3D技術(shù)在中央型肝腫瘤術(shù)前規(guī)劃中的臨床應(yīng)用

袁榮發(fā)，閔家祺，鄔林泉，雷鈞，朱寶林，王愷，邵江華

（南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院 肝膽胰外科，江西 南昌 330006）

中央型肝癌的定義目前尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)Wu等[1-2]報(bào)道中央型肝腫瘤指位于按照Couinaud分段法的I、IV、V、VIII段或位于IV、V段和V、VIII段交界處的腫瘤。手術(shù)切除可為患者提供治愈的機(jī)會(huì)，但肝臟含有高度復(fù)雜的血管系統(tǒng)，且腫瘤部位特殊，因此這類手術(shù)難度大，風(fēng)險(xiǎn)高[3-4]。為了安全可靠的切除腫瘤，外科醫(yī)師術(shù)前必須掌握肝臟血管與腫瘤位置的關(guān)系。此外，術(shù)前還必須評(píng)估剩余肝臟的體積，特別是對(duì)肝功能受損的患者，以便安全肝切除。3D可視化技術(shù)（3D visualization technology）可以個(gè)體化的顯示肝臟血管的分布及評(píng)估剩余肝體積[5-6]。近年，3D可視化技術(shù)運(yùn)用于肝臟外科逐年增多。研究已經(jīng)報(bào)道采用3D技術(shù)可進(jìn)行肝臟手術(shù)規(guī)劃、模擬肝切除及評(píng)估剩余肝體積，并取得了比較滿意的效果[7-9]。因此，將3D技術(shù)運(yùn)用于中央型肝腫瘤術(shù)前規(guī)劃中尤為重要。本研究回顧性分析2016年1月—2017年11月我科收治的28例中央型肝腫瘤患者的臨床資料，分析3D技術(shù)在中央型肝腫瘤可切除性評(píng)估及手術(shù)規(guī)劃中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2016年1月—2017年11月在南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院接受外科手術(shù)治療的28例中央型肝腫瘤患者臨床病理資料。其中男20例，女8例；平均年齡（48±5）歲；HBsAg（+）22例，無(wú)HCV感染患者；甲胎蛋白升高23例；肝硬化23例；肝功能Child-Pugh分級(jí)A級(jí)26例，B級(jí)2例；腫瘤單發(fā)22例，多發(fā)6例；腫瘤位于肝V段7例、位于肝VIII段6例，位于肝IV段5例，位于肝V和VIII段6例，位于肝IV、V和VIII段4例；門(mén)靜脈左支癌栓2例，右支癌栓1例；ICG 15 min滯留率＜10%者24例。本研究由醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，所有患者均簽署的知情同意書(shū)。

納入標(biāo)準(zhǔn)：⑴ 腫瘤主要位于肝中葉（I、IV、V、VIII段或位于IV、V段和V、VIII段交界處）；⑵ 術(shù)前影像學(xué)檢查提示，腫瘤的最大直徑＞3 cm；⑶ 無(wú)肝內(nèi)外轉(zhuǎn)移；⑷ 術(shù)前患者肝功能Child-Pugh分級(jí)為A或B級(jí)；⑸ 剩余肝臟體積至少為50%。

1.2 方法

1.2.1 數(shù)據(jù)采集及三維重建 所有患者術(shù)前經(jīng)64排螺旋CT薄層掃描，收集平掃期、動(dòng)脈期、門(mén)靜脈期和肝靜脈期的CT亞毫米數(shù)據(jù)，將其導(dǎo)入旭東3D+人體可視化手術(shù)規(guī)劃系統(tǒng)軟件，然后對(duì)肝臟、下腔靜脈、肝靜脈、門(mén)靜脈、肝動(dòng)脈、腫瘤以及肝周?chē)鞴龠M(jìn)行分割和3D可視化重建。精準(zhǔn)定位肝腫瘤所在肝段位置，觀察肝臟脈管走行，及其與肝臟腫瘤之間的空間關(guān)系。另外，通過(guò)3D技術(shù)獲取的模型圖像，可進(jìn)行肝內(nèi)脈管結(jié)構(gòu)與瘤體的任意組合及合適的可視透明化處理，同時(shí)可旋轉(zhuǎn)，放大、多方位立體觀察。

1.2.2 肝臟分段及體積計(jì)算 3D重建完成后，針對(duì)每個(gè)患者采用旭東3D+人體可視化軟件進(jìn)行基于Couniaud肝分段原理的肝分段，利用不同的顏色描繪不同的肝段，另外，肝段可透明化，最后我們可觀察腫瘤具體部位，進(jìn)行模擬肝切除過(guò)程，計(jì)算肝體積（liver volume，LV）、虛擬切除肝體積（excision liver volume，ELV）、殘肝體積（residual liver volume，RLV）和腫瘤體積（tumor volume，TV）。

1.2.3 肝中葉腫瘤的3D可視化分型及手術(shù)規(guī)劃制定 根據(jù)腫瘤的位置、腫瘤與肝內(nèi)管道的關(guān)系及需要切除的肝段，同時(shí)參照復(fù)雜性肝臟腫瘤三維可視化精準(zhǔn)診治專家共識(shí)，將肝中葉腫瘤分成5個(gè)亞型[10]，每種分型均有其對(duì)應(yīng)的手術(shù)方式。I型：腫瘤位于肝V、VIII段或右前區(qū)。它的特點(diǎn)是腫瘤靠近或侵犯一些門(mén)靜脈分支，但是并不黏附或者侵犯門(mén)靜脈右支主干。II型：腫瘤位于肝IVa、IVb段或左內(nèi)區(qū)。其特點(diǎn)是腫瘤靠近或侵犯門(mén)靜脈分支，但并不黏附或者侵犯門(mén)靜脈左支主干。III型：腫瘤位于肝IV、V和VIII段。其特點(diǎn)是腫瘤范圍較大、在肝實(shí)質(zhì)的位置較深，或十分貼近肝中靜脈的主干，靠近或侵犯了一些門(mén)靜脈分支，但并不黏附或者侵犯門(mén)靜脈右支/左支主干。IV型：腫瘤位于肝IV、V和VIII段。它的特點(diǎn)是腫瘤范圍較大、在肝實(shí)質(zhì)的位置較深，并且貼近或者直接侵犯門(mén)靜脈右支或左支主干，或者貼近、直接侵犯肝右或肝左靜脈主干。V型：腫瘤位置位于肝IV，V和VIII的表面。其特點(diǎn)是腫瘤沒(méi)有貼近或者沒(méi)有直接侵犯門(mén)靜脈或肝靜脈的主干。

1.2.4 觀察指標(biāo) ⑴ 三維重建情況。⑵ 模擬手術(shù)評(píng)估肝癌可切除性情況：TV、ELV、RLV、肝切除率 [肝切除率 =（ELV-TV）/（LV-TV）]。⑶ 手術(shù)及術(shù)后情況：手術(shù)方式及切除范圍、手術(shù)時(shí)間、術(shù)中出血量、并發(fā)癥發(fā)生情況（包括出血、膽汁漏、腹腔感染、肝功能不全、胸腔積液、腹腔積液、膈下積液及切口感染等）、術(shù)后住院時(shí)間。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

采用SPSS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。正態(tài)分布數(shù)據(jù)的均數(shù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，非正態(tài)分布數(shù)據(jù)采用中位數(shù)（最大值，最小值）表示。

2 結(jié) 果

2.1 肝腫瘤3D重建結(jié)果

28例患者均完成3D重建，結(jié)果可以顯示肝腫瘤的具體位置、直徑、形狀、個(gè)數(shù)，以及肝內(nèi)血管結(jié)構(gòu)（肝動(dòng)脈、肝靜脈系統(tǒng)和門(mén)靜脈系統(tǒng)）的分布及走行。3D重建圖像可以清晰地展示肝腫瘤與肝臟血管的三維解剖關(guān)系，能選擇性使肝臟可視透明化，可多視角反映腫瘤與管道間的關(guān)聯(lián)，有助于進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃（圖 1）。

2.2 3D可視化個(gè)體化肝臟Couinaud分段

依據(jù)肝靜脈和門(mén)靜脈的走形以及每例患者的血流拓?fù)潢P(guān)系行3D可視化肝臟Couinaud分段。利用不同的顏色填充已劃分的肝段，另外，將肝段透明化處理，可精準(zhǔn)定位腫瘤在肝段內(nèi)分布部位（圖2）。

2.3 肝中葉腫瘤分型

28例肝中葉肝腫瘤患者，根據(jù)3D可視化分型，I型患者占17.86%（5/28），手術(shù)方式為V、VIII段肝切除術(shù)；II型患者占14.29%（4/28），手術(shù)方式為IV段肝切除術(shù)；III型患者占21.42%（6/28），手術(shù)方式為肝中葉切除術(shù)；IV型患者占14.29%（4/28），2例手術(shù)方式為右三區(qū)肝切除，2例手術(shù)方式為左三區(qū)肝切除；V型患者占32.14%（9/28），手術(shù)方式為腫瘤局部切除術(shù)。

2.4 個(gè)體化體積計(jì)算

28例患者個(gè)體化體積計(jì)算見(jiàn)表1。全肝體積中位數(shù)為1 532（1 025～1 864）mL，肝腫瘤體積466（45～558）mL，擬切除肝體積為595（108～806）mL。

圖1 基于術(shù)前CT的3D可視化分析 A-B：上腹部增強(qiáng)CT掃描（1：肝中靜脈；2：肝右靜脈；3：門(mén)靜脈右前支）；C：3D重建結(jié)果顯示腫瘤與周?chē)艿娜S關(guān)系；D：腫瘤與肝動(dòng)脈的空間關(guān)系；E：腫瘤與門(mén)靜脈的空間關(guān)系；F：腫瘤與肝靜脈的空間關(guān)系Figure 1 3D visualization analysis based on preoperative CT images A–B: Enhanced CT scan of the upper abdomen (1: Middle hepatic vein; 2: Right hepatic vein; 3: Right anterior branch of the portal vein); C: Relations of tumor with surrounding vessels displayed by 3D reconstruction; D: Spatial relationship between tumor and hepatic artery; E: Spatial relationship between tumor and portal vein;F: Spatial relationship between tumor and hepatic vein

圖2 3D可視化個(gè)體化肝臟Couinaud分段（紅色箭頭表示腫瘤） A：肝臟膈面觀；B：肝臟臟面觀Figure 2 Couinaud classification of hepatic segments by 3D visualization technique (Red arrow showing the tumor) A: View of the liver in the diaphragmatic surface; B: View of the liver in the visceral surface

表1 28例中央型肝腫瘤患者術(shù)前的3D重建肝臟數(shù)據(jù)Table 1 Data from the preoperative 3D reconstruction of the 28 patients with central liver tumor

2.5 手術(shù)及術(shù)后情況

28例患者均成功完成手術(shù)，依據(jù)3D重建結(jié)果進(jìn)行術(shù)前手術(shù)規(guī)劃，實(shí)際實(shí)施的手術(shù)方式與術(shù)前規(guī)劃相同，所有手術(shù)均為同組醫(yī)師操作完成。16例采用Pringle法阻斷肝門(mén)，8例采用區(qū)域性肝門(mén)血管阻斷，4例未行肝門(mén)阻斷。手術(shù)時(shí)間的中位數(shù)為290（160～395）min，術(shù)中出血量和輸血量中位數(shù)分別為700（100～2 000）mL和600（0～1 400）mL，輸血率為71.42%（20/28），并發(fā)癥發(fā)生率為28.57%（8/28），其中4例患者術(shù)后出現(xiàn)肝斷面膽漏，經(jīng)引流通暢后治愈出院，4例患者術(shù)后出現(xiàn)胸腔積液，經(jīng)引流治愈，術(shù)后無(wú)出血、腹腔感染、膈下積液及切口感染等并發(fā)癥發(fā)生，無(wú)發(fā)生圍手術(shù)期死亡。另外，28例患者肝切除術(shù)后的谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）于第1天達(dá)最高值，其中中位數(shù)為292（108～681）U/L，然后迅速下降，術(shù)后第7天基本恢復(fù)正常25.5（16～46）U/L；總膽紅素（TBIL）在術(shù)后第5天達(dá)最大值22（14.9～50.5）μmol/L，隨后逐漸降低；血清白蛋白（Alb）在術(shù)后第3天下降至最低28.35（23.2～40.2）g/L，隨后逐漸增加，術(shù)后第7天水平達(dá)34.5（25.1～47.8）g/L（表2）。術(shù)后無(wú)嚴(yán)重肝功能不全發(fā)生。

表2 28例中央型肝腫瘤患者行肝切除術(shù)前后肝功能指標(biāo)變化Table 2 Changes in liver function parameters of the 28 patients with central liver tumor before and after liver resection

表2 28例中央型肝腫瘤患者行肝切除術(shù)前后肝功能指標(biāo)變化（續(xù)）Table 2 Changes in liver function parameters of the 28 patients with central liver tumor before and after liver resection (continued)

2.6 隨訪

所有患者均獲得隨訪，術(shù)后1年腫瘤復(fù)發(fā)率為21.43%（6/28），1年的生存率為89.29%（25/28）。

3 討 論

肝臟脈管系統(tǒng)的復(fù)雜性和多變性是引起肝臟手術(shù)技術(shù)困難的主要原因。對(duì)腫瘤和血管解剖關(guān)系的充分了解是肝臟手術(shù)安全和可行的必要條件，但是由于每個(gè)肝臟外科醫(yī)師都會(huì)對(duì)CT圖像進(jìn)行人腦的3D重建，以至于整個(gè)手術(shù)團(tuán)隊(duì)對(duì)個(gè)體化肝臟的解剖和切緣線達(dá)成共識(shí)非常困難。近來(lái)，3D可視化模擬技術(shù)快速發(fā)展，它可以處理通過(guò)先進(jìn)的影像學(xué)技術(shù)獲取的大量肝臟成像數(shù)據(jù)[11-15]?；?D模擬，外科醫(yī)生可以獲取肝臟關(guān)鍵解剖位置的準(zhǔn)確信息，其中包括單獨(dú)或聯(lián)合觀察肝動(dòng)脈、門(mén)靜脈系統(tǒng)、肝靜脈系統(tǒng)及腫瘤的解剖毗鄰關(guān)系，以及掌握有否有血管解剖變異等情況[16]，最終可將重建的個(gè)體化精準(zhǔn)的術(shù)前肝臟3D成像呈現(xiàn)給手術(shù)團(tuán)隊(duì)。

臨床上將累及肝I、IV、V、VIII區(qū)段內(nèi)的腫瘤稱為中央型肝腫瘤，當(dāng)腫瘤侵犯或緊鄰肝門(mén)部的主干較大血管時(shí)，實(shí)施手術(shù)過(guò)程中發(fā)生大出血的風(fēng)險(xiǎn)較高。另外，中央型肝腫瘤的手術(shù)方式已從早期的擴(kuò)大范圍肝切除（肝右三葉或左三葉切除）發(fā)展到中肝葉切除，然后到目前的個(gè)體化中央型肝腫瘤切除術(shù)[17]。該演變過(guò)程不但是肝臟切除范圍的變小，還進(jìn)一步體現(xiàn)了精準(zhǔn)肝切除的手術(shù)理念。因此，中央型肝腫瘤較其他部位的肝腫瘤手術(shù)切除難度大，手術(shù)過(guò)程復(fù)雜，是肝臟外科手術(shù)中的難點(diǎn)。實(shí)施手術(shù)過(guò)程前及術(shù)中需要充分了解以下幾方面：腫瘤的供血情況（肝動(dòng)脈和門(mén)靜脈）、腫瘤具體部位及其與周?chē)艿年P(guān)系、剩余肝臟的血液回流情況（肝靜脈）、腫瘤的根治性（腫瘤切緣）及殘余肝體積等。

肝臟3D成像可以清晰觀察腫瘤的供血?jiǎng)用}、門(mén)靜脈及回流的肝靜脈，測(cè)量其與肝動(dòng)脈和門(mén)靜脈二級(jí)分支、三級(jí)分支之間的距離，從而決定手術(shù)方式及肝切除范圍，評(píng)估是否影響剩余肝臟靜脈回流等[18-21]。研究發(fā)現(xiàn)3D成像技術(shù)輔助的肝切除術(shù)治療肝腫瘤可減少手術(shù)損傷、降低術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率,防止術(shù)后肝衰竭的發(fā)生，提高手術(shù)的有效性和安全性[22-23]。另外，研究證實(shí)基于CT的3D成像技術(shù)術(shù)前可以精確判斷腫瘤的解剖位置及肝靜脈間的變異血管[24]。本組所有患者3D重建圖像對(duì)肝動(dòng)脈、門(mén)靜脈、肝靜脈分支顯示均達(dá)到三級(jí)以上，精準(zhǔn)清晰的展現(xiàn)了個(gè)體化肝臟內(nèi)脈管系統(tǒng)三維形態(tài)及其與腫瘤的空間毗鄰關(guān)聯(lián)，同時(shí)每個(gè)患者進(jìn)行了個(gè)體化肝臟分段和體積測(cè)量。以前的研究中也報(bào)道3D模擬能在手術(shù)前計(jì)算出精確的肝體積，同時(shí)減少了殘肝的血液供應(yīng)阻斷，進(jìn)行精準(zhǔn)的解剖性切除，減少了術(shù)后肝衰竭的危險(xiǎn)[25]。

另外，為了制定更合理的手術(shù)方案，筆者依據(jù)解剖學(xué)的原理，同時(shí)參照復(fù)雜性肝臟腫瘤三維可視化精準(zhǔn)診治專家共識(shí)對(duì)28例中央型肝腫瘤進(jìn)行了3D可視化分型[10]，每一種類型均對(duì)應(yīng)相適應(yīng)的手術(shù)方式。結(jié)果顯示28 例患者均成功完成腫瘤根治術(shù)，實(shí)際手術(shù)與術(shù)前規(guī)劃一致。手術(shù)并發(fā)癥發(fā)生率為21.42%（6/28），其中2例患者術(shù)后出現(xiàn)肝斷面漏膽，經(jīng)引流通暢后治愈出院，4例患者術(shù)后出現(xiàn)胸腔積液，經(jīng)引流治愈，無(wú)發(fā)生圍手術(shù)期死亡。

綜上所述，中央型肝腫瘤的術(shù)前精準(zhǔn)評(píng)估具有非常重要的意義。3D可視化技術(shù)建立在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)影像的基礎(chǔ)之上，具備可視化、精確定位及可量化等功能，在術(shù)前評(píng)估過(guò)程中能夠精確反映腫瘤與肝內(nèi)血管的關(guān)系、進(jìn)行模擬肝切除及測(cè)量預(yù)切除的肝體積和剩余的肝體積，使手術(shù)變得流程化、規(guī)范化，從而有利于提高肝腫瘤診治的效率，降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，具有廣泛的臨床應(yīng)用價(jià)值。