基于CTA的血管3D可视化技术在保留左结肠动脉的腹腔镜直肠癌根治术患者中的应用效果

袁瑜，郭敏，廖凯，张威

宜春市人民医院普外二科 (江西宜春 336000)

近年来，消化系统恶性肿瘤发病率逐渐增加，特别是结直肠癌。在我国，直肠癌发病率大于结肠癌，低位直肠癌发病率约占70%[1]。临床治疗直肠癌患者的方案包括根治术、化学治疗、放射治疗等，其中手术治疗的效果最佳[2]。临床要延长直肠癌患者的生存时间，需提高手术安全性与肿瘤根治率，尽可能保留患者肠道的生理功能，从而提升患者术后生命质量。保留左结肠动脉(left colic artery，LCA)的腹腔镜直肠癌根治术是近年来临床争议的热点[3]。一般认为，腹腔镜直肠癌根治术中保留LCA可改善吻合口血供，降低术后吻合口瘘发生率及术中造口率[4-5]。但美国结直肠外科医师协会提出，术中应根据肠系膜下动脉(inferior mesenteric artery，IMA)的结扎方式选择是否保留LCA[6]；另外，刘洪等[7]也根据IMA的不同分型提出保留LCA的方式。因IMA分支变异较大，术前需明确分型及相对位置关系以有助于手术医师决定是否将其保留。目前，国内虽已有学者将三维CT重建技术应用于腹腔镜结直肠癌根治术中，并证实其具有前瞻性指导价值[8]，但将血管三维重建与3D可视化技术相结合的应用研究不多；同时，关于该术式对患者肠道功能影响的研究更少。基于此，本研究旨在探讨基于CTA的血管3D可视化技术辅助保留LCA腹腔镜直肠癌根治术在直肠癌患者中的应用效果，并分析该术式对机体肠道功能的影响。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2020年1月至2021年4月我院诊治的60例直肠癌患者为研究对象，按随机数字表法将其分为对照组与试验组，各30例。两组一般资料比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性，见表1。患者及家属对本研究知情同意。本研究经医院医学伦理委员会审核批准。

表1 两组一般资料比较

纳入标准：符合《直肠癌规范化诊疗指南(试行)》[9]中直肠癌的诊断标准；经综合检查确诊为直肠癌；入组前无肠梗阻，肿瘤未浸润周围器官；术后接受随访；临床资料完整；术前未接受过放化疗。排除标准：未成年患者；存在麻醉禁忌证；肿瘤发生腹腔、远处转移，术前脏器位置已发生改变；术中因病情复杂，需中转开腹；LCA不存在；既往有肠道手术史或其他腹部重大手术史；急诊手术。

1.2 方法

所有患者入院后均接受盆腔MRI等专业检查及血、尿等检查，对合并高血压、糖尿病等基础疾病的患者进行治疗；术前对患者进行完善的营养状况评估，排除有手术禁忌证的患者；协助患者进行备皮等一系列术前准备。

对照组采用保留LCA的腹腔镜直肠癌根治术：患者行全身麻醉后，取头低足高体位；在脐上穿刺观察孔，长度为12 mm；在左、右脐旁腹直肌外缘穿刺切口，长度为5 mm；在右下腹穿刺主要手术孔，长度为12 mm；在左下腹再做一个切口，长度为5 mm；然后将乙状结肠系膜右侧分离，术中保护两侧输尿管，分离裸露的肠系膜下动静脉，并进行根部淋巴组织清扫，将IMA及周围静脉结扎；将直肠固有筋膜与骨盆壁筋膜间隙分离，当直肠肿瘤位于低位时，分离至尾骨末端；打开直肠腹膜后皱襞，解剖直肠前壁与精囊(女性患者在直肠生殖隔膜水平完成分离)，切断两侧的外侧韧带并将其小心分离(注意保护盆腔自主神经)；之后沿着直肠游离至肿瘤下方至少3 cm处，当位于肿瘤下方2 cm处时，用腹腔镜切割器切断；在下腹部做一小切口，长度为5.0 cm，将含肿瘤的结肠段移游离至腹腔外(注意保护切口)，并将其切除；将大小合适的环形吻合器置入结肠近端，重建气腹，用腹腔镜将结肠与直肠断裂面相连接；确保连接处无张力与变形发生，如出现发绀、缺血等现象，需扩大切除范围，将连接处重新吻合；若肠道呈暗紫色，怀疑连接处发生了血液供应不良，应进行预防性回肠造口术；清洗盆腔，再次检查，确保连接处无出血后，在连接处两侧放置两根引流管；关闭手术切口。

试验组采用基于CTA的血管3D可视化技术辅助保留LCA的腹腔镜直肠癌根治术。(1)基于3D的CTA技术：使用64排CT(GE Light Speed VCT XT)进行腹部增强扫描；检查前，调整好扫描参数(电压为120 kV，电流为400 mAs，层厚为0.625 mm，层间距为0.625 mm，探测器准直为0.625 mm×64 mm)，患者禁食8 h；入室后，患者取仰卧位，扫描区域从膈顶至坐骨结节平面；完成常规平扫后，经肘静脉注入碘帕醇[上海博莱科信谊药业有限责任公司，国药准字H20073013，规格60 g(I)/200 ml/瓶](浓度为350 mgI/ml)；扫描完成后，收集CTA原始dicom数据，拷贝光盘。(2)血管3D模型重建：将上述光盘数据导入3Dslicer 14.11.0版本中，采用阈值分割腹部三维血管模型，辨认后，提取IMA和LCA的三维模型，将其以STL格式输出。(3)IMA和LCA的3D可视化：引进C3D视窗技术，将血管模型建成三维可视化应用，依据IMA分型与LCA的关系制订手术方案，精准指导术中操作。(4)血管3D可视化辅助手术操作：手术方式同对照组，在保留LCA时，依照三维化的设计方案与术中实际情况进行操作。

1.3 评价指标

(1)围手术期指标：统计两组手术时间、术中出血量、腹腔引流量、拔除引流管时间及住院时间。(2)手术效果：统计两组LCA保留成功率及总淋巴结清扫数。(3)术后病理情况：统计两组术后肿瘤组织学类型、肿瘤TNM分期、253组淋巴结清扫数量及转移率。(4)术后并发症：统计两组术后并发症发生率，包括吻合口瘘、切口感染等。(5)肠黏膜损伤程度：术后，参考相关文献[10]对两组肠黏膜损伤程度进行分级；其中，肠黏膜存在脱落现象为0级，肠黏膜隐窝受损面积≤1/3为1级，肠黏膜隐窝受损面积≥1/3为2级，肠黏膜下层及腔壁呈坏死为3级，全层坏死为4级。(6)胃肠道功能：统计两组术后肠鸣音恢复时间、正常排气时间；分别于术前及术后抽取两组3 ml外周静脉血，以3 000 r/min对血液标本行离心处理(时间为10 min)，分离血清标本后，采用电化学发光法检测血清胃动素及胃泌素水平。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 围手术期指标

两组腹腔引流量、拔除引流管时间及住院时间比较，差异无统计学意义(P>0.05)；试验组手术时间短于对照组，术中出血量低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 两组围手术期指标比较

2.2 手术效果

两组LCA保留成功率比较，差异无统计学意义(P>0.05)；试验组总淋巴结清扫数大于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表3 两组手术效果比较

2.3 术后病理情况

两组253组淋巴结转移率、TNM分期及组织学类型比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，试验组253组淋巴结清扫数大于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表4。

表4 两组术后病理情况比较

2.4 术后并发症

两组术后切口感染、吻合口瘘、肠梗阻及泌尿功能障碍发生率比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，见表5。

表5 两组术后并发症发生情况比较[例(%)]

2.5 肠黏膜损伤程度

试验组肠黏膜损伤程度低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表6。

表6 两组肠黏膜损伤程度比较(例)

2.6 胃肠道功能

术前，两组血清胃动素、胃泌素水平、术后正常排气时间比较，差异无统计学意义(P>0.05)；术后，试验组血清胃动素、胃泌素水平均高于对照组，术后肠鸣音恢复时间短于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)，见表7。

表7 两组胃肠道功能比较

3 讨论

直肠癌的发病与饮食、致癌物质、慢性炎症等因素有关[11]。新辅助放化疗的应用使得直肠癌患者的生存期逐渐延长，但以全直肠系膜切除术为基础的手术仍是直肠癌治疗的金标准。近年来，随着腹腔镜技术的不断发展，有学者提出在直肠癌手术中保留LCA低位结扎肠系膜下动脉。研究发现，低位结扎可更好地保留断端血运，降低接口处瘘与自主神经功能障碍发生率[12-13]。但目前绝大多数腹腔镜手术均是在二维术野平面完成的，特别是基层医院。二维术野平面无法立体展示细微的神经、细小血管等解剖结构，不仅增加了手术医师的操作难度，且易增加术中副损伤。因而，为了提高保留LCA的技术水平，本研究引入血管三维可视化技术，明确IMA分型与LCA的关系，并指导术中进行保留LCA的操作，具有一定的创新性和应用前景。

目前，基于CTA的血管3D可视化技术在消化道血管评估中应用广泛，与数字减影造影相比，该技术具有侵袭性小等优点，可更好地展现血管与肿瘤的相邻关系，利于医师判断IMA血管的分型及变异，降低血管损伤及缺血等并发症发生率[14-15]。

本研究结果显示，试验组手术时间短于对照组，术中出血量低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；提示，基于CTA的血管3D可视化技术可减少手术时间。其原因为，相较于单纯的腹腔镜手术，基于CTA的血管3D可视化技术可为外科医师提供三维立体操作平面，并在不损失图像清晰度的情况下，立体显示毗邻结构、血管壁及血管腔内的情况，更有利于术中操作，节省手术时间[16]。但本研究中两组腹腔引流量、拔除引流管时间及住院时间比较，差异无统计学意义(P>0.05)。其原因可能为，本研究纳入的样本量较小，且手术医师具备良好的腹腔镜直肠癌根治术经验，可更好地保证手术的安全性；若手术医师缺乏腹腔镜技术经验，则上述指标可能出现一定的差异性，故后续需扩大样本量，进行更深入的研究；另外，两组术后切口感染、吻合口瘘、肠梗阻及泌尿功能障碍发生率比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，与陆王锋[8]等的研究结果一致。

沿IMA起始至LCA起始之间分布的淋巴结被称为第3站淋巴结，是进展期直肠癌转移的主要途径，故彻底清除IMA根部的淋巴结也是提高直肠癌根治术效果的重要指标[17-18]。本研究结果显示，试验组总淋巴结清扫数大于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；两组253组淋巴结转移率、TNM分期及组织学类型比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；试验组253组淋巴结清扫数大于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；提示，基于CTA的血管3D可视化技术在腹腔镜结直肠癌根治术中的应用有利于准确评估病理分型，提高淋巴结清扫率，从而达到根治肿瘤的效果，本研究结果与郑恢超[16]等的研究结果一致。直肠固有筋膜与侧方组织分界缺少显著的解剖结构标志，在进行常规腹腔镜直肠癌根治术过程中，往往需要手术医师具备丰富的手术经验；而借助基于CTA的血管3D可视化技术可为手术医师提供三维立体感官及图像放大效应，帮助其更为准确地的进行手术操作。本研究中，手术医师普遍认为，借助血管3D可视化技术更加容易找到手术部位，从而可提高LCA保留率，更为全面地清扫淋巴结；直肠癌术后患者常出现不同程度的肠梗阻等并发症，严重影响患者的生命质量；而肠梗阻多由手术损伤引起[19-20]，腹腔镜直肠癌根治术可在术中为手术医师拓宽视野，并可通过增加气腹压力，促使患者腹腔内的器官分离，以方便手术进行。但在实际应用过程中发现，气腹压力的增加可在一定程度上增加人体内脏的负担，从而对肠道造成损伤[21]。目前，在基于CTA的血管3D可视化技术的应用研究中，涉及肠道功能的研究多以肠鸣音恢复时间、肛门排气时间为主要判断指标，但上述指标难以客观反映患者肠黏膜受损情况及肠道功能恢复情况，故本研究对患者肠黏膜受损程度及血清胃泌素、胃动素水平进行了研究。本研究结果显示，试验组肠黏膜损伤程度低于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)；试验组术后血清胃动素、胃泌素水平均高于对照组，术后肠鸣音恢复时间短于对照组，差异有统计学意义(P<0.05)。该结果表明基于CTA的血管3D可视化技术可减轻患者肠黏膜损伤程度，促进其胃肠道功能恢复。其原因为，基于CTA的血管3D可视化技术可为手术医师提供三维立体视野，使其更容易辨认组织层次，避免术中增加气腹压力，减少组织牵拉和局部创伤，进而可减少对患者肠道功能的影响。

综上所述，基于CTA的血管3D可视化技术在保留LCA的腹腔镜直肠癌根治术患者中的应用效果确切，可缩短患者手术时间，降低术中出血量，提高淋巴结清扫率，还可减轻肠黏膜损伤程度，促进患者胃肠道功能恢复，且不增加术后并发症及肿瘤转移风险。