3D-CTBA联合3D打印技术在肺癌胸腔镜肺段切除术中的应用价值

杨 洋,林生荣,胡 青,丁玉琴,周 浩,周晟劼,周叶枫,韩 鑫

(东台市人民医院胸心外科,江苏 东台 224200)

流行病学调查[1-2]显示,2020年全球因肺癌死亡的病例数占癌症死亡总病例数的18%,是癌症相关死亡的首位病因。对于肺癌早期患者,手术是临床首选治疗方案,其中标准治疗术式为解剖性肺叶切除术联合淋巴结清扫术[3-4]。但开胸手术对患者伤害较大。有研究[5]显示,胸腔镜肺段切除术与解剖性肺叶切除术对肺癌具有相似的治疗效果。胸腔镜手术作为微创手术能够在最大限度保留患者肺部组织的情况下达到较好的治疗效果,且伤害较小,更利于患者术后恢复,已逐渐成为早期肺癌的主要治疗手段。但肺部动静脉变异性高且不同个体间存在较大差异,因此其对手术操作要求更高。三维计算机断层扫描支气管血管成像(Three-dimensional computed tomography bronchography and angiography,3D-CTBA)联合3D打印技术可将二维影像学资料转化为三维图像,并通过3D打印建立实体模型,以更为精准和直观地呈现病灶位置及其与周围血管、肌肉等组织的交错关系,从而在手术操作过程中发挥精准的指引功能[6-7]。基于此,本研究主要探究3D-CTBA联合3D打印技术在胸腔镜肺段切除术中的临床应用效果。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2020年12月至2022年12月于我院接受胸腔镜肺段切除术的肺癌患者90例,采用随机双色球法分为试验组(45例)和对照组(45例)。两组患者一般临床资料比较差异无统计学意义(均P>0.05),见表1。病例纳入标准:经病理学、影像学检查确诊为肺癌者;单侧患病者;拟进行胸腔镜肺段切除术者;对本研究知情同意,自愿参与者。排除标准:有胸部手术史者;患有影响手术治疗的其他严重疾病,如严重心力衰竭、癌症等;凝血功能障碍或严重肺功能障碍者;既往病历资料缺失者。

表1 两组患者一般资料比较

1.2 治疗方法

1.2.1 对照组:术前给予胸部薄层CT增强扫描以进一步诊断并确定肺部病灶位置。CT仪器为通用GE revolution CT 256排CT,扫描层厚为0.625 mm,使用碘佛醇注射液作为造影剂,经肘静脉注射。于注射10 s后进行肺动脉扫描,注射25 s后进行肺静脉扫描。扫描结束后,使用Mimics或Deepinsight软件系统保存影像学资料,并基于0.625 mm层厚CT数据重建肺动脉、肺静脉、病灶、隆突及肿大淋巴结等结构,其中肺动脉标红、肺静脉标蓝、支气管标白。根据CT影像学资料确认病灶位置,并确认手术区域。

1.2.2 试验组:在对照组胸部薄层CT增强扫描获得影像学资料的基础上,使用3D-CTBA技术建立患者肺部3D模型,并使用光敏树脂通过3D打印机进行1∶1打印,术前会诊确认手术区域。

1.2.3 随访:术后,两组患者均随访1个月。

1.3 观察指标

1.3.1 手术中转率和肺叶转换率:手术中转率为胸膜广泛粘连,难以镜下分离及腔镜下肿块切除有困难或者因术中出血难以控制而中转开胸手术的病例数比例;肺叶转换率为术中因各种因素导致的将肺段切除转换为肺叶切除的病例数比例。

1.3.2 围手术期指标:记录两组患者手术时间、术中出血量和术后引流量。

1.3.3 肺功能指标:于两组患者术前及术后第15天,采用肺功能检测仪检测患者用力肺活量(FVC)、肺一氧化碳弥散因子(TLCO)和每分钟最大通气量(MVV)。

1.3.4 术后并发症:记录两组术后1个月内并发症的发生情况。

2 结 果

2.1 两组患者手术中转率和肺叶转换率比较 见表2。试验组手术中转率、肺叶转换率显著低于对照组(均P<0.05)。

表2 两组患者手术中转和肺叶转换比较[例(%)]

2.2 两组患者围手术期指标比较 见表3。试验组手术时间、术中出血量以及术后引流量显著低于对照组(均P<0.05)。

表3 两组患者围手术期指标比较

2.3 两组患者肺功能指标比较 见表4。术后第15天,两组患者FVC、TLCO、MVV水平低于术前,且试验组高于对照组(均P<0.05)。

表4 两组患者肺功能指标比较

2.4 两组患者并发症发生情况比较 见表5。术后1个月内,试验组并发症总发生率显著低于对照组(χ2=4.114,P<0.05)。

表5 两组患者并发症发生情况比较[例(%)]

3 讨 论

胸腔镜手术由于具有创伤小、术后恢复较快等优点,被广泛应用于胸外科手术中[8-10]。解剖性肺段切除术在尽可能多地保留患者肺组织的同时达到与肺叶切除术相当的临床治疗效果,已取代传统肺叶切除术成为早期肺癌临床治疗手段[11]。肺段切除术是肺癌患者主要的治疗方式,并且随着肺癌诊疗技术的不断完善,其治疗肺癌的优势在不断展现,目前主要以切除固有段为主,而对于复杂肺段的切除存在较多争议[12]。优势肺段的切除依靠CT及医师的操作即可完成,复杂的肺段切除需要涉及多个倾斜段面,并且段面内肺段解剖较为复杂,存在较多的肺动静脉及支气管变异,操作时常发生误伤等情况,故在临床操作过程中,精准肺段切除术难度较高、手术风险较大[13-14]。利用3D-CTBA技术能够在术前对后续手术操作进行规划,重建切除部位各组织间的解剖关系,从而构建出安全有效的手术边缘,标准化手术操作,已成为切除肺段的有效方法。

对患者进行胸腔肺段切除术,不仅需要精准定位病灶在肺段上的位置,还需明确目标肺段动静脉和支气管的位置、走向及其与周围组织的解剖关系等,最大限度降低多切、漏切和误切风险,确保手术的安全性和成功率[15]。在患者术前进行胸部薄层CT增强扫描可为肺部病变提供更为详细的影像学资料,有助于医护人员根据肺部结节在影像上的增强表现在术前对病灶作出更为精确的诊断[16]。而3D-CTBA技术通过Mimics或Deepinsight软件系统将连续的二维CT影像资料进行三维重建,将平面图像整理转换为立体影像,并重构肺部各部位组织形状,同时还可利用软件对肺动静脉、支气管和病灶进行标记区分,且三维图像还可通过旋转调节进行更为全面直观的观察,明确肺部血管走向,有助于术前制定手术方案,可有效降低手术过程中因前期判断失误所致的手术中转率和肺叶转换率,缩短手术总时长,有利于患者术后恢复[17-19]。在本研究中,术前采用3D-CTBA联合3D打印技术进行病灶位置确认的试验组患者手术中转率、肺叶转换率及围手术期各项指标均显著低于仅使用胸部薄层CT增强扫描的对照组患者,表明3D-CTBA联合3D打印技术可有效定位病灶,提升手术方案精确度。

3D打印技术可基于真实影像学资料将三维图像具现化,不仅可从多角度、多方面为医护人员提供全面的视野,同时还可为其提供肺部真实感受[20]。在本研究中,试验组患者术后肺功能受影响程度及术后并发症总发生率均显著低于对照组,可能是由于在难度系数较高的手术过程中,将手术区域解剖学结构以实物的形式展现在术者面前,可更为精准地对术者进行引导,使术前规划和术中导航可触可及,提高术者对术区的认知程度,以降低误切风险,最大限度地保留患者肺组织[21]。

综上所述,对拟行胸腔镜肺段切除术的肺癌患者术前使用3D-CTBA联合3D打印技术对病灶进行定位,拟定手术方案,可有效提升术中操作精准度,减少术中对肺部的损伤,从而提高临床疗效,值得临床进一步推广应用。