混合现实全息影像重建技术在肝切除术中的初步应用

冷超，朱鹏，张必翔

(华中科技大学同济医学院附属同济医院肝脏外科中心，湖北 武汉 430030)

肝脏手术，尤其是复杂肝脏手术，对病人来说是一项充满风险的手术，如胆瘘，术中大出血，术后肝衰竭等[1-3]。肝切除术中的出血是导致发生术后并发症的危险因素之一[4-5]，出血主要来源于入肝血流系统与出肝血流系统，明确肿瘤与周围血管的关系，术中避免对血管的损伤，通过各种方法控制入肝或出肝血流系统，可以减少术中的出血及术后并发症的发生[6-8]。 对于复杂肝脏手术，术前MRI、CT等影像资料及术中实时B超导航对确定切除范围、避免血管损伤、减少术中出血起重要作用[9]。近年来混合现实全息影像技术在临床上已经得到了初步的发展与应用[10-11]。我院肝脏外科中心将混合现实全息影像技术成功应用于复杂肝脏手术的围手术期过程中，现将初步结果报告如下。

资料与方法

一、病例资料

病人：女性，69岁，因“体检发现肝脏占位半月”于2018年4月7日入院。既往病人于1995年行子宫肌瘤切除术，于2012年行胃癌根治术(毕Ⅰ式吻合)。增强CT及MRI检查示：胃壁未见明显异常，肝左叶大小约80 mm×66 mm病灶，多考虑肿瘤性病变，转移瘤可能；胆囊腺肌症可能；胆囊结石；腹腔内未发现肿大淋巴结。甲胎蛋白(AFP)2.35 μg/L，癌胚抗原(CEA)3.50 μg/L，癌抗原19-9(CA19-9)4.98 kU/L，肝功能Child-Pugh 评分6分，A级，吲哚菁绿(ICG)15 min滞留率(ICG R15)5.4%， 心肺检查无异常，未发现其他部位转移病灶。初步诊断为胃癌肝转移(T0N0M1)；胆囊结石。病人无手术禁忌证，胃癌根治术后6年余仅发现肝内孤立转移灶，肝功能及肝储备功能良好，拟再次手术行开腹肝转移癌切除术。

二、方法

利用增强CT的DICOM原始数据重建上腹部混合现实全息影像，结合CT及MRI检查结果拟定手术方案为循肝中静脉行左半肝切除术。术前利用重建的全息影像与病人家属沟通，讲解病情及手术方案。术中将重建的全息影像与肝脏融合，可以明确肝中静脉走行、肿瘤范围及手术切除边界。

结 果

一、利用混合现实全息影像制定手术方案

本病例手术的难点在于确定肝脏切除范围以及术中避免损伤肝中静脉。术前阅读CT及MRI结果发现肿瘤位于左半肝，包裹肝左静脉并压迫肝中静脉(图1)，解读重建好的全息影像，肿瘤与血管的关系清晰可见(图2)，进一步明确了上述关系。治疗小组通过分析肿瘤生长部位、肿瘤与周围血管的关系，模拟手术入路，并结合术前肝功能检查等结果，确认手术方案为循肝中静脉的左半肝切除术。

二、混合现实有利于术前医患沟通

在传统的医患沟通中，因病人及家属缺乏相应的医学知识，对手术方案及风险缺乏客观的认识，这在一定程度上加剧了医患关系的紧张度。利用混合现实全息影像(图3)，病人及家属能够直观地了解肿瘤所在的位置、与周围脉管的关系，在此基础上，对手术方案的认识也更透彻，可以更好地理解手术过程中地出血等风险，有利于加强医患互信。

三、术中混合现实技术的应用

在肝切除术过程中，重点需要明确切除范围，避免重要管道损伤以防止大出血。在本病例，开腹并游离肝脏后，将重建好的全息影像与肝脏融合(图4)，然后标记出肿瘤的边界，肝中静脉等重要脉管的走行(不需要借助超声等方法进行上述定位)，术中根据上述标记，可避免大血管的损伤，减少术中出血，进行循肝中静脉的左半肝切除术。在离断肝实质的过程中，因全息影像对于细小血管的显示欠佳，因此不宜继续用该方法进行引导。手术过程中因二次手术粘连较重，总出血量为800 ml。术后病人未出现任何并发症，恢复顺利，术后第10天出院。术后病理检查回报：(左半肝)腺癌，胃来源可能性大。未报切缘阳性。

讨 论

肝切除术是各种肝脏肿瘤的主要治疗方式。对于肝细胞癌，采取以手术切除为主的综合治疗，以肝段为基础的解剖性肝切除是肝细胞癌的主要手术方式之一[12-13]，其关键在于术中明确肝段的边界。而对于肝转移瘤，非解剖性肝切除也可达到治疗目的，但需明确肿瘤边界及肿瘤与周围管道的关系，以完整切除肿瘤、避免损伤肝内重要管道[14-15]。

解剖性肝切除能够减少术中出血，改善部分肝癌病人的远期预后[16-17]，但各肝段之间并没有明确的界限。解剖性肝切除需利用各种手段明确肝段的边界，常用的方法有：①术中超声定位肝脏血管走行后确定各肝段边界[18]；②采用Glisson蒂横断法，根据肝脏表面缺血线确定肝段边界[19]；③超声引导下穿刺目标肝段门静脉，注入亚甲蓝染料或吲哚菁绿染色后确定各肝段边界[20-21]。第一种方法通过各肝静脉平面确定肝段分界，需要医生熟悉超声影像下肝静脉走行，且人为确定的肝静脉平面与肝段的实际分界存在偏差。第二种方法在肝表面分界比较明确，但肝实质内分界却不明显，而且在断肝前结扎离断相应肝段的Glisson蒂有时候并不容易。第三种方法需要超声引导下确认肝蒂，并行肝静脉穿刺注射，术中操作相对繁琐。而混合现实全息影像技术无需超声引导即可确认各肝静脉平面及肝蒂，术中操作简单易行。

混合现实全息影像作为一种新的数字医学技术在临床上已经得到了初步应用[10-11]。混合现实全息影像的实现可简单概括为如下流程：将CT、MRI设备扫描得到的DICOM原始数据导入计算机软件，将肿瘤、血管、正常组织等用不同颜色区分并利用计算机软件生成三维网格模型，将模型导入混合现实设备中，从而运用于医患沟通，术前规划及术中定位等。我们利用混合现实全息影像技术顺利完成此病例解剖性左半肝切除术，有如下体会：①医患沟通过程中，对于没有医学背景的病人及家属，虚拟现实全息影像能够向病人展示肿瘤的解剖关系，从而使病人更好地理解病情的严重程度，手术可能出现的并发症等，减少医患之间的误会。②混合现实全息影像有利于医生更好地掌握肿瘤周围正常的解剖结构，确认切除平面，避免误损伤，减少术中出血等。但也存在术中虚拟影像移动，不能与实际器官完全融合等问题。③该技术的推广需要昂贵的设备及专业的全息影像相关人员，一定程度上限制了其发展。因此开发出更为便宜的设备以及降低全息影像重建的难度，才有利于该技术的普及应用。

综上所述，混合现实全息影像重建技术有利于术前更好地了解肿瘤与周围血管的关系，为手术方案的制定提供依据，促进医患沟通，也有利于手术过程中明确切除范围，减少术中并发症，让病人受益。同时，该技术还需要进一步的发展才能得到更好的推广。

(图1～图4见封二)