三维可视化技术在复杂型原发性 肝癌术前规划中的应用

        【作者单位】 230601 合肥，安徽医科大学第二附属医院普通外科

        【通迅作者】 耿小平，Email: xp_geng@163.net

        【出        处】马进，耿小平．三维可视化技术在复杂型原发性肝癌术前规划中的应用[J/CD]．中华肝脏外科手术学电子杂志，2016，5(2)：72-76.

         

       【关  键  词】 癌，肝细胞； 肝切除术； 成像，三维

        目前原发性肝癌（肝癌）的治疗方法仍以外科手术为主，但肝脏内部脉管系统分布的复杂性和多变异性使肝脏手术的难度和风险增大，成为肝切除术的主要挑战[1-3]。因此，为确保手术安全性及准确性，有必要对肝癌患者肝脏解剖结构和脉管系统的分布进行个体化评估[2,4]。传统的术前评估建立在超声、CT 等检查获得的二维影像基础上，主要靠手术者的阅片经验来了解肝内脉管系统的分布。近年来，有学者采用三维可视化技术对肝脏肿瘤进行术前评估，能清晰地显示肿瘤与周围组织的毗邻关系，提高肝脏肿瘤切除率，降低手术并发症[5]。本研究采用腹部医学图像三维可视化系统（medical image three-dimensional visualization system，MI3DVS）对22 例复杂型肝癌患者进行三维重建并计算残肝体积，探讨三维可视化技术在复杂型肝癌术前规划中的临床应用价值。

        

                  资料与方法

        一、一般资料

       本前瞻性研究对象为2014 年2 月至2015 年5 月在安徽医科大学第一附属医院肝胆外科和安徽医科大学第二附属医院普通外科收治的22 例复杂型肝癌患者。入选标准：复杂型肝癌定义为肿瘤直径>10 cm，或肿瘤累及肝静脉主、肝后下腔静脉、第一肝门处的Glisson 鞘等脉管结构，或既往有肝脏手术史；所有患者术前均行64 排螺旋CT薄层增强扫描，术前肝功能均为Child-Pugh 分级A 级。其中男16 例，女6 例；年龄24～84 岁，中位年龄55 岁。所有患者均签署由医院伦理委员会批准的患者知情同意书，符合医学伦理学规定。

        二、三维可视化技术术前评估

       本组患者使用64 排螺旋CT 行上腹部平扫和三期增强扫描获得二维数据，通过MI3DVS（深圳市旭东数字医学影像技术有限公司）进行三维重建，从多角度仔细观察三维重建模型，明确肝内脉管系统的解剖关系及有否变异，明确其与肿瘤的毗邻关系。运用MI3DVS 进行仿真手术，分别计算全肝体积、标准肝体积、肿瘤体积、预切除肝脏体积和残肝体积，并计算残肝体积百分率（残肝体积百分率= 残肝体积/ 标准肝体积×100%）。结合患者术前肝功能、有否肝硬化等，评估术后发生肝功能不全、肝衰竭的可能性，对于正常肝脏实质，要求残肝体积百分率>30%，对于存在明显纤维化或肝硬化者，要求残肝体积百分率>40%。若手术方案不能满足安全性要求，则重新拟定手术方案或改为介入治疗。对于术前评估残肝体积不足的患者，行吲哚氰绿15 min 滞留率（ICGR15）测定，结合ICGR15 进行再次评估[6]。

        术后用电子天平对实际切除的肝脏标本进行称重，按照1 g 肝脏体积为1 ml 计算[7]。通过比较仿真手术患者预切除肝脏体积与实际切除肝脏体积的差别，对该软件准确性进行评估，并观察患者术后并发症发生情况。

        三、统计学方法

       采用SPSS 10.0 统计软件进行数据分析。预切除肝脏体积与实际切除肝脏体积的比较采用t 检验，两者间的相关性采用Pearson 相关分析。以P<0.05 为差异有统计学意义。

                          结    果

        一、三维重建结果

       本组患者均成功进行了三维重建，重建的腹部脏器和脉管系统生动、逼真。通过对重建图像进行放大、缩小、透明化，可以清晰地显示正常肝脏组

织、肿瘤组织、肝动脉、门静脉、肝内胆管和肝静脉，通过旋转重建图像，可以从任意角度观察肿瘤与肝内脉管系统的毗邻关系（图1）。

        二、手术结果

       本组22 例患者，经过术前评估8 例不适合手术治疗。其中2 例因肿瘤巨，残肝储备功能不足改行TACE 治疗；5 例因肿瘤侵犯第一肝门处的Glission 系统无法分离，2 例行TACE 治疗，1 例行经皮经肝胆道造影术（PTCD）治疗，1 例行肝右叶胆管“U”型外引流术，1 例放弃治疗；1 例因肝内多发转移放弃治疗。14 例患者行开腹肝切除术，术中均未损伤重要血管。术后病理学检查结果显示肝细胞癌10 例，胆管细胞癌4 例。无围手术期死亡。1 例患者术后3 d 出现中等量胸腔积液，予穿刺抽液后好转；1 例患者术后7 d 出现切口脂肪液化，予加强换药后逐渐好转。患者术后无发生肝衰竭、出血、胆漏等严重并发症。所有患者术后1 个月均返院复诊，复查肝功能代偿良好，生活质量较好。

        三、三维可视化技术准确性评估

       本组手术患者术前均进行三维可视化技术评估，结果显示患者预切除肝脏体积为（552±266）ml，手术实际切除肝脏体积为（546±239）ml，差异无统计学意义（t=0.430，P>0.05），Pearson 相关分析显示两者间具有相关性（r=0.982，P<0.05）。

                             讨    论

        肝癌是常见的恶性肿瘤之一，以手术为主的综合治疗是目前肝癌的主要治疗方法[8-10]。肝切除术手术难度大，风险高，尤其复杂型肝癌行肝切除时往往需肝门阻断，切除大量肝实质甚至进行血管重建[11]。然而，大量切除肝实质可能导致术后肝衰竭，肝脏储备功能不足影响术后肝脏再生，从而导致患者术后并发症和病死率增加。Ferrero 等[12]研究指出残肝体积是肝切除术后发生肝功能不全的独立危险因素，肝功能正常患者的残肝体积百分率安全临界值为26.5%，肝功能受损时为31%。Guglielmi 等[13] 研究认为，对于正常肝实质患者进行肝切除的残肝体积百分率>20%，肝脏脂肪变性时需>30%，肝硬化时需>40%。我们结合文献及自身多年的肝脏手术经验，要求正常肝脏组织患者肝切除的残肝体积百分率>30%，肝硬化时>40%。因此，对肝内脉管系统解剖的掌握及对残肝体积的准确评估显得尤为重要。全面的术前评估，确定最优手术断面进行精准肝切除是避免术后发生严重并发症的关键[14-18]。

        肝脏术前评估常规使用CT、MRI 等二维影像学检查方法，但它们都无法精确显示肝脏血供和肝内胆管走行[15,19]。三维可视化技术重建了肝脏三维模型，同时可以对重建图像进行多方位旋转和设置相应器官的透明度，从任意角度及透过脏器进行观察，使术者可以直观地掌握肿瘤与肝内脉管系统的毗邻关系，从而提高术者对肿瘤可切除性评估和切除范围的把握，术中能更好地处理手术关键步骤。对于复杂型肝癌患者，可以采用MI3DVS 进行仿真手术，通过反复预切除，增加术者的手术预见性，熟悉手术过程，缩短手术时间，避免损伤重要血管，减少术中出血[5]。仿真手术可以使术者切肝更加精确，在保证切缘阴性的同时，尽可能保留残肝解剖结构的完整，减少术后发生肝衰竭的风险[20]。

        本组22 例患者均成功进行三维重建，14 例患者行肝切除术，术后无发生严重并发症。本组手术患者术前评估预切除肝脏体积与实际切除肝脏体积差异无统计学意义（P>0.05），Pearson 相关分析显示两者间具有相关性（P<0.05）。由此可见，三维可视化系统对肝切除具有重要的指导作用。

        综上所述，三维可视化技术能清晰地显示肝脏肿瘤与肝脏管道的结构关系，并准确预测肝脏肿瘤的切除范围，使患者避免不必要的开腹探查，提高

手术切除率，在复杂型肝癌肝切除的术前规划中有一定的指导作用。