(1 青島大學附屬醫(yī)院小兒外科，山東 青島 266003； 2 山東省數(shù)字醫(yī)學與計算機輔助手術重點實驗室； 3 青島大學附屬醫(yī)院肝膽外科；4 青島大學附屬醫(yī)院放射科； 5 浙江大學醫(yī)學院附屬兒童醫(yī)院小兒外科； 6 中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院小兒外科)

隨著醫(yī)學影像學與數(shù)字醫(yī)學的發(fā)展，以肝段甚至更小單位為切除單位的解剖性精準肝切除成為可能。精準肝切除術可在徹底清除肝臟病灶的同時保留最大肝臟剩余體積[1-2]，為達到精準肝切除術的要求，須在術前對病人的影像學資料進行詳細分析，掌握病人血管及其分支走行[3]。COUINAUD[4]提出的肝臟8段劃分法在肝臟外科手術中被廣為應用，然而由于當時肝臟灌注技術以及研究例數(shù)的限制，導致COUINAUD肝臟8段劃分法與實際肝臟的分段存在一定的差異[5]?；?級門靜脈血管提出的Dong’s肝段分型體系達到了精準肝切除術要求的功能性肝臟切除單位，因而可以更好地指導精準肝切除[1]。由于左半肝血管變異較少，進行精準肝切除相對容易，而右半肝血管走行復雜，尤其門靜脈存在較多變異[6]，增加了解剖性肝切除術的難度。本研究基于Dong’s肝段分型體系對右半肝4級門靜脈血管的走行進行更詳細地分析，并對右半肝各肝段流域體積進行測量，為制定個體化的精準肝切除術手術方案提供理論依據(jù)。

1 對象與方法

1.1 研究對象

收集2013年7月—2018年1月青島大學附屬醫(yī)院、復旦大學附屬兒科醫(yī)院、中國醫(yī)科大學附屬盛京醫(yī)院等16家醫(yī)院共816例不同年齡段人體肝臟上腹部增強CT的二維影像學資料。研究納入標準：①既往無肝臟疾病及肝切除手術史者；②患有其他系統(tǒng)疾病(如胸腔腫瘤、腎腫瘤、腹膜后腫瘤等)需行上腹部增強CT檢查而未壓迫肝臟導致肝臟血管變形者；③上腹部增強CT動脈期、靜脈期、平衡期三期成像質(zhì)量好，能清晰顯示門靜脈4級血管的形態(tài)、走行者。④肝功能檢查無異常者。符合該納入標準的病人共810例，其中男270例，女540例；年齡3個月～89歲，平均年齡51.5歲。

1.2 儀器與試劑

增強CT機(美國GE 64層螺旋CT，型號：GE Discovery CT 750HD)，螺旋CT機(德國西門子，型號：Somatom Definition Flash CT)；非離子碘海醇對比劑100 mL∶35 g(I)(北京北陸藥業(yè)股份有限公司)；海信計算機輔助手術系統(tǒng)(Hisense CAS)為青島大學附屬醫(yī)院與青島海信集團聯(lián)合研發(fā)的手術規(guī)劃系統(tǒng)[1]，Hisense CAS兼容0.625～2.000 mm厚度的圖片，通過人工智能及傳統(tǒng)圖像分割算法，精確分割肝臟邊緣。通過透明掩膜模式，可將分割結果附在二維影像數(shù)據(jù)上進行對比驗證，并提供交互工具，局部微調(diào)分割結果。結合分割結果及影像掃描參數(shù)(像素間距和層間距)，精確計算肝臟體積及門靜脈各分段流域體積[3,7-10]。

1.3 研究方法

1.3.1上腹部增強CT檢查 檢查前受檢者需空腹4～6 h，經(jīng)手背或前臂建立靜脈通道后，注入碘海醇對比劑(1.5～2.0)mL/kg。對于不配合的兒童，給予100 g/L水合氯醛(0.5 mL/kg)口服鎮(zhèn)靜，待其入睡后進行檢查。掃描范圍從肝上膈頂?shù)揭认傧戮墸扇擞趯Ρ葎┳⑸浜?0、60、120 s分別行動脈期、靜脈期以及平衡期三期掃描，管電壓設置參數(shù)為120 kV；兒童于對比劑注射后20、50、90 s分別進行三期掃描，管電壓設置參數(shù)為80 kV。其他掃描參數(shù)設置：球管轉(zhuǎn)速0.5 r/s，螺距1.375∶1.000，掃描層厚5 mm、間距5 mm，重建厚度為0.625 mm，將三期掃描的數(shù)據(jù)傳至工作站并以DICOM格式文件刻盤存儲。

1.3.2Hisense CAS三維重建 將DICOM格式的三期掃描數(shù)據(jù)導入Hisense CAS，添加病例資料后進入三維重建模塊，分別進行肝臟、膽囊、下腔靜脈、肝靜脈以及門靜脈的三維重建，重建完成后可在全部顯示功能中看到立體透明的肝臟、清晰的血管以及膽囊。

1.3.3右半肝門靜脈分析 采用Hisense CAS 2.20重建出右半肝門靜脈4級血管，參照Dong’s 肝臟分段體系的A型、B型、C型和D型4個類型，在此基礎上對A型、C型和D型的右半肝4級門靜脈進行更詳細分析。

1.4 統(tǒng)計學方法

2 結 果

2.1 三維重建結果

采用Hisense CAS對810例上腹部增強CT影像資料的DICOM數(shù)據(jù)進行三維重建，獲取肝臟、膽囊、肝靜脈、肝動脈、門靜脈整合的三維立體模型，通過對模型的任意旋轉(zhuǎn)、放大、縮小等功能觀察并分析右半肝門靜脈走行，計算右半肝門靜脈支配流域體積。見圖1。

2.2 基于Dong’s肝段分型體系[1]的右半肝門靜脈分析及體積測量結果

2.2.1A型 共355例，占43.83%。門靜脈右前支呈兩主支(Ⅴ段和Ⅷ段)，右后支呈兩主支(Ⅵ段和Ⅶ段)。其中門靜脈右前支呈頭尾側(cè)支者193例(23.83%)，呈腹背側(cè)支者162例(20.00%)。右半肝各段流域體積見表1，圖2(掃描或長按文后二維碼觀看相關視頻)。

2.2.2B型 共250例，占30.86%。門靜脈右前支呈三主支(Ⅴ段、Ⅷ段和Ⅸ段)，右后支呈兩主支(Ⅵ段和Ⅶ段)。右半肝體積占全部肝體積的比例為(62.02±5.66)%。其中Ⅴ段、Ⅵ段、Ⅶ段、Ⅷ段、Ⅸ段流域體積占全部肝體積的比例分別為(10.36±3.10)%、(9.88±3.82)%、(15.17±4.67)%、(11.93±3.32)%及(12.69±3.73)%。見圖2(掃描或長按文后二維碼觀看相關視頻)。

2.2.3C型 共71例，占8.77%。C-a型門靜脈右前支呈兩主支(Ⅴ段、Ⅷ段)，右后支呈弓狀型(RP段)，共51例(6.30%)，其中右前支呈頭尾側(cè)者共30例(3.70%)，呈腹背側(cè)者共21例(2.60%)。C-b型門靜脈右前支呈三主支(Ⅴ段、Ⅷ段和Ⅸ段)，右后支呈弓狀型(RP段)，共20例(2.47%)。右半肝各段流域體積見表2、圖3(掃描或長按文后二維碼觀看相關視頻)。

2.2.4D型 共134例，占16.54%。其中門靜脈右前支呈四分叉者14例(1.73%)，右半肝流域體積占全肝體積比例為(62.36±3.71)%；門靜脈右前支呈一支主干多分叉者13例(1.60%), 右半肝流域體積占全肝體積比例為(61.33±4.90)%；門靜脈右前支來自左主干者92例(11.36%)，右半肝流域體積占全肝體積比例為(63.51±5.59)%，其中門靜脈右前支呈頭尾側(cè)支者35例(4.32%)，呈腹背側(cè)支者29例(3.58%)，呈三分叉者16例(1.98%)，呈一支主干多分叉者9例(1.11%)，而呈四分叉者僅3例(0.37%)；6段門靜脈未像典型的門靜脈那樣發(fā)自門靜脈右后支而是發(fā)自右前支者15例(1.85%)，右半肝流域體積占全肝體積比例為(63.17±5.92)%。見圖4。

表1 A型右半肝門靜脈各段流域體積占全肝體積比例(χ/%)

表2 C型右半肝門靜脈各段流域體積占全肝體積比例(χ/%)

A:肝臟及脈管系統(tǒng)；B:門靜脈血管；C:基于門靜脈血管各分支及其流域邊界，以不同顏色對4級門靜脈血管支配各段流域體積進行標記。

圖1計算機三維重建結果

A:A型右前支呈頭尾側(cè)； B:A型右前支呈腹背側(cè)； C:B型右前支呈三分叉狀。

A:C-a型右前支呈頭尾側(cè)，右后支呈弓狀型；B:C-a型右前支呈腹背側(cè)，右后支呈弓狀型；C:C-b型右前支呈三分叉狀，右后支呈弓狀型。

A:右前支呈四分叉；B:右前支呈一支主干多分叉狀；C:右前支來自左干并右前支呈頭尾側(cè)；D:右前支來自左干并右前支呈腹背側(cè)；E:右前支來自左干并右前支呈三分叉；F:右前支來自左干并右前支呈一支主干多分叉；G右前支來自左干并右前支呈四分叉；H:6段來自右前支。

圖4Dong’s肝段分型D型右半肝門靜脈分析

3 討 論

肝段的概念最早由英國學者FRANCIS提出，其后又有了多個學者提出了不同的肝段劃分的方法[4,11-13]。瑞士學者HJORTSJO等[11]基于肝臟管道鑄型及膽管造影技術對肝臟進行研究，首次將肝臟分為5部分：左半肝的中段及外側(cè)段，右半肝的背尾側(cè)段、中段及腹頭側(cè)段；美國學者HEALEY等[12]進一步提出將左半肝分為中側(cè)段、外側(cè)段，肝右葉分為前段和后段的肝臟4段劃分法；法國學者COUINAUD[4]通過對100多例離體肝臟鑄型模型血管走行的觀察，結合門靜脈供血和肝靜脈回流情況提出了著名的肝臟五葉八段分類法。在以上肝段分類方法中COUINAUD[4]的五葉八段分類法被視為肝臟外科手術中的指南，被世界各國醫(yī)生所采用。然而由于肝臟鑄型來源受到尸體例數(shù)以及灌注技術的限制使觀察的結果準確性受限，比如當灌注后的離體肝臟標本放在平面上進行觀察時，受重力影響，門靜脈血管的走行會比其實際的血管走行更靠外側(cè)[14-15]。因此，基于肝臟灌注標本的觀察對肝臟進行肝段劃分及血管走行的分析并不精確。隨著醫(yī)學影像學技術及三維重建技術的結合以及精準肝切除術的提出，使得三維立體的肝臟及脈管系統(tǒng)可以清晰呈現(xiàn)[16-20]，為肝段劃分以及精準肝切除提供了幫助。董蒨教授領銜的數(shù)字醫(yī)學科研團隊利用自主研發(fā)的Hisense CAS對1 260例正常人類上腹部增強CT數(shù)據(jù)進行肝臟及其脈管系統(tǒng)三維重建，可精確顯示肝內(nèi)4級門靜脈血管，在四級門靜脈的基礎上提出了Dong’s肝段分型體系。Dong’s 肝段分型體系能夠滿足精準肝切除術要求的基本功能性肝切除單位，該體系的提出基于大樣本量活體肝臟影像學數(shù)據(jù)的三維重建結果[1,21-22]，更加真實地反映了肝臟真實的情況。

本研究基于已建立的Dong’s肝臟分段體系。采用Hisense CAS對810例人體上腹部增強CT數(shù)據(jù)進行肝臟及其脈管系統(tǒng)三維重建，對右半肝4級門靜脈血管進行進一步分析，有助于更好地開展精準肝切除術，在術前針對不同的門靜脈走行制定個性化的手術方案并進行術前模擬，可為安全地開展精準肝切除術保駕護航。對于A型和B型，在術前要仔細區(qū)分右前支門靜脈的形狀、走行，判斷腫瘤所在位置及其與血管之間的關系，避免手術中損傷血管造成不必要的大出血[23]。對于C型，傳統(tǒng)的COUINAUD分段將門靜脈右后支分為向后上方走行的7段門靜脈和向后下方走行的6段門靜脈[4]，然而C型門靜脈右后支呈弓狀型主干，從主干一次發(fā)出了5～11支分支，臨床上進行手術時無法像傳統(tǒng)的COUINAUD分段那樣簡單地結扎6段或7段門靜脈即可進行6段或者7段的肝段切除術，在術中應針對腫瘤所在位置逐一結扎來自弓狀主干的各分支，達到精準肝切除的目的。D型特殊變異類型較多，若門靜脈右前支為4分叉者，當腫瘤所在位置為右前支4分支的某一分支時，則將此分支自其根部結扎連同腫瘤一起切除以達到解剖性肝切除目的；若門靜脈右前支為一支主干，自主干根部至尾部發(fā)出多個分支，這種類型門靜脈血管豐富，可根據(jù)腫瘤所在位置結扎相應的幾支小分支；對于門靜脈右前支來自左干者，當腫瘤來自肝左葉進行肝左葉切除時要特別注意保護來自門靜脈左支的右前支門靜脈，以免結扎門靜脈左支時將門靜脈右支一同結扎，造成肝臟右前葉缺血。6段來自門靜脈右前支者與傳統(tǒng)的COUINAUD分段中6段門靜脈來自門靜脈右后支不同，此變異類型的門靜脈右前支流域體積明顯增大，這對術前制定精準肝切除方案及殘存肝體積評估至關重要。

綜上所述，Hisense CAS 2.20系統(tǒng)運行速度快，可自動三維重建肝臟及其脈管系統(tǒng)，清晰顯示4級門靜脈血管及更細分支，在術前可準確判斷腫瘤與周圍血管的位置關系，并可在術前進行手術模擬，評估腫瘤切除范圍，計算殘存肝體積，降低實際手術操作中的創(chuàng)傷[24-26]。本研究通過對大樣本量的右半肝4級門靜脈血管的分析發(fā)現(xiàn)，右半肝門靜脈存在較多變異，通過對這些門靜脈解剖結構進行分析研究，可更好地指導個性化臨床精準肝切除術及術前手術方案的制定。同時對肝臟解剖教學及門靜脈分型的進一步研究有重要意義。

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