基于骨性結構結合三維重建技術在肺結節定位中的應用

呂思杭，劉志良

（錦州醫科大學附屬第一醫院 心胸外科，遼寧 錦州 121000 ）

隨著人們健康意識的提高，在體檢中肺小結節的檢出率逐漸上升。肺結節早期檢出、早期治療能夠大大減少肺癌的病死率。在早期肺癌的治療方法中，手術切除是最行之有效的方法。胸腔鏡肺楔形切除術是切除肺結節的常用術式之一。這使得肺結節術前定位逐漸成為胸外科的熱點問題［1］。肺結節的精準切除是治療的熱點及難點問題之一。

對于實性成分較多、距離胸膜較近的肺結節，醫生常使用觀察法、手觸法。近年磨玻璃結節檢出率增加，且部分結節位置較深，單純靠外科醫生的手不能準確定位肺結節位置，CT 引導下肺結節定位法出現在胸外科醫生的視野，如Hook-wire定位法等［2］。隨著三維軟件的出現及發展，并在肝膽外科及骨科的成功應用［3］，三維重建技術在肺結節的術前定位評估有重要意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧2019 年1 月至2021 年10 月期間通過胸部多排螺旋計算機斷層掃描（computed tomography,CT）檢查表現為肺磨玻璃結節，并收入心胸外科行肺楔形切除術患者。心胸外科兩組無差別收治患者，一組使用CT 引導下Hook-wire肺結節定位法，一組使用三維重建肺結節定位法。納入標準：肺結節位于肺野外1/3；肺結節直徑小于2 cm 且術前肺CT 磨玻璃成分大于50%；肺結節外側緣距離胸壁小于3 cm；排除標準：肺結節位于肺野內2/3；肺結節直徑大于2 cm 或術前肺CT 磨玻璃成分小于50%；肺結節位于葉間及膈肌面；肺結節外側緣距離胸壁大于3 cm；既往有胸部手術病史；手術中有大面積粘連。根據定位方式將患者分為兩組，排除不符合標準的病例后，納入105 例，其中三維重建組53 例，Hook-wire 組52 例。兩組均采用雙孔操作，于第7 肋間置入Trocar，比較進胸后至切除肺組織找到肺結節時間（手術時間）、術中出血量、切緣距離。

1.2 肺結節定位方法

1.2.1 三維重建定位法 術前使用三維軟件Mimics 21.0 根據患者胸部CT（圖1A）重建肺結節及椎骨、患側肋骨，重建結果見圖1B、圖1C、圖1D、圖1E。根據三維重建結果判斷肺結節在體表的投影位置及安全切除范圍。三維重建的安全切除范圍是以結節最大徑制作一個球形，球形半徑大于結節最大徑2 cm。術前確定肺結節所對應的胸椎、肋骨或肋間，測量肺結節與最近體表線距離，如距腋前線、腋中線、腋后線、鎖骨中線距離。術前標記三維重建肺結節的體表位置，進胸前患側停呼吸，評估肺萎陷程度，以胸腔鏡鏡頭位于腋中線第5 肋觀察不到第2 肋為宜［4］。于體外向肺門方向按壓肺結節標記點，在垂直于肺表面的交點處使用絲線或電凝切鉤標記肺結節大致位置。術中排出肺內氣體后，根據切除范圍半徑在中心靜脈導管上確認刻度。以標記點為圓心，中心靜脈導管標記長度為半徑標注四點后用電凝鉤標注切除范圍，在術中第一次切除的肺組織中找到完整結節視為結節切除成功［5］。

圖1 三維重建肺結節定位法術前術后定位過程圖像

1.2.2 CT 引導下Hook-wire 定位法 手術前2 h內行Hook-wire 定位。根據術前胸部CT 確定肺結節大致體表位置及體位，于該范圍放置金屬網，行胸部CT 掃描，根據CT 中體表金屬網與肺結節位置確定進針點、進針角度及進針深度。常規消毒鋪巾，利多卡因表面麻醉，將穿刺針置入肺結節外緣，再行胸部CT 掃描，根據CT 圖像調整穿刺針并釋放倒鉤。定位結束后再行胸部CT 掃描，確定穿刺針與肺結節的關系，便于術中切除。

1.3 統計學方法

所有數據使用SPSS 26.0 軟件進行分析。符合正態分布的計量資料采用均數±標準差（）表示，組間比較采用獨立樣本t檢驗；不符合正態分布的計量資料統計學方法使用Mann-whitney U檢驗；分類或計數資料使用百分率（%）表示，組間比較使用Fisher 確切概率法或χ2檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

本組研究共收錄105 例患者，三維重建組53例，Hook-wire 組52 例。根據統計學分析，兩組患者在性別、年齡、結節直徑、結節位置及結節深度比較，差異無統計學意義（P>0.05）。見表1。

表1 兩組一般資料比較

三維重建組有2 例定位失敗，Hook-wire 組有3 例定位失敗。三維重建組有1 例患者在放置鏡頭后見胸腔內有積血，考慮切口處滲血；Hook-wire組有7 例患者在放置定位針后復查胸部CT，定位針周圍有滲出；有2 例患者定位后復查胸部CT 胸腔內有氣體；6 例患者可見胸腔內有積血，其中1例進鏡口滲血較多，考慮切口出血導致胸腔積血，其余5 例考慮定位后肺損傷出血。三維重建組、Hook-wire 組患者在手術時間、術中出血量、留置引流管時間、切緣至腫物距離比較，差異均無統計學意義（P>0.05）。見表2。

表2 兩組術中術后資料比較

3 討論

因地球生存環境及人類生活方式的改變，癌癥的發病率逐漸升高，肺癌的全球發病率位居第二，但該病死亡人數位居世界第一［6］。計算機技術的發展推進醫療行業的進步，特別在疾病的早期診斷方面有著極大的影響。目前對于肺癌的早期診斷，主要依靠腫物在CT 上的影像學表現。隨著CT 技術的不斷發展，早期肺部腫物的輪廓漸漸清晰，孤立性肺結節（solitary pulmonary nodule,SPN）的檢出率大大增加［7］。肺癌早期在CT 圖像上的表現多為磨玻璃樣結節，但仍有部分磨玻璃結節已經進展為浸潤性腺癌，因此有分葉、毛刺、血管穿行等典型影像學表現的肺結節應密切追蹤，盡早切除［8］。傳統開胸手術對患者損傷大，術后并發癥多，帶管時間長，電視胸腔鏡手術（videoassisted thoracic surgery,VATS）的出現使有肺結節切除指征的患者對手術接受度較高，有效遏制了疾病的進一步發展［9］。

因為早期的肺磨玻璃結節實性成分少，VATS操作口較小，術中不易用手觸摸尋找，需要術前對肺結節進行定位。目前常用CT 引導下經皮穿刺定位，包括帶鉤金屬絲定位（Hook-wire）、微彈簧圈定位（或聯合亞甲藍染色）、醫用膠等，其次通過支氣管鏡、超聲或解剖等方法對肺小結節定位［10］。本文通過對Hook-wire 及三維重建兩種定位方法的比較，探索三維重建技術在肺結節定位中的應用。

Hook-wire 肺結節定位法是根據患者胸部CT掃描中肺結節位置，將一根帶鉤的金屬針通過CT引導鉤住肺結節［11］，優點是時間短、定位準確性高，但是刺破肺組織會出現氣胸、血胸、脫鉤等問題［12］。在本研究中，Hook-wire 組有3 例定位失敗，其中2 例因脫鉤后對腫物深度評估不夠準確，第一次切除的肺組織中未找到肺結節。另1 例因穿刺針周圍滲出較多，術中未找到肺結節，擴大楔形切除后病理廣泛取材于第一次切除的肺組織中找到肺結節。使用Hook-wire 定位法的患者有2例在定位后出現氣胸，2 例患者氣胸量少，未行處理，考慮與反復調整穿刺針有關。6 例在放置胸腔鏡后可見胸腔內有積血，其中1 例積血出現在膈肌位置，切口滴血較多，同時穿刺針處未見持續出血，考慮與穿刺操作無關，其余5 例考慮損傷肋間血管或肺組織血管造成出血。穿刺使用的金屬絲較細，多為慢性出血，為避免患者長時間處于緩慢出血狀態，穿刺結束后立即推往手術室，若生命體征有異常，及時輸血、手術止血。2 例在提起肺組織時金屬鉤脫出，考慮是由于肺結節位于胸膜附近，穿刺針倒鉤未打開、患者活動動作較大、咳嗽、大聲說話，或手術醫生在操作時穿刺針牽拉脫出。此時可根據肺表面損傷位置找到定位點，若肺表面穿刺位置不明顯，可將滅菌用水倒入胸腔，在術中膨肺，根據出現氣泡的位置確定定位點。定位過程中，有7 例患者在穿刺后復查胸部CT 可見穿刺針周圍有滲出，導致在切除肺組織后肺結節尋找困難［13］。

本研究三維重建定位法是將患者術前CT 圖像使用Mimics Medical 21.0 轉換成三維圖像，重建肋骨及肺結節，通過骨性結構與體表解剖標志線確定肺結節在體表的投影位置，多角度觀察肺結節與周圍胸部解剖結構的關系，在術前精準確定肺結節位置，同時根據三維圖像規劃切除線，制定個體化手術方案，保證安全切除范圍。三維重建定位屬于無創操作，不會出現Hook-wire 組相關損傷性并發癥，但該組有1 例在放置胸腔鏡后發現膈肌處有積血，考慮進鏡口處切口出血。2 例定位失敗考慮肺結節位置較深，實際操作與三維重建評估誤差較大。

相較于CT 引導下Hook-wire 定位法，三維重建定位法有很多優勢。除上述無損傷及明確安全切除范圍外，還有以下優點。首先，部分磨玻璃結節不排除是浸潤性腺癌［14］，有部分患者需要進一步切除肺段或肺葉。在術前通過三維軟件重建氣管及肺動靜脈，在切除肺段或肺葉過程中明確氣管、血管位置及走行，減少了手術時間，避免不必要的手術創傷［15］。其次，靠近胸膜的肺結節在三維重建技術與手觸法、器械觸摸法結合后大大提高了手術切除的精確度。但結節位于葉間裂、膈肌面無法通過椎骨、肋骨及肋間定位，不建議通過骨性標志定位，可以使用三維軟件重建相關肺葉，根據相關解剖結構定位［16］。另外，若是使用CT 引導下Hook-wire 定位法出現脫鉤或定位失敗，根據術前三維重建結果也可大概評估結節位置，避免盲目尋找。

三維重建肺結節定位法和Hook-wire 肺結節定位法優勢各有不同。在實踐及既往文獻中，胸腔粘連較重的患者在手術過程中因牽拉分離肺結節位置與術前CT 判讀位置相差較大［17］，因此三維重建肺結節定位法不適宜該類患者，CT 引導下Hook-wire 肺結節定位法更適用于這類情況［18］。

綜上，兩種肺結節定位技術各有優劣。若肺結節位置較淺，使用三維重建軟件重建患側骨性結構及肺結節后，通過多方比較結合胸椎、肋骨、肋間及解剖標志線確定肺結節位置，可以精準切除肺結節，避免出現因損傷胸膜或肺組織導致氣胸、血胸等并發癥，優先推薦。Mimics 軟件可以根據患者肺結節直徑大小，設定安全切除距離，確定足夠的切除范圍，降低術后復發率［19］。同時，兩種定位方法結合使用在一定程度上避免因脫鉤無法判斷定位點而盲目尋找肺結節導致定位失敗。本研究中有兩位放射科醫師輪換實行Hook-wire 肺結節定位術，可能會對Hook-wire 組的結果有影響。研究的病例數量偏少，仍需要一些大樣本的前瞻性研究對本文的結果進行論證。