3D可視化技術(shù)聯(lián)合術(shù)中門靜脈穿刺染色在解剖性肝段肝切除中的應(yīng)用

管加福，樊友文，周兵海，余新，袁榮發(fā)，吳華俊，胡志剛，王愷

1.南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院肝膽胰外科，江西 南昌330006；2.中山大學(xué)附屬第七醫(yī)院普通外科，廣東 深圳 518107

肝切除術(shù)是治療肝臟良、惡性疾病的常用手術(shù)方法。主要可分為解剖性肝切除及非解剖性肝切除，解剖性肝切除即根據(jù)肝臟分段行肝切除，包括肝葉、肝段和亞肝段切除[1]。研究發(fā)現(xiàn)，解剖性肝切除可明顯降低肝癌病人術(shù)后肝內(nèi)轉(zhuǎn)移率，延長(zhǎng)肝癌病人的無(wú)瘤生存時(shí)間和總生存時(shí)間[2-3]，因此，解剖性肝切除成為目前肝癌肝切除的理想術(shù)式[4]。不僅如此，有研究表明解剖性肝切除對(duì)于改善肝膽管結(jié)石病人的預(yù)后、預(yù)防結(jié)石復(fù)發(fā)和膽管癌的發(fā)生也有積極的意義[5]。因此，準(zhǔn)確地實(shí)施解剖性肝切除尤為重要。

日本學(xué)者曾提出在術(shù)中超聲引導(dǎo)下穿刺肝段門靜脈并注射染色劑標(biāo)記肝段或亞肝段，并以此實(shí)施解剖性肝段或亞肝段切除的術(shù)式[1]。然而，肝內(nèi)血管解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且變異情況比較多見(jiàn)，肝內(nèi)的解剖結(jié)構(gòu)具有顯著的個(gè)體差異[6-8]，在術(shù)中精確定位穿刺目標(biāo)肝段的供應(yīng)門靜脈的超聲平面，并在超聲引導(dǎo)下精確定位并成功穿刺目標(biāo)門靜脈分支依舊較為困難[9]。隨著三維可視化成像技術(shù)的不斷發(fā)展，術(shù)者可根據(jù)病人CT薄層掃描圖像，運(yùn)用三維成像軟件重建病人肝臟三維虛擬模型，在術(shù)前便可模擬出穿刺目標(biāo)肝段的供應(yīng)門靜脈分支的超聲平面，這樣有利于術(shù)中選擇穿刺入路、確定穿刺角度[10]。因此，利用這一原理可實(shí)現(xiàn)術(shù)前規(guī)劃解剖性肝切除門靜脈染色穿刺路線，以增加解剖性肝切除的成功率。本文回顧性分析了南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院肝膽胰外科2018年6月至2020年12月間21例利用3D可視化技術(shù)聯(lián)合術(shù)中門靜脈穿刺染色行解剖性肝段肝切除病人的臨床資料，進(jìn)一步探討3D可視化技術(shù)聯(lián)合術(shù)中門靜脈穿刺染色在解剖性肝段或肝葉切除中的可行性及安全性。

資料與方法

一、臨床資料及納入排除標(biāo)準(zhǔn)

回顧性分析2018年6月至2020年12月南昌大學(xué)第二附屬醫(yī)院肝膽胰外科聯(lián)合3D可視化技術(shù)和術(shù)中超聲引導(dǎo)門靜脈穿刺染色行解剖性肝切除的肝臟良、惡性疾病病人。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)所有病人術(shù)前均在我院行上腹部增強(qiáng) CT 掃描，資料完整；(2)病人術(shù)前肝功能均為 Child-Pugh A 級(jí)，無(wú)嚴(yán)重的門脈高壓癥狀及體征[無(wú)腹壁靜脈曲張，胃鏡未見(jiàn)胃底食管靜脈曲張(紅色征)，無(wú)嘔血便血史]。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)術(shù)前檢查存在門脈癌栓或肝外轉(zhuǎn)移的病人；(2)吲哚菁綠15 min滯留率(ICG-R15)>20%的病人；(3)病灶過(guò)大，殘余功能性肝體積小于標(biāo)準(zhǔn)肝體積40%的病人；(4)全身情況差，不能接受手術(shù)創(chuàng)傷者。最終納入21例，男性15例，女性6例，平均年齡為52.3歲(35～74歲)，其中肝細(xì)胞肝癌病人17例，肝膽管結(jié)石病4例。ICG-R15<10%的病人17例，ICG-R15為10%～13%的病人4例。

二、三維虛擬模型重建

首先通過(guò)旭東數(shù)字醫(yī)學(xué)影像技術(shù)有限公司3D Liver 2.0軟件進(jìn)行肝臟重建。三維重建CT影像數(shù)據(jù)要求：(1)圖像尺寸達(dá)到512×512矩陣及以上；(2)無(wú)呼吸或運(yùn)動(dòng)偽影、金屬偽影；(3)提供4期數(shù)據(jù)：平掃、動(dòng)脈、門脈、靜脈期;(4)圖像層厚要求≤1.5 mm。然后根據(jù)重建結(jié)果進(jìn)行手術(shù)方案制定(圖1)。

圖1 術(shù)前評(píng)估及操作流程圖(ICG-R15.吲哚菁綠15 min滯留率)

三、手術(shù)方式

根據(jù)術(shù)前手術(shù)預(yù)案進(jìn)行開(kāi)腹或腹腔鏡下解剖性肝切除。進(jìn)腹后常規(guī)松解肝臟周圍韌帶游離肝臟，充分顯露病灶所在肝段后利用術(shù)中超聲定位病灶并明確門靜脈及肝靜脈走向(如為腫瘤病人還需明確肝內(nèi)是否有轉(zhuǎn)移灶)，與術(shù)前3D重建模型進(jìn)行對(duì)比。術(shù)中根據(jù)病人肝臟模型中門靜脈走向由肝門部逐級(jí)尋找腫瘤所在肝段及亞肝段的供血門靜脈，并參照術(shù)前模擬超聲平面進(jìn)一步明確定位，然后在術(shù)中超聲引導(dǎo)下穿刺目標(biāo)門靜脈(正染時(shí)目標(biāo)門靜脈為腫瘤的荷瘤門靜脈，當(dāng)術(shù)前判斷正染存在困難，進(jìn)行對(duì)染時(shí)，目標(biāo)門靜脈則為荷瘤肝段或亞肝段門靜脈的相鄰門靜脈，目標(biāo)肝段則為荷瘤肝段的相鄰肝段或亞肝段)，注射稀釋的吲哚菁綠5～10 mL(0.125 mg/mL)或亞甲藍(lán)注射液4.0～6.0 mL(10 mg/mL)對(duì)目標(biāo)肝段或亞肝段進(jìn)行染色，熒光染色法采用STORZ腹腔鏡系統(tǒng)(德國(guó)STORZ公司)熒光融合模式顯影。根據(jù)染色范圍進(jìn)行解剖性肝段或亞肝段切除手術(shù)(圖2、圖3)。

圖2 肝S8原發(fā)性肝癌病人的3D重建模型、術(shù)中超聲及術(shù)中所見(jiàn)圖片 A、B.肝臟及肝內(nèi)血管和腫瘤的3D重建模型和門靜脈流域分析圖像，3D重建模型中可見(jiàn)P8v(S8門靜脈腹側(cè)支)和P8d(S8門靜脈背側(cè)支)共干短，直接穿刺易反流至其他分支，因此，我們選擇分別穿刺P8v和P8d；C1、C2.穿刺P8v和P8d的超聲平面模擬圖；D1、D2.穿刺P8v和P8d的超聲平面圖；E1.吲哚菁綠熒光染色情況；E2.行解剖性S8切除后手術(shù)斷面

圖3 肝S6頭側(cè)亞段原發(fā)性肝癌病人的3D重建模型、術(shù)中超聲及術(shù)中所見(jiàn)圖片 A.術(shù)前3D重建結(jié)果可見(jiàn)S6分為頭側(cè)亞段(S6Cr)和尾側(cè)亞段(S6Ca)；B.門靜脈流域分析可見(jiàn)腫瘤位于S6頭側(cè)亞段，其荷瘤門靜脈為S6段門靜脈頭側(cè)支(P6Cr)；C1.穿刺P6Cr的超聲平面模擬圖； C2.術(shù)中超聲引導(dǎo)下穿刺P6Cr的超聲平面圖；D1、D2.門靜脈流域分析圖像和門靜脈穿刺染色后的肝臟圖像；E1、E2.3D可視化模型和實(shí)際肝臟中肝段切除后斷面圖像(黃色箭頭為P6Cr殘端)

四、統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用 SPSS(25.0版)統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。正態(tài)分布的計(jì)量資料以平均數(shù)(范圍)表示，計(jì)數(shù)資料以百分率表示。

結(jié) 果

一、術(shù)中一般情況

共21例病人運(yùn)用該方式制定手術(shù)計(jì)劃并實(shí)行手術(shù)，其中肝癌病人17例，肝內(nèi)膽管結(jié)石病人4例。

所有病人均順利完成門靜脈穿刺，其中19例(90.5%)染色滿意，直接準(zhǔn)確的標(biāo)識(shí)出病灶所在肝段或亞肝段，2例(9.5%)染色未達(dá)到預(yù)期效果，1例存在反流，但反流區(qū)域較目標(biāo)染色區(qū)域顯影淡，1例染色區(qū)域部分覆蓋相鄰肝段，通過(guò)結(jié)合術(shù)中超聲定位段間肝靜脈確定了目標(biāo)肝段的邊界。最終，所有病人均成功地完成了解剖性肝切除手術(shù)，其中腹腔鏡手術(shù)13例，開(kāi)腹手術(shù)8例，具體手術(shù)部位及例數(shù)見(jiàn)表1。21例病人平均手術(shù)時(shí)間為245.7 min(165～355 min)，平均出血量為276.2 mL(100～600 mL)，術(shù)中平均輸血量為1.2 U(0～4 U)。

表1 肝段切除情況

二、術(shù)后一般情況

21例病人均順利完成手術(shù)，圍手術(shù)期間無(wú)病人死亡，無(wú)病人出現(xiàn)術(shù)后出血，無(wú)病人術(shù)后輸血，1例病人出現(xiàn)術(shù)后膽漏，1例病人出現(xiàn)切口愈合不良，均通過(guò)保守治療后好轉(zhuǎn)并順利出院。術(shù)后平均住院時(shí)間為10.8 d(6～20 d)，術(shù)后病理提示17例肝癌病人手術(shù)切緣均為陰性。

討 論

原發(fā)性肝癌是目前世界上病死率較高的惡性腫瘤之一[11]。我國(guó)肝癌的發(fā)生率呈逐年上升趨勢(shì)，肝癌病人人數(shù)和病死人數(shù)均占全世界的一半以上[12]。肝切除術(shù)依然是目前治療肝臟良、惡性腫瘤重要的治療方式之一[13]。研究發(fā)現(xiàn)，肝細(xì)胞肝癌及肝內(nèi)膽管結(jié)石病人行解剖性肝切除可明顯獲益，其可能原因是：(1)對(duì)于肝癌病人，可以完全切除荷瘤門靜脈支的灌注區(qū)域，達(dá)到腫瘤的根治性切除，同時(shí)最大限度地保護(hù)正常的肝組織，有利于降低腫瘤的術(shù)后復(fù)發(fā)和保證剩余肝功能的儲(chǔ)備[2， 10， 14]；(2)對(duì)于肝內(nèi)膽管結(jié)石病人，以肝段、肝葉為單位作規(guī)則性切除可以完整切除病變膽管樹(shù)及所引流的肝臟區(qū)域，可有效提高清除病灶率、避免遺留病變，并降低結(jié)石復(fù)發(fā)率[5， 15]；(3)由于每一個(gè)肝段均有獨(dú)立的肝動(dòng)脈支、門靜脈支及膽管支，所以肝段之間沒(méi)有大的血管和膽管，斷肝通過(guò)無(wú)血管界面可減少術(shù)中出血并降低術(shù)后膽漏發(fā)生的概率；(4)對(duì)肝靜脈精確解剖及保留相應(yīng)的靜脈回流支，可以減少術(shù)后殘肝發(fā)生缺血、壞死及回流障礙并發(fā)癥的發(fā)生[9]。然而，如何準(zhǔn)確實(shí)施解剖性肝切除尤其是解剖性肝段切除依舊是多數(shù)肝膽外科醫(yī)生面臨的難點(diǎn)。

傳統(tǒng)解剖性肝切除的方法包括：(1)表面解剖標(biāo)志聯(lián)合術(shù)中超聲檢查：該方法操作雖簡(jiǎn)單但對(duì)肝段的定位并不十分精準(zhǔn)，尤其當(dāng)門靜脈存在變異時(shí)。(2)預(yù)先控制血管蒂的肝段切除：該方法雖可以讓切除的肝段缺血變色形成明顯的切除界線，但是解剖門靜脈二、三級(jí)分支的血管蒂需要從第一肝門開(kāi)始解剖并切除部分圍肝門區(qū)域的肝臟實(shí)質(zhì)，而三級(jí)門靜脈的血管蒂離肝門部較遠(yuǎn)，解剖難度較高，無(wú)辜肝實(shí)質(zhì)破壞較多。不僅如此，切除界線僅在肝表面顯示明顯，在離斷肝實(shí)質(zhì)時(shí)缺血界限線不明顯，這樣不利于行標(biāo)準(zhǔn)解剖性肝切除。(3)術(shù)中超聲引導(dǎo)門靜脈穿刺注射顯色劑：其可以同時(shí)提供肝表面及肝實(shí)質(zhì)內(nèi)的切除界線，實(shí)現(xiàn)最大限度的精準(zhǔn)肝段切除的目標(biāo)，但這種方法對(duì)于超聲技術(shù)及解剖的要求較高，難于精確定位目標(biāo)肝段供應(yīng)門靜脈[9]，且肝內(nèi)門靜脈的走行及分支數(shù)目高度個(gè)體化，僅依靠CT或MRI檢查二維圖像，很難在術(shù)前精準(zhǔn)規(guī)劃穿刺點(diǎn)及染色區(qū)域并指導(dǎo)術(shù)中超聲穿刺染色。因此，進(jìn)一步提高超聲引導(dǎo)門靜脈穿刺染色的成功率可能增加解剖性肝切除的可行性及安全性。

隨著3D可視化技術(shù)的不斷發(fā)展，其在肝膽外科領(lǐng)域的應(yīng)用也日益完善，與傳統(tǒng)二維圖像相比，3D可視化技術(shù)為外科醫(yī)生提供了一個(gè)更加直觀、有效、精確的術(shù)前評(píng)估手段。通過(guò)3D可視化技術(shù)，可以觀察和量化分析肝臟外形、肝內(nèi)脈管的走行、分支情況及門靜脈、肝靜脈和腫瘤之間的空間位置關(guān)系，有效地避免因臨床醫(yī)師完全依靠主觀想象力進(jìn)行判斷帶來(lái)的誤差。術(shù)前3D成像可以準(zhǔn)確地定位病灶所在肝段或亞肝段的供血門靜脈，通過(guò)門靜脈流域分析，可以明確腫瘤的荷瘤門靜脈分支，在術(shù)前做出更為精準(zhǔn)的手術(shù)規(guī)劃。在制定肝切除尤其是復(fù)雜肝切除的術(shù)前規(guī)劃時(shí)，通過(guò)比較不同虛擬肝切除時(shí)的切面情況、涉及的管道、剩余肝體積及其結(jié)構(gòu)完整性，預(yù)判手術(shù)過(guò)程中可能遇到的危險(xiǎn)，有助于術(shù)前規(guī)劃和手術(shù)的安全實(shí)施，降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)[16-20]。Fang等[21]發(fā)現(xiàn)，利用三維可視化技術(shù)指導(dǎo)肝切除術(shù)可明顯減少手術(shù)時(shí)間和肝血流阻斷時(shí)間，降低病人術(shù)后嚴(yán)重并發(fā)癥的發(fā)生率。同時(shí)，有研究指出，該技術(shù)與術(shù)中超聲導(dǎo)航相結(jié)合，可更好地指導(dǎo)手術(shù)的準(zhǔn)確實(shí)施，使實(shí)際肝切除體積更加符合術(shù)前的預(yù)測(cè)[22]。但術(shù)中超聲為二維平面圖像，直接與3D的整體模型配比仍然存在難度，精確定位存在一定的困難。因此，對(duì)于經(jīng)過(guò)充分的術(shù)前肝功能評(píng)估(如ICG-R15、Child-Pugh分級(jí)等)確定病人可以耐受手術(shù)的病人，我們?cè)谕晟?D可視化模型重建和荷瘤門靜脈流域分析后，會(huì)重點(diǎn)評(píng)估荷瘤門靜脈與肝臟和整個(gè)門靜脈系統(tǒng)的空間位置關(guān)系，分析荷瘤門靜脈穿刺點(diǎn)與肝臟表面和肝門部的距離及穿刺時(shí)所需角度。在確定穿刺點(diǎn)后，為了降低術(shù)中超聲引導(dǎo)穿刺的難度，我們利用3D可視化技術(shù)的模擬手術(shù)功能，術(shù)前模擬目標(biāo)門靜脈穿刺的超聲檢查平面，并與術(shù)中實(shí)時(shí)超聲圖像進(jìn)行配比，以求更加快速地精確定位擬穿刺門靜脈部位并穿刺染色。術(shù)中染色后再根據(jù)染色平面準(zhǔn)確切除病灶所在肝段。通過(guò)這一方法，我們成功實(shí)現(xiàn)了術(shù)前模擬目標(biāo)門靜脈超聲平面，通過(guò)選擇最理想的角度及平面來(lái)指導(dǎo)術(shù)中門靜脈穿刺。這一方法簡(jiǎn)單、直觀，不但降低了術(shù)中穿刺的難度，還幫助外科醫(yī)生預(yù)測(cè)術(shù)中情況，提高解剖性肝切除的成功率及安全性。

總之，我們認(rèn)為運(yùn)用3D可視化技術(shù)制定手術(shù)方案并模擬穿刺手術(shù)切面，可以降低術(shù)中門靜脈穿刺染色的難度，充分發(fā)揮了3D可視化技術(shù)簡(jiǎn)單直觀的優(yōu)勢(shì)，值得進(jìn)一步推廣運(yùn)用。