余輝 張軍

摘要：目的：評(píng)價(jià)128層螺旋CT VR圖像融合重建技術(shù)在肝精確切除術(shù)前評(píng)估的應(yīng)用。方法：用128層螺旋CT VR圖像融合重建技術(shù)收集2017年7月至2020年7月深圳市龍崗區(qū)人民醫(yī)院收治的 11例原發(fā)性肝癌患者影像數(shù)據(jù)，對(duì)肝臟、腫瘤、肝動(dòng)脈、門靜脈、肝靜脈CT增強(qiáng)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行VR重建。對(duì)各重建圖像進(jìn)行多色彩編碼，再進(jìn)行多組圖像融合，顯示肝臟、病灶、肝血管之間的關(guān)系，并進(jìn)行肝臟、病灶體積等測(cè)量，分析各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)。在融合圖像上進(jìn)行虛擬切除手術(shù)，選擇合理手術(shù)方案，最后將系統(tǒng)測(cè)量各數(shù)據(jù)分別與傳統(tǒng)的肝臟二維測(cè)量技術(shù)所測(cè)數(shù)據(jù)和術(shù)中實(shí)際切除情況進(jìn)行分析對(duì)比。結(jié)果：11例患者實(shí)際術(shù)式均與術(shù)前規(guī)劃虛擬手術(shù)方案一致，11例患者術(shù)后均未發(fā)生肝功能衰竭、出血、膽汁瘺等嚴(yán)重并發(fā)癥，2例患者出現(xiàn)了術(shù)后胸腔積液，予以穿刺引流后恢復(fù)。結(jié)論：128層螺旋CT VR圖像融合重建技術(shù)在肝精確切除術(shù)前評(píng)估中有很大的應(yīng)用價(jià)值，有利于優(yōu)化精準(zhǔn)肝切除手術(shù)方案的選擇。

關(guān)鍵詞：128層CT;三維重建;融合重建;原發(fā)性肝癌;精準(zhǔn)肝切除;手術(shù)規(guī)劃

中圖分類號(hào)：R735.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：BDOI：10？郾3969/j.issn.1001-0270.2021.03.10

Abstract： Objective： To evaluate the application of 128 slice spiral CT VR Multi Objects in preoperative accurate liver resection. Methods： 128 slice spiral CT VR Multi Objects was used to collect the clinical data from July 2017 to July 2020 Longgang District Peoples hospital of ShenzhenFor the image data of 11 patients with primary liver cancer， VR reconstruction was performed on the enhanced CT data of liver， tumor， hepatic artery， portal vein and hepatic vein respectively. Multi color coding was performed on the reconstructed images， and then multi group image fusion was performed to show the relationship between liver， lesion and hepatic blood vessel. The volume of liver and lesion was measured， and the measurement data were analyzed to improve the fusion image Finally， the data measured by the system were compared with the data measured by the traditional two-dimensional liver measurement technology and the actual resection situation. Results： the actual operation mode of 11 patients was consistent with the preoperative planning of virtual operation scheme. No serious complications such as liver failure， bleeding， bile fistula occurred in 11 patients. 2 patients had postoperative pleural effusion， which was recovered after puncture and drainage. Conclusion： 128 slice spiral CT VR Multi Objects has great application value in the preoperative evaluation of precise hepatectomy， which is conducive to optimizing the choice of precise hepatectomy.

Key Words： 128 slice CT; three dimensional reconstruction; Multi Objects; primary liver cancer; precise hepatectomy; operation planning

肝腫瘤的手術(shù)治療理念在不斷進(jìn)步，以“最小創(chuàng)傷侵襲和最大肝臟保護(hù)，獲取最佳康復(fù)效果”的精準(zhǔn)肝切除（precision liver resection）為肝腫瘤外科治療的理想目標(biāo)[1]。董家鴻（2009）[2]提出了精準(zhǔn)肝切除的概念和內(nèi)涵，使得精準(zhǔn)肝切除理念進(jìn)一步具體和標(biāo)準(zhǔn)化。要做到精準(zhǔn)切除，術(shù)前評(píng)估尤為重要。術(shù)前精準(zhǔn)、全面的影像學(xué)評(píng)估，把握切除肝臟的體積和術(shù)區(qū)血管、膽道解剖的關(guān)系，則是肝精準(zhǔn)切除術(shù)前評(píng)估的重中之重，有著十分重要的臨床意義[3]。傳統(tǒng)的術(shù)前評(píng)估建立在CT、MR等檢查獲得的二維影像基礎(chǔ)上，主要依靠手術(shù)者的閱片經(jīng)驗(yàn)，難以滿足精準(zhǔn)肝臟切除的要求。由于術(shù)前評(píng)估不夠精確而導(dǎo)致術(shù)后出現(xiàn)嚴(yán)重的肝功能衰竭是肝切除后導(dǎo)致患者死亡的主要原因，約占死亡原因的38%[4-5]。

近年來，隨著多層螺旋CT在基層醫(yī)院的普及以及螺旋CT三維重建技術(shù)的發(fā)展，各種三維重建技術(shù)逐漸應(yīng)用于臨床，醫(yī)生利用三維影像，對(duì)肝臟腫瘤空間定位的精確性和腫瘤切除范圍的把握均有顯著性提升[6-7]。但目前沒有關(guān)于128層螺旋CT VR圖像融合重建技術(shù)對(duì)精準(zhǔn)性肝切除指導(dǎo)作用方面的報(bào)道。

本研究應(yīng)用128層螺旋CT VR圖像融合重建技術(shù)，收集2017年7月至2020年7月深圳市龍崗區(qū)人民醫(yī)院收治的 11例原發(fā)性肝癌患者的影像數(shù)據(jù)，對(duì)肝臟、腫瘤、肝動(dòng)脈、門靜脈、肝靜脈CT增強(qiáng)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行VR重建。對(duì)各重建圖像進(jìn)行多色彩編碼，再進(jìn)行多組圖像融合，顯示肝臟、病灶、肝靜脈及門靜脈之間的關(guān)系，并對(duì)肝臟、病灶體積等進(jìn)行測(cè)量，分析各項(xiàng)測(cè)量數(shù)據(jù)，在融合圖像上進(jìn)行虛擬切除手術(shù)，選擇合理手術(shù)方案。最后將系統(tǒng)測(cè)量數(shù)據(jù)分別與傳統(tǒng)的肝臟二維測(cè)量技術(shù)所測(cè)數(shù)據(jù)和術(shù)中實(shí)際切除情況進(jìn)行分析對(duì)比，旨在評(píng)價(jià)VR圖像融合重建技術(shù)在肝腫瘤精準(zhǔn)肝切除治療中的臨床應(yīng)用價(jià)值和意義。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

2017年7月至2020年7月我院收治的 11例原發(fā)性肝癌患者。其中男性 7例，女性4例。年齡最小41歲，最大63歲，平均年齡53歲。所有患者術(shù)前均行CT增強(qiáng)檢查，并完善相關(guān)實(shí)驗(yàn)室檢查、術(shù)后病理檢查明確診斷。所有研究對(duì)象均行根治性精準(zhǔn)肝癌切除術(shù)。其中肝部分切除8例，標(biāo)準(zhǔn)左半肝切除2例，擴(kuò)大左半肝切除1例。

1.2 多排螺旋CT檢查

使用64排128層螺旋CT（GE OPTIMA660），按照程序設(shè)定的腹部增強(qiáng)掃描程序、條件，患者先行仰臥腹部CT平掃，然后采用高壓注射器經(jīng)肘前靜脈注入非離子型造影劑（碘帕醇300-370mg/ml）70-90ml行增強(qiáng)掃描。注射速度 3.5-4.5ml/s，掃描延遲時(shí)間動(dòng)脈期采取峰值時(shí)間檢測(cè)技術(shù)，以期能準(zhǔn)確確定并采集到達(dá)靶血管的造影劑增強(qiáng)峰值時(shí)間，門脈期于對(duì)比劑開始注射后65秒，延遲期為對(duì)比劑注射后180秒。

1.3 三維重建后處理與術(shù)前規(guī)劃

對(duì)以上每個(gè)病例動(dòng)脈期、門脈期、延遲期數(shù)據(jù)進(jìn)行薄層重建（重建層厚0.625mm，重建間隔0.625mm，標(biāo)準(zhǔn)分辨率算法），再分別用CT自帶AW4.6工作站容積重建技術(shù)（Volume Rendering Technique，VRT）進(jìn)行三維重建。分別提取分割肝臟、瘤體、肝動(dòng)脈、肝門靜脈、肝靜脈的三維影像，并對(duì)各分割結(jié)構(gòu)三維影像分別進(jìn)行配色，計(jì)算肝臟體積、腫瘤體積;對(duì)各組圖像進(jìn)行圖像融合重建（Multi Objects），對(duì)融合圖像進(jìn)行有規(guī)則的拆分、組合、多角度旋轉(zhuǎn)、透明化，以實(shí)現(xiàn)肝臟、腫瘤、肝門靜脈、肝靜脈、肝臟周圍結(jié)構(gòu)的3D可視化。明確腫瘤與肝靜脈、門靜脈以及膽道的關(guān)系及靜脈受侵犯情況，對(duì)腫瘤的空間定位作出準(zhǔn)確分析，仔細(xì)觀察腫瘤所涉及的肝內(nèi)管道系統(tǒng)。對(duì)受累血管及膽道的長(zhǎng)度、管徑、范圍等數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量。根據(jù)融合重建圖像門脈1-2級(jí)分型為基礎(chǔ)，參照 Couinand八分段理論和TakasakiK肝三葉理論設(shè)計(jì)出不同的手術(shù)虛擬切除平面和切除范圍[8]。具體以肝中靜脈、肝右靜脈為界將肝臟分為左葉、右前葉和右后葉，再以右前葉門靜脈發(fā)出水平為界將右前葉及右后葉劃分為S5、S8、S6、S7段，左肝以肝左靜脈和左段間裂為界劃分為 S2、S3和 S4段。病灶局限于一個(gè)肝段時(shí)行模擬肝段切除，局限于左、中、右中的一葉或兩葉時(shí)，以三葉理論為基礎(chǔ)，視評(píng)估的殘肝體積情況切除一葉或兩葉。

1.4 虛擬手術(shù)

利用重建工作站自帶切割工具，在一名高年資普外科醫(yī)生的指導(dǎo)下參照 Couinand八分段理論和TakasakiK肝三葉理論對(duì)肝臟腫瘤進(jìn)行虛擬切除。計(jì)算切除肝臟體積、余肝體積及余肝百分比，結(jié)合患者臨床資料，比較不同手術(shù)切除平面的情況，評(píng)估手術(shù)方案的可行性及安全性，適當(dāng)調(diào)整手術(shù)方式，制定合理的手術(shù)方案。

1.5 結(jié)果分析

對(duì)比實(shí)際手術(shù)結(jié)果與預(yù)切除方案的異同，總結(jié)三維重建圖像融合技術(shù)對(duì)術(shù)前評(píng)估的作用。

2 結(jié)果

2.1 肝臟三維后處理及術(shù)前規(guī)劃結(jié)果

11例患者術(shù)前均行VR圖像融合重建并利用重建圖像行術(shù)前規(guī)劃及虛擬手術(shù)，重建后可以得到清晰完整的肝臟立體圖像，能夠直觀地觀察肝臟整體形態(tài)和肝內(nèi)門脈、肝靜脈、肝動(dòng)脈等管道結(jié)構(gòu)，并且在調(diào)整各組成圖像透明度后可觀察肝內(nèi)血管和占位之間的關(guān)系，重建圖像結(jié)構(gòu)清晰、直觀，門脈均能清晰顯示1-3級(jí)分支;根據(jù)虛擬手術(shù)規(guī)劃，11例患者中，8例擬行肝部分切除術(shù)，2例擬行左半肝切除術(shù)，1例擬行擴(kuò)大左半肝切除術(shù)。

2.2 手術(shù)情況

11例患者實(shí)際術(shù)式均與術(shù)前規(guī)劃虛擬手術(shù)方案一致，8例行肝部分切除術(shù)，2例行左半肝切除術(shù)，1例行擴(kuò)大左半肝切除術(shù)。11例患者均未發(fā)生肝功能衰竭、出血、膽汁瘺等嚴(yán)重并發(fā)癥，2例患者出現(xiàn)了術(shù)后胸腔積液，予以穿刺引流后恢復(fù)。手術(shù)時(shí)間（min）180±30，術(shù)中出血量（ml）400±30。

3 討論

精準(zhǔn)肝切除手術(shù)需進(jìn)行精確的術(shù)前評(píng)估和精密的手術(shù)規(guī)劃，手術(shù)按照術(shù)前規(guī)劃進(jìn)行，以最大限度地減少不必要的組織損傷并控制術(shù)中出血。最佳的肝癌精準(zhǔn)切除包括根治腫瘤、腫瘤距切緣距離超過1cm、余肝組織血流出入道通暢和保留足夠功能的肝臟體積 （非肝硬變者 SFLVR ≥20%～35%，肝硬變者SFLVR≥35%～40 %[9]）。醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的發(fā)展，為肝切除手術(shù)提供多種術(shù)前評(píng)估的方法，影像圖像由二維平面發(fā)展到三維立體影像，影像更加直觀[10-12]。

本研究使用128層螺旋CT（GE OPTIMA660）自帶AW4.6工作站進(jìn)行VR圖像融合技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)分別提取分割肝臟、瘤體、肝動(dòng)脈、肝門靜脈、肝靜脈結(jié)構(gòu)。對(duì)各提取結(jié)構(gòu)進(jìn)行不同彩色配色，再對(duì)各結(jié)構(gòu)進(jìn)行融合重組，從而得到更加直觀且結(jié)構(gòu)、色彩層次分明的三維立體影像，能清晰、真實(shí)地顯示肝腫瘤在肝臟內(nèi)的空間結(jié)構(gòu)、肝內(nèi)門靜脈、肝靜脈等管道的走行方式、形態(tài)、粗細(xì)及其與腫瘤的關(guān)系。本研究所得VR融合圖像可進(jìn)行虛擬手術(shù)規(guī)劃及術(shù)后風(fēng)險(xiǎn)分析，虛擬手術(shù)規(guī)劃能于術(shù)前設(shè)計(jì)多種手術(shù)方案并計(jì)算各種手術(shù)方案的余肝比（SFLVR），以便在術(shù)中根據(jù)實(shí)際情況選擇最適合患者的手術(shù)方案。色彩層次分明的三維立體影像使術(shù)前影像學(xué)評(píng)估由二維圖像抽象的空間推斷變?yōu)橹庇^的三維透視觀察，有助于外科醫(yī)生更加快速、直觀地對(duì)病灶與周圍結(jié)構(gòu)空間關(guān)系進(jìn)一步了解，容易理解肝內(nèi)管道與病變的關(guān)系及需切除肝臟的具體界限，使術(shù)中操作更加精細(xì)，能夠精準(zhǔn)阻斷血流，避免傷及重要脈管，減少術(shù)中出血、膽瘺等并發(fā)癥的發(fā)生，提高肝切除術(shù)的安全性，對(duì)精準(zhǔn)肝切除術(shù)前規(guī)劃具有很大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值[13-14]。總之，可利用128層螺旋CT VR圖像融合重建技術(shù)對(duì)肝臟切除術(shù)進(jìn)行精確的術(shù)前評(píng)估 ，能夠真實(shí)、清晰了解肝內(nèi)管道結(jié)構(gòu)，顯示肝臟病變與肝內(nèi)血管的空間關(guān)系，對(duì)臨床精準(zhǔn)性肝切除具有良好的指導(dǎo)作用;該技術(shù)使用設(shè)備標(biāo)配自帶軟件，容易獲取，操作相對(duì)簡(jiǎn)便，無需額外購買軟件，為肝臟準(zhǔn)確性切除帶來了便利。

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