三維影像重建支氣管、血管引導胸腔鏡精準肺段、肺亞段切除段間區(qū)域結節(jié)的策略探討*

李波，王宜主，胡彬，楊曉軍，楊曉樽，莊翔，謝天鵬，陳誠，魏圓，周鵬

611930成都，彭州市人民醫(yī)院 胸外科(李波、陳誠、魏圓)；230088合肥，安徽紫薇帝星數字科技有限公司(王宜主)； 610041成都，四川省腫瘤醫(yī)院·研究所，四川省癌癥防治中心,電子科技大學醫(yī)學院(李波、胡彬、楊曉軍、楊曉樽、莊翔，謝天鵬、周鵬)

隨著低劑量螺旋CT肺結節(jié)篩查的廣泛應用，以磨玻璃結節(jié)(ground glass opacity，GGO)為主的肺小結節(jié)就診病例逐年上升[1]。肺結節(jié)位于肺段的中心區(qū)域，解剖性肺段切除術可以確保腫瘤切除達到安全邊距的要求。肺結節(jié)可生長于肺組織的任何部位[2]。結節(jié)位于肺段的邊緣，或位于相鄰肺段之間，被一些專家稱為“肺段間結節(jié)”[3-5]?，F有影像技術手段尚無法清晰準確界定段間界限，根據支氣管樹分段原理，在相鄰支氣管樹之間肺組織區(qū)域視為段間區(qū)域。肺結節(jié)位于段間區(qū)域，單一肺段切除無法達到安全邊界。肺段切除術擴大楔形切除術常用于處理段間結節(jié)[3-4]，即在切除肺段的基礎上跨越段間交界，擴大邊界做相鄰肺段部分楔形切除術。確保結節(jié)切除和安全邊界恰恰依靠的是擴大楔形切除的一小部分區(qū)域。以段間區(qū)域肺結節(jié)為中心，精準解剖切除相鄰兩個亞段，聯(lián)合亞段切除術(combined subsegmentectomy，CSS)、 肺段聯(lián)合亞段切除術(segmentectomy combined with subsegmentectomy，SCS)和聯(lián)合肺段(combined segmentectomy，CS)切除術等技術可能是即達到準確定位切除又確保安全邊距的理想手術方式。本研究探討利用結節(jié)三維影像定位、安全邊距預估、三維影像重建支氣管、血管(three-dimensional computed tomography bronchography and angiography，3D-CTBA)解剖構象綜合設計選擇應用肺亞段、肺段切除技術，分析早期臨床結果，評價其可行性，安全性。

1 臨床資料和方法

1.1 臨床資料

回顧性分析四川省腫瘤醫(yī)院胸外科中心2017年10月～2019年4月26例段間區(qū)域肺結節(jié)患者臨床資料。 納入標準：段間區(qū)域肺結節(jié)，直徑≤20mm， GGO成分≥50%。段間區(qū)域肺結節(jié)的定義標準：根據術前CT及三維重建影像，結節(jié)位于相鄰肺段，支氣管樹邊緣區(qū)域，包括肺結節(jié)與相鄰段間靜脈的最近距離≤肺結節(jié)直徑[3-5]。左肺上葉尖后段，左肺下葉前內基底段各視為單一肺段，其左肺上葉尖/后段間、左肺下葉前/內基底段間結節(jié)未納入本研究；右肺中葉結節(jié)處理手術方案為楔形切除術或中葉切除術未納入本次研究。如切緣寬度<腫瘤直徑，須擴大切緣直至肺葉切除。肺結節(jié)的病理診斷為腺上皮異常增生(atypical adenomatous hyperplasia,AAH)、原位腺癌(adenocarcinoma in situ,AIS)、原位腺癌伴微浸潤(minimally invasive adenocarcinoma,MIA)、浸潤性腺癌(invasive adenocarcinoma，IA)以及良性病變。

1.2 方法

1.2.1 三維重建影像設計手術 患者術前接受增強CT掃描，在注射造影劑后約16～20秒對患者進行掃描。掃描范圍定義為從胸腔入口平面到膈平面。掃描層厚0.6mm，重建層厚1mm。采集胸部CT圖像的Dicom數據，將數據導入三維可視化醫(yī)學診斷圖像處理軟件中，對數據進行分析、計算、分割、渲染等操作，從而對結節(jié)、支氣管、血管等目標形態(tài)、空間位置等進行描述和解釋，并直觀、準確、快捷地將目標從視覺上分離出來，軟件依據支氣管和血管的走行，自動化進行肺分葉，分段/亞段，同時對肺部結節(jié)進行三維空間精準定位，為術前病情評估、手術方案的個體化規(guī)劃、手術入路選擇提供參考方案[6-7]。

結節(jié)定位：肺結節(jié)位置淺表鄰近胸膜，尤其是位于兩段或三段之間的肺結節(jié)，可考慮術中探查可觸及的淺表結節(jié)在確保安全邊距的情況下楔形切除術。肺結節(jié)位置深鄰近葉支氣管，或者在三段之間可能需要肺葉切除術才能完整切除肺結節(jié)。

安全邊距預估：通過軟件設置以結節(jié)三維徑線整體外擴延長2cm,顯示結節(jié)擴大后的不規(guī)則球體，視為虛擬結節(jié)切除的安全邊距。手術切除范圍設計根據相鄰肺段/肺亞段聯(lián)合切除完全涵蓋虛擬安全邊距不規(guī)則球體[8]。

3D-CTBA血管、支氣管解剖構象：亞段切除設計，CSS或SCS需要相對獨立的易于解剖識別的亞段支氣管和動脈解剖構象條件。CS設計主要涉及：亞段支氣管、血管過于細??；在段支氣管、血管遠端才發(fā)出亞段分支； 3D-CTBA對亞段支氣管、血管結構顯示欠佳；亞段體積小不能確保安全距離；部分病例有可利用的相鄰段共干支氣管、動脈等解剖構象。

1.2.2 手術方法及評價指標 所有患者行全身麻醉，雙腔氣管插管，健側臥位，術中健側肺通氣。3D圖像可以顯示在:筆記本電腦、ipad、智能手機、融合現實(mixed reality, MR)等設備上帶入手術室術中實時引導，將虛擬3D-CTBA和現實的術中肺段、血管、支氣管解剖結構進行對比辨認(圖1)。精準離斷靶段、靶亞段支氣管、肺動脈和走入靶段內的肺靜脈分支，然后采用“膨脹/萎陷法”[5,7，9]，精確判斷肺段、肺亞段邊界。離斷靶支氣管血管后，術側肺純氧通氣，全肺膨脹后在健側單肺通氣，等待10～15min，待肺循環(huán)帶走健肺組織肺泡內氧氣，健肺完全萎陷，靶段、靶亞段因為離斷的支氣管和血管，殘留氧氣保持肺組織膨脹，出現不再移位的膨脹/萎陷交界線，即為靶肺組織與健肺組織間交界。肺段、亞段中央區(qū)域，提起靶肺組織遠端支氣管斷端，用電鉤、超聲刀或剪刀鈍銳結合沿著相鄰健肺組織支氣管，血管及特別是肺靜脈表面向遠端分離靶肺組織，清晰解剖讓靶肺組織遠離，從而保護健肺支氣管血管。肺段、亞段周圍區(qū)域，沿著膨脹/萎陷交界線，由淺入深，由外周向中央區(qū)域采用電鉤、超聲刀進行交界斷面游離，適當凝閉斷面肺泡、小血管防止漏氣、出血[10-11]。外周區(qū)域斷面逐漸與中央區(qū)域斷面會師，血管、支氣管交通區(qū)域采用結扎離斷或切割縫合器離斷。胸腔注入溫滅菌水測漏。雙肺通氣，漏氣、出血采取補充凝閉肺泡、小血管或縫扎等措施(圖2)。

圖1 三維影像重建影像顯示設備

Figure1.Three-dimensionalcomputedtomographybronchographyandangiographydisplayers

A. A surgeon wore mixed reality (MR) glasses; B. Virtual reality stereoscopic anatomy of bronchi and vessels displayed in an operation room though MR glasses; C. A three-dimensional image displayed on a smartphone.

圖2 三維重建影像引導胸腔鏡肺段聯(lián)合亞段切除術

Figure2.Three-DimensionalComputedTomographyBronchographyandAngiography(3D-CTBA)-GuidedThoracoscopicSegmentectomyCombinedwithSubsegmentectomy

A. A CT image shows a ground-glass opacity (GGO); B. 3D-CTBA simulation shows that the nodule locates in the intersegmental area, and segmentectomy combined with subsegmentectomy can cover the safe margin of the nodule; C. The inflation-deflation method reveals target areas are identical to preoperative simulation; D. The precise incisal edge and stumps of bronchi and vessels.

S1: Apical segment; S2: Posterior segment; S3a: A-subsegment of anterior segment; S3b: B-subsegment of anterior segment; A3a: Artery of a-subsegment of anterior segment; B3a: Bronchus of a-subsegment of anterior segment; A2: Artery of posterior segment; B2: Bronchus of posterior; The red dotted circle locates the GGO.

本組病例術中肺段標本均行冰凍切片檢查，AAH、AIS、MIA病例行N1、N2淋巴結采樣[12-14]。IA擴大行胸腔鏡肺葉切除術+系統(tǒng)性淋巴結切除。統(tǒng)計入選病例的術前規(guī)劃和具體術式，結節(jié)直徑,結節(jié)距胸膜深度,手術時間，術中出血，胸腔引流管留置時間，術后住院時間，并發(fā)癥等圍手術期指標。

2 結 果

結節(jié)定位準確，切緣安全，在手術標本中都得到確認。段間區(qū)域結節(jié)所在位置，覆蓋結節(jié)安全邊距的肺段/肺亞段范圍，實施手術方式情況見表1。CSS 5例，SCS 6 例，CS 8 例。1例RS1+3和1例RS1+2a+3b肺結節(jié)病例分別因肺裂發(fā)育差，段支氣管、血管結構解剖困難和鈣化淋巴結致密粘連導致段支氣管、血管解剖困難直接行肺葉切除術，1例RS1+3結節(jié)，深度 33 mm和1例LS6+7+8的結節(jié)，深度 35 mm,結節(jié)鄰近葉支氣管直接行肺葉切除術。3例楔形切除結節(jié)其位置位于相鄰3個肺段/亞段交界，且鄰近胸膜，術中捫診確認后行楔形切除術并等待病理結果。術中冰凍病理肺結節(jié)診斷為腺癌，其中1例*RS2a+3a，1例*RS6+8a, 1例*LS6+9a；1例LS6+9a+10的結節(jié)楔形切除術繼續(xù)擴大行肺葉切除術。納入病例中成功采用肺段/亞段切除技術19例(73.08%),術中精準切除范圍與3D-CTBA結節(jié)位置和肺段/亞段覆蓋結節(jié)安全邊距的規(guī)劃一致的有16例(84.21%)。全組臨床特征和圍術期臨床資料見表2。結節(jié)直徑(9.38±2.89)mm,結節(jié)距胸膜深度(17.12±9.84)mm,手術時間(150．58±36．62)min，術中出血50(20(200)mL，無中轉開胸手術病例。切除淋巴結均未查見腫瘤。胸腔引流管留置時間(3．23±1．47)天,術后住院時間(5.15±1.28)天。2例患者術后因為肺漏氣胸腔引流管引流≥7天；4例患者術后出現少量痰中帶血，無大咯血病例，予腎上腺色腙片口服對癥治療，術后3～4天痰血減少；陣發(fā)性室上性心動過速1例，房顫1例，均經過胺碘酮注射液治療轉復為竇性心律。無重大并發(fā)癥及術后30天內死亡病例。

表1 段間區(qū)域結節(jié)位置，覆蓋安全邊距的范圍和手術方式(n=例數)

Table 1. Location of Intersegmental Nodules, Range of Safe Margins and Procedures (N=Number of Cases)

Location of intersegmen-tal nodulesRange of safe marginsProcedure Added lobec-tomy in IA casesRS1/2RS1+2?RS1+2 (2)RS2/3RS2a+3a?RS2a+3a (1) RUL RS2a+3b?RS2a+3b (1) RS1/3RS1+3RUL (2)RS1/2/3RS1+2a+3bRUL (1)RS1+2b+3a?RS1+2b+3a (1)RS1+2+3bWR (1)RS6/8RS6+8?RS6+8 (1)RS6+8a?RS6+8a (2)RLL (1)RS6/10RS6+10a?RS6+10 (1)RS6b+10?RS6b+10 (1)RS8/9RS8a+9a?RS8a+9a (1)RS8b+9b?RS8+9 (1)RS6/9/10RS6+9+10 WR (1)LS1/3LS1+2+3?LS1+2+3 (1)LS3/4LS3+4?LS3+4+5 (1)LS6/8LS6+8a?LS6+8a (1)LS6/9LS6+9a?LS6+9a (1)LLL LS8/9LS8a+9a?LS8a+9a (1)LS9/10LS9a+10a?LS9a+10a (1)LS9b+10b?LS9+10 (1)LS6/7/8LS6+7+8LLL (1)LS6/9/10LS6+9a+10WR (1)LLL

1: Apical segment; 2: Posterior segment; 3: Anterior segment; 4: Superior lingular segment; 5: Inferior lingular segment; 6: Dorsal segment; 7: Medial basal segement; 8: Anterior basal segement; 9: Lateral basal segement; 10: Posterior basal segement; a: A-subsegment; b: B-subsegment; IA: Invasive adenocarcinoma; LLL: Left lower lobectomy; LS: Left segment; RLL: Right lower lobectomy; RS: Right segment; RUL: Right upper lobectomy; WR: Wedge resection; /: Intersegmental area; +: Multiple segmentectomy or subsegmentectomy; *: Sublobectomy in real procedure.

表2 臨床特征和圍術期指標

Table 2. Clinical Characteristics and Perioperative Indicators

VariableValueAge (y/o)49.88±9.68Gender (n) Male 11 Female15Nodule size (mm)9.38±2.89Depth of lesion (mm)17.12±9.84Pathology (n) Benign3 AAH2 AIS6 MIA10 IA5Operation time (min)150.58±36.62Intraoperative bleeding volume (mL)50 (20-200)Amount of time chest tubes remains (d)(3.23±1.47)Postoperative length of stay (d)(5.15±1.28)

AAH: Atypical adenomatous hyperplasia; AIS: Adenocarcinoma in situ; MIA: Minimally invasive adenocarcinoma; IA: Invasive adenocarcinoma

3 討 論

肺段間區(qū)域結節(jié)約占肺結節(jié)的30%[2]。段間界限難以在二維CT圖像上精確區(qū)分，位于段間區(qū)域的肺結節(jié)，也難以通過二維影像精確定位肺結節(jié)肺段歸屬。3D-CTBA重建肺血管、支氣管和肺結節(jié)，通過肺段/肺亞段支氣管樹和結節(jié)的三維空間位置關系準確定位劃分肺結節(jié)肺段歸屬[5,15]。同時段間靜脈行走于相鄰肺段之間，收納相鄰肺段的靜脈血，是肺段間交界的天然解剖標志[16]。本研究關注于肺段區(qū)域結節(jié)而非精確認定結節(jié)位于相鄰肺段分界線，基于目前影像技術無法精確認定段間界限和適當擴大目標區(qū)域確保手術安全切緣的考慮[8]。

肺段、亞段切除解剖復雜，術前通過3D-CTBA尋找易于解剖和識別的亞段支氣管和動脈，設計CSS或SCS手術。亞段支氣管、血管過于纖細，亞段體積太小，在段支氣管、血管遠端較遠行程后才發(fā)出的亞段分支，或亞段支氣管、血管顯示不佳等情況下需應采用CS確保結節(jié)切除和安全邊距。本組病例借助3D-CTBA引導肺段/亞段切除技術應用較為成功，總結應用特點如下：(1)5例CSS和6例SCS手術設計和術中解剖利用到了右肺上葉后段、前段、下葉基底段，亞段分支角度大，解剖較為獨立，支氣管和動脈伴行良好的亞段解剖構象；(2)RS8b+9b,LS9b+10b的病例，下葉基底段向基底方向發(fā)出的亞段，解剖亞段支氣管行程遠，動靜脈交錯結構復雜，直接利用相鄰段的共干支氣管、血管設計實施CS；(3)右肺上葉尖段的亞段支氣管、血管分支沿縱軸并行，解剖角度小本組病例無尖亞段解剖病例；(4)左肺上葉尖后段共干，亞段支氣管纖細，本組病例設計為固有段切除；(5)左肺舌段狹長，LS4覆蓋范圍受限，LS3+4的結節(jié)行*LS3+4+5更為安全和簡捷； (6)背段體積小，其亞段支氣管迂曲，亞段分布區(qū)域不易確定，往往利用背段支氣管、血管容易識別的特點直接做背段切除，同時利用背段支氣管、血管的標志和定位作用引導進一步聯(lián)合肺段/亞段解剖識別。本組也利用1例雙支背段支氣管的解剖變異設計并實施*RS6b+10。

解剖性肺段/亞段切除術，肺葉切除術，楔形切除術處理段間區(qū)域結節(jié)的選擇考量：(1)解剖性肺段/亞段切除術切緣、腫瘤學療效優(yōu)于楔形切除術[13-14]。精準離斷支氣管、肺動脈，保留段間靜脈，不影響剩余肺段/亞段的靜脈回流，肺組織生理接近正常，CSS保留的肺組織更有效發(fā)揮功能[17]，精準解剖肺段/亞段切除術基本避免了因肺靜脈回流受阻淤血引起的咯血。在精準解剖離斷肺段/亞段支氣管、血管的基礎上膨脹/萎陷得到精準的段間/亞段間平面，沿交界平面電凝切割為主的解剖產生的斷面更接近于段間/亞段間的自然交界，是達到精準定位切除和確保安全切緣較為可靠和理想的方式。電凝斷面術后快速康復，并沒有增加肺漏氣和出血的比例[11-12]。安全邊距質控：腫瘤病例確保肺段標本切緣寬度≥2cm，或≥腫瘤直徑[18]；(2)對于胸膜下肺結節(jié)，3段或多段交界，CSS和CS不及楔形切除術簡便，結節(jié)表淺楔形切除術完全可獲得足夠的切緣寬度；(3)對于肺實質深部的結節(jié)，考慮多段聯(lián)合的CSS和CS手術過于復雜;鄰近葉支氣管的結節(jié)安全邊距的確保;術中肺裂發(fā)育差，淋巴結鈣化粘連肺段/亞段解剖困難以及腺癌病例的擴大手術等因素需選擇肺葉切除術。

綜上所述，段間區(qū)域結節(jié)處理需要從結節(jié)三維定位，覆蓋安全邊距的最佳切除范圍，肺段/亞段支氣管、血管解剖構象等因素綜合計劃實施亞段/肺段切除技術，肺葉切除術和楔形切除術。3D-CTBA引導精準解剖胸腔鏡肺段/亞段切除技術，結節(jié)定位切除可靠，即確保了安全邊距，又節(jié)省了肺組織，是處理段間區(qū)域結節(jié)較為理想的手術方式。下一步研究中，我們將對這些段間區(qū)域結節(jié)手術病例進行長期隨訪評估療效，以期更全面地評價這些手術措施的臨床價值。

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