3D-CTBA聯合3D打印技術在肺癌胸腔鏡肺段切除術中的應用價值

楊 洋,林生榮,胡 青,丁玉琴,周 浩,周晟劼,周葉楓,韓 鑫

(東臺市人民醫院胸心外科,江蘇 東臺 224200)

流行病學調查[1-2]顯示,2020年全球因肺癌死亡的病例數占癌癥死亡總病例數的18%,是癌癥相關死亡的首位病因。對于肺癌早期患者,手術是臨床首選治療方案,其中標準治療術式為解剖性肺葉切除術聯合淋巴結清掃術[3-4]。但開胸手術對患者傷害較大。有研究[5]顯示,胸腔鏡肺段切除術與解剖性肺葉切除術對肺癌具有相似的治療效果。胸腔鏡手術作為微創手術能夠在最大限度保留患者肺部組織的情況下達到較好的治療效果,且傷害較小,更利于患者術后恢復,已逐漸成為早期肺癌的主要治療手段。但肺部動靜脈變異性高且不同個體間存在較大差異,因此其對手術操作要求更高。三維計算機斷層掃描支氣管血管成像(Three-dimensional computed tomography bronchography and angiography,3D-CTBA)聯合3D打印技術可將二維影像學資料轉化為三維圖像,并通過3D打印建立實體模型,以更為精準和直觀地呈現病灶位置及其與周圍血管、肌肉等組織的交錯關系,從而在手術操作過程中發揮精準的指引功能[6-7]。基于此,本研究主要探究3D-CTBA聯合3D打印技術在胸腔鏡肺段切除術中的臨床應用效果。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2020年12月至2022年12月于我院接受胸腔鏡肺段切除術的肺癌患者90例,采用隨機雙色球法分為試驗組(45例)和對照組(45例)。兩組患者一般臨床資料比較差異無統計學意義(均P>0.05),見表1。病例納入標準:經病理學、影像學檢查確診為肺癌者;單側患病者;擬進行胸腔鏡肺段切除術者;對本研究知情同意,自愿參與者。排除標準:有胸部手術史者;患有影響手術治療的其他嚴重疾病,如嚴重心力衰竭、癌癥等;凝血功能障礙或嚴重肺功能障礙者;既往病歷資料缺失者。

表1 兩組患者一般資料比較

1.2 治療方法

1.2.1 對照組:術前給予胸部薄層CT增強掃描以進一步診斷并確定肺部病灶位置。CT儀器為通用GE revolution CT 256排CT,掃描層厚為0.625 mm,使用碘佛醇注射液作為造影劑,經肘靜脈注射。于注射10 s后進行肺動脈掃描,注射25 s后進行肺靜脈掃描。掃描結束后,使用Mimics或Deepinsight軟件系統保存影像學資料,并基于0.625 mm層厚CT數據重建肺動脈、肺靜脈、病灶、隆突及腫大淋巴結等結構,其中肺動脈標紅、肺靜脈標藍、支氣管標白。根據CT影像學資料確認病灶位置,并確認手術區域。

1.2.2 試驗組:在對照組胸部薄層CT增強掃描獲得影像學資料的基礎上,使用3D-CTBA技術建立患者肺部3D模型,并使用光敏樹脂通過3D打印機進行1∶1打印,術前會診確認手術區域。

1.2.3 隨訪:術后,兩組患者均隨訪1個月。

1.3 觀察指標

1.3.1 手術中轉率和肺葉轉換率:手術中轉率為胸膜廣泛粘連,難以鏡下分離及腔鏡下腫塊切除有困難或者因術中出血難以控制而中轉開胸手術的病例數比例;肺葉轉換率為術中因各種因素導致的將肺段切除轉換為肺葉切除的病例數比例。

1.3.2 圍手術期指標:記錄兩組患者手術時間、術中出血量和術后引流量。

1.3.3 肺功能指標:于兩組患者術前及術后第15天,采用肺功能檢測儀檢測患者用力肺活量(FVC)、肺一氧化碳彌散因子(TLCO)和每分鐘最大通氣量(MVV)。

1.3.4 術后并發癥:記錄兩組術后1個月內并發癥的發生情況。

2 結 果

2.1 兩組患者手術中轉率和肺葉轉換率比較 見表2。試驗組手術中轉率、肺葉轉換率顯著低于對照組(均P<0.05)。

表2 兩組患者手術中轉和肺葉轉換比較[例(%)]

2.2 兩組患者圍手術期指標比較 見表3。試驗組手術時間、術中出血量以及術后引流量顯著低于對照組(均P<0.05)。

表3 兩組患者圍手術期指標比較

2.3 兩組患者肺功能指標比較 見表4。術后第15天,兩組患者FVC、TLCO、MVV水平低于術前,且試驗組高于對照組(均P<0.05)。

表4 兩組患者肺功能指標比較

2.4 兩組患者并發癥發生情況比較 見表5。術后1個月內,試驗組并發癥總發生率顯著低于對照組(χ2=4.114,P<0.05)。

表5 兩組患者并發癥發生情況比較[例(%)]

3 討 論

胸腔鏡手術由于具有創傷小、術后恢復較快等優點,被廣泛應用于胸外科手術中[8-10]。解剖性肺段切除術在盡可能多地保留患者肺組織的同時達到與肺葉切除術相當的臨床治療效果,已取代傳統肺葉切除術成為早期肺癌臨床治療手段[11]。肺段切除術是肺癌患者主要的治療方式,并且隨著肺癌診療技術的不斷完善,其治療肺癌的優勢在不斷展現,目前主要以切除固有段為主,而對于復雜肺段的切除存在較多爭議[12]。優勢肺段的切除依靠CT及醫師的操作即可完成,復雜的肺段切除需要涉及多個傾斜段面,并且段面內肺段解剖較為復雜,存在較多的肺動靜脈及支氣管變異,操作時常發生誤傷等情況,故在臨床操作過程中,精準肺段切除術難度較高、手術風險較大[13-14]。利用3D-CTBA技術能夠在術前對后續手術操作進行規劃,重建切除部位各組織間的解剖關系,從而構建出安全有效的手術邊緣,標準化手術操作,已成為切除肺段的有效方法。

對患者進行胸腔肺段切除術,不僅需要精準定位病灶在肺段上的位置,還需明確目標肺段動靜脈和支氣管的位置、走向及其與周圍組織的解剖關系等,最大限度降低多切、漏切和誤切風險,確保手術的安全性和成功率[15]。在患者術前進行胸部薄層CT增強掃描可為肺部病變提供更為詳細的影像學資料,有助于醫護人員根據肺部結節在影像上的增強表現在術前對病灶作出更為精確的診斷[16]。而3D-CTBA技術通過Mimics或Deepinsight軟件系統將連續的二維CT影像資料進行三維重建,將平面圖像整理轉換為立體影像,并重構肺部各部位組織形狀,同時還可利用軟件對肺動靜脈、支氣管和病灶進行標記區分,且三維圖像還可通過旋轉調節進行更為全面直觀的觀察,明確肺部血管走向,有助于術前制定手術方案,可有效降低手術過程中因前期判斷失誤所致的手術中轉率和肺葉轉換率,縮短手術總時長,有利于患者術后恢復[17-19]。在本研究中,術前采用3D-CTBA聯合3D打印技術進行病灶位置確認的試驗組患者手術中轉率、肺葉轉換率及圍手術期各項指標均顯著低于僅使用胸部薄層CT增強掃描的對照組患者,表明3D-CTBA聯合3D打印技術可有效定位病灶,提升手術方案精確度。

3D打印技術可基于真實影像學資料將三維圖像具現化,不僅可從多角度、多方面為醫護人員提供全面的視野,同時還可為其提供肺部真實感受[20]。在本研究中,試驗組患者術后肺功能受影響程度及術后并發癥總發生率均顯著低于對照組,可能是由于在難度系數較高的手術過程中,將手術區域解剖學結構以實物的形式展現在術者面前,可更為精準地對術者進行引導,使術前規劃和術中導航可觸可及,提高術者對術區的認知程度,以降低誤切風險,最大限度地保留患者肺組織[21]。

綜上所述,對擬行胸腔鏡肺段切除術的肺癌患者術前使用3D-CTBA聯合3D打印技術對病灶進行定位,擬定手術方案,可有效提升術中操作精準度,減少術中對肺部的損傷,從而提高臨床療效,值得臨床進一步推廣應用。