三維重建技術(shù)聯(lián)合支氣管高頻通氣在肺段切除術(shù)中的臨床應(yīng)用分析

張 偉，李 兵,2，邊洪春，李玉財(cái)，房立新

(1.淄博市市立醫(yī)院胸外科，山東 淄博，255400； 2.中國(guó)人民解放軍第960醫(yī)院胸外科；3.中國(guó)人民解放軍第960醫(yī)院麻醉科)

眾所周知，惡性腫瘤中的肺癌在全球造成的死亡率高居第一[1]，其高發(fā)病率、死亡率還在逐年上升[2]，這引起了人們的重視。隨著科技的發(fā)展，許多新技術(shù)被應(yīng)用于醫(yī)學(xué)治療中，一些早期不易被發(fā)現(xiàn)的疾病早期發(fā)現(xiàn)率與治愈率提高，如胸腔鏡解剖性肺段切除術(shù)為肺癌的治療提供了新的方案[3]。但這些手術(shù)也存在許多尚未解決的技術(shù)問題，增加了手術(shù)失敗的風(fēng)險(xiǎn)[4-5]，術(shù)中損傷血管、中轉(zhuǎn)開胸的概率增加，如何在術(shù)前、術(shù)中準(zhǔn)確定位病灶，縮短肺段間平面出現(xiàn)時(shí)間，以幫助術(shù)者順利準(zhǔn)確找到病灶，縮短手術(shù)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)肺段切除顯得尤為關(guān)鍵。支氣管高頻通氣法用于解剖性肺段切除術(shù)的報(bào)道極少，本研究現(xiàn)對(duì)三維重建技術(shù)聯(lián)合支氣管高頻通氣法與傳統(tǒng)膨脹萎陷法進(jìn)行比較。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 回顧性收集2015年1月1日至2022年1月1日淄博市市立醫(yī)院與解放軍第960醫(yī)院胸外科收治的以肺結(jié)節(jié)入院、行胸腔鏡解剖性肺段切除術(shù)的264例患者的臨床資料。按照肺段間平面確定方式分為實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組，實(shí)驗(yàn)組(n=148)采用三維重建技術(shù)聯(lián)合支氣管高頻通氣法，對(duì)照組(n=116)采用三維重建技術(shù)聯(lián)合膨脹萎陷法。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)術(shù)前通過檢查確定心、肺功能無障礙，可確保手術(shù)順利進(jìn)行；(2)肺結(jié)節(jié)直徑≤20 mm，且肺部磨玻璃樣影實(shí)性成分小于總體的50%；(3)CT檢查等排除遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移；(4)臨床資料完整可信。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)肺結(jié)節(jié)直徑>20 mm；(2)行肺葉切除；(3)術(shù)中或術(shù)后發(fā)生重大并發(fā)癥可能性較大，不能接受手術(shù)；(4)臨床資料缺失。

1.2 研究方法

1.2.1 術(shù)前準(zhǔn)備 為獲取患者肺部情況，術(shù)前應(yīng)進(jìn)行更全面的肺部CT掃描。將圖像導(dǎo)入計(jì)算機(jī)輔助手術(shù)系統(tǒng)軟件，通過軟件系統(tǒng)分析進(jìn)行三維重建(圖1)，通過計(jì)算肺體積、胸廓的虛擬圖像提取肺結(jié)節(jié)(圖2)，通過三維立體圖的旋轉(zhuǎn)，評(píng)估手術(shù)切除范圍。

圖1 肺段模型重建 圖2 肺結(jié)節(jié)所在肺段定位模型

1.2.2 術(shù)中操作 全身麻醉雙腔氣管插管，健側(cè)肺部通氣?；颊呷?cè)臥位，觀察孔選在腋中線第7或第8肋骨之間，手術(shù)操作孔選取在胸前鎖骨中線第3與第5肋骨間，為降低手術(shù)失敗率，每一步操作均要求準(zhǔn)確進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)組采用纖維支氣管定位靶肺段支氣管，用高頻噴射通氣機(jī)向靶肺段內(nèi)噴射氧氣，靶肺段組織迅速膨脹，其余正常組織萎陷(圖3)，形成段間平面后切除肺段(圖4)。為保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，要求單一變量原則；對(duì)照組采用膨脹萎陷法暴露患者肺段間平面，其余操作同實(shí)驗(yàn)組。

圖3 支氣管高頻充氣后肺段 圖4 肺段切除術(shù)后結(jié)節(jié)位置

1.2.3 觀察指標(biāo) 術(shù)前收集兩組患者臨床資料、基本信息、肺部情況及肺結(jié)節(jié)信息與定位等，包括患者年齡、性別、吸煙史、第一秒用力呼氣量/用力肺活量,、最大通氣量、肺結(jié)節(jié)直徑、術(shù)中出血量、術(shù)后引流量、拔除引流管時(shí)間、拔管后住院時(shí)間、術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率等。

2 結(jié) 果

兩組患者年齡、性別、吸煙史、第一秒用力呼氣量/用力肺活量、最大通氣量、肺結(jié)節(jié)直徑、術(shù)中出血量、術(shù)后引流量、拔除引流管時(shí)間、拔管后住院時(shí)間、術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組手術(shù)時(shí)間、段間平面出現(xiàn)時(shí)間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見表1。兩組肺結(jié)節(jié)所在的肺段定位具體情況見表2。

表1 兩組患者臨床資料的比較

續(xù)表1

表2 兩組患者肺結(jié)節(jié)肺段分布情況(n)

兩組患者均在預(yù)期中成功完成手術(shù)，無特殊情況發(fā)生，住院期間無死亡病例。對(duì)照組中3例患者未找到結(jié)節(jié)，實(shí)驗(yàn)組中2例。對(duì)照組術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率高于實(shí)驗(yàn)組，對(duì)照組術(shù)后發(fā)生肺部感染3例、心律失常癥狀2例、肺部出血1例；實(shí)驗(yàn)組發(fā)生肺部感染2例、心律失常1例、術(shù)后漏氣1例；通過采取藥物控制感染、控制心律失常、延長(zhǎng)引流管放置時(shí)間等措施，兩組患者均康復(fù)出院。

3 討 論

對(duì)于表現(xiàn)為肺磨玻璃結(jié)節(jié)的早期肺癌，患者手術(shù)治療后5年生存率高達(dá)100%[6]，在肺癌的早期治療中，肺小結(jié)的診斷對(duì)治療具有決定性的意義。胸腔鏡下手術(shù)治療是肺部小結(jié)節(jié)的主要治療手段，也是明確結(jié)節(jié)性質(zhì)的首要診療方法。近年的確切實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與科學(xué)研究結(jié)果表明，肺段切除術(shù)主要適于高危肺磨玻璃結(jié)節(jié)的切除，而且根據(jù)對(duì)病患的長(zhǎng)期觀察結(jié)果顯示，其遠(yuǎn)期效果并不亞于肺葉切除術(shù)[7-9]，同時(shí)相對(duì)于普遍采用的肺葉切除術(shù)而言，該手術(shù)一定程度上保留了更多的、相對(duì)完善的肺功能[10]。在大部分肺部病變的CT影像中，由于病變部位的密度與正常肺部組織的密度極其相似，且缺乏較明顯的、具體的病變特征，因此相較其他部位的病變，更加難以僅依據(jù)CT影像找到結(jié)節(jié)的確切位置，肺部結(jié)構(gòu)較其他人體器官更加錯(cuò)綜復(fù)雜，且存在極強(qiáng)的個(gè)體差異性，此外，肺部的變異情況因人而異，多種多樣。這也在一定程度上增加了手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)，而且對(duì)患者的術(shù)后恢復(fù)存在一定影響。綜上，就目前的醫(yī)療水平而言，對(duì)肺結(jié)節(jié)進(jìn)行精確定位仍是不小的挑戰(zhàn)。目前較常見的肺結(jié)節(jié)定位方法主要分為術(shù)前CT引導(dǎo)定位與術(shù)中影像介導(dǎo)定位兩大類。Hook-wire定位法是最早開展也是至今應(yīng)用范圍最廣的結(jié)節(jié)定位方法[11-13]。但此法存在一定的安全隱患，并會(huì)對(duì)患者造成一定傷害，患者會(huì)不可避免地暴露在輻射下[14-16]；此外，Hook-wire作為有創(chuàng)的定位方法之一，在其定位失敗的原因中，最主要的就是在患者轉(zhuǎn)運(yùn)過程中或手術(shù)操作過程中發(fā)生鉤絲脫落現(xiàn)象[17]。Seo等[18]報(bào)道，肺內(nèi)鋼絲頭端至肺胸膜的垂直距離是鋼絲脫落的獨(dú)立風(fēng)險(xiǎn)因素，位于尖肺段及肩胛骨遮擋穿刺路徑的結(jié)節(jié)而言，增加了穿刺難度。隨著時(shí)代的發(fā)展、醫(yī)學(xué)科技的進(jìn)步，三維重建技術(shù)在一定程度上完美避開了Hook-wire傳統(tǒng)定位方法的缺點(diǎn)，Chen-Yoshikawa等[19]依據(jù)現(xiàn)有的醫(yī)療水平，整合現(xiàn)有醫(yī)療技術(shù)，通過各種醫(yī)療途徑與手段，對(duì)胸外科手術(shù)進(jìn)行較為精確的CT三維重建術(shù)前模擬，真實(shí)、科學(xué)、精準(zhǔn)地還原了患者肺部的3D幾何圖形，使醫(yī)生可在術(shù)前多角度、多層次、全方位地觀察判斷肺部病變情況，對(duì)患者的具體情況有一定程度上的了解，提前科學(xué)合理的規(guī)劃出手術(shù)入路，制定出較為完善、個(gè)體化的手術(shù)方案[20]，一定程度上避免由于個(gè)體化差異給手術(shù)帶來的不必要的麻煩。通過這些技術(shù)的輔助，術(shù)者可在術(shù)前或術(shù)中了解肺段的精確結(jié)構(gòu)，明確肺段間的界限，報(bào)道的準(zhǔn)確性可達(dá)90%以上[21-23]。三維重建技術(shù)在一定范圍內(nèi)有效地縮短了手術(shù)時(shí)間，明顯降低了手術(shù)難度，大幅度提高了結(jié)節(jié)精準(zhǔn)定位的成功率[24]。

在常見的肺部手術(shù)中，肺段間平面的精準(zhǔn)確認(rèn)非常重要。段間平面的選擇與處理方法不一，在足夠切緣的前提下，術(shù)中、術(shù)后的安全性應(yīng)首先考慮。就目前醫(yī)療情況而言，較常采用的確認(rèn)方法有三種：吲哚菁綠熒光染色法[25]、支氣管充氣法與膨脹-萎陷法[26]。吲哚菁綠染色利用幾乎可與所有蛋白質(zhì)結(jié)合的特征[27]，不足之處是可能出現(xiàn)非特異性熒光，存在假陽(yáng)性的熒光顯像等，且術(shù)中需使用近紅外胸腔鏡，費(fèi)用昂貴，不利于廣泛開展。膨脹-萎陷法段間平面出現(xiàn)時(shí)間長(zhǎng)，如肺氣腫患者，肺順應(yīng)性差的患者段間平面顯露時(shí)間更長(zhǎng)，暴露不清晰，延長(zhǎng)了麻醉時(shí)間與手術(shù)時(shí)間，增加了并發(fā)癥發(fā)生率。本文中介紹的術(shù)中用纖支鏡定位靶肺段支氣管的方法，采用高頻噴射通氣機(jī)向靶肺段內(nèi)噴射氧氣，靶肺段組織迅速膨脹，其余正常組織萎陷，形成的段間平面時(shí)間短。該法快速、簡(jiǎn)單，不受肺段之間交通支動(dòng)脈的影響，適合亞肺段平面的確認(rèn)，縮短了手術(shù)時(shí)間，且選擇性靶段通氣對(duì)術(shù)中胸腔鏡視野影響較小，對(duì)于肺氣腫患者肺段間平面的顯示優(yōu)于膨脹萎陷法。此法的不足之處是段間平面出現(xiàn)后要求迅速標(biāo)記，肺段萎陷時(shí)間較短，需要術(shù)者在徹底萎陷前標(biāo)記完畢；并且需要有經(jīng)驗(yàn)的麻醉師配合，以精準(zhǔn)熟練的定位靶段支氣管，否則耗時(shí)可能更長(zhǎng)。根據(jù)支氣管的直徑，選擇合適的纖支鏡。為了提高靶向肺段的準(zhǔn)確性，本中心將技術(shù)進(jìn)一步改進(jìn)，采用術(shù)中支氣管末端燈光識(shí)別方式，再次確保靶段的準(zhǔn)確性，纖支鏡進(jìn)入靶段支氣管后，變換燈光，此時(shí)從胸腔鏡視野中判斷結(jié)節(jié)所處靶肺段是否與纖支鏡進(jìn)入靶肺段吻合。與三維重建各肺段圖像聯(lián)合，本研究中部分病例采取只切斷靶向肺段動(dòng)脈與支氣管的方式，很大程度上降低了誤扎肺段靜脈的發(fā)生率，尤其可保留段間靜脈的完整性，保證周圍肺組織靜脈回流，減少咯血的發(fā)生。為驗(yàn)證切除肺段的精準(zhǔn)性，將切除肺段與三維重建圖像肺段的形狀、邊界進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)支氣管高頻通氣法可精確、有效的識(shí)別段間平面。此法對(duì)于操作者要求較高，應(yīng)對(duì)肺的解剖熟練，可明顯縮短段間平面出現(xiàn)時(shí)間與手術(shù)時(shí)間。

我們的研究也存在一定不足，回顧時(shí)間較長(zhǎng)，隨著單中心手術(shù)數(shù)量的增多，術(shù)者技術(shù)日趨熟練，手術(shù)時(shí)間會(huì)逐漸縮短。目前研究只針對(duì)單中心小樣本進(jìn)行了細(xì)致的研究，為使研究結(jié)果更具有普遍性與說服力，亟待對(duì)多中心大樣本進(jìn)行仔細(xì)研究，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果加以驗(yàn)證。

綜上所述，肺結(jié)節(jié)術(shù)前定位可縮短胸腔鏡探查病灶時(shí)間，三維重建技術(shù)聯(lián)合支氣管高頻通氣法助力肺段精準(zhǔn)切除，避免了傳統(tǒng)穿刺定位的并發(fā)癥，支氣管高頻通氣可明顯縮短段間平面出現(xiàn)時(shí)間，兩者聯(lián)合在肺結(jié)節(jié)肺段切除術(shù)中準(zhǔn)確、安全，具有較好的臨床效果，值得進(jìn)一步推廣。