医学三维可视化系统（IQQA®-3D Liver）在肝瘤精准切除的临床与护理价值

王萍，李俊 ，王丛丛

青岛市市立医院 普外科，山东 青岛 266000

引言

手术切除是临床治疗肝脏肿瘤的最有效手段之一，然而人体肝脏内部解剖结构极其复杂，有静脉血管、肝动脉、肝静脉和胆管四大管道系统，且其病变率较高，部分患者合并肝硬化及其他慢性疾病。回顾相关研究，Shirabe等[1]提出肝癌术后肝功能衰竭与大部肝切除相关；何振平[2]也发表过肝癌切除术后近期死亡的原因。Makuchi等[3]通过肝硬化肝切片的容量测定研究，认为指导肝脏肿瘤精准切除的应用与围术期护理是使患者术后存活的关键，所以说对肝脏肿瘤实行精准、实时、快捷、全量化切除是当下迫切要解决的难题。针对传统的二维断层扫检测（2D-Check）图像不符合对肝脏的准确定位评估的问题，课题组拟采用医学三维可视化系统（IQQA®-3D Liver 肝脏评估和治疗计划辅助系统）进行术前评估指导精准切除病灶，同时在围手术期间，能提供良好的临床护理保障，大大增强术后患者长期存活率，该技术已成为当下医学图像处理的重要研究课题，其不但在理论研究上体现出重要意义，而且在临床医学方面也具应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究选取2018年1月至2019年12月我院肝肿瘤外科收治的肝癌患者43例。纳入标准：年龄＞18岁；术前确诊为肝肿瘤；符合手术指征；术前肝功能分级为A级；首次进行开腹肝脏切除。排除标准：术前肝功能分级＞B级以上；合并其他严重脏器疾病；手术不耐受；无既往开腹手术史患者。其中，男24例，女19例；平均年龄（49.02±2.49）岁；平均肿瘤直径（7.02±1.60）cm；术后病理early cut标本检测显示均为阴性，病理诊断为原发性肝细胞癌36例，病变转移4例，肝海绵状血管瘤2例，肝囊肿伴出血、坏死1例。两组患者的总体数据无明显差异（P＞0.05），本次研究选取的所有患者均自愿参与，并签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 三维可视化系统（IQQA®-3D Liver）模拟计算

收集患者术前最近一次腹部CT或MRI查验值制成光盘形式。选用国家药品监督管理局NMPA、美国FDA、欧盟CE及中国台湾卫生署DOH等多方国际认证的IQQA®-3D Liver肝脏评估和治疗计划辅助系统对肝脏进行创新四维图像处理分析和模拟重建显示。该系统可自动分割肝脏、血管及病变区域，重建为立体的、半透明化的肝脏三维模型，见图1[4]。

图1 IQQA®-3D Liver系统三维模拟效果

专家及临床医生会诊后，认为IQQA®-3D Liver系统在该研究的重点是获取数据以计算肝脏、肿瘤的总体积，模拟切除的肝量、肝脏体积，及时定量定位分析，帮助医生术前规划更准确、更详细的模拟视图和术后评估[5]。

1.2.2 体积测量法

接受者肝脏切除→块状标本→用体积测量法→先将肝脏从引流管周围的结缔取掉→测量工具为大小两个量杯、一个量筒→将小量杯装满水→置于大量怀内→标本肝脏轻放于小量杯中→将标本充分浸泡→将杯口溢出的少量水倒入有刻度的量筒中，这样做至少3次后获取平均值[6]。

1.2.3 围术期采用数字医学技术辅导护理

术前采用增强CT进行腹部扫描病灶，将扫描结果导出处理，采用医学图像三维可视化系统软件处理图像，进行三维图像重建，取得肝瘤患者数字医学实时交互式高级三维重建并直观显示肝脏、病灶及血管的空间定量关系图模型，医生展开三维可视化分析。在术前讨论与制定手术方案时间对数字医学技术辅助得出的三维重加图像模型进行分析，并向患者直观展示模型结果，为患者普及基本位置与手术需切除的肝断面模型，其余护理方法参照标准[7]。

1.3 统计学分析

本数据均采用SPSS 21.0统计软件运算，计量数据（±s）以代表，再进行单样本t值的设置。得出的OLAP cubes在线分析处理，再采用Pearson检验，t检验，P＜0.05表示差异具有显著性[8]。

2 结果

2.1 三维可视化系统手术后验证

43例患者模拟切除肝脏体积为（390.08±441.52）cm3，实际切除肝脏体积为（408.54±469.32）cm3，其比较差别没有统计学意义（t=0.297，P=0.693）；模拟与实际切除肝脏体积之间有显著的正相关性（r=0.968，P＜0.01），见图2。

图2 模拟切除肝脏体积和实际切除肝脏体积的相关性

本次研究选取其中一病例在利用该系统辅助精准切除下的分析，见图3。经IQQA®-3D Liver肝脏评估和治疗计划辅助系统模拟出来的图像与原来的二维图像相比显得更直观、实时、可量化等，使外科医生省去了在脑海中想象病灶及其与周围静脉的接近程度的过程。

图3 肝右叶低分化肝细胞癌影像图

该病例术后实际癌块切除量为32.6 cm3，经与IQQA®-3D Liver肝脏评估和治疗计划辅助系统模拟的有效切除量为31.9 cm3来进行比较，表明其准确率达至97.86%，有效增强了术前模拟的准确性和效率。

2.2 采用三维可视化技术围术期结果

肝瘤围手术期采用三维可视化系统的数字医学技术来辅助护理，其胃肠道功能恢复时间、术后下床活动时间、术后住院时间均短于常规手术统计，差异具有显著性（P＜0.05），见表 1。

表1 三维可视化与常规技术围术期结果比较

3 讨论

过去，在切除肝脏肿瘤之前，医生都会观察二维图像以作术前机理损伤评估[9]。尽管是经验颇多的医生，单凭观察二维成像也难以掌握病灶与周围静脉血管、肝动脉、肝静脉和胆管等四大管道系统的空间情况，这使得术前评估不准，术后偏差而造成手术不佳或不成功等。随着计算机数字化技术和影像技术的提高，三维医学影像系统可视化技术辅助精准肝脏手术切实应用到临床，其创新点在于IQQA®-3D Liver肝脏评估及辅助系统治疗方案可对病变、肝脏实质、肝静脉系统进行三维划分，重建单个肝脏模型，展示了病变与肝内静脉系统的空间关系，并可通过模拟手术功能进行肝脏筛查，精准计算出肝脏各部位的体积，对指导准确切除肝脏病灶瘤块具有重要意义[10-11]。

有些肝切除术后的患者肝功能损害严重，影响预后，因此术前评估患者的肝脏储备功能，通过预测术后肝脏风险，行使正确的护理管理，对肝脏切除术具有实际意义[12]。因肝脏切除体积关系到术后肝功能衰竭的发生率，准确测量肝脏手术前的剩余肝脏体积及其百分比具有重要的临床意义[13-14]。实时交互式三维重建有效直观显示肝脏、病灶及血管的空间定量关系仿真系统的容积测定不同于传统的方法，它是根据肝脏组织与血管之间的位置而区别，这种基于输液的容积测定可以克服个体的解剖异常，以便准确计算肝脏不同部位的容积，其准确性已被排水测量法所证实，但由于人为因素测量不排除存在一定的误差，故宜采用多次测量的平均值[15]。以上论证表明，医学三维可视化系统（IQQA®-3D Liver）具有实时三维交互式重建和可视化的功能，可显示肝脏、病灶、血管空间数量关系，且减少因消耗过度正常的肝组织而导致肝功能障碍的可能性[16-18]。

另外，现代医学三维可视化技术被应用于术后辅助护理，可以更好地发现全身性的疾病症状，提高患者综合预后效果[19-21]。其能让专业护士掌握该患者肝瘤位置与手术的必要性，帮助护士更好地开展护理工作。在围手术期应用IQQA®-3D Liver实时交互式高级三维重建并直观显示肝脏、病灶及血管的空间定量关系图模型，术前预先展示模拟护理演练，可帮助护士更细致地掌握具体护理过程。也能让患者了解腹腔引流管的重要性，降低心理焦虑症状的出现与加重，更有利于术后快速康复。

总之，IQQA®-3D Liver肝脏评估和治疗计划辅助系统可有效实现术前实时交互式高级三维重建，并直观显示肝脏、病灶及血管的空间定量关系，真正实现对肝脏肿瘤的精准切除等。同时系统可为术前评估和术后辅助护理提供指导，加快患者胃肠道功能恢复，缩短住院时间。然而本研究还做需大量的临床数据分析，并进一步通过科学统计与分析得出更高精度的切除量，以此促进肝脏肿瘤切除向智能、精准、实时、快捷、精量化发展。