依靠擴(kuò)大肺葉或肺段切除面積達(dá)到手術(shù)目的[10]。本研究采用CAS系統(tǒng)定位法，通過將術(shù)中探查到的肺血管、支氣管解剖形態(tài)與術(shù)前三維重建的血管、支氣管圖像進(jìn)行對比，發(fā)現(xiàn)兩者基本相符[11]。其中術(shù)前三維重建結(jié)節(jié)部位定位成功率100%[12]。肺結(jié)節(jié)營養(yǎng)血管符合率為96.67%[13-14]，肺結(jié)節(jié)毗鄰支氣管符合率為96.42%[15]。與未應(yīng)用CAS系統(tǒng)組相比，可縮短手術(shù)時間、減少術(shù)中出血量、縮短術(shù)后胸腔引流時間、減少術(shù)后引流量、縮短住院時間。CAS系統(tǒng)出現(xiàn)后，建立個體化肺結(jié)節(jié)三維數(shù)字化模型[16]，利于制定肺結(jié)節(jié)模擬手術(shù)規(guī)劃，可于術(shù)前明確肺結(jié)節(jié)與支氣管、動靜脈的位置關(guān)系。而鄰近亞段、肺段動脈或支氣管的結(jié)節(jié)位于亞段或肺段的中央?yún)^(qū)域，鄰近段間靜脈結(jié)節(jié)位于相鄰肺段之間，在保證切緣的前提下通過單亞段、單肺段或不同的肺段組合方式實(shí)現(xiàn)靶區(qū)域解剖性切除。術(shù)中段間平面的確定及分離，在切斷段氣管前，將肺段確認(rèn)無誤后膨肺通氣，再次確認(rèn)靶肺段氣管，同時觀察剩余肺段通氣情況，確保不傷及其他肺段氣管。離斷靶段氣管及靶段動脈、靜脈后，可使用純氧膨肺后單肺通氣，待段間界限明顯，選擇直線切割縫合器或電刀分離段間肺組織，如接近段間平面的腫瘤，確保手術(shù)切緣，降低手術(shù)切緣陽性率[17]，使用直線切割縫合器分離段間平面時，需背離鄰近肺段，必要時可能會犧牲段間靜脈。最大限度保留正常組織[18]，減輕手術(shù)創(chuàng)傷，減少手術(shù)并發(fā)癥，提高患者術(shù)后生存質(zhì)量[19]。CAS系統(tǒng)已有用于消化系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)等術(shù)前規(guī)劃的報道，并取得了較好的手術(shù)效果；應(yīng)用于呼吸系統(tǒng)手術(shù)的報道較少，本研究驗(yàn)證了CAS系統(tǒng)在肺結(jié)節(jié)胸腔鏡手術(shù)中的應(yīng)用價值。

本研究的不足在于回顧時間較長，隨著單中心手術(shù)數(shù)量的增加、術(shù)者技術(shù)的進(jìn)步，手術(shù)時間會逐漸縮短。本研究限于單中心小樣本研究，期待有多中心大樣本研究加以驗(yàn)證補(bǔ)充。綜上，對于直徑≤2 cm的肺結(jié)節(jié)患者，胸腔鏡肺段切除術(shù)前應(yīng)用CAS系統(tǒng)具有一定的臨床價值。