楊驥，黃強(qiáng)，王成，謝放，林先盛，王程，孫毅

（中國(guó)科技大學(xué)附屬第一醫(yī)院 普通外科/肝膽胰安徽省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽 合肥 230001）

肝膽管結(jié)石?。╤epatolithiasis）即原發(fā)性肝膽管結(jié)石是我國(guó)的常見病，由于其病變復(fù)雜、復(fù)發(fā)率高且常引起嚴(yán)重并發(fā)癥，此病成為我國(guó)良性膽道疾病死亡的重要原因[1-2]。目前，膽管結(jié)石的診斷主要依靠臨床表現(xiàn)和各種影像學(xué)檢查，影像學(xué)檢查主要包括B 超、C T、磁共振、內(nèi)鏡逆行胰膽管造影（endoscopic retrograde cholangiopancreatography，ERCP）、經(jīng)皮經(jīng)肝膽管造影檢查（percutaneous transhepatic cholangial，PTC）、膽道鏡等，由于膽管結(jié)石病變復(fù)雜，術(shù)前很難做出全面準(zhǔn)確的診斷，往往需要多種檢查相互輔助才能明確診斷[3-4]。尤其是臨床上遇到的多個(gè)肝葉的結(jié)石，或者是合并一次或者多次膽道手術(shù)史的復(fù)雜肝膽管結(jié)石的患者是外科非常棘手的問題之一。

肝膽管結(jié)石的主要治療方法是外科手術(shù)干預(yù)，原則是取盡結(jié)石、去除病灶、解除梗阻、通暢引流、預(yù)防復(fù)發(fā)。外科常見的手術(shù)方式主要包括：膽管切開取石術(shù)、肝部分切除術(shù)、膽管狹窄修復(fù)重建術(shù)、肝移植術(shù)[5-6]。為達(dá)到有效的手術(shù)效果，術(shù)前需明確結(jié)石部位、膽管狹窄情況以及肝臟體積，尤其是評(píng)估是否需要切除肝葉尤為重要。由于膽管內(nèi)膽汁稀少或經(jīng)血管途徑進(jìn)入的造影劑不能直接顯示膽管，傳統(tǒng)的影像學(xué)檢查方法不能準(zhǔn)確涵蓋結(jié)石分布、定位、膽管狹窄的定位以及膽管樹的顯示[7]，而且，二維圖像易重疊造成偽影、影響診斷。近年來，隨著醫(yī)學(xué)影像學(xué)與臨床醫(yī)學(xué)的發(fā)展、融合，計(jì)算機(jī)三維重建技術(shù)逐漸在肝膽外科臨床開展實(shí)施[8-9]。三維重建是利用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)對(duì)CT或MRI數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過計(jì)算機(jī)的后處理，將原有的二維圖像，變成立體的三維圖像，對(duì)目標(biāo)的形態(tài)和空間分布等進(jìn)行描述和解釋。三維可視化技術(shù)可清楚地顯示肝內(nèi)“膽管樹”和“血管樹”立體形態(tài)及相互關(guān)系、結(jié)石的大小及其在各肝段膽管內(nèi)的分布、膽管有無變異、膽管狹窄程度和范圍、血管變異、肝臟有無萎縮等[10-11]。為術(shù)前精準(zhǔn)評(píng)估提供新的方法，為術(shù)前準(zhǔn)確診斷、手術(shù)方案?jìng)€(gè)體化規(guī)劃提供重要參考依據(jù)。因此本文即是通過回顧性分析來探討計(jì)算機(jī)三維重建在復(fù)雜肝膽管結(jié)石的診斷和指導(dǎo)“一站式”治療的臨床價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集自2018年1月1日—2019年7月31日期間由中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)附屬第一醫(yī)院膽胰外科收治的肝膽管結(jié)石病例。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1) 術(shù)前的肝臟Child-Pugh分級(jí)為A級(jí)或B級(jí)；(2) 能耐受手術(shù)者；(3)同意手術(shù)并自愿行三維重建檢查者；(4) 結(jié)石位于肝臟數(shù)葉或者患者合并多次膽道手術(shù)史患者。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1) 拒絕手術(shù)及三維重建檢查者；(2) 合并基礎(chǔ)疾病、不能耐受手術(shù)者。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)術(shù)前行計(jì)算機(jī)三維重建的病例的一般資料。符合標(biāo)準(zhǔn)者共19例，其中男7例，女12例；平均年齡（61.5±8.6）歲。所有患者均完成術(shù)前上腹部增強(qiáng)CT掃描并完成計(jì)算機(jī)三維重建。

1.2 研究方法

1.2.1 CT 數(shù)據(jù)采集及三維重建術(shù)前常規(guī)采集CT 強(qiáng)化的圖像數(shù)據(jù)（平掃期、動(dòng)脈期、門靜脈期、肝靜脈期），數(shù)據(jù)要求CT 掃描的層厚限制 1.5 mm 以下，同時(shí)在平掃以及增強(qiáng)上可以清晰的顯示膽管以及肝內(nèi)血管的二維圖像，同時(shí)將薄層CT 圖像數(shù)據(jù)經(jīng)過圖像工作站處理后，導(dǎo)入第三方公司的三維可視化立體成像軟件系統(tǒng)進(jìn)行程序分割、重建，建立肝膽管結(jié)石三維可視化模型。

1.2.2 肝臟體積的計(jì)算肝臟體積計(jì)算方法主要有3 種：(1) 運(yùn)用肝臟體積計(jì)算公式進(jìn)行推算。 (2) 根據(jù)CT 等斷層影像資料進(jìn)行手工計(jì)算。(3)對(duì)肝臟薄層CT 圖像進(jìn)行三維重建，用基于體素的原理通過三維重建算法進(jìn)行肝臟的體積計(jì)算[12-14]。切除標(biāo)本用排水法進(jìn)行體積測(cè)量。

1.2.3 診治策略通過旋轉(zhuǎn)觀察三維重建模型，明確結(jié)石分布、各管道結(jié)構(gòu)之間的空間位置關(guān)系，結(jié)合患者病情、肝膽管結(jié)石病診斷治療指南制定個(gè)體化手術(shù)方案，依據(jù)三維重建首先明確有無合并膽道狹窄以及膽道的變異，將肝臟的肝葉分段并且將肝葉的體積通過三維重建計(jì)算。

1.2.4 治療方法本組患者均采用開放手術(shù)，術(shù)中采用氣管插管全身麻醉。進(jìn)腹腔探查后：游離膽總管，先行膽總管切開探查、取石，首先取出膽總管結(jié)石，也可用網(wǎng)籃套取、取石鉗夾取結(jié)石，如術(shù)前三維重建提示合并肝葉結(jié)石并且伴肝門部膽管狹窄或者肝段膽管的狹窄，計(jì)劃行肝葉切除患者，術(shù)中膽道鏡探查后，依據(jù)術(shù)前的計(jì)劃性方案進(jìn)行肝葉切除術(shù)。同時(shí)對(duì)于術(shù)中探查有明顯肝萎縮、纖維化的病例，或II、III 級(jí)以上膽管多處狹窄、此時(shí)術(shù)中需要聯(lián)合三維重建決定肝臟切除范圍，同時(shí)盡量保證膽管的可重建。如合并大范圍肝葉切除（半肝或三葉切除），需切除前評(píng)估殘余肝臟體積保證40% 以上，并且行肝管空腸內(nèi)引流術(shù)。如膽總管可保留，則留置T 管。術(shù)后 1 個(gè)月左右行T 管膽道造影，根據(jù)結(jié)果決定是否拔出T 管或經(jīng)竇道膽道鏡取出殘石，后期門診定期隨訪。

2 結(jié) 果

2.1 三維重建分型結(jié)果及手術(shù)方式

2018年1月1日—2019年7月31日中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)附屬第一醫(yī)院膽胰外科收治肝膽管結(jié)石并術(shù)前行三維重建者共19例，所有術(shù)前三維重建圖形均可立體、動(dòng)態(tài)顯示結(jié)石大小、數(shù)量及空間分布，可旋轉(zhuǎn)觀察膽管、門靜脈、肝動(dòng)脈等脈管走行、變異情況。結(jié)合膽管結(jié)石病診斷治療指南，19例納入病例中包括Ⅰ型9例、IIa型6例、IIb型 3例、IIc型1例，合并肝外膽管結(jié)石12例，肝內(nèi)膽管結(jié)石合并肝占位性病變1例，肝膽管結(jié)石合并右肝血吸蟲病1例。所有患者均行手術(shù)治療，其中行左半肝切除術(shù)3例、行右半肝切除術(shù)7例、行膽總管探查引流術(shù)9例。詳細(xì)手術(shù)結(jié)石位置及手術(shù)方式見表1。

2.2 典型病例

患者 女，5 6 歲。主訴上腹部脹痛不適入院，既往合并膽囊切除病史，入院后由于查MRCP以及與上腹部CT示：右肝前葉，后葉以及膽總管多發(fā)結(jié)石，通過薄層CT進(jìn)行術(shù)前三維已評(píng)估考慮右肝內(nèi)膽管結(jié)石較多，無法一次性根除，根據(jù)肝膽管結(jié)石治療原則（解除梗阻，去除病灶，通暢引流），遂計(jì)劃行右半肝切除術(shù)，術(shù)前評(píng)估左肝體積（殘余肝）59.66%，手術(shù)順利，一站式清除所有結(jié)石（圖1）。

表1 結(jié)石部位及手術(shù)方式Table 1 The location of the stones and surgery types

圖1 左肝內(nèi)膽管、膽總管結(jié)石術(shù)前三維重建圖片及術(shù)中照片 1：結(jié)石；2：膽總管；3：右肝動(dòng)脈；4：左肝動(dòng)脈Figure 1 Images of three-dimensional reconstruction and intraoperative viewsof the left intrahepatic bile duct and common bile duct stones 1: Stones; 2: Common bile duct; 3: Right hepatic artery; 4: Left hepatic artery

2.3 三維重建術(shù)前評(píng)估與術(shù)中符合情況

統(tǒng)計(jì)所有患者的術(shù)前計(jì)算機(jī)三維重建評(píng)估數(shù)據(jù)與術(shù)中探查情況對(duì)比分析，可得出本研究計(jì)算機(jī)三維重建對(duì)門靜脈、肝動(dòng)脈走行診斷符合率均為78.95%；結(jié)石在膽管分布、肝臟體積診斷符合率均為84.21%；總診斷準(zhǔn)確率為73.68%。其中，門脈主干、膽（肝）總管的診斷符合率為100%，肝左動(dòng)脈走行診斷符合率為94.74%，結(jié)石在左肝管分布診斷符合率為89.47，門脈左支及右支、結(jié)石在右肝管分布、肝臟體積等診斷符合率均為84.21%，右肝動(dòng)脈走行診斷符合率為78.95%（表2）。由此可見，計(jì)算機(jī)三維重建對(duì)門脈主干、肝（膽）總管診斷符合率最高，對(duì)門脈分支、右肝動(dòng)脈、結(jié)石在右肝分布等符合情況相對(duì)較低。

表2 術(shù)前評(píng)估及術(shù)中探查符合率Table 2 The coincidence rates of preoperative evaluations with the intraoperative findings

2.4 術(shù)后情況及隨訪

術(shù)后膽管直接造影均未見結(jié)石殘留及膽道損傷；無術(shù)后膽管炎發(fā)作患者。19例患者均于術(shù)后 1、3、6個(gè)月、1年經(jīng)過正規(guī)門診隨訪，隨訪時(shí)間3～19個(gè)月，中位隨訪時(shí)間11.5個(gè)月，術(shù)后隨訪至今所有患者均無結(jié)石復(fù)發(fā)。

3 討 論

復(fù)雜肝膽管結(jié)石病因其病變復(fù)雜、復(fù)發(fā)率高且常引起嚴(yán)重并發(fā)癥，成為肝膽外科常見、難治、復(fù)雜的膽道疾病。目前，肝膽管結(jié)石病的診斷主要依靠臨床癥狀和影像學(xué)檢查。傳統(tǒng)的影像學(xué)檢查（B 超、CT、磁共振、ERCP、PTC等）均有一定的限制性[15]。由于膽管內(nèi)膽汁稀少或經(jīng)血管途徑進(jìn)入的造影劑不能直接顯示膽管，傳統(tǒng)影像學(xué)檢查不能準(zhǔn)確涵蓋結(jié)石分布、膽管狹窄情況、膽管樹以及血管樹的顯示。而且，ERCP、PTC等檢查屬于侵入性操作，可能誘發(fā)膽管炎、膽道損傷等嚴(yán)重并發(fā)癥，因此這些傳統(tǒng)的技術(shù)均存在著一定的局限性。除此之外，部分肝膽管結(jié)石患者外科手術(shù)治療需切除部分肝組織，術(shù)前明確切除肝體積及術(shù)后殘肝體積可有效預(yù)防術(shù)后肝衰竭的發(fā)生[16-17]。近年來，隨著醫(yī)學(xué)影像學(xué)發(fā)展，計(jì)算機(jī)三維重建逐漸應(yīng)用于臨床工作中。計(jì)算機(jī)三維重建技術(shù)通過對(duì)CT/MRI數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，立體、全方位、動(dòng)態(tài)顯示結(jié)石、占位等目標(biāo)的大小、數(shù)量、形態(tài)、空間分布、毗鄰關(guān)系、脈管走行等[18]。通過三維重建技術(shù)建立肝膽管結(jié)石的三維模型，可形成數(shù)字化診斷，達(dá)到術(shù)前精確評(píng)估、了解各管道的空間位置關(guān)系，有助于制定合理的手術(shù)方案，可以對(duì)于患者做出最佳的手術(shù)入路設(shè)計(jì)，同時(shí)三維重建技術(shù)可以精準(zhǔn)測(cè)量肝體積，有效預(yù)防術(shù)后肝衰竭的發(fā)生。計(jì)算機(jī)三維重建技術(shù)可進(jìn)行術(shù)前虛擬仿真手術(shù)，術(shù)前可模擬、預(yù)測(cè)手術(shù)當(dāng)中可能出現(xiàn)的復(fù)雜情況，有助于制定更加合理的個(gè)體化手術(shù)方案[19]，這些也符合目前微創(chuàng)外科理念的開展，特別是近年來逐漸流行并開展的腹腔鏡肝葉（段）切除術(shù)，術(shù)前精準(zhǔn)的評(píng)估可以最大程度的達(dá)到微創(chuàng)化理念[20-25]。

根據(jù)本研究統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)果，計(jì)算機(jī)三維重建技術(shù)在門脈主干、膽（肝）總管診斷符合率為100%，這可能與門脈主干和膽（肝）總管變異率低、內(nèi)徑大、增強(qiáng)CT顯影良好有關(guān)。而右肝動(dòng)脈診斷符合率只有78.95%，這可能與右肝動(dòng)脈變異率高、右肝血管分支多等相關(guān)。結(jié)石在膽管分布、肝臟體積測(cè)定的符合率均為84.21%，可以術(shù)前準(zhǔn)確描述結(jié)石分布、精準(zhǔn)測(cè)量肝臟體積，為術(shù)中精準(zhǔn)手術(shù)、減少術(shù)后肝衰竭的發(fā)生提供了有效的幫助。同時(shí)本研究中，我們均在術(shù)前評(píng)估結(jié)石的位置以及肝內(nèi)膽管的狹窄程度以及變異率等情況，在實(shí)際的臨床應(yīng)用中，應(yīng)用三維重建可以很清楚清晰的明確上述問題，這樣可為術(shù)中手術(shù)的方案的決定以及選擇提供理論依據(jù)。

近年來，計(jì)算機(jī)三維重建技術(shù)逐漸在肝膽胰外科中應(yīng)用，主要應(yīng)用在肝臟腫瘤、肝膽管結(jié)石、肝門部占位等方面，根據(jù)近年來的應(yīng)用體會(huì)，筆者總結(jié)出計(jì)算機(jī)三維重建具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)建立三維模型，可清晰、立體顯示目標(biāo)的位置、大小、空間分布；(2)清晰的顯示膽管樹、血管樹，可動(dòng)態(tài)、旋轉(zhuǎn)觀察個(gè)管道結(jié)構(gòu)之間的位置關(guān)系及變異情況，對(duì)脈管結(jié)構(gòu)精確分型；⑶精準(zhǔn)測(cè)量肝臟體積及術(shù)后殘余肝體積，有效避免術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生。(4)計(jì)算機(jī)三維重建在處理肝內(nèi)膽管結(jié)石特別是復(fù)雜的肝內(nèi)外膽管結(jié)石過程中，可以幫助臨床醫(yī)師一次性利用外科手術(shù)解除患者的病痛，可以達(dá)到“一站式”清除結(jié)石的目的，同時(shí)符合微創(chuàng)化理念[20-25]，同時(shí)較少的手術(shù)并發(fā)癥也符合加速康復(fù)外科理念[26-30]。但是，由于計(jì)算機(jī)三維重建技術(shù)是基于CT/MRI的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像處理，因此對(duì)術(shù)前增強(qiáng)CT/MRI的數(shù)據(jù)采集要求較高，這就需要臨床醫(yī)生與影像學(xué)醫(yī)師共同優(yōu)化掃描參數(shù)、采集高質(zhì)量圖像，同時(shí)對(duì)于肝內(nèi)膽管結(jié)石，如結(jié)石性質(zhì)為泥沙樣結(jié)石可能術(shù)前的CT檢查無法發(fā)現(xiàn)結(jié)石，這是三維重建的一個(gè)弊端之一，因?yàn)槿S重建的準(zhǔn)確程度嚴(yán)重的依賴于CT數(shù)據(jù)的質(zhì)量，同時(shí)我們也應(yīng)該知道，雖然計(jì)算機(jī)三維重建技術(shù)對(duì)手術(shù)方案有重要參考意義，但它仍是基于術(shù)前相關(guān)影像學(xué)數(shù)據(jù)的影像學(xué)檢查技術(shù)，具體手術(shù)方案還需術(shù)中探查決定。

綜上所述，計(jì)算機(jī)三維重建技術(shù)直觀、準(zhǔn)確地顯示結(jié)石的大小、分布，對(duì)術(shù)前精確診斷、手術(shù)方案的規(guī)劃有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)通過三維可視化技術(shù)結(jié)合術(shù)中B超、病理學(xué)檢查結(jié)果，從而最終實(shí)施精確、合理的手術(shù)方案，最大程度的可以“一站式”的清除患者的肝內(nèi)膽管結(jié)石[31-33]，使患者達(dá)到最大的臨床遠(yuǎn)期治愈療效。當(dāng)然，關(guān)于計(jì)算機(jī)三維重建技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值的評(píng)估，仍需大樣本、高質(zhì)量、多中心的研究去驗(yàn)證。