三维重建技术联合胸腔镜精准肺段切除的应用

高玉军，杨进东

（山东第一医科大学第三附属医院/山东省医学科学院附属医院胸外科，山东 济南 250031）

全世界肺癌（lung cancer）发病率逐年增高，其发病率和死亡率占恶性肿瘤第1位[1，2]。降低肺癌的发病率和死亡率是医学界高度关注的问题。国立肺癌筛查试验（National Lung Screening Trial，NLST）是一项多随机、多中心研究，该研究发现低剂量螺旋计算机断层扫描（low dose helical computed tomography，LDCT）可以筛查早期肺癌，降低肺癌死亡率[3]。使得以CT 为基础的体检被广泛普及，大量早期肺癌特别是毛玻璃样结节（ground glass nodule，GGN）样癌被检出。以GGO 成份为主的早期肺癌的手术方式被广泛讨论，大多临床研究数据支持解剖性肺段切除[4-6]。日本临床肿瘤学会（JCOG）肺癌研究小组发起一项前瞻性观察性研究（JCOG0201）对肿瘤大小为≤2 cm、实性成份占比（consolidation-to-tumour ratio，CTR）≤0.25 的患者亚肺叶切除术后的随访数据显示，患者术后10 年以上无复发[7]。另有研究发现[8]，相比肺叶切除术，采用肺段切除术治疗肿瘤直径小于2 cm 的早期肺癌，患者5 年的总生存期（OS）和无病生存期（DFS）无明显差异。因此肺段切除术在直径小于2 cm 且GGO 成分占比大的早期非小细胞治疗中得到广泛应用。由于肺段解剖结构比较复杂，变异较多，需要精细操作，因此解剖性肺段切除具有较高的手术风险与难度。本研究通过术前应用计算手术辅助系统（computer assisted surgical systems，CAS），可精准定位结节位置，找出靶段支气管、动脉及静脉，规划肺段切除手术的路径，然后应用电视辅助胸部外科技术（video-assisted thoracic surgery，VATS）进行手术，可以精细解剖，准确定位靶段组织，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2020 年6 月-2021 年6 月在山东第一医科大学第三附属医院胸外科行肺段切除患者16 例，男6 例，女10 例，平均年龄（57.25±10.67）岁。纳入标准：妥协性肺段切除，即心肺功能较差的高龄患者或无法耐受肺叶切除的患者；意向性肺段切除：①原位腺癌或微浸润腺癌；②结节直径≤2 cm，GGO 成分≥50%；③结节倍增时间＞400 d。排除标准：心肺功能差不能耐受麻醉单肺通气者；合并严重心脑血管病或肝肾功能不全；严重凝血功能障碍；术中淋巴结采样冰冻病理查见癌。

1.2 方法 术前应用CT 扫描层厚1.0 mm 胸部数据行CAS 三维重建，以明确结节所处肺段位置，重建目标肺段支气管、动脉和静脉及它们的位置关系，明确结节的安全切缘，预先规划手术路径。对GGO 成份为主的病灶，术前通过三维图像及CT 图像胸腔与肺的解剖标志确定结节位置或CT 定位置入导引钢丝（hook wire）于病灶毗邻部位，以便术中定位。患者双腔插管全身麻醉，健侧卧位。采用单操作孔手术方式：即取第7 肋间腋中线1.5 cm 为腔镜孔，腋前线与腋中线第4 肋间取3～5 cm 切口为操作孔。术者位于患者腹侧，助手于对侧。根据术前CAS 计算手术辅助系统成像重建手术路径，结合术中具体情况和三维重建图像进行精细操作（图1）。位于肺外1/3 处的结节，先予以行楔形切除送快速病理，处于肺中内1/3 结节，直接行肺段切除。依据术前CAS计算手术辅助系统规划的路径，结合叶间裂发育情况，确定手术入路。仔细分辨靶段血管，术中肺的萎陷，会出现实际靶段血管与三维重建图像的偏差，特别有解剖结构变异者，容易分辨不清解剖关系而误断肺段血管。对肺段动、静脉血管，可以采用结扎或腔镜直线切割缝合器离断。游离出靶段支气管后夹闭，然后张肺以验证靶段支气管正确；然后用腔镜直线切割缝合器闭断靶段支气管。采用“肺膨胀·萎陷法”确定肺段边界，让麻醉师纯氧张肺，待整个肺组织膨胀后单肺通气，静待15～20 min 后会出现靶肺膨胀，余肺萎陷。根据肺充气与萎陷交界线，先用电刀或超声刀游离段门组织，使段门抬头，然后再用直线切割缝合器离沿交界面裁剪。保证肿瘤切缘≥2.0 cm，如果安全切缘距离不能保证，可以适当扩大切缘。

图1 术前三维重建和术中导航操作

1.3 观察指标 观察患者手术时间、术中出血量、术后胸腔引流量、住院时间等指标数据。

2 结果

所有患者均在全腔镜下顺利完成手术，中转肺叶1 例。右肺叶：尖段（S1）3 例、后段（S2）2 例、前段（S3）1 例、背段（S6）3 例、前基底段（S8）1 例，左肺叶：尖后段（S1+2）3 例、前段（S3）1 例、背段（S6）2例。平均手术时间（182.21±28.33）min，平均出血量（92.62±36.54）ml，术后胸腔平均引流量（329.63±161.32）ml，平均住院时间（6.22±1.46）d。术后病理诊断良性病变2 例；恶性病变14 例，原位癌4 例，微浸润腺癌6 例，浸润性腺癌4 例。

3 讨论

随着疾病谱的变化，早期肺腺癌的检出率显著提高，特别是64 排螺旋低剂量CT 在健康查体中被广泛的应用，使得大量GGO 被检出[9]。在被检出的肺GGO 中，早期肺癌比例明显高于良性肿瘤[10]。但是，目前肺段切除治疗早期肺非小细胞癌尚缺乏高级别证据，所以拟实施肺段切除者要进行慎重选择，严格按照NCCN 肺段切除指南标准选择。术中快速病理提示叶间淋巴结阳性者，需立即转肺叶切除。肺段切除的主要优势是保留了更多的健康肺组织，不仅使患者术后获得更好的生存质量，还为以后肺部疾病治疗提供更好的肺功能。妥协性解剖肺段切除可使高龄、肺功能较差患者获益，这也促进了肺段切除在治疗NSCLC 的应用[11]。

相比肺叶切除术，肺段动静脉血管变异多于肺叶血管，肺段的血管、支气管较细，并且在肺实质内走行，手术中很难准确辨认靶段血管及支气管[12]。加之肺段呈现立体锥型，术中肺萎陷会改变段支气管和血管的三维位置，手术者需要具有很好的三维空间辨别能力才能准确辨认靶段的支气管和血管，因此肺段手术不但要有肺叶手术技术，还需要有更精细的操作能力以及更长的学习曲线。CAS 三维重建可以让抽象的二维CT 图像变为立体三维图像，可以让各肺段的解剖立体关系显示非常清楚，使初学者的学习曲线缩短。肺支气管和动静脉解剖存在变异[13]，增加了肺段手术难度，但是术前应用CAS 三维重建二维CT 图像，可以显示清楚正常和变异的解剖关系，从而降低手术难度。在VAST 术中很难触及肺GGN，所以术前定位其位置是手术成功的关键[14]。而立体三维图像可显示结节所处位置，可以测量结节与段间平面的安全距离，以确保肿瘤切除的安全切缘。三维图像可显示靶血管和支气管的立体走向、相互层次关系，以指导手术入路及手术路径的选择与设计。有报道三维成像的肺段解剖与实际手术中的解剖匹配非常好，使肺段手术安全有效[15，16]。本研究患者术前行CAS 三维重建，清晰标注肺段的动脉、支气管及段间静脉，术中还可以动态指导术者辨别靶段支气管、血管，避免误断正常紧邻段血管、支气管，特别是段间静脉。发现经CAS 三维规划，术中可以精准的解剖靶段每一个组织结构，降低肺段切除的难度，提高手术的安全性。

VATS 的发展促进胸部外科技术进步，使VAST成为肺部肿瘤手术治疗的有效方式，其可降低术后并发症发生率、减轻术后切口疼痛、加快术后康复、提高术后生活质量[17]。研究数据显示[18]，肺癌胸部微创手术5 年生存率与传统开放手术无统计学差异，甚至远期疗效优于开放手术。特别是影像学显示以GGO 成分为主的早期肺癌治疗，胸腔镜下肺段手术更具优势，所以微创手术所占的比率越来越高。胸腔镜技术由最初的胸腔镜辅助手术的4 孔、3 孔法，逐渐向更小创伤的2 孔及单孔法发展，手术创伤越来越小[19]。本研究中依据肺段手术的难易程度，选择单操作孔或三孔法行解剖性肺段手术操作，联合术前CAS 系统三维重建肺段图像，规划手术步骤，术中应用CAS 系统实时导航手术，辨别目标肺段的血管和支气管，从而使手术过程变得简洁流畅，手术操作更加精准。术中处理完段动脉和段支气管后就纯氧鼓肺，用“膨胀萎陷”法确定肺段边界，然后用腔镜直线切割闭合器沿肺段边界裁剪肺段，此法可以减少手术时间，并且不影响手术效果。也可以利用三维重建确定段间静脉，先用电钩和超声刀沿段间静脉分离段面降维，再用腔镜直线切割闭合器沿段间静脉裁剪断面，会获得更舒展的段面。本组病例通过CAS 联合VATS 实施精准微创手术操作，显著减少了段间静脉及靶段动脉的误断，缩短手术时间，减少术中出血量，减轻手术的创伤，降低术后并发症，缩短住院时间。两项技术的结合使肺叶或肺段手术准确、安全、有效[20]，同时也有助于缩短肺段切除的学习曲线。有数据显示[21]，肺段学习的曲线术18例，完成32 例可以熟练掌握，而本研究在利用两项技术联合完成16 例肺段手术后，就完全掌握了肺段切除技术。

综上所述，CAS 联合VATS 的结合应用，使肺段手术准确精细化，可缩短手术时间，减轻手术创伤，提高手术安全性。同时，还可以缩短年轻医生的学习曲线，值得在临床工作中推广应用。