3D打印技術(shù)協(xié)助手術(shù)切除肺部磨玻璃樣結(jié)節(jié)1例報(bào)告

袁云鋒　薛亮　蔣偉　林宗武　盧春來(lái)　苗傳龍　葛棣　王群

(復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院胸外科，上?！?00032)

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3D打印技術(shù)協(xié)助手術(shù)切除肺部磨玻璃樣結(jié)節(jié)1例報(bào)告

袁云鋒薛亮蔣偉林宗武盧春來(lái)苗傳龍葛棣王群

(復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院胸外科，上海200032)

摘要患者女性，59歲，胸部CT及正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描檢查結(jié)果顯示，右肺上葉一直徑9 mm大小的磨玻璃樣結(jié)節(jié)，未轉(zhuǎn)移。擬對(duì)其進(jìn)行手術(shù)治療。術(shù)前采用3D打印技術(shù)重建模型的方法重建肺部解剖結(jié)構(gòu)，根據(jù)模型制定手術(shù)方案。在胸腔鏡輔助下，對(duì)該患者右肺上葉尖段實(shí)施肺段切除術(shù)。冰凍切片檢查結(jié)果提示微浸潤(rùn)性腺癌。由于該患者病灶的切緣>2 cm，未進(jìn)行進(jìn)一步切除。隨后，對(duì)縱隔淋巴結(jié)進(jìn)行系統(tǒng)采樣。病理組織學(xué)檢查結(jié)果顯示，微浸潤(rùn)性腺癌(pT1aN0M0)。3D打印技術(shù)在肺部磨玻璃樣結(jié)節(jié)的手術(shù)切除中可能有助于制定手術(shù)方案。

關(guān)鍵詞3D打印；磨玻璃樣結(jié)節(jié)；肺癌

電視胸腔鏡手術(shù)被認(rèn)為是切除肺部周圍型磨玻璃樣結(jié)節(jié)(ground-glass opacity，GGO)的標(biāo)準(zhǔn)方法。術(shù)前及術(shù)中的腫瘤定位對(duì)于成功切除病灶極為重要。如何定位微小的病灶尤其是肺內(nèi)不可觸及的極微小病灶且制定最佳手術(shù)方案仍是治療GGO患者的一大挑戰(zhàn)。本研究采用3D打印技術(shù)重建模型的方法重建肺部解剖結(jié)構(gòu)，根據(jù)模型制定切除GGO的手術(shù)方案和切除范圍，在胸腔鏡輔助下，對(duì)1例右肺上葉尖段GGO患者成功實(shí)施肺段切除術(shù)。

1病例資料

患者女性，59歲，2014年2月CT檢查發(fā)現(xiàn)右肺上葉一直徑為5 mm的GGO。12個(gè)月后再次行CT檢查，發(fā)現(xiàn)該病灶直徑增加到9 mm，見(jiàn)圖1A。正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層掃描(positron emission computed tomography，PET)檢查結(jié)果提示，病灶部位及其他器官未見(jiàn)明顯新陳代謝活性。肺功能測(cè)試結(jié)果正常。全血細(xì)胞計(jì)數(shù)、血液生化及血?dú)夥治鲆辔匆?jiàn)明顯異常。計(jì)劃在胸腔鏡輔助下，對(duì)右肺上葉尖段實(shí)施肺段切除術(shù)，必要情況下輔以肺葉切除和縱隔淋巴結(jié)清掃。

術(shù)前采用軟件建立右肺的三維圖像文件。首先輸入高分辨率CT(64層螺旋CT)掃描的數(shù)據(jù)集，重建三維模型并生成STL文件，根據(jù)該文件打印整個(gè)右肺的模型，在模型中標(biāo)注病灶部位，見(jiàn)圖1B、1C?；谠撃Ｐ?，在術(shù)前制定術(shù)中吻合器的切割線。根據(jù)模型上的肺部手術(shù)標(biāo)記，制定最佳的手術(shù)切除邊緣。

在胸腔鏡輔助下，對(duì)患者右肺上葉尖段實(shí)施肺段切除術(shù)，切除的肺段照片見(jiàn)圖1D。冰凍切片結(jié)果提示：微浸潤(rùn)性腺癌。正如原定計(jì)劃，所有GGO距手術(shù)切緣的距離大于2 cm。系統(tǒng)采樣縱隔淋巴結(jié)，病理組織學(xué)檢查結(jié)果顯示為微浸潤(rùn)性腺癌(pT1aN0M0)。患者術(shù)后恢復(fù)順利。

A：CT影像；B：三維立體圖像(紅點(diǎn)為GGO位置)；C：3D打印模型(紅點(diǎn)為病灶位置)；D：切除的肺段照片(標(biāo)記處為病灶位置)

圖11例右肺上葉尖段GGO患者CT影像、3D打印模型及切除的肺段照片

2討論

電視胸腔鏡手術(shù)被認(rèn)為是早期非小細(xì)胞性肺癌的標(biāo)準(zhǔn)治療方法。但是，對(duì)于胸膜下的小結(jié)節(jié)，使用電視胸腔鏡手術(shù)也很難保證精確安全的切緣，易切除過(guò)度[1]。目前已有多種方法可用于定位該病灶，以助于制定手術(shù)計(jì)劃，包括手指觸診、術(shù)中超聲、定位導(dǎo)絲、螺旋線、熒光和無(wú)線電檢測(cè)等[2]。

3D打印技術(shù)基于患者的醫(yī)學(xué)影像數(shù)據(jù)建立解剖模型。該方法已成功用于胸外科中的解剖學(xué)研究、設(shè)備開(kāi)發(fā)、模擬及計(jì)劃制定[3]。在惡性疾病的胸壁切除和重建中，三維模擬手術(shù)的指導(dǎo)有助于改善效果[4]。

本研究采用3D打印技術(shù)制作了精確的模型，可精確、直接定位病灶部位，也可精確、直接判斷病灶部位與肺部解剖學(xué)標(biāo)志之間的關(guān)系，在模型中模擬手術(shù)方案，有助于制定最優(yōu)方案。病理組織學(xué)檢查結(jié)果表明，該例患者的手術(shù)切緣符合預(yù)期，而且獲得了安全的切除范圍以切除GGO，也保留了更多的肺部組織。但是，仍需更多的研究來(lái)證實(shí)3D打印技術(shù)在肺部GGO切除中的價(jià)值及其再現(xiàn)性。

參考文獻(xiàn)

[1]Suzuki K,Nagai K,Yoshida J,et al.Video-assisted thoracoscopic surgery for small indeterminate pulmonary nodules:indications for preoperative marking[J].Chest,1999,115(2):563-568.

[2]Zaman M,Bilal H,Woo CY,et al.In patients undergoing video-assisted thoracoscopic surgery excision,what is the best way to locate a subcentimetre solitary pulmonary nodule in order to achieve successful excision?[J].Interact Cardiovasc Thorac Surg,2012,15(2):266-272.

[3]Kurenov SN,Ionita C,Sammons D,et al.Three-dimensional printing to facilitate anatomic study,device development,simulation,and planning in thoracic surgery[J].J Thora Cardiovasc Surg,2015,149(4): 973-979.

[4]Stella F,Dolci G,Dell'Amore A,et al.Three-dimensional surgical simulation-guided navigation in thoracic surgery:a new approach to improve results in chest wall resection and reconstruction for malignant diseases[J].Interact Cardiovasc Thorac Surg,2014,18(1):7-12.

·經(jīng)驗(yàn)交流·

Surgical Planning in Ground-Glass Opacity of Lung Using 3D Printing Technology: a Case Report

YUANYunfengXUELiangJIANGWeiLINZongwuLUChunlaiMIAOChuanlongGEDiWANGQunDepartmentofThoracicSurgery,ZhongshanHospital,FudanUniversity,Shanghai200032,China

AbstractA 59-year-old female patient with a ground-glass opacity(GGO) in the right upper lobe of lung was prepared for surgery.CT and positron emission computed tomography(PCT) of thorax revealed a 9 mm GGO in the right upper lobe,with no metastasis.A 3D printing of the right lung was performed to simulate the lesion.The surgical plan was made according to the model.A video-assisted thoracoscopic segmentectomy of apical segment of right upper lobe was performed.A microinvasive adenocarcinoma was proved by frozen section.Since the cutting border was larger than 2 cm from the lesion,no further resection was performed.Subsequently,a systemic mediastinal lymph node sampling was performed.Final pathology demonstrated a pT1aN0M0 microinvasive adenocarcinoma of the right upper lung.This case report illustrated that the 3D printing technology may be helpful in the procedure of surgical planning in resection of GGO.

Key WordsThree dimensional printing；Ground-glass opactiy；Lung cancer

中圖分類號(hào)R 734.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A