徐安書，傅朝春，韋萍，王峻峰，劉煜，付彪，張世博，鄧大波，楊曉賓，陳會彬

（1.昆明醫(yī)科大學(xué)附屬曲靖醫(yī)院 普通外科二病區(qū)，云南 曲靖 655000；2. 云南省第一人民醫(yī)院 肝膽科，云南 昆明650000）

作為一種全新的評估手段，3D打印技術(shù)通過離散堆積方法，能直接、準(zhǔn)確、快速的復(fù)制出真實肝臟及其脈管系統(tǒng)的實體模型，有助于手術(shù)醫(yī)師分析肝臟解剖、進(jìn)行術(shù)前模擬，確定合理的手術(shù)方案[1]。為了進(jìn)一步探討3D打印技術(shù)在肝臟腫瘤中的應(yīng)用，本研究選取我院收治的30例肝臟腫瘤患者，全部進(jìn)行腫瘤切除手術(shù)，將30例患者隨機(jī)分為對照組和觀察組，其中對照組在CT重建圖像上進(jìn)行針對、術(shù)前評估，擬定手術(shù)方案，觀察組患者術(shù)前經(jīng)CT檢查后影像資料進(jìn)行肝臟3D重建，導(dǎo)入3D打印機(jī)，打印出1:0.6的肝臟物理模型，然后分析肝臟解剖、進(jìn)行術(shù)前模擬，確定手術(shù)方案，對比兩組患者術(shù)中、術(shù)后的相關(guān)指標(biāo)?，F(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取我院于2016年5月—2017年5月收治并進(jìn)行腫瘤根治性手術(shù)治療的30例肝臟腫瘤患者作為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn)：均經(jīng)超聲、CT掃描等臨床檢查，確診為單一病灶，符合手術(shù)治療，并經(jīng)過患者或其家屬知情同意[2]。按照不同診療方法隨機(jī)將患者分為對照組和觀察組，每組各15例。其中，對照組男9例，女6例；年齡25～68歲，平均年齡（41.2±1.9）歲；體質(zhì)量指數(shù)（BMI）（24.9±1.3）kg/m2；惡性腫瘤10例，良性腫瘤5例；腫瘤直徑（3.5±1.4）cm。觀察組男10例，女5例；年齡23～70歲，平均年齡（40.5±1.3）歲；BMI（23.9±1.5）kg/m2；惡性腫瘤11例，良性腫瘤4例；腫瘤直徑（3.8±1.6）cm。對比兩組患者的性別、年齡、BMI、腫瘤分類以及腫瘤直徑等一般資料，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法

對照組在CT的影像資料上進(jìn)行術(shù)前評估，擬定手術(shù)方案；觀察組患者術(shù)前經(jīng)CT檢查后，對CT圖像進(jìn)行3D重建（圖1），將Slicer重建的3D圖像STL文件導(dǎo)入到快速成型Cura軟件中，采用3dp-240打印機(jī)（昆明增材佳維科技有限公司）進(jìn)行打印1:0.6的3D物理模型（圖2），模擬肝臟腫瘤精確切除，盡量在手術(shù)過程中規(guī)范切除肝臟腫瘤，減少對正常肝組織的損傷，盡可能保留殘余肝臟，并且不傷及周圍血管，計算肝臟切除體積與殘余肝體積，仔細(xì)觀察測量計劃與周圍解剖結(jié)構(gòu)的關(guān)系，模擬切除平面與周圍組織血管，在肝臟物理模型直接模擬手術(shù)操作，根據(jù)模擬手術(shù)測算結(jié)果，最終確定手術(shù)方案[3-4]。所有手術(shù)都由相同的醫(yī)護(hù)人員執(zhí)行。

1.3 觀察指標(biāo)

⑴ 兩組患者平均手術(shù)時間、肝門阻斷時間、估計出血量、住院時間。⑵ 兩組患者的不良事件發(fā)生率。⑶ 兩組患者手術(shù)后的生化指標(biāo)，包括總膽紅素（TBIL）、谷草轉(zhuǎn)氨酶（AST）、谷丙轉(zhuǎn)氨酶（ALT）、直接膽紅素（DBIL）、間接膽紅素（IBIL）、白蛋白（ALB）、γ-谷氨酰轉(zhuǎn)移酶（γ-GT）。

圖1 3D重建圖片 A：肝臟中葉腫瘤（腫瘤與血管的關(guān)系）；B：肝右葉腫瘤（可看到包塊及周圍的子病灶）；C：從后面觀察腫瘤與門靜脈的關(guān)系Figure 1 3D reconstruction images A: Tumor in the middle lobe of the liver (relationship between tumor and vessels); B: Tumor in the right lobe of the liver (showing the lump and surrounding child lesions); C: Posterior view of the relationship between tumor and the portal vein

圖2 按1∶0.6打印出來肝臟模型Figure 2 The printed 1:0.6 liver model

1.4 統(tǒng)計學(xué)處理

數(shù)據(jù)資料應(yīng)用SPPS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計，計數(shù)資料以例數(shù)（百分率）[n（%）]表示，組間采用χ2檢驗，計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組間采用t檢驗，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 兩組患者術(shù)中指標(biāo)及住院時間比較

觀察組手術(shù)時間、肝門阻斷時間、出血量、住院時間等指標(biāo)均低于對照組，組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.05）（表1）。

表1 兩組患者術(shù)中指標(biāo)與住院時間對比（n=15，±s）Table 1 Comparison of the intraoperative variables and length of hospital stay between the two groups of patients (n=15, ±s)

表1 兩組患者術(shù)中指標(biāo)與住院時間對比（n=15，±s）Table 1 Comparison of the intraoperative variables and length of hospital stay between the two groups of patients (n=15, ±s)

注：與對照組比較，P＜0.05Note: P＜0.05 vs. control group

?

2.2 兩組術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率比較

觀察組的總并發(fā)癥發(fā)生率均低于對照組，兩組間差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.001）（表2）。

表2 兩組患者并發(fā)癥發(fā)生率對比[n=15，n（%）]Table 2 Comparison of the incidence of complications between the two groups of patients [n=15，n (%)]

2.3 兩組患者手術(shù)后的生化指標(biāo)比較

觀察組患者治療后的生化指標(biāo)，包括TBIL、AST、ALT、DBIL、IBIL、ALB、γ-GT均低于對照組，兩組比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.001）（表3）。

表3 兩組患者手術(shù)后的生化指標(biāo)對比（n=15，±s）Table 3 Comparison of the biological variables between the two groups of patients (n=15, ±s)

表3 兩組患者手術(shù)后的生化指標(biāo)對比（n=15，±s）Table 3 Comparison of the biological variables between the two groups of patients (n=15, ±s)

注：與對照組比較，P＜0.05Note: P＜0.05 vs. control group

組別 TBIL（μmol/L） AST（U/L） ALT（U/L） DBIL（μmol/L）IBIL（μmol/L） ALB（g/L） γ-GT（U/L）對照組 28.9±10.8 101.8±46.4 154.2±48.1 17.9±6.8 18.7±7.8 30±3.8 115±5.6觀察組 24.7±8.51) 87.6±40.71) 113.6±41.71) 13.6±5.91) 15.5±6.91) 32±4.21) 98±7.21)

2.4 隨訪

對所有患者進(jìn)行1～12個月隨訪，1例失訪，3～6個月進(jìn)行肝臟彩超及上腹部及肺部CT檢查。無死亡病例，1例轉(zhuǎn)移肺部，余病例均無進(jìn)展生存。

3 討 論

肝臟是人體內(nèi)臟中重要的新陳代謝器官，也是人體中最大的實質(zhì)性器官[3]。由于社會和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們逐漸養(yǎng)成了一些不良的生活與飲食習(xí)慣，因而使得肝臟的負(fù)擔(dān)越來越重，導(dǎo)致肝臟腫瘤的發(fā)病率呈上升趨勢[5]。肝臟腫瘤是臨床上常見的腫瘤之一，患者多表現(xiàn)為食欲不振、惡心嘔吐、腹脹腹瀉、日漸消瘦、肝區(qū)疼痛等等，大多數(shù)肝臟腫瘤均可經(jīng)腹腔鏡進(jìn)行切除治療，但由于肝臟解剖結(jié)構(gòu)異常復(fù)雜，如肝臟內(nèi)含門靜脈、肝靜脈、肝動脈、膽管等一些管道，這些管道存在變異，而且不同患者肝臟內(nèi)的血管和膽管的毗鄰關(guān)系可能不同，因而肝臟腫瘤切除手術(shù)存在一定的難度，風(fēng)險相對較高[6]。有資料[7]表明，在肝臟手術(shù)過程中輸血率高達(dá)10%～20%，其中有相當(dāng)一部分可以避免的，出血量的多少、肝組織切除范圍的大小以及手術(shù)時間的長短與患者術(shù)后的肝功能、肝臟再生能力以及生存質(zhì)量密切相關(guān)。因此在進(jìn)行肝臟腫瘤切除術(shù)前應(yīng)進(jìn)行精細(xì)的術(shù)前評估、擬定合理的手術(shù)方案，以達(dá)到對患者的最少創(chuàng)傷、最大肝臟保護(hù)以及最佳康復(fù)效果[8]。

肝臟外科的發(fā)展經(jīng)歷了楔形肝切除、規(guī)則性肝葉切除、不規(guī)則局部切除、解剖性肝段切除等發(fā)展階段[9]。傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)影像技術(shù)只能從二維平面反應(yīng)患者的病灶特點，如B超、CT、磁共振成像（MRI）等，手術(shù)醫(yī)師只能憑經(jīng)驗以及二維灰度圖像去估計患者病灶的形狀與大小，因此可能導(dǎo)致擬定不合理的手術(shù)方案，會對患者造成一定的損傷[10]。王笛樂等[11]報道使用3D腹腔鏡可肝切除術(shù)有助于精準(zhǔn)解剖，縮短手術(shù)時間，但他們使用的只是二維圖像。白濤等[12]報道大功力電刀在進(jìn)行切肝手術(shù)時，雖然可以縮短手術(shù)時間及術(shù)中出血量，但由于大功率高頻輸出效率，存在電熱能加重殘肝功能損害的潛在可能性。隨著醫(yī)療科技的進(jìn)步，3D打印技術(shù)漸漸在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用。3D打印技術(shù)是一種新型的數(shù)字化技術(shù)，可應(yīng)用于多種行業(yè)，如建筑行業(yè)、電子行業(yè)、服裝服飾等，隨著3D打印技術(shù)的成熟，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也得到廣泛應(yīng)用[13]。筆者利用該技術(shù)可以為每例肝臟腫瘤患者制作物理模型，有效幫助手術(shù)醫(yī)師為患者擬定安全、可靠的手術(shù)方案，另外手術(shù)前手術(shù)醫(yī)師還可利用此3D打印模型向患者及其家屬詳細(xì)講解肝臟腫瘤個體情況，讓患者及其家屬能更加詳細(xì)的了解病情以及手術(shù)的必要性與風(fēng)險性，改善醫(yī)患雙方對手術(shù)方案的理解偏差，更好地進(jìn)行醫(yī)患溝通，減少醫(yī)療糾紛的發(fā)生[14]。國內(nèi)范應(yīng)方[15]、張朋飛等[2]報道7例3D打印技術(shù)在精準(zhǔn)肝臟切除術(shù)中應(yīng)用取得很好效果。方馳華等[3]利用3D腹腔鏡及3D打印技術(shù)進(jìn)行肝臟腫瘤切除。國外Madurska等[16]認(rèn)為3D打印的肝臟結(jié)構(gòu)模型可以提高對復(fù)雜的肝臟解剖結(jié)構(gòu)的理解，并且在困難的區(qū)域更好地

導(dǎo)航，并且允許外科醫(yī)生預(yù)測在手術(shù)過程中可能出現(xiàn)的解剖學(xué)問題。Igami等[17]報道應(yīng)用3D打印的肝臟對術(shù)中超聲檢查不可見的小腫瘤進(jìn)行肝切除術(shù)，而國內(nèi)及我們主要是對肝臟大腫瘤評估，小的肝癌沒有進(jìn)行這方面研究。除了肝腫瘤外曾寧[18]報道可應(yīng)用于肝門部膽管癌。筆者使用3D打印技術(shù)可對肝臟巨大腫瘤，肝腫瘤周圍的子病灶，血管旁的腫瘤進(jìn)行術(shù)前評估，對肝臟腫瘤的規(guī)范切除有很大的幫助；觀察組15例患者平均手術(shù)時間、肝門阻斷時間、估計出血量、住院時間均明顯減少，總并發(fā)癥發(fā)生率明顯降低，且肝功能指標(biāo)方面也有明顯優(yōu)勢。隨訪1～12個月，1例患者出現(xiàn)肺部轉(zhuǎn)移，余患者均無進(jìn)展生存。從而發(fā)現(xiàn)此技術(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)影像技術(shù)，特別是年輕醫(yī)生在這方面可以走很大的捷徑。

綜上所述，3D打印技術(shù)輔助外科手術(shù)日益普遍，在肝臟腫瘤方面，能有效幫助肝臟腫瘤患者進(jìn)行精準(zhǔn)治療，提高手術(shù)成功率，降低手術(shù)風(fēng)險，利于患者的術(shù)后康復(fù)，特別是巨大的、血管旁的、腫瘤有子病灶的肝癌應(yīng)用情況更好，值得臨床上推廣、應(yīng)用。

[1] 李嘉榮, 李年豐. 3D打印技術(shù)在肝臟腫瘤手術(shù)治療中的應(yīng)用[J].醫(yī)學(xué)綜述, 2016, 22(19):3788–3791. doi:10.3969/j.issn.1006–2084.2016.19.012.Li JR, Li NF. Application of Three-dimensional Printing for Liver Tumor Resection[J]. Medical Recapitulate, 2016, 22(19):3788–3791. doi:10.3969/j.issn.1006–2084.2016.19.012.

[2] 張朋飛, 于松寧, 雷鵬, 等. 3D打印技術(shù)在精準(zhǔn)肝切除術(shù)前評估的應(yīng)用[J]. 中國普通外科雜志, 2017, 26(7):831–837. doi:10.3978/j.issn.1005–6947.2017.07.004.Zhang PF, Yu SN, Lei P, et al. Application of 3D printing technology in preoperative assessment of precise hepatectomy[J]. Chinese Journal of General Surgery, 2017, 26(7):831–837. doi:10.3978/j.issn.1005–6947.2017.07.004.

[3] 方馳華, 方兆山, 范應(yīng)方, 等. 三維可視化、3D打印及3D腹腔鏡在肝腫瘤外科診治中的應(yīng)用[J]. 南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)報, 201,35(5):639–645. doi: 10.3969/j.issn.1673–4254.2015.05.04.Fang CH, Fang ZS, Fan YF, et al. Application of 3D visualization, 3D printing and 3D laparoscopy in the diagnosis and surgical treatment of hepatic tumors[J]. Journal of Southern Medical University, 201, 35(5):639–645. doi: 10.3969/j.issn.1673–4254.2015.05.04.

[4] 黃從云, 朱劍華, 劉欣, 等. 3D打印技術(shù)在肝臟切除術(shù)中的應(yīng)用[J].中國普外基礎(chǔ)與臨床雜志, 2015, 22(11):1351–1353.Huang CY, Zhu JH, Liu X, et al. Application of 3D Printing Technology in Hepatic Resection[J]. Chinese Journal of Bases and Clinics In General Surgery, 2015, 22(11):1351–1353.

[5] 王峻峰, 孫志為, 王罡, 等. 3D打印模型在肝臟腫瘤切除手術(shù)中的應(yīng)用[J]. 中國現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志, 2017, 27(3):136–138. doi:10.3969/j.issn.1005–8982.2017.03.029.Wang JF, Sun ZW, Wang G, et al. Application of 3D printed models in liver cancer resection[J]. China Journal of Modern Medicine,2017, 27(3):136–138. doi:10.3969/j.issn.1005–8982.2017.03.029.

[6] 中華醫(yī)學(xué)會數(shù)字醫(yī)學(xué)分會, 中國研究型醫(yī)院學(xué)會數(shù)字醫(yī)學(xué)臨床外科專業(yè)委員會. 復(fù)雜性肝臟腫瘤三維可視化精準(zhǔn)診治專家共識[J]. 中國實用外科雜志, 2017(1):53–59.Chinese Society of Digital Medicine, Digital Medicine Committee of Chinese Research Hospital Association. Expert consensus on 3D visualization and precision treatment of complex liver tumors[J].Chinese Journal of Practical Surgery, 2017(1):53–59.

[7] 王峻峰, 孫志為, 王罡, 等. 肝右前葉腫瘤切除手術(shù)中3D打印模型的臨床應(yīng)用報道[J]. 重慶醫(yī)學(xué), 2017, 46(10):1438–1439.doi:10.3969/j.issn.1671–8348.2017.10.050.Wang JF, Sun ZW, Wang G, et al. Clinical application of 3D printed model in resection of tumor in the right anterior hepatic lobe[J].Chongqing Medicine, 2017, 46(10):1438–1439. doi:10.3969/j.issn.1671–8348.2017.10.050.

[8] 陳康, 熊力, 鄭硯文, 等. 3D打印技術(shù)在肝臟外科應(yīng)用現(xiàn)狀及展望[J]. 中國普通外科雜志, 2017, 26(1):90–95. doi:10.3978/j.issn.1005–6947.2017.01.015.Chen K, Xiong L, Zheng YW, et al. 3D printing technology in hepatic surgery: current status and perspectives[J]. Chinese Journal of General Surgery, 2017, 26(1):90–95. doi:10.3978/j.issn.1005–6947.2017.01.015.

[9] Wei XB, Xu J, Li N, et al. The role of three-dimensional imaging in optimizing diagnosis, classification and surgical treatment of hepatocellular carcinoma with portal vein tumor thrombus[J].HPB(Oxford), 2016, 18(3):287–295. doi:10.1016/j.hpb.2015.10.007.

[10] 中華醫(yī)學(xué)會數(shù)字醫(yī)學(xué)分會, 中國研究型醫(yī)院學(xué)會數(shù)字醫(yī)學(xué)臨床外科專業(yè)委員會. 肝門部膽管癌三維可視化精準(zhǔn)診治專家共識[J].中國實用外科雜志, 2017, 37(01):48–52.Chinese Society of Digital Medicine, Digital Medicine Committee of Chinese Research Hospital Association. Expert consensus on 3D visualization and precision treatment of hilar cholangiocarcinom[J].Chinese Journal of Practical Surgery, 2017, 37(01):48–52.

[11] 王笛樂, 屈碧輝, 胡敏, 等. 3D腹腔鏡肝切除術(shù)治療原發(fā)性肝癌的臨床應(yīng)用價值[J]. 中國普通外科雜志, 2017, 26(1):13–17.doi:10.3978/j.issn.1005–6947.2017.01.003.Wang DL, Qu BH, Hu M, et al. Clinical application value of three-dimensional laparoscopic liver resection for primary liver cancer[J]. Chinese Journal of General Surgery, 2017, 26(1):13–17.doi:10.3978/j.issn.1005–6947.2017.01.003.

[12] 白濤, 李自慧, 葉甲舟, 等. 大功率高頻電刀在肝細(xì)胞癌肝切除術(shù)中的應(yīng)用[J]. 中國普通外科雜志, 2017, 26(1):31–36. doi:10.3978/j.issn.1005–6947.2017.01.006.Bai T, Li ZH, Ye JZ, et al. Application of high frequency electric knife in liver resection for hepatocellular carcinoma[J]. Chinese Journal of General Surgery, 2017, 26(1):31–36. doi:10.3978/j.issn.1005–6947.2017.01.006.

[13] 楊華瑜, 廖文俊, 桑新亭, 等. 3D打印技術(shù)在醫(yī)學(xué)和肝膽外科中的應(yīng)用[J]. 肝膽外科雜志, 2016, 24(1):66–68.Yang HY, Liao WJ, San XT, et al. Application of 3D printing technologies in medicine and hepatobiliary surgery[J]. Journal of Hepatobiliary Surgery, 2016, 24(1):66–68.

[14] 方兆山, 劉星星. 3D打印在肝臟外科應(yīng)用的研究進(jìn)展[J]. 中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志, 2015, 32(3):374–378. doi:10.3969/j.issn.1005–202X.2015.03.016.Fang ZS, Liu XX. Application of 3D printing in liver surgery[J].Chinese Journal of Medical Physics, 2015, 32(3):374–378.doi:10.3969/j.issn.1005–202X.2015.03.016.

[15] 范應(yīng)方, 項楠, 蔡偉, 等. 三維可視化技術(shù)在精準(zhǔn)肝切除術(shù)前規(guī)劃中的應(yīng)用[J]. 中華肝臟外科手術(shù)學(xué)電子雜志, 2014, 3(5):271–275.doi:10.3877/cma.j.issn.2095–3232.2014.05.003.Fan YF, Xiang N, Cai W, et al. Three-dimensional visualization technology in preoperative planning of precise hepatectomy[J].Chinese Journal of Hepatic Surgery, 2014, 3(5):271–275.doi:10.3877/cma.j.issn.2095–3232.2014.05.003.

[16] Madurska MJ, Poyade M, Eason D, et al. Development of a Patient-Speci fi c 3D-Printed Liver Model for Preoperative Planning[J]. Surg Innov, 2017, 24(2):145–150. doi: 10.1177/1553350616689414.

[17] Igami T, Nakamura Y, Hirose T, et al. Application of a threedimensional print of a liver in hepatectomy for small tumors invisible by intraoperative ultrasonography: preliminary experience[J]. World J Surg, 2014, 38(12):3163–3166. doi: 10.1007/s00268–014–2740–7.

[18] 曾寧, 方馳華, 范應(yīng)方, 等. 肝門部膽管癌三維可視化精準(zhǔn)診療平臺構(gòu)建及臨床應(yīng)用[J].中華外科雜志, 2016, 54(9):680–685.doi:10.3760/cma.j.issn.0529–5815.2016.09.007.Zeng N, Fang CH, Fan YF, et al. The construction of threedimensional visualization platform and its application in diagnosis and treatment for hilar cholangiocarcinoma[J]. Chinese Journal of Surgery, 2016, 54(9):680–685. doi:10.3760/cma.j.issn.0529–5815.2016.09.007.