三維重建技術(shù)聯(lián)合3D腹腔鏡在肝臟手術(shù)中的應(yīng)用

倪忠鵬 張昕輝 王曉川 張烜烽 鄭文龍 楊懷亮

腹腔鏡肝切除正逐步取代傳統(tǒng)的開腹手術(shù)[1]，越來越多的肝臟疾病可行腔鏡手術(shù)治療，尤其是對位于肝臟左外葉的一些病變，腔鏡治療已成為標準術(shù)式，甚至右后葉及肝中葉的切除也已可在腔鏡下完成。與傳統(tǒng)的2D腹腔鏡比較，3D腹腔鏡具有的立體感及縱深感可帶來更好的手術(shù)體驗及更好的安全性。三維重建技術(shù)對于術(shù)前病變位置的定位、肝臟體積的計算以及脈管走行的判斷具有重要作用[2]，與傳統(tǒng)的CT平面圖像比較，3D結(jié)構(gòu)的立體圖像可為術(shù)者提供更加直白、清晰的影像信息，術(shù)前三維重建與術(shù)中的3D腹腔鏡的結(jié)合，理論上會帶來更好的效果。

對象與方法

一、對象

2020年6月～2021年12月我院肝膽胰中心符合條件的病人37例，男性22例，女性15例，年齡23～79歲，平均年齡(55.8±11.6)歲，均無明顯肝臟合成、代謝功能障礙等情況。5例有既往腹部手術(shù)史，7例有高血壓病史，5例有糖尿病病史。病變位于左肝25例，位于右肝10例，位于Ⅳ、Ⅴ段交界2例。本研究已經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準。納入標準：(1)符合手術(shù)指征的肝癌、肝膿腫、肝內(nèi)膽管結(jié)石或者肝血管瘤等肝臟的良惡性病變;(2)若為惡性腫瘤，術(shù)前檢查及術(shù)中探查均未發(fā)現(xiàn)有遠處轉(zhuǎn)移;(3)首次行肝切除手術(shù);(4)手術(shù)方式為3D腹腔鏡肝切除且術(shù)前行三維重建；(5)吲哚箐綠15分鐘排泄實驗符合擬行手術(shù)的切除要求；(6)術(shù)前肝功能分級B級及以上。排除標準:腔鏡手術(shù)中轉(zhuǎn)開腹;若為惡性腫瘤，非肝臟原發(fā)性腫瘤；臨床病理等資料不全；無法耐受手術(shù)。

二、方法

1.術(shù)前三維重建和手術(shù)方式：(1)三維重建：該技術(shù)由True sight北京精診科技提供，三維重建需要的薄層CT數(shù)據(jù)通過Pacs影像工作站獲取，由該公司遠程服務(wù)器計算并重建后為醫(yī)院提供三維重建器官模型。該模型可實現(xiàn)全自動器官三維重建、臟器自適應(yīng)分段、 物理及功能性體積計算，可輔助術(shù)前規(guī)劃、計算殘肝體積(圖1)。(2)手術(shù)方式：手術(shù)方式參照腹腔鏡肝膽胰手術(shù)指南[3]，具體細節(jié)根據(jù)病變位置、病人肥胖程度、腹寬等因素而定。氣管插管全身麻醉，常規(guī)采用頭高腳低仰臥分腿位，CO2氣腹壓維持于12～ 14 mmHg，常規(guī)采用五孔法，操作孔圍繞病變肝葉(段)呈扇形分布，臍孔作為3D腹腔鏡觀察孔。術(shù)中常規(guī)預(yù)置肝門阻斷帶，肝實質(zhì)離斷過程中間歇性行肝門阻斷[4]。若病變位置較深、定位不清晰，可通過術(shù)中腹腔鏡超聲系統(tǒng)輔助定位。根據(jù)每個病人的實際情況選擇不同的手術(shù)方式，包括解剖性肝切除及局部切除，標本術(shù)后常規(guī)送病理檢查。

2.觀察指標：術(shù)前資料包括性別、年齡、基礎(chǔ)疾病史、肝炎病史及Child分級以及術(shù)前轉(zhuǎn)氨酶及膽紅素指標，術(shù)中資料包括手術(shù)方式、術(shù)中出血、手術(shù)用時、有無中轉(zhuǎn)開腹等，術(shù)后資料包括術(shù)后第3天及術(shù)后第7天轉(zhuǎn)氨酶及膽紅素情況、術(shù)后肛門排氣時間、引流管拔除時間、術(shù)后住院時間及術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生情況。

結(jié)果

37例病人均于腔鏡下完成手術(shù)，無中轉(zhuǎn)開腹，無術(shù)后非計劃再次手術(shù)。37例中24例行解剖性肝切除，其中行左外葉切除13例，行左半肝切除7例，行右半肝切除1例，行右肝前葉切除2例，行肝中葉切除1例；行局部切除13例。手術(shù)時間60～420 分鐘，平均(226±101)分鐘；術(shù)中出血量50～1 000 ml，平均(228±195)ml；術(shù)后肛門排氣時間1～3天，平均(2.2±0.6)天；引流管拔除時間3～20天，平均(7.5±3.1)天。37例病人的術(shù)前肝功能丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)50～132 U/L，平均(30.6±27.2)U/L，術(shù)前門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)8～79 U/L，平均(26.0±14.1)U/L，術(shù)前總膽紅素4.3～27.7 μmol/L，平均(14.8±5.6)μmol/L，術(shù)前直接膽紅素為1.5～25.7 μmol/L，平均(6.1±3.9)μmol/L。術(shù)后生化指標中8例病人的轉(zhuǎn)氨酶及膽紅素在術(shù)后第3天已恢復(fù)正常值，術(shù)后第7天時所有未出院的病人轉(zhuǎn)氨酶均位于100 U/L以內(nèi)，膽紅素均位于34 μmol/L內(nèi)(表1)，所有病人的術(shù)后肝功能出院前基本均恢復(fù)正常；術(shù)后住院時間4～23天，平均(9.78±4.1)天；術(shù)后1例膽漏，8例胸腔積液，對癥治療后均順利出院，無術(shù)后大出血、肝功能衰竭等并發(fā)癥。37例病人術(shù)后病理情況為：肝膽管細胞癌5例，魚刺致肝膿腫1例，肝內(nèi)膽管結(jié)石5例，肝細胞性肝癌16例，肝血管瘤7例，血管平滑肌脂肪瘤1例，肝臟增生結(jié)節(jié)伴脂肪變性1例，血管周圍上皮樣細胞腫瘤(PEComa)1例。

表1 術(shù)后肝功能恢復(fù)情況

討論

肝臟三維重建可個性化顯示肝臟的解剖細節(jié)，提供立體的圖形信息，對更好地進行術(shù)前規(guī)劃、保留更多正常肝組織提供幫助。圖1中的A～D圖中術(shù)前的三維圖像上清晰地顯示了肝內(nèi)脈管系統(tǒng)的走行、分支和位置關(guān)系，通過旋轉(zhuǎn)圖像可以多角度觀察病灶與其周圍管路結(jié)構(gòu)的空間解剖關(guān)系，并可以將一些器官、組織進行虛化或去除以減少干擾，與E、F圖相比，可直觀、清晰地了解到病變所在三維位置及周圍血管關(guān)系。同時，重建系統(tǒng)可以根據(jù)病人的身高體重直接計算標肝體積，并生成病人的實際肝體積、病變肝體積以及各肝段體積，術(shù)前可通過計算預(yù)留殘肝體積在實際肝體積中的占比，評估手術(shù)安全性及可切除性，避免術(shù)后肝衰竭的發(fā)生，為設(shè)計和優(yōu)化肝切除術(shù)方案提供依據(jù)。

A：三維重建可見腫瘤(黑色箭頭)及脈管關(guān)系；B-D:可任意旋轉(zhuǎn)圖像判斷血管毗鄰關(guān)系并自由隱藏肝臟、血管等結(jié)構(gòu)；E、F：腫瘤層面的CT圖像；G：進腹后見右后葉腫瘤突出于肝臟表面(黑色箭頭)；H:充分游離肝周韌帶(黑色箭頭)；I：于肝門處(黑色箭頭)預(yù)置肝門阻斷帶(紅色箭頭)；J：在腫瘤左側(cè)放置牽引繩(黑色箭頭)；K：標記切除線；L：牽拉牽引繩后進行腫瘤切除

與傳統(tǒng)行大切口的肝臟手術(shù)相比，腔鏡手術(shù)創(chuàng)傷小、出血少、恢復(fù)快[5-6]，可減少切口感染、脂肪液化的發(fā)生，但與之相對應(yīng)的則是腔鏡手術(shù)失去了開腹手術(shù)具有的直接觸感反饋及眼的立體視覺，需要術(shù)者在平面圖像中判斷出立體的結(jié)構(gòu)關(guān)系，會增加手術(shù)的難度并延長手術(shù)時間，且操作鉗具有杠桿效應(yīng)，在行一些結(jié)扎或分離操作易導(dǎo)致一定的損傷，但這些不足之處可憑經(jīng)驗的積累而克服，目前的3D腔鏡技術(shù)將普通腔鏡中的平面視覺再次變成了人體最熟悉的立體視覺，可為術(shù)者提供可靠、穩(wěn)定的圖像效果，在保留腔鏡優(yōu)勢的基礎(chǔ)上進一步縮小了與開腹手術(shù)的距離，能從一定程度上縮短學(xué)習曲線。

術(shù)前三維重建與術(shù)中3D腹腔鏡相結(jié)合，理論上可提高術(shù)者在整個圍手術(shù)期對個體化手術(shù)方案的把握，在最大化提高手術(shù)效果的同時保證最基本的手術(shù)安全[7-8]。3D腹腔鏡的高清鏡頭為術(shù)者提供了可靠的立體手術(shù)視野，較好地顯示解剖及細節(jié)關(guān)系，尤其是在處理較為復(fù)雜的、存在解剖變異的脈管結(jié)構(gòu)時，清晰且層次分明的畫面可以幫助更安全地游離組織器官、脈絡(luò)化血管，對于尋找出血點、膽漏點及管路結(jié)構(gòu)的分辨有一定幫助[9-10]。結(jié)合術(shù)前的三維圖像，對于可能存在血管變異或膽管變異的區(qū)域重點關(guān)注，可從一定程度上減少誤損傷。本研究中術(shù)者有較豐富的腔鏡手術(shù)經(jīng)驗，且既往常規(guī)開展腹腔鏡肝切除術(shù)，與使用2D腹腔鏡相比，切實感受到3D腹腔鏡在精細操作時具有的優(yōu)勢[11-14]，這是因為在3D視野下夾閉及縫扎操作更加符合視覺習慣，更易找尋器官、組織與膜之間的間隙。3D視野在切除位于肝表面的一些腫瘤時具有其獨特的優(yōu)勢，尤其是行局部剜除者，可以對剜除的范圍、界限、方向有直觀的把握。3D腹腔鏡層次感明顯，可將立體結(jié)構(gòu)充分還原，較好地體現(xiàn)出組織器官間上下左右、遠近深淺的關(guān)系，有效避免深度缺失的弊端，使得腹腔鏡下的手術(shù)分離、切割更加精準。本研究中的37例病人中有1例肝腫瘤位于肝Ⅵ、Ⅶ段并突出于肝臟的表面(圖1G～L)，由于該位置處在肝臟右后上部，暴露效果差，在2D腹腔鏡平面圖像中牽拉、切除不便，往往頻繁旋轉(zhuǎn)鏡頭來獲取較好的畫面，手術(shù)難度較大[15]，在3D腹腔鏡立體視覺的幫助下，助手通過輔助繩牽拉肝臟，將病變位置的立體關(guān)系暴露于視野中，在保留足夠切緣的前提下沿著標記線可快速地進行病變切除。此外，立體視野對于扶鏡手及助手來說也有很大的幫助，除默契以外，良好的視野可以輔助助手判斷術(shù)者的操作意圖，為手術(shù)提供更加穩(wěn)定、準確的視野，也可以更好地對腹腔內(nèi)物品進行傳遞及輔助性鉗夾，如在預(yù)置肝門阻斷帶時，立體視野下可以幫助助手準確接、遞阻斷帶，輔助阻斷。

所有病人的術(shù)后肝功能出院前基本恢復(fù)正常，且術(shù)后無肝衰竭發(fā)生，考慮可能與以下3個方面有關(guān)：(1)術(shù)前進行了完善的ICG及Child分級肝臟儲備功能的評估，對手術(shù)的耐受性進行了充分的評估；(2)術(shù)前三維重建可以對手術(shù)方式及手術(shù)的安全性進行評估，在手術(shù)開始前術(shù)者已對手術(shù)方式及術(shù)中可能出現(xiàn)的突發(fā)情況進行了應(yīng)急預(yù)案，術(shù)前準備工作較為完善；(3)3D腹腔鏡在一定程度上提高了手術(shù)的安全性，減少了部分手術(shù)時間，對于整個手術(shù)團隊之間的配合也有一定的積極作用。

3D腹腔鏡肝切除手術(shù)有以下幾點不足[16-18]:(1)由于3D腹腔鏡無法像2D腹腔鏡可以旋轉(zhuǎn)鏡頭調(diào)整視野，對于極其靠后的視野無法采集到，此時可能需要更換觀察孔或從操作孔進鏡以輔助手術(shù)；(2)由于立體視覺是通過鏡頭采集后并合成，有時會感覺畫面較為模糊，或顯示屏的周圍畫面存有虛幻感，可能會引起頭暈、視覺疲勞等不適，對于平時并不佩戴眼鏡者，長時間的3D眼鏡的佩戴可能會給術(shù)者帶來明顯的不適感，甚至手術(shù)時需要一定時間來適應(yīng)以進入狀態(tài)；(3)3D視野雖然改變了手術(shù)畫面的呈現(xiàn)方式，但對于位置較深、定位不清晰、肉眼無法看到的病變的尋找并沒有幫助，這種情況下可能需要借助術(shù)中超聲輔助定位[19-20]。

綜上所述，在肝切除手術(shù)中，三維可視化技術(shù)聯(lián)合3D腹腔鏡安全可行，可在術(shù)前定位病變位置及脈管關(guān)系，術(shù)中提供良好的立體手術(shù)視野，可在一定程度上縮短手術(shù)時間、減少術(shù)中出血、降低并發(fā)癥的發(fā)生，有一定的價值[21]。