三維CT重建聯(lián)合吲哚菁綠熒光導(dǎo)航在胸腔鏡解剖性肺段切除術(shù)中的應(yīng)用

王康武，王祖義，段貴新，陳劉成，汪國文，王安生，陳曉

雖然肺楔形切除術(shù)或亞肺葉切除術(shù)在獲得病理診斷和根治性治療上對周圍型肺小結(jié)節(jié)如肺磨病理樣病變（GGO）和轉(zhuǎn)移性肺腫瘤的效果較好，但對于浸潤性腺癌，解剖性肺段切除術(shù)顯得尤為重要。然而，解剖性肺段切除術(shù)需要確定肺血管和規(guī)劃差異的段間平面，在技術(shù)上比標(biāo)準(zhǔn)肺葉切除術(shù)更加復(fù)雜。已有外科醫(yī)生報(bào)道了采用三維CT（3D-CT）重建對肺結(jié)節(jié)進(jìn)行術(shù)前定位，進(jìn)而采用電視胸腔鏡手術(shù)（VATS）進(jìn)行肺段切除的效果［1-4］。

術(shù)前了解肺血管和支氣管的個體變異對于手術(shù)的安全性很重要，尤其是進(jìn)行解剖性肺段切除術(shù)。通脹通縮法是識別段間平面最常用的方法［5-6］，但這種方法在肺氣腫、肺放氣不充分時存在困難。吲哚菁綠熒光導(dǎo)航（ICGF）已被報(bào)告應(yīng)用于各種組織標(biāo)記［7-8］。本研究將3D-CT重建聯(lián)合ICGF應(yīng)用于胸腔鏡解剖性肺段切除術(shù)，確定肺段血管和規(guī)劃差異的段間平面，為精準(zhǔn)肺段切除提供理論依據(jù)，為胸腔鏡解剖性肺段切除術(shù)提供可靠的技術(shù)保障。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 前瞻性選取2017年1—12月在蚌埠醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院胸外科進(jìn)行胸腔鏡解剖性肺段切除術(shù)的20例患者，其中18例為原發(fā)性肺癌、2例為轉(zhuǎn)移性肺部腫瘤，患者的基本信息見表1。納入標(biāo)準(zhǔn)：原發(fā)性或轉(zhuǎn)移性的周圍肺小結(jié)節(jié)，術(shù)后證實(shí)為肺癌。排除標(biāo)準(zhǔn)：對碘或特定的造影劑過敏者；有心、腦、肺、腎等嚴(yán)重疾病不能耐受檢查者。本研究經(jīng)本院倫理審查委員會批準(zhǔn)，患者均知情同意。

1.2 術(shù)前評價(jià) 術(shù)前常規(guī)進(jìn)行64排螺旋CT薄層掃描（見圖1）。通過掃描的數(shù)據(jù)進(jìn)行3D-CT重建。進(jìn)而對肺段的支氣管和血管結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真研究（見圖2）。通過仿真工作站創(chuàng)建一個虛擬段間平面后顯示肺段動脈，測量從腫瘤到段間平面的距離，為患者制定適當(dāng)?shù)男g(shù)前計(jì)劃。

1.3 ICGF原理 由靜脈注射吲哚菁綠（ICG），ICG與血漿蛋白結(jié)合。當(dāng)接近紅外線（805 nm）時，紅外線被等離子體ICG吸收，發(fā)出830 nm的熒光波長（可以用紅外胸腔鏡觀察到）。本研究使用的是紅外胸腔鏡系統(tǒng)（STORZ），使用腳踏開關(guān)可以在白光和ICGF模式之間即時改變監(jiān)測模式。

1.4 手術(shù)操作 雖然胸腔鏡肺段切除術(shù)沒有明確的定義或標(biāo)準(zhǔn)，但一般是通過3個切口孔完成，其可以在術(shù)中行肺門結(jié)構(gòu)操作，淋巴結(jié)清掃時可以采取不同的角度。本研究采用單孔胸腔鏡解剖性肺段切除術(shù)。患者取側(cè)臥位。手術(shù)在單肺通氣全身麻醉下進(jìn)行。主刀醫(yī)生站在患者前面，所有操作在視頻下進(jìn)行，患者均在腋前線的第4或第5肋間隙做一個大小約3.0 cm的切口孔，30°胸腔鏡經(jīng)該切口孔進(jìn)入胸腔。根據(jù)術(shù)前對肺結(jié)節(jié)及肺段的支氣管和血管結(jié)構(gòu)的評估（見圖3），利用3D-CT重建一個虛擬的段間平面（見圖4）。首先解剖游離目標(biāo)段動脈和段支氣管，當(dāng)目標(biāo)段動脈和段支氣管被分開后，通過靜脈注射ICG（0.25 mg/kg），采用ICGF觀察非靶區(qū)（NTS）。并用電鉤燒灼術(shù)標(biāo)記目標(biāo)和NTS之間的邊界，在劃分了主要的動脈和段支氣管后，將ICG注入外周靜脈。在紅外線下，分界的ICGF線清晰可見。這條線使用電鉤標(biāo)記，使用強(qiáng)生愛惜龍金釘處理段間線，并且保證手術(shù)切緣大于腫瘤直徑。用自制的手套袋子取出標(biāo)本。

1.5 ICGF的可行性和定量對比 為了評估ICGF的可行性，所有的段間線劃分結(jié)果分為兩類，一類是一條清晰、有效的界線，有90 s以上的時間來進(jìn)行肺段間線標(biāo)記；一類是無效的界線，界線模糊或完全看不見，沒有足夠的時間進(jìn)行肺段間線標(biāo)記。針對定量評估的對比，使用圖形分析軟件（Photoshop 8.0）評估STORZ下目標(biāo)段與非目標(biāo)段靜息圖像時光的強(qiáng)度（見圖5）。

1.6 觀察指標(biāo) 記錄患者基本信息（年齡、性別、吸煙史、肺功能指標(biāo)、腫瘤位置、腫瘤大?。?，手術(shù)時間、術(shù)中出血量、術(shù)中并發(fā)癥、中轉(zhuǎn)開胸例數(shù)、胸引管放置時間及住院時間，并觀察ICGF結(jié)果（熒光首次出現(xiàn)時間、熒光持續(xù)時間及有效對比的持續(xù)時間）。

本研究創(chuàng)新點(diǎn)：

（1）本研究通過術(shù)前三維CT（3D-CT）重建成像對肺段的支氣管和血管結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真研究，可以為患者制定適當(dāng)?shù)男g(shù)前計(jì)劃。（2）首次將吲哚菁綠熒光導(dǎo)航應(yīng)用于段間平面識別，并且以0.25 mg/kg的最低劑量快速清晰地觀察到段間線，低于文獻(xiàn)報(bào)道的3.0 mg/kg劑量，從藥物毒理學(xué)上更加安全。

2 結(jié)果

本研究患者均完成胸腔鏡解剖性肺段切除術(shù)，無中轉(zhuǎn)開胸患者。未發(fā)生與ICG應(yīng)用有關(guān)的術(shù)中或術(shù)后并發(fā)癥?；颊邜盒阅[瘤的切緣均為陰性。手術(shù)時間為（186.0±41.5） min，術(shù)中出血量為（30.0±17.8）ml，患者的其他基本信息詳見表1。

ICGF有效劃分了段間線，在STORZ下20例患者均得到了有效標(biāo)記。在注射ICGF后，熒光首次出現(xiàn)時間為（20.0±10.5） s，熒光持續(xù)時間為（180.0±30.8）s，有效對比的持續(xù)時間為（70.0±11.6） s。

3 討論

3.1 胸腔鏡解剖性肺段切除術(shù)現(xiàn)狀 在可以獲得足夠的手術(shù)切緣的條件下，可以對周圍型的GGO或肺轉(zhuǎn)移型結(jié)節(jié)進(jìn)行胸腔鏡解剖性肺段切除術(shù)。然而，與肺葉切除術(shù)相比，解剖性肺段切除術(shù)在技術(shù)上更為困難，其需要確定肺血管和規(guī)劃差異的段間平面。因此，在術(shù)前應(yīng)仔細(xì)評估肺血管和支氣管的差異，并在術(shù)中準(zhǔn)確地鑒別出段間平面。SAJI等［4］報(bào)道使用醫(yī)學(xué)系統(tǒng)的影像工作站的虛擬肺段切除術(shù)，在術(shù)前和術(shù)中可以很好地幫助外科醫(yī)生實(shí)現(xiàn)最合適的解剖性肺段切除術(shù)。

表1 患者的基本信息Table 1 Patient 's baseline characteristics

圖1 術(shù)前評估，64排螺旋CT薄層掃描顯示在右B10段靠近B9的部位有固體磨玻璃結(jié)節(jié)（GGN）Figure 1 In preoperative examination，part of a solid glass-like nodule is shown in the right B10 segment near BV through a 64-slice CT scan圖2 三維CT重建圖像顯示GGN接近B6cFigure 2 3D-CT reconstruction image showing that the nodule is close to B6c

3.2 ICGF在識別段間平面中的應(yīng)用 目標(biāo)肺段膨脹是識別段間平面的常用方法［5-7］，但其在部分肺氣腫患者中的使用存在困難。此外，膨脹的肺還阻礙了胸腔鏡的手術(shù)視野。一般來說，每個支氣管伴有肺動脈。因此，可以使用段支氣管或段肺動脈來識別肺段間線。MISAKI等［8］使用ICG的STORZ進(jìn)行了部分肺切除術(shù)的臨床試驗(yàn)，其成功注射ICG（3 mg/kg），通過STORZ對肺動脈的差異血流進(jìn)行了可視化分析，詳細(xì)的宏觀和微觀檢查證實(shí)，標(biāo)記結(jié)果與段間線相符。本研究使用STORZ注射低劑量的ICG（0.25 mg/kg），可以快速清晰地觀察到段間線。此外，還可以在白光模式下錄制高清晰度圖像，并使用腳踏開關(guān)輕松地從白光切換到ICGF模式。靜脈注射低劑量ICG （0.25 mg/kg）后，本研究無不良事件發(fā)生。且其他毒性研究顯示，靜脈注射高達(dá)5.0 mg/kg的ICG是安全且可接受的［9］。本研究中ICG系統(tǒng)的敏感性較好，可以在一次手術(shù)中創(chuàng)建2次ICGF圖像。如進(jìn)行正確的分段S9+10節(jié)段切除術(shù)時，首先在S6的肺動脈壓緊后，將S6和基底段之間的段間線分割開來。將S9+10的節(jié)段動脈和支氣管分開后，可以為S9+10和S7+8之間的段間平面創(chuàng)造第2個ICGF分界。且2次ICGF圖像中的界限均清晰。

圖3 左上葉前段切除術(shù)的過程演示Figure 3 Demonstration of the process of anterior left anterior resection

圖4 通過仿真工作站創(chuàng)建虛擬段間平面后顯示肺段動脈，測量從腫瘤到段間平面的距離Figure 4 Through a simulation workstation，a virtual segment plane is created，the segmental artery is displayed，and the distance from the tumor to the segment plane is measured圖5注：左上葉前段切除術(shù)圖5 吲哚菁綠熒光圖像Figure 5 Fluorescence image of indocyanine green

3.3 ICGF在識別段間平面中的效果及安全性 TARUMI等［9］通過ICG的STORZ進(jìn)行了胸腔鏡肺段切除術(shù)的臨床試驗(yàn)，13例患者中有11例未發(fā)生并發(fā)癥，因此可以對段間線進(jìn)行識別；平均手術(shù)時間（191 min）和平均失血量（64 ml）與其他31例接受開胸手術(shù)的患者無明顯差異。因此得出結(jié)論，ICG的STORZ對于微創(chuàng)胸外科是很有用的。本研究ICGF有效劃分了段間線，在STORZ下20例患者均得到了有效標(biāo)記，熒光首次出現(xiàn)時間為（20.0±10.5） s，熒光持續(xù)時間為（180.0±30.8）s，有效對比的持續(xù)時間為（70.0±11.6） s。

綜上所述，ICGF應(yīng)用于胸腔鏡解剖性肺段切除術(shù)安全、有效。術(shù)前3D-CT重建成像對肺段支氣管和血管結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真研究，可以為患者制定適當(dāng)?shù)男g(shù)前計(jì)劃。使用節(jié)段性肺動脈可以很容易地識別出ICGF的界限。

作者貢獻(xiàn)：王康武進(jìn)行文章的構(gòu)思與設(shè)計(jì)，文章的可行性分析；陳劉成進(jìn)行三維CT重建；王祖義、段貴新、汪國文進(jìn)行文獻(xiàn)、資料收集、整理，撰寫論文；王安生進(jìn)行論文的修訂；陳曉進(jìn)行英文的修訂；王康武負(fù)責(zé)文章的質(zhì)量控制及審校，對文章整體負(fù)責(zé)，監(jiān)督管理。

本文無利益沖突。