肝右前葉腫瘤切除手術(shù)中3D打印模型的臨床應用報道*

王峻峰,孫志為,王 罡，李 治，李 鵬，楊 瑩，董 坤，唐建中，李星逾，呂 梁

(1.云南省第一人民醫(yī)院肝膽外科，昆明 650032，2.云南省第一人民醫(yī)院放射科，昆明 650032，3.昆明理工大學醫(yī)學院，昆明 650500)

·短篇及病例報道·

肝右前葉腫瘤切除手術(shù)中3D打印模型的臨床應用報道*

王峻峰1,孫志為1,王 罡2，李 治2，李 鵬3，楊 瑩3，董 坤1，唐建中1，李星逾1，呂 梁2

(1.云南省第一人民醫(yī)院肝膽外科，昆明 650032，2.云南省第一人民醫(yī)院放射科，昆明 650032，3.昆明理工大學醫(yī)學院，昆明 650500)

三維重建技術(shù)可以將CT影像資料轉(zhuǎn)化為立體3D圖像，為精準外科手術(shù)方案提供技術(shù)支持。目前三維重建技術(shù)已應用于多個外科領(lǐng)域，由于肝臟解剖結(jié)構(gòu)復雜，包括多套血管系統(tǒng)及膽管系統(tǒng)，使得肝臟手術(shù)難度高、風險大，為滿足精準手術(shù)要求，將3D打印模型應用于肝膽外科手術(shù)，將是肝臟外科手術(shù)發(fā)展的新方向。

1 臨床資料

患者，男，38歲。因體檢發(fā)現(xiàn)肝臟占位病變1個月，伴體質(zhì)量下降3 kg，以“肝臟占位病變”收入院。既往：“乙型肝炎”病史12年，曾予“中藥及干擾素”治療。入院體檢：一般情況可，神志清，全身淺表淋巴結(jié)未觸及腫大，全身皮膚鞏膜無黃染，無肝掌及蜘蛛痣，腹平坦，未見胃腸型及蠕動波及腹壁靜脈曲張，腹軟，無壓痛，無反跳痛，MurPhy征陰性，無肌衛(wèi)，肝觸診未及腫大，肝濁音界存在，肝區(qū)無叩痛，移動性濁音陰性，腸鳴音3～4次/分。

輔助檢查如下。CT ：(1)肝硬化、脾大、門靜脈高壓，側(cè)支循環(huán)建立。 (2)肝右前葉大小約35 mm×30 mm片狀低密度影，增強掃描呈“快進快出”強化表現(xiàn)，多考慮為占位性病變(肝癌)。 腫瘤標記物:甲胎蛋白1 028.79 ng/mL,癌胚抗原 3.57 ng/mL,糖類抗原199 10.89 U/mL,。 肝功檢查：天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶36 U/L,丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶52 U/L,總膽紅素 24.1 μmol/L,直接膽紅素 9.6 μmol/L,間接膽紅素 14.5 μmol/L,清蛋白 47 g/L。 DIC篩選:活化部分凝血活酶時間42.7 s,凝血酶原時間 15.2 s,凝血酶原標準化比值 1.20。肝炎病毒檢查:乙型肝炎病毒表面抗原定量陽性 (+)139.55 IU/mL,乙型肝炎病毒表面抗體定量陰性(-) 0.12 mIU/mL,乙型肝炎病毒e抗原定量(-)0.01 NCU/mL,乙型肝炎病毒e抗體定量(+)38.66 NCU/mL,乙型肝炎病毒核心抗體定量(+)103.99 NCU/mL。

手術(shù)前，虛擬肝體積計算采用 Slicer 軟件進行虛擬肝切除，并計算功能肝體積、肝腫瘤體積、殘肝體積等。3D打印模型建立，將 Slicer 重建的3D圖像STL文件導入到快速成型軟件 Cura(Ultimaker，荷蘭)中，采用3dp-240(3D printing，中國)打印機進行打印1∶1 的3D物理模型，然后進行打印后處理，完成肝臟腫瘤及血管的3D打印模型制作。

手術(shù)前手術(shù)方案的制訂，按標準肝臟體積計算為1 174 mL[1]，按照中國原發(fā)性肝癌診療規(guī)范(2011年版)，肝臟腫瘤位于肝臟Ⅴ、Ⅷ段，同時合并乙型肝炎肝硬化，如果手術(shù)切除肝臟右葉，殘留肝臟體積為260 mL，占標準肝臟體積22.2%，如果手術(shù)切除肝臟右前葉，殘留肝臟體積為847 mL，占標準肝臟體積72.2 %，結(jié)合患者術(shù)前肝功能、凝血功能及肝硬化等情況，決定采用3D打印肝臟腫瘤模型引導下的肝臟中葉部分切除手術(shù)，見圖1、2。

手術(shù)過程順利，手術(shù)時間 180 min，術(shù)中出血 300 mL，根據(jù)手術(shù)前肝臟腫瘤及血管3D打印模型的引導，手術(shù)切除肝臟中葉腫瘤及周邊2 cm肝臟組織，保留了肝臟右前葉及右后葉的重要血管及膽管。

術(shù)后第1天：肝功能檢查，天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶356 U/L,丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶401 U/L,總膽紅素 39.0 μmol/L,直接膽紅素18.6 μmol/L,間接膽紅素 20.4 umol/L 。術(shù)后第3天：肝功能，天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶119 U/L,丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶572 U/L,總膽紅素25.0 μmol/L,直接膽紅素12.2 μmol/L,間接膽紅素12.8 μmol/L。術(shù)后第6天：肝功能，天冬氨酸轉(zhuǎn)氨酶26 U/L,丙氨酸轉(zhuǎn)氨酶185 U/L,總膽紅素28.3 μmol/L,直接膽紅素13.9 μmol/L,間接膽紅素 14.4 μmol/L。

術(shù)后病理檢查：肝細胞性肝癌，肝硬化。術(shù)后14 d，患者康復出院，目前術(shù)后隨訪至12個月，無腫瘤復發(fā)，見圖3，肝功能正常。

圖1 肝臟中葉腫瘤手術(shù)前CT圖2 肝臟腫瘤3D打印模型圖3 肝臟中葉腫瘤切除術(shù)后1個月復查CT

2 討 論

全球工業(yè)化的第3次工業(yè)革命，3D打印技術(shù)被作為“第3次工業(yè)革命的重要標志”[2]。3D打印可打印出腫瘤及周圍血管的3D模型，臨床醫(yī)學借助這些模型，能將腫瘤及周圍血管的細節(jié)較真實地表達出來，所提供的信息比傳統(tǒng)醫(yī)學影像資料更加直觀、具體的解剖信息，實現(xiàn)了由二維到三維、由平面到立體、虛擬到現(xiàn)實的影像醫(yī)學轉(zhuǎn)變。

如果按照傳統(tǒng)手術(shù)方式，手術(shù)當中可能會切除過多的正常肝臟組織，手術(shù)后發(fā)生肝功能失代償?shù)臋C會較大，采用患者腫瘤及血管的3D打印模型，幫助手術(shù)醫(yī)師手術(shù)前精確規(guī)范手術(shù)方案，手術(shù)中參照3D打印模型進行精準手術(shù)切除；對于深部肝臟手術(shù)，由于有了患者腫瘤、血管具體的3D打印模型作為引導，手術(shù)醫(yī)師不再是以往那樣“憑借經(jīng)驗手術(shù)”，而是在“三維導航下手術(shù)”，手術(shù)更加安全。

國內(nèi)董家鴻教授在國際上首先提出“精準肝臟外科”理念，精準肝臟外科的核心策略是徹底清除病灶，確保剩余肝臟功能體積的最大化，同時最大限度控制手術(shù)出血，最終目標就是減少手術(shù)出血量、降低手術(shù)并發(fā)癥發(fā)生率和病死率，提高根治性切除率和患者的長期生存率[3]。盡量選擇規(guī)避大血管的肝切除層面，防止重要血管的損傷，在離斷肝實質(zhì)過程中精確解剖處理肝臟的血管及膽管結(jié)構(gòu)[4]。

3D打印實現(xiàn)了三維圖像向三維實體模型的跨越式轉(zhuǎn)變。進行肝臟手術(shù)時，手術(shù)醫(yī)師將3D打印模型帶入手術(shù)室，在手術(shù)中進行實時比對，為手術(shù)關(guān)鍵步驟提供直觀的實時導航，對關(guān)鍵部位快速識別和定位。實時引導重要脈管的分離和腫瘤病灶的切除，切除病灶和避免重要解剖結(jié)構(gòu)的副損傷，從而提高手術(shù)的根治性切除，降低手術(shù)風險[5]。

Zein等[6]采用肝臟3D模型于活體肝移植中，有助于關(guān)鍵部位的解剖定位、肝離斷面的脈管處理，并減少手術(shù)時間和并發(fā)癥。

手術(shù)中3D模型引導手術(shù)和傳統(tǒng)手術(shù)相比有什么區(qū)別？這就好比汽車的行車導航，對于大眾指高了安全性及技術(shù)的普及性；和傳統(tǒng)的CT及MRI平面影像資料相比，手術(shù)中腫瘤血管3D打印模型為手術(shù)醫(yī)師提供了更加直觀、立體的腫瘤血管信息，提高了手術(shù)的安全性及高難度手術(shù)的普及性，為以后肝膽胰脾外科，以至其他外科手術(shù)的手術(shù)安全性、合理性又提供了一種新的方法和新思路。

另外，手術(shù)前手術(shù)醫(yī)師利用腫瘤及血管的3D打印模型，可以讓患者及其家屬能更好地理解病情及手術(shù)的必要性及風險，更好地進行醫(yī)患溝通，減少醫(yī)患雙方在醫(yī)患溝通中對手術(shù)方案理解的偏差。

[1]李富貴,嚴律南,李波,等.中國成人標準肝體積評估公式的臨床研究[J].四川大學學報(醫(yī)學版),2009,40(2):302-306.

[2]王忠宏，李揚帆，張曼茵.中國3D打印產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展思路[J].經(jīng)濟縱橫,2013,29(1):90-93.

[3]梁斌,曾建平,張寧,等.國際精準肝臟外科研討會會議紀要[J].中華消化外科.2013,12(9):721-724.

[4]董家鴻,黃志強.精準肝切除-21世紀肝臟外科新理念[J].中華外科雜志,2009,47(21):1601-1605.

[5]方馳華，方兆山，范應方，等.三維可視化、3D打印及3D腹腔鏡在肝腫瘤外科診治中的應用[J].南方醫(yī)科大學學報,2015,35(5):639-645.

[6]Zein NN,Hanouneh IA,Bishop PD,et al.Three-Dimensional print of a liver for preoperative planning in living donor livertransplantation[J].Liver Transplant,2013,19(12):1304-1310.

10.3969/j.issn.1671-8348.2017.10.050

云南省衛(wèi)生科技計劃基金資助項目(2010NS005)；云南省科技惠民資助項目(2016RA011)。 作者簡介：王峻峰(1972-)，副主任醫(yī)師，在讀碩士，主要從事肝膽胰外科臨床及基礎(chǔ)研究。

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1671-8348(2017)10-1438-02

2016-12-18

2017-02-22)