三維重建技術(shù)在精準肝切除治療原發(fā)性肝癌中的臨床應用

葛頌

徐州醫(yī)科大學附屬醫(yī)院肝膽外科，江蘇徐州 221000

肝癌是臨床上的一種常見惡性腫瘤， 患病率在我國各種常見惡性腫瘤中位居第4 位， 病死率位居第2 位，僅低于胃癌和食管癌[1]。 近幾年來由于影像學技術(shù)的不斷完善， 原發(fā)性肝癌疾病的早期診斷和治療獲得了良好的改善[2]。我國作為肝癌疾病的高發(fā)國家，由于受供肝來源缺乏、個人經(jīng)濟水平以及社會醫(yī)療體系不夠成熟等因素的影響，導致肝切除術(shù)一直以來屬于臨床治療原發(fā)性肝癌疾病的首選方法[3]。最近幾年，肝癌外科理念得到了持續(xù)完善，對疾病實施個性化治療， 已經(jīng)獲得臨床肝癌外科醫(yī)生的認可[4]。文獻資料中表明， 肝切除治療患者的圍術(shù)期病死率低于5%，患者5 年存活率在26%~50%，所以肝外科領域中怎樣保證原發(fā)性肝癌患者腫瘤切除率已經(jīng)成為急需解決的難題之一[5-6]。 精準肝切除術(shù)屬于現(xiàn)在臨床用于治療肝癌疾病的全新理念和技術(shù)支持，該療法主張微創(chuàng)與最大程度地保留正常肝組織， 可獲得滿意的康復效果， 手術(shù)之前為患者肝臟提供準確評估非常關鍵[7]。 該文隨機選擇2020 年1 月—2021年1 月肝膽外科接診的原發(fā)性肝癌患者60 例作為該次研究對象， 對于三維重建技術(shù)的臨床價值加以探討。 現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

隨機選擇肝膽外科接診的原發(fā)性肝癌患者60例作為該次研究對象，其中男38 例，女22 例；年齡35~70 歲，平均（53.21±3.66）歲，60 例患者手術(shù)前全部接受影像學檢查以及實驗室檢查， 手術(shù)后接受病理檢查獲得明確診斷，60 例患者全部接受根治性精準肝切除術(shù)，其中肝部分切除患者35 例，標準半肝切除患者12 例，擴大半肝切除患者13 例。該研究已經(jīng)醫(yī)學倫理委員會審核，患者自愿參與研究。

1.2 方法

對于60 例原發(fā)性肝癌患者進入醫(yī)院最近一次接受CT 檢查數(shù)據(jù)以及手術(shù)后切除標本測量指標進行收集，CT 斷層圖像通過64 排螺旋CT 機進行采集，掃描范圍從患者膈頂?shù)交颊吒蜗戮?，行平掃、動脈、門脈三期掃查，對CT 數(shù)據(jù)、影像圖進行收集。

60 例患者的二維檢查是基于二維影像資料，確定目標病灶邊緣，視肝區(qū)、肝段間隙結(jié)構(gòu)于二維圖像上預設切除線，并視患者體重、身高明確必要的切除區(qū)域及需要保留的體積及肝實質(zhì)離斷層面。

60 例患者的CT 數(shù)據(jù)導入到MI3DVS 肝臟三維重建軟件進行三維重建，系統(tǒng)自動提取圖像信息，重建肝實質(zhì)、肝內(nèi)各管路結(jié)構(gòu)，分割肝內(nèi)病灶。 重建模型情況從多角度進行動態(tài)觀察， 確定肝內(nèi)脈管系統(tǒng)的解剖關系、 分析有無變異， 并確定其與病灶的關系。 部分重建差異行手工勾畫修改， 去除不相干部分，肝內(nèi)膽管擴張者進行膽道識別提取與重建，手工完成肝后下腔靜脈重建。

通過系統(tǒng)自帶測量工具在肝臟三維重建系統(tǒng)中對于60 例患者的肝臟三維模型全肝體積、虛擬手術(shù)模擬預切除肝臟體積、 病灶體積和剩余肝臟體積進行測量，結(jié)合術(shù)前肝功能檢查結(jié)果、是否合并肝硬化等情況，評估患者術(shù)后發(fā)生肝功能不全、肝衰竭的風險。 同時參考測量數(shù)據(jù)通過腫瘤安全邊界范圍工具設定腫瘤切除邊界，通過軟件肝臟空間切割工具，模擬切割三維重建模型， 同時對于預切除部分肝臟以及剩余肝臟體積進行測算， 將全部切除方案進行分析和對比， 依照患者病灶體積和四周肝內(nèi)主要結(jié)構(gòu)受侵情況， 對于剩余肝臟體積能否滿足手術(shù)之后患者身體代償進行評估，設計最為理想的手術(shù)方案，完成個體化虛擬手術(shù)切除設計對比， 并且優(yōu)化不同手術(shù)方案，明確手術(shù)方案對于臨床手術(shù)提供指導。計算剩余肝臟體積百分率，公式為：剩余肝臟體積/標準肝臟體積×100.00%。 手術(shù)方案制訂要求做到：正常肝臟實質(zhì)的剩余肝臟體積百分率＞30%，出現(xiàn)顯著纖維化或肝硬化者，剩余肝臟體積百分率＞40%，無法滿足條件者，應重新制訂手術(shù)方案或改行介入治療。

1.3 觀察指標

①分析原發(fā)性肝癌患者三維重建模型的顯示情況。②對比二維組與三維組的平均肝臟體積的差異，包括肝臟總體積、病灶體積、切除部分體積、剩余肝臟體積百分率。 ③對比三維方法預切除肝臟體積與手術(shù)實際切除肝臟體積的差異，分析其相關性。

1.4 統(tǒng)計方法

采用SPSS 22.0 統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析，符合正態(tài)分布的計量資料用（）表示，兩組間比較采用獨立樣本t 檢驗；計數(shù)資料采用[n(%)]表示，組間比較采用χ2檢驗， 運用Pearson 分析法進行相關性分析。 P＜0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 原發(fā)性肝癌患者三維重建模型的顯示情況

所選60 例原發(fā)性肝癌患者三維重建模型顯示情況良好，其中10 例患者由于病灶邊界不清，需要開展人工識別病灶區(qū)域之后接受重建處理，剩余50例患者全部通過三維重建系統(tǒng)自動完成個體化重建，以及手術(shù)之前評估工作。 60 例患者中病灶部位處于右半肝30 例，病灶部位處于左半肝20 例。經(jīng)三維重建技術(shù)處理后，60 例患者的肝內(nèi)均清晰顯示腫塊，動脈期：清楚顯示37 例腫瘤血供動脈、10 例肝動靜脈瘺， 同時顯示腫瘤供血動脈出現(xiàn)不同程度的加粗、扭曲，其中42 例肝動脈受損；門靜脈期：23 例顯示引流靜脈，30 例顯示腫瘤癌栓，54 例肝動脈受損、8 例下腔靜脈受損。

2.2 二維組與三維組的平均肝臟體積的差異

通過二維組與三維組計算所得結(jié)果進行對比，兩組的肝臟總體積、病灶體積、切除部分體積、剩余肝臟體積百分率對比，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表1。

表1 二維組與三維組的平均肝臟體積對比（）Table 1 Comparison of the mean liver volume between the twodimensional group and the three-dimensional group（）

表1 二維組與三維組的平均肝臟體積對比（）Table 1 Comparison of the mean liver volume between the twodimensional group and the three-dimensional group（）

組別 肝臟總體積（cm3）病灶體積（cm3）切除部分體積（cm3）剩余肝臟體積百分率（%）二維組三維組t 值P 值1 544±468 1 600±475 0.651 0.258 283±269 281±258 0.042 0.483 544±277 566±299 0.418 0.338 63.72±14.83 63.77±12.35 0.020 0.492

2.3 三維方法預切除肝臟體積和實際切除肝臟體積比較

三維方法預切除肝臟體積和實際切除肝臟體積比較，差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），見表 2。 Pearson分析顯示，三維方法預切除肝臟體積和實際切除肝臟體積存在相關性（r=0.980，P=0.014）。

表2 三維方法預切除肝臟體積與手術(shù)實際切除肝臟體積的差異對比[(),cm3]Table 2 Comparison of the difference between the volume of the pre-resectioned liver by the three-dimensional method and the actual volume of the liver removed by surgery[(),cm3]

表2 三維方法預切除肝臟體積與手術(shù)實際切除肝臟體積的差異對比[(),cm3]Table 2 Comparison of the difference between the volume of the pre-resectioned liver by the three-dimensional method and the actual volume of the liver removed by surgery[(),cm3]

組別肝臟體積三維方法預切除手術(shù)實際切除t 值P 值566±299 549±275 0.324 0.373

3 討論

外科手術(shù)是治療原發(fā)性肝癌的有效手段， 肝臟手術(shù)需要確保以最小創(chuàng)傷同時保留患者最大肝臟功能作為治療目的， 但是現(xiàn)在國內(nèi)大部分原發(fā)性肝癌患者已經(jīng)處在肝硬化代償期或是失代償期， 患者的肝功能儲備情況不良，開展傳統(tǒng)肝切除手術(shù)，給患者身體造成非常大的創(chuàng)傷， 影響到患者手術(shù)之后的身體康復，同時引發(fā)患者肝功能快速下降[8-9]。由于現(xiàn)在肝臟外科手術(shù)及影像學技術(shù)發(fā)展快， 患者肝臟儲備功能的評估能力隨之獲得提升， 肝癌切除術(shù)已經(jīng)逐漸發(fā)展到精準肝切除術(shù)時代。 精準肝臟切除作為全新外科理念以及技術(shù)體系，治療效果顯著，臨床上取得了較好的康復效果[10]。 精準化肝切除涉及病情診斷、術(shù)前評估、術(shù)前準備、術(shù)中操作和術(shù)后管理等環(huán)節(jié)， 已經(jīng)成為臨床治療大部分原發(fā)性肝癌患者的重要舉措。肝臟解剖結(jié)構(gòu)為肝臟手術(shù)的基礎，保護復雜肝內(nèi)管道系統(tǒng)給術(shù)中操作造成了非常大的困難與挑戰(zhàn)，術(shù)前正確了解肝臟解剖結(jié)構(gòu)，對于保證肝臟手術(shù)能夠順利完成具有無法取代的作用。 腹腔鏡精準肝切除術(shù)操作期間具有難以解決的手術(shù)期間出血問題， 要求手術(shù)之前需要準確評估患者肝臟病灶大小、侵襲范圍、 和肝內(nèi)各個管道之間的關系以及肝臟儲備功能等。但是因為影像后處理工作站具有一定技術(shù)瓶頸，導致通過影像學技術(shù)對于肝臟外科手術(shù)的評估發(fā)展停滯不前。在醫(yī)學影像技術(shù)工作站基礎之上開展重建工作，無法真實地完全量化三維重建，僅能夠進行簡單測量，無法任意操作三維成像結(jié)果，并且非常耗時耗力，無法獲得理想的效果。無法任意操作三維重建對象，倘若模擬切割，上述系統(tǒng)操作十分繁瑣，步驟非常多，學習難度大，倘若肝膽外科醫(yī)生或是其他外科醫(yī)生采取此種方法需要接受長期的時間進行學習，在實際操作中十分復雜，處理速度緩慢[11-12]。

由于現(xiàn)在外科的發(fā)展理念， 肝臟外科醫(yī)生對于臨床疾病的診治要求升高，先進計算機虛擬技術(shù)，推進了數(shù)字醫(yī)學的發(fā)展， 肝臟外科也產(chǎn)生了各類數(shù)字化肝臟三維重建系統(tǒng)， 此種系統(tǒng)在傳統(tǒng)影像學數(shù)據(jù)的前提下，能夠快速完成肝臟三維重建，并且量化分析肝臟數(shù)據(jù)，開展虛擬手術(shù)[13-14]。CT 三維重建技術(shù)的應用，可以實現(xiàn)肝切除術(shù)術(shù)前的準確評估，通過計算機系統(tǒng)，對肝臟的實際情況進行虛擬化重現(xiàn)，繼而讓手術(shù)醫(yī)生更全面、準確地了解患者的肝臟、脈管走向等情況， 可為術(shù)前評估患者病情提供重要的參考依據(jù)[15]。 CT 增強檢查過程中，注入造影劑后，可以獲得全肝動脈期、門靜脈期的影像圖，能更好地了解病灶大小、位置、血供情況，以及與相鄰組織的關系。該技術(shù)的應用，可重建肝臟三維模型，對重建圖像做多維度的旋轉(zhuǎn)，還能設定相應器官的透明度，有助于對臟器的全面觀察， 能提高手術(shù)醫(yī)生對腫瘤可切除性評估及對切除體積的把握， 術(shù)中可更好地處理關鍵步驟， 因此可在一定程度上減少術(shù)中操作對其他肝臟組織的損傷程度，繼而達到提高手術(shù)效果的目的[16]。有研究發(fā)現(xiàn)，手術(shù)之前開展三維重建系統(tǒng)，可以充分了解患者病灶具體部位， 幫助外科醫(yī)生從多方位以及整體上評估患者的病灶和主要脈管結(jié)構(gòu)之間的關系，幫助外科醫(yī)生手術(shù)期間各項操作更為精準，切除期間可以更好地避開會可能涉及到的管道，能夠降低由于對患者肝內(nèi)結(jié)構(gòu)和變異不熟悉而引發(fā)的手術(shù)期間出血以及膽漏等并發(fā)癥的出現(xiàn)[17-18]。

根據(jù)該文對所選60 例原發(fā)性肝癌患者手術(shù)之前的評估，排除肝功能嚴重受損、切除后剩余肝臟無法良好代償以及病灶過大的患者， 避免患者出現(xiàn)急性肝功能衰竭，對于符合條件的患者開展三維重建，量化分析重建結(jié)果， 利用手術(shù)之前模擬切除部分肝臟體積以及實際手術(shù)之間切除肝臟體積進行對比，結(jié)果表明：所選患者三維重建模型顯示情況均良好，肝內(nèi)均清晰顯示腫塊， 動脈期可清楚顯示腫瘤血供動脈、肝動靜脈瘺，門靜脈期可顯示引流靜脈、腫瘤癌栓，同時能較好地顯示肝動脈受損、下腔靜脈受損情況。由此提示，三維重建技術(shù)可較好地顯示原發(fā)性肝癌的具體情況， 能為手術(shù)醫(yī)生全面了解患者病情提供重要參考依據(jù)。 對肝臟總體積、病灶體積、切除部分體積、剩余肝臟體積百分率的測定結(jié)果中，三維組依次為（1 600±475）cm3、（281±258）cm3、（566±299）cm3、（63.77±12.35）%， 二維組依次為 （1 544±468）cm3、 （283 ±269）cm3、 （544 ±277）cm3、 （63.72 ±14.83）%，兩組測量結(jié)果的差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），提示二維方法與三維方法對肝臟體積的檢測結(jié)果基本相同，與白磊等[19]肝臟平均總體積、病灶平均總體積、預切除肝臟平均體積、剩余占全肝平均體積比分別為（1 600±486）cm3、（292±247）cm3、（577±288）cm3、（64.80±11.24）%的報道結(jié)果一致。 與手術(shù)實際切除肝臟體積的對比顯示， 三維方法預切除肝臟體積略大，但對比差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05），且 Pearson分析發(fā)現(xiàn)， 三維預切除肝臟體積和實際切除肝臟體積具有顯著相關性（P＜0.05），說明手術(shù)之前規(guī)劃以及手術(shù)期間實際切除肝臟的體積基本相同， 二者的一致性良好，與王松平[20]的研究結(jié)果基本相同。 由此可見，三維重建系統(tǒng)針對個體化肝臟數(shù)據(jù)分析，具有可靠性以及準確性， 手術(shù)之前精準開展三維重建系統(tǒng)，可以對病灶部位進行多角度全方位的分析，與手術(shù)之前虛擬手術(shù)進行設計， 能夠為最良好的手術(shù)切除方案制訂提供參考， 同時在手術(shù)期間的主要步驟提供可靠的指導。

綜上所述， 對于原發(fā)性肝癌疾病采取三維重建技術(shù)到精準肝切除術(shù)治療期間的效果確切， 具有良好的精準性與可靠性，具有推行空間與價值。