三维图像构建法在肝胆外科研究生教学中的应用

赵向前，梁 斌，孟翔飞

(解放军总医院 肝胆外科，北京 100853)

肝脏具有双重血供，又有胆管、肝静脉系统穿行其中，结构极其复杂，从而导致肝脏手术相对困难，而位于肝脏中央部位以及位于血管、胆管附近肿瘤的手术难度更大。这就需要在术前制定详尽的手术方案，而方案的制定需依赖于对肝内血管树和肿瘤空间关系的精确把握[1]。近年来精准肝切除概念的出现[2]，则对肝脏手术有了更高的要求。但在本科教育阶段，教师在讲解肝脏正常结构及病理解剖时，经常采用的是教科书、解剖图谱以及去实验室观察人体标本三者相结合的教学方法[3]。学生对肝脏各结构的理解往往不能形成立体概念，不能正确理解各结构之间的相互位置关系，这就为肝脏外科的教学尤其是手术教学增加了难度。解放军总医院肝胆外科自2011年起采用三维图像构建方法指导研究生的教学，取得了一定效果，极大地提高了研究生的临床技能。

1 三维图像构建方法的实施

三维图像构建方法主要由阅读CT、MRI图像，手绘三维图像，3D图像制作，手术中拍照，根据术中所见与术前图像进行对比等几部分组成。手术结束后需进行总结报告。

1.1 阅读CT、MRI图像

术前通过仔细阅读CT、MRI二维图像，判定肿瘤所处肝段位置，与门静脉、肝动脉、肝静脉、下腔静脉、胆管的关系。计算出全肝体积、肿瘤体积、拟切除肝脏体积、剩余肝脏体积等数据，并计算剩余肝脏体积与标准化全肝体积的比值，预估手术能否切除。切除过程中可能会涉及的血管、胆管等。此项工作不仅要求研究生懂得肝脏的解剖结构，对图像的阅读也提出了很高的要求。对于不明白的地方，通过向上级医生请教，也可以提高上级医生的阅片及带教水平。

1.2 手绘三维图像

根据CT、MRI二维图像上的信息，运用自己所知道的肝脏血管、胆管解剖结构知识，手绘出肿瘤与血管、胆管的立体图像。初期没有绘画基础的研究生感觉很困难，但经过几次实践后，都可以胜任此项工作。

1.3 3D图像制作

应用美国EDDA公司的IQQA肝脏CT影像解读分析系统制作三维重建图像，明确肝脏血管、胆管的解剖与变异，肝脏肿瘤与血管、胆管的解剖关系，拟切断的重要血管、胆管结构等。计算出全肝体积、肿瘤体积、拟切除肝脏体积、剩余肝脏体积等数据。将这些信息与根据二维图像得到的信息进行比较，找出失误所在。与原始CT、MRI图像相比，三维重建的肿瘤与脏器有很强的立体感及明确的空间位置关系，可清楚显示肿瘤的大小及形态、血管的走行及形态、肿瘤与脏器及血管的解剖关系、侵犯情况等[4]。同时还能进行放大、缩小和旋转等操作，不仅克服了人脑对CT、MRI等二维图像非可视化综合思维过程的模糊性和不稳定性，而且使临床医师能实现全方位、多层次的对肝脏病变及其内部解剖结构的观察[5]，所计算出的肝脏体积也更精确。

1.4 手术中拍照、录像

手术时对肝脏肿瘤的显露、切除过程进行拍照或录像，显示与肿瘤相关的血管、胆管以及相邻脏器的关系。这个过程一方面要求拍照者要有严格的无菌技术要求、有较熟练的拍照技巧、熟知肝脏的实体解剖知识。另一方面也对术者提出了更高的要求，要求手术野清晰，暴露彻底，无形中也提高了术者的水平。

1.5 与术前图像进行对比

根据术中所见，与术前CT、MRI图像，手绘立体图像，3D图像进行比对，找出自己的错误，更正认识，加深对肝脏解剖的理解，提高阅片水平以及空间想象、立体构建水平。

1.6 总结报告

每一例手术结束后，研究生需对自己所做的各步骤工作进行总结，讲解自己的进步与不足，需要改正的地方，需要加强学习的部分。病区各级医生进行讲评。

2 不同层次医生的角色

研究生是整个教学过程的主角，在整个教学过程中，要求他要对肝脏解剖结构、精准肝切除技术有很好的理解，这个过程也正是研究生的学习过程；由于在各环节的准备过程中，他经常要向上级医生请教，这也正是教学医院最好的个性化教学过程。在总结报告会上聆听的其他研究生、年轻医生，则可以学习到别人的长处，丰富自己的知识积累。

主管医师是研究生背后的支柱，在研究生准备过程中，他要给予辅导，这也在无形中丰富了主管医师的学识。在总结环节，上级医师会从教学或科研的角度对研究生提出问题，当研究生回答不上来时，就是主管医师的表现时间，他需要补充和更正研究生的遗漏和错误，回答上级医生的提问。

主诊医师主要是了解研究生对知识的掌握，工作能力和上级指导医生的水平，通过有选择性地提出问题，达到指导和教学的目的。

3 各级医生的体会

研究生通过不断的总结报告，不但提高了专业知识水平，同时也锻炼了他们的讲演水平，特别是近几年，报告要求用英文幻灯和英语口述，这对研究生的专业英语水平的提高起到了极大的作用，研究生找到了展示自己的平台。

主管医生通过对研究生的辅导，其工作能力和业务水平也能够在实践中不断得到提高。

主诊医师面对研究生所做的报告，要思考的是术前各项准备环节、手术规划以及手术中的不足之处，今后需要改进的地方；在今后的查房和讨论中，教学的重点所在，这样主诊医师的教学水平也会得到不断提高。

4 小结

三维图像构建法在肝胆外科临床教学尤其是手术教学方面，有着不可替代的和令人鼓舞的前景。不仅提高了研究生对肝脏立体结构的认识，而且其在肝脏疾病临床教学中具有无可比拟的优越性，大大提高了研究生对肝脏解剖及精准肝切除的认识，为肝脏临床教学开辟了新的途径。

参考文献：

[1]范毓东,董家鸿.虚拟手术系统在肝脏手术方案设计中的应用[J].外科理论与实践,2004,9(4):272-274.

[2]董家鸿.肝细胞癌治疗理念与策略的转变[J].中华消化外科杂志, 2009,8(2):85- 87.

[3]李鉴轶,赵卫东,张美超,等.医学影像资料三维重建及在解剖学教学中的应用[J].解剖学研究, 2007,29(2):154-156.

[4]鲁朝敏.数字医学技术在腹腔和腹膜后巨大肿瘤诊断和治疗中的应用价值[J].中国实用外科杂志,2013,33(1):55-56.

[5]方驰华,陈建新,范应方,等.基于三维技术的保护性肝切除治疗肝胆管结石[J].南方医科大学学报,2012,32(6):835-839.