張宇辰 張文強 郝蒙福 黃壯士

鄭州大學第二附屬醫(yī)院胸外科，河南鄭州 450014

肺癌是世界上發(fā)病率和病死率最高的惡性腫瘤 之一，5 年生存率約30%，低于其他惡性腫瘤[1-2]。隨著醫(yī)學影像技術的發(fā)展及高分辨率CT 在臨床上的常規(guī)應用，越來越多的肺小結節(jié)被及時發(fā)現(xiàn)。然而肺結節(jié)的鑒別成為臨床醫(yī)生所面臨的難題，由于其直徑較小，纖維氣管鏡檢查無法探查，肺穿刺活檢難以獲得組織標本，僅根據(jù)CT 影像學表現(xiàn)難以鑒別其良惡性。因此需要手術切除病灶來得到更加準確的病理學診斷。電視輔助胸腔鏡手術已廣泛應用于臨床，由于其創(chuàng)傷小、恢復快，在肺段切除術診斷、治療肺小結節(jié)中起到了不可替代的作用。但是肺小結節(jié)在術中難以探查，肺部血管、支氣管解剖結構復雜，變異較多，術前解剖定位顯得尤為重要。目前國內(nèi)已有研究報道三維虛擬現(xiàn)實導航技術在胸腔鏡下亞肺葉切除術中的應用，并有效地提高手術成功率、降低手術風險，達到了肺結節(jié)的診斷及治療目的[3-5]。本研究回顧既往收治的經(jīng)過手術治療的肺結節(jié)患者臨床資料，應用虛擬現(xiàn)實技術構建三維數(shù)字模型進行術前評估和術中導航，通過比較圍手術期相關指標，探究三維虛擬導航技術在胸腔鏡肺段切除術中的應用價值，為肺小結節(jié)診斷治療的快速康復提供理論依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象

采用回顧性研究方法，收集鄭州大學第二附屬醫(yī)院胸外科2018 年9 月至2020 年12 月行肺段切除術的患者79 例，其中男43 例，女36 例；年齡31～83 歲，平均（56.96±12.54）歲。納入標準：①胸部CT 示肺結節(jié)直徑＜1 cm；②接受胸腔鏡肺段切除術；③臨床資料完整可靠，術前溝通記錄是否采用三維重建虛擬現(xiàn)實導航技術。排除標準：①存在既往惡性腫瘤病史，腫瘤遠處轉移或淋巴結轉移；②多發(fā)性肺結節(jié)；③術中見胸腔廣泛粘連。

1.2 資料收集

收集符合標準的肺結節(jié)患者的臨床資料，包括性別、年齡、結節(jié)直徑、結節(jié)性質、術前是否合并基礎?。ㄈ绺哐獕?、糖尿病、冠心病等）、手術時間、術中出血量、術后拔管時間、術后總引流量、術后住院時間、術后并發(fā)癥（如肺不張）等。

1.3 分組方法

查閱符合標準的肺結節(jié)患者術前溝通記錄，按照患者是否自愿接受三維重建虛擬現(xiàn)實導航技術分為實驗組和對照組。實驗組：將常規(guī)CT 二維圖像信息導入Mimics Medical 21.0 軟件進行三維立體重建評估手術，且術中使用實時導航技術行胸腔鏡肺段切除術的患者。對照組：根據(jù)常規(guī)CT 二維圖像術前評估并實施胸腔鏡肺段切除術的患者。

1.4 研究方法

實驗組術前使用Mimics Medical 21.0 軟件對肺部病灶、血管和支氣管進行三維重建，以3D 模型的形式再現(xiàn)肺結節(jié)的位置以及其與支氣管和血管的層次關系（圖1），并進行術前評估，通過三維重建數(shù)字模型制訂明確的手術切除范圍，以確保單純肺段切除或楔形切除術能達到腫瘤與切緣之間有足夠的無瘤邊界（圖2）。術中應用實時導航技術，明確需切除的范圍，包括其中需要斷離的血管、支氣管。對照組采取常規(guī)增強CT 判斷肺結節(jié)與周圍血管、支氣管的關系，術中結合探查情況切除結節(jié)。

1.5 統(tǒng)計學方法

采用SPSS 21.0 軟件對所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。計量資料以均數(shù)±標準差（）表示，采用t 檢驗。計數(shù)資料以例數(shù)或百分比表示，采用χ2檢驗。以P ＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 兩組一般資料比較

兩組均順利完成手術，無中轉開胸，無圍手術期死亡。兩組性別、年齡、結節(jié)直徑、結節(jié)性質、合并基礎?。ǜ哐獕?、冠心病、糖尿?。┍容^，差異無統(tǒng)計學意義（P ＞0.05），具有可比性。見表1。

表1 兩組一般資料比較

2.2 兩組圍手術期指標比較

實驗組手術時間、術后拔管時間及術后住院時間短于對照組，術中出血量、術后總引流量少于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P ＜0.05）；兩組術后并發(fā)癥比較，差異無統(tǒng)計學意義（P ＞0.05）。見表2。

表2 兩組圍手術期指標比較

3 討論

隨著高分辨率CT 的普及，越來越多的肺小結節(jié)在臨床上被發(fā)現(xiàn)，引起了患者和臨床醫(yī)生的重視。由于結節(jié)的多樣性以及不同病變在影像學征象上的交叉重疊現(xiàn)象[6]，單純通過CT 影像來判斷肺小結節(jié)的良惡性存在較大的困難。傳統(tǒng)診斷方法如纖維支氣管鏡下活檢、經(jīng)皮肺穿刺活檢、痰液腫瘤細胞學檢查、血清腫瘤標志物等檢查對肺小結節(jié)的惡性檢出率不高。多項研究[7-10]顯示，肺段切除術治療直徑＜1.5 cm 的早期非小細胞肺癌的效果與肺葉切除術類似，復發(fā)率和遠期生存率無明顯差異，因此肺小結節(jié)行胸腔鏡肺段切除術，無論是良性結節(jié)還是早期惡性腫瘤，都可以達到診斷和治療的目的。

在手術診斷和治療肺小結節(jié)時，由于術中難以探查病灶位置，以及肺部血管、支氣管結構的復雜性，人們已經(jīng)認識到肺結節(jié)定位技術的重要性。CT 引導下肺結節(jié)定位方法的應用較為廣泛[2,11-13]，然而這項技術是有創(chuàng)的，穿刺過程中不可避免地會發(fā)生氣胸和出血，嚴重時會發(fā)生空氣栓塞[12]。

三維重建虛擬現(xiàn)實導航技術是外科手術領域的最新影像技術，該技術已經(jīng)應用到包括脊柱外科、口腔科、心臟外科、整形外科和胸外科在內(nèi)的多種外科手術治療中，并取得了良好的效果[14-17]。應用虛擬現(xiàn)實技術構建的三維數(shù)字模型可以任何角度的自由旋轉和可視化交互，較傳統(tǒng)二維影像更加直觀形象，可用于術前評估模擬，術中導航，還有助于解剖學和外科手術的教學。

本研究發(fā)現(xiàn)實驗組的手術時間和術中出血量低于對照組，通過三維數(shù)字模型進行術前評估和術中實時導航，可以立體的呈現(xiàn)出肺結節(jié)位置，減少了術中探查時間，從而縮短手術時間，降低麻醉風險。三維重建可以從多角度地觀察結節(jié)與周圍動脈、靜脈、支氣管的位置關系，掌握血管走形和變異情況，降低了術中血管損傷和出血風險。除此之外，實驗組的術后拔管時間、總引流量和術后住院時間均短于對照組，在有效診治肺結節(jié)的同時降低了手術風險，符合快速康復的理念。

既往研究證實了虛擬現(xiàn)實技術在構建肺部三維數(shù)字模型上的可行性。國外學者報道了利用高分辨率增強CT 在術前識別肺動脈分支模型的有效性，研究指出，大部分肺動脈的顯像和識別是準確的，只有一些直徑＜1.5 mm 的血管分支可能會出現(xiàn)偏差[18-19]。

虛擬現(xiàn)實技術指導肺結節(jié)手術已經(jīng)在多個國家開始實行，在2018 年，日本的兩項多中心前瞻性研究已經(jīng)證實這項技術具有有效性、可重復性和安全性[20-21]。對于早期非小細胞肺癌的治療，成功切除定義為切除邊緣≥腫瘤邊緣2 cm 或腫瘤直徑[20]，而穿刺定位后由于沒有明確的切除路線，可能會因為切緣不足而手術治療失敗。虛擬現(xiàn)實技術可以在術前建立的三維數(shù)字模型上進行切除范圍的模擬，規(guī)劃切除范圍，標記需要阻斷或保留的血管、支氣管，明確直觀地顯示出不同患者之間的個體化差異，以確保更加充分的術前準備[22]。同時結合術中實時導航，精確快速地完成手術，有利于患者術后肺功能恢復及術后快速康復[23]。國內(nèi)學者已經(jīng)利用此模型進行手術模擬演練，并取得了良好的效果[24]。除了臨床方面的應用價值，三維虛擬現(xiàn)實導航技術在輔助教學、總結分享手術經(jīng)驗等方面也有著突出作用[25]。

本研究為回顧性研究，患者數(shù)量較少，臨床資料的收集可能存在偏差，未有效收集到患者的隨訪信息，而三維虛擬現(xiàn)實導航技術在胸腔鏡肺段切除術中的應用作為一項新的醫(yī)學技術，國內(nèi)外多家醫(yī)院已經(jīng)開展使用，其臨床適用性和遠期效果仍需要大樣本的前瞻性研究進一步評估，為更加精準的肺結節(jié)切除提供理論依據(jù)。

綜上所述，三維虛擬現(xiàn)實導航技術在胸腔鏡亞肺葉切除術中的應用具有一定的臨床價值，通過術前評估和術中導航，降低了手術風險和手術難度，提高了手術的精確度和安全性。