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人工智能三維重建輔助規(guī)劃胸腔鏡肺段切除術(shù)的應(yīng)用價值

2023-09-04 06:48鄭智中任美玉李斌楊建寶魏小平宋鐵牛孟于琪陳玉珍劉晴
中國肺癌雜志 2023年7期
關(guān)鍵詞:肺段三維重建支氣管

鄭智中 任美玉 李斌 楊建寶 魏小平 宋鐵牛 孟于琪 陳玉珍 劉晴

肺段切除術(shù)是肺切除手術(shù)中的常規(guī)術(shù)式,其最早由Churchill與Belsey[1]提出,主要用于治療支氣管擴(kuò)張、結(jié)核等良性疾病。1973年,Jensik等[2]首次系統(tǒng)地報道了肺段切除術(shù)可能用于外科治療早期肺癌。隨著近期JCOG0802/WJOG4607L[3]及CALGB140503[4]兩項著名臨床研究的結(jié)果發(fā)布,肺段切除術(shù)對直徑≤2 cm的肺癌的療效得到了強有力的證實,因此這一術(shù)式在臨床中也得到了進(jìn)一步的廣泛開展,肺段切除術(shù)已成為直徑≤2 cm且影像學(xué)中包含磨玻璃成分的周圍型肺癌可選擇的治療手段。

較肺葉切除術(shù)、肺楔形切除術(shù)等術(shù)式而言,肺段切除術(shù)需要識別和解剖更加精細(xì)的支氣管及其伴行的血管并進(jìn)行選擇性離斷,而肺段的解剖復(fù)雜多變,變異情況較多[5,6],錯誤的離斷可能會導(dǎo)致出血、術(shù)后咯血等嚴(yán)重并發(fā)癥的發(fā)生。常規(guī)的胸部計算機斷層掃描(computed tomography, CT)雖然可全面地提供患者肺部的影像信息,但僅依靠CT進(jìn)行病變的定位,辨別氣管、血管的變異,判斷解剖及拓?fù)潢P(guān)系,并最終進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃,對醫(yī)生的閱片及空間想象能力有著很高的要求。基于CT的三維重建技術(shù)的出現(xiàn),使得傳統(tǒng)的二維影像被轉(zhuǎn)化為直觀的三維圖像,從而實現(xiàn)病變、血管、支氣管的三維可視化、直觀展現(xiàn)解剖毗鄰關(guān)系。Nakashima等[7]最早報道了肺三維重建用于規(guī)劃并完成肺段切除(LS6),并在術(shù)前三維重建圖像及術(shù)中均觀察到了變異的A6c,證明了三維重建術(shù)前規(guī)劃的重要意義。

近年來隨著人工智能(artificial intelligence, AI)技術(shù)的發(fā)展和臨床中對于成像更加準(zhǔn)確且使用更加便利的三維重建軟件的需求,基于AI的三維重建軟件應(yīng)運而生。本研究使用了基于AI的早期肺癌手術(shù)智能輔助決策系統(tǒng)(以下簡稱AI三維重建系統(tǒng)),該系統(tǒng)應(yīng)用三維卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的多種算法進(jìn)行各種圖像處理任務(wù),除了常規(guī)報告結(jié)節(jié)的直徑、密度、體積、平均CT值、惡性概率、早期肺腺癌的浸潤亞型等數(shù)據(jù)外,可以全自動化地完成肺部三維圖像制作。本中心的前期工作已經(jīng)證實其在肺結(jié)節(jié)的檢出及良惡性鑒別以及浸潤亞型預(yù)測方面有一定的診斷價值[8,9],本研究旨在探討AI三維重建輔助規(guī)劃胸腔鏡肺段切除術(shù)的應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 本研究納入蘭州大學(xué)第二醫(yī)院胸外科2022年2月1日至2023年4月30日收治的經(jīng)評估擬行胸腔鏡肺段切除術(shù)的患者,收集病例資料并錄制手術(shù)視頻。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)直徑≤2 cm的周圍型肺結(jié)節(jié),且在結(jié)節(jié)含有磨玻璃成分;(2)肺內(nèi)多發(fā)病變需聯(lián)合切除;(3)妥協(xié)性肺段切除術(shù),即心肺功能較差的高齡患者或無法耐受肺葉切除的患者;(4)術(shù)后病理診斷為前驅(qū)腺體病變或肺癌。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)術(shù)前無完整影像資料者;(2)既往有肺部手術(shù)史;(3)拒絕接受本研究者。

研究共納入90例患者,其中男性32例(35.6%),女性58例(64.4%),平均年齡(53.5±10.6)歲。腫瘤平均最大徑(1.3±0.6)cm,腫瘤位于左側(cè)40例(44.4%),右側(cè)50例(55.6%)。本研究通過蘭州大學(xué)第二醫(yī)院倫理委員會審批(批準(zhǔn)號:2023A-364)。

1.2 研究方法

1.2.1 術(shù)前三維重建圖像的制作及手術(shù)規(guī)劃 將符合納入、排除標(biāo)準(zhǔn)的患者胸部CT的DICOM圖像上傳至AI三維重建系統(tǒng)[點內(nèi)(上海)生物科技有限公司]制作肺三維重建圖像。由手術(shù)醫(yī)生團(tuán)隊觀察圖像并制定手術(shù)方案及完成手術(shù),術(shù)中錄制手術(shù)視頻。術(shù)前規(guī)劃的內(nèi)容主要包括:(1)觀察病變的空間位置,用于術(shù)中病變定位;(2)根據(jù)病變大小、切緣范圍確定需要切除的肺段;(3)規(guī)劃手術(shù)入路(經(jīng)葉裂、經(jīng)前縱隔、經(jīng)后縱隔);(4)觀察肺部動脈、靜脈、支氣管解剖形態(tài)及是否發(fā)生變異;(5)規(guī)劃需選擇性離斷的動脈、靜脈、支氣管及離斷、切除順序。

術(shù)后選取38例患者,使用Mimics 21軟件制作肺三維重建圖像,并將Mimics 21重建圖像、AI三維重建圖像與手術(shù)視頻實際所見進(jìn)行對比,具體包括:(1)術(shù)中實際所見的動脈、靜脈、支氣管在三維重建圖像上是否呈現(xiàn)并統(tǒng)計數(shù)量及準(zhǔn)確率(圖1,圖2);(2)對比兩種方法的三維重建圖像對血管、支氣管的解剖分型是否與術(shù)中實際一致(圖3)。

圖1 三維重建圖像與術(shù)中探查一致。A、B:RS1切除的術(shù)中所見及AI三維重建圖像;C、D:RS8切除的術(shù)中所見及AI三維重建圖像;E、F:LS1+2切除的術(shù)中所見及AI三維重建圖像。Fig 1 The 3D reconstruction was consistent with the intraoperative exploration.A, B: The intraoperative and AI-3D reconstruction images of RS1; C, D: The intraoperative and AI-3D reconstruction images of RS8; E, F: The intraoperative and AI-3D reconstruction images of LS1+2.AI: artificial intelligence; 3D: threedimensional.

圖2 行RS2切除時術(shù)中探查到未被三維重建圖像顯示的動脈。A:術(shù)中探查到的Asc.A2;B:RS2切除的動脈、支氣管三維重建圖像。Fig 2 Intraoperative exploration of an artery that was not shown by 3D reconstruction during RS2 segmentectomy.A: Asc.A2 detected intraoperatively; B: Three-dimensional reconstruction of arteries and bronchus in RS2 resection.

圖3 三種常見的LA1+2的解剖分型。A:A1+2a與A1+2b共干;B:A1+2a、A1+2b、A1+2c三支獨立存在;C:A1+2a與A3共干。Fig 3 Three common anatomic classifications of LA1+2.A: A1+2a is homologous to A1+2b; B: A1+2a, A1+2b, A1+2c exist independently ; C: A1+2a is homologous to A3.

1.2.2 手術(shù)操作 (1)麻醉、體位:患者均采用靜吸復(fù)合全身麻醉,雙腔氣管內(nèi)插管并單側(cè)肺通氣。根據(jù)病變位置確定左或右側(cè)臥位,手術(shù)野常規(guī)消毒鋪巾。(2)手術(shù)切口及入路選擇:手術(shù)均采用單孔或單操作孔胸腔鏡操作,根據(jù)病變的不同位置選擇皮膚切口。常規(guī)探查后根據(jù)三維圖像的規(guī)劃選擇經(jīng)葉裂、前縱隔或后縱隔入路。(3)AI三維重建圖像輔助術(shù)中病變定位:術(shù)者依據(jù)三維重建圖像顯示的肺部病變所在的空間位置初步確定病變位置范圍,術(shù)中可通過比較胸腔解剖標(biāo)志、觀察肺臟層胸膜表面、手指觸摸或器械接觸等進(jìn)一步判斷病變是否位于重建圖像所顯示的位置,并確定擬實際切除的肺段。(4)在三維重建圖像引導(dǎo)下選擇性動脈、靜脈及支氣管離斷:從選定入路依照三維圖像逐步分離解剖出需離斷動脈、靜脈、支氣管并離斷。(5)肺段間平面的確定及靶段切除:在完成選擇性血管支氣管離斷后,使用改良“膨脹-萎陷法”顯示肺段間平面,用直線型切割閉合器沿段間平面行肺段切除。取出肺組織后切開確定病變是否位于其中,判斷是否切緣足夠并送術(shù)中快速冰凍切片檢查。(6)依據(jù)術(shù)中冰凍結(jié)果判斷是否進(jìn)一步行肺葉切除術(shù),并行淋巴結(jié)采樣或系統(tǒng)淋巴結(jié)清掃。常規(guī)行止血、水試驗及胸腔引流管放置,清點紗布及器械無誤后逐層縫合胸壁切口關(guān)胸。

1.2.3 觀察指標(biāo) (1)對于肺部病變位置的確定:記錄根據(jù)三維重建規(guī)劃而切除的具體肺段并明確病變是否位于其中,將此三維圖像對于病變的定位結(jié)果與術(shù)前CT影像科醫(yī)師報告進(jìn)行對比。(2)對于肺支氣管、血管的檢測及分型:為了確定三維圖像是否能夠檢測到手術(shù)中涉及的支氣管、肺動脈、肺靜脈并明確其解剖分型,由兩名胸外科醫(yī)生(其中一名為高級或副高級職稱醫(yī)師)在術(shù)后對手術(shù)視頻及三維重建圖像進(jìn)行評估。當(dāng)鏡頭識別的肺支氣管、血管未在三維圖像中顯示時,將被記錄為“未檢測到”的支氣管、血管。同時對視頻顯示的所能觀察到的支氣管、血管的解剖情況進(jìn)行分型判斷,并分別與兩種方法得到的三維圖像對比評估三維重建影像對于支氣管、血管的解剖分型效能。(3)手術(shù)前規(guī)劃效能:術(shù)前根據(jù)AI肺三維重建圖像規(guī)劃切除的肺段或亞段;擬定手術(shù)最佳入路,包括經(jīng)前縱隔、經(jīng)葉裂及經(jīng)后縱隔入路;規(guī)劃擬切斷的動脈、靜脈和支氣管;規(guī)劃依次切斷結(jié)構(gòu)的順序。術(shù)中錄制完整的手術(shù)視頻,術(shù)后將手術(shù)視頻與肺三維重建圖像進(jìn)行比較。(4)圍手術(shù)期數(shù)據(jù)記錄及隨訪:記錄手術(shù)術(shù)式、切除肺段、術(shù)中是否中轉(zhuǎn)肺葉切除、是否中轉(zhuǎn)開胸以及病理結(jié)果。并對患者是否發(fā)生嚴(yán)重并發(fā)癥、術(shù)后住院天數(shù)、是否出院后1個月再住院及是否出院后1個月死亡進(jìn)行隨訪。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 25.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。將所有患者的人口統(tǒng)計學(xué)信息和基線特征制成表格并進(jìn)行分析,正態(tài)分布的連續(xù)變量用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示,計數(shù)資料以例數(shù)和百分?jǐn)?shù)(%)表示。

2 結(jié)果

2.1 一般資料 90例患者均在AI三維重建規(guī)劃和引導(dǎo)下完成胸腔鏡肺段切除術(shù),患者的一般資料見表1。

表1 患者臨床資料(n=90)Tab 1 The characteristic data of the patients (n=90)

2.2 肺部病變位置的確定 影像科醫(yī)師根據(jù)CT報告對腫瘤位置的具體肺段的準(zhǔn)確性為94.4%(85/90),依據(jù)AI肺三維圖像切除腫瘤所在肺段后,所有病變均在其中,三維重建的準(zhǔn)確率為100.0%(90/90)。

2.3 肺支氣管、血管的檢測及分型結(jié)果 將38例患者的手術(shù)視頻與Mimics 21重建圖像和AI重建圖像對比后發(fā)現(xiàn),96.4%的血管、支氣管(292/303)被AI三維重建所識別,97.7%的血管、支氣管(296/303)被Mimics 21所識別。具體識別的動脈、靜脈、支氣管數(shù)見表2。AI三維重建和Mimics 21重建對于38例患者的血管、支氣管的解剖具體分型的準(zhǔn)確性見表3。兩種方法對支氣管、血管的檢測和解剖分型的效能見表4。

表2 AI三維重建對比Mimics 21重建的檢測效能Tab 2 Detection accuracy between AI and Mimics 21

表3 AI三維重建對比Mimics 21重建的分型效能Tab 3 Classification accuracy between AI and Mimics 21

表4 AI三維重建及Mimics21重建的規(guī)劃準(zhǔn)確性分析Tab 4 Overall accuracy between AI and Mimics 21

2.4 AI三維重建的術(shù)前規(guī)劃效能 使用AI三維重建在術(shù)前完成患者的肺三維圖像進(jìn)行手術(shù)規(guī)劃并術(shù)中引導(dǎo),對切除靶段、手術(shù)入路、擬切斷的動脈、靜脈、支氣管均可達(dá)到一定的規(guī)劃效果,見表5,總術(shù)前規(guī)劃與術(shù)中操作一致率為68.4%(26/38)。

表5 AI三維重建術(shù)前規(guī)劃與術(shù)中操作的一致性分析Tab 5 Consistency analysis between preoperative planning of AI 3D reconstruction and intraoperative operation

2.5 手術(shù)數(shù)據(jù)及隨訪 本研究中90例患者均順利完成手術(shù),其中行單純肺段切除57例(63.3%),聯(lián)合亞段切除33例(36.7%)。術(shù)中中轉(zhuǎn)開胸1例(1.1%),中轉(zhuǎn)切除肺葉4例(4.4%),平均術(shù)后住院天數(shù)(4.1±1.8)d,無術(shù)后嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生,無出院后1個月再住院病例,無出院后1個月死亡病例。

3 討論

近年來,隨著肺癌早期篩查的普及以及肺結(jié)節(jié)診療理念的不斷發(fā)展,以肺結(jié)節(jié)為表現(xiàn)形式的早期肺癌檢出率逐年增加。肺段切除術(shù)對于早期肺癌(限T1bN0)的治療是安全且有效的,預(yù)示著肺段切除術(shù)或許在未來有望取代肺葉切除術(shù)成為部分早期肺癌的“金標(biāo)準(zhǔn)”手術(shù)治療方式。而由于肺段切除術(shù)較肺葉切除、肺楔形切除難度更大,隨著肺段切除術(shù)的廣泛開展,臨床中亟需一種方便快捷、有效安全的方法來輔助規(guī)劃肺段切除術(shù)。我們所使用的AI三維重建系統(tǒng)在準(zhǔn)確性方面取得了與傳統(tǒng)三維重建軟件相當(dāng)?shù)慕Y(jié)果,同時操作簡便、學(xué)習(xí)成本低,極大地省去了外科醫(yī)生術(shù)前用于制作三維重建圖像的時間,在減輕負(fù)擔(dān)的同時提升了外科醫(yī)生的工作效率。

在本研究中,我們觀察了AI三維重建對比影像科醫(yī)師對于肺部病變的定位效能,AI三維重建用于肺段切除術(shù)術(shù)前規(guī)劃的效能,AI三維重建對比Mimics 21軟件對于肺部支氣管、血管的解剖識別及解剖分型效能,以及觀察了使用此AI三維重建軟件規(guī)劃完成手術(shù)的短期安全性。我們在此將分別展開討論。

早期肺癌的病灶體積較小且常需要進(jìn)行肺楔形切除或肺段切除術(shù)治療,在術(shù)中常難以僅通過肉眼觀察或觸摸等方法就能輕松定位。有研究[10]報道術(shù)中僅憑借手指觸摸或者通過器械滑行定位病灶的成功率僅為30%。因此,術(shù)前輔助病變定位是十分必要的。目前臨床中常用的術(shù)前輔助定位方法有:CT引導(dǎo)下經(jīng)皮穿刺輔助定位技術(shù),包括:經(jīng)皮穿刺Hook-wire定位法[11,12]、經(jīng)皮穿刺液體材料注射定位法等[13]、支氣管鏡下穿刺輔助定位技術(shù)(包括:電磁導(dǎo)航支氣管鏡下穿刺定位技術(shù)[14])以及基于CT的三維重建輔助定位。這些方法各具優(yōu)點同時也均有一定不足,目前CT引導(dǎo)下經(jīng)皮穿刺輔助定位技術(shù)因其操作簡單、手術(shù)時間短、成功率高、費用低廉,已成為臨床最常用的術(shù)前定位方式。但其存在操作后氣胸、出血、定位失敗等風(fēng)險及并發(fā)癥,定位后患者應(yīng)盡快進(jìn)行手術(shù)。而電磁導(dǎo)航支氣管鏡下穿刺定位技術(shù)雖并發(fā)癥較少并且更為安全,同時可以定位到解剖學(xué)上更難穿刺的部位,但因為其對于氣管鏡操作、麻醉的要求較高,同時費用高昂,在臨床中難以推廣。

在此背景下,基于CT的三維重建輔助定位法成為了準(zhǔn)確性及安全性兼顧的一種定位方法。李響等[15]基于肺三維圖像提出了病變距肺門深度百分比作為判定標(biāo)準(zhǔn)的概念。這一概念的提出,使得結(jié)節(jié)位置的描述更加客觀,最終研究結(jié)果也同樣認(rèn)為基于深度比的肺結(jié)節(jié)三維位置定義方法較傳統(tǒng)二維定義方法更為精確,有助于亞肺葉切除術(shù)術(shù)前規(guī)劃。

在本研究中,我們對比了影像科醫(yī)師基于胸部CT對病變所在肺段的診斷能力與三維重建方法的定位效能。通過對胸部CT圖像的觀察對肺部病變所在肺段進(jìn)行判斷并非一件困難的任務(wù),絕大多數(shù)影像醫(yī)師及胸外科醫(yī)師均能通過病例資料得出準(zhǔn)確結(jié)果。但在分析影像醫(yī)師定位錯誤的5例病例后,我們發(fā)現(xiàn)對于遠(yuǎn)離段支氣管的病變即外周性結(jié)節(jié),尤其是位于兩相鄰肺段之間的病變,僅通過胸部CT去判斷病變所在肺段仍是具有挑戰(zhàn)的,而對于病變所在亞段的判斷將會更難(圖4)。得益于AI三維重建算法的穩(wěn)定性,在計算機自動地識別出胸部CT中的病變后,可將病變準(zhǔn)確無誤地呈現(xiàn)在三維圖像中,并且在完成該肺段手術(shù)切除后,90例患者的病變均位于三維圖像呈現(xiàn)的肺段之中,準(zhǔn)確率可達(dá)100.0%。

圖4 結(jié)節(jié)位于RS1與RS3之間,行RS1b+RS3切除后,結(jié)節(jié)位于切除肺組織中。A:右肺上葉磨玻璃結(jié)節(jié)1例;B:氣管、結(jié)節(jié)、肺段的AI三維重建圖像;C:手術(shù)切除RS1b+RS3;D:切除肺剖面可見病變。Fig 4 The nodule was located between RS1 and RS3, and after RS1b+RS3 resection, the nodule was located in the resected lung tissue.A:One case of ground glass nodule in upper lobe of right lung; B: AI 3D-reconstruction of bronchus, nodule and lung segments; C: RS1b+RS3 was resected; D: Resection of lung profile shows lesion.

除用于術(shù)前病變的定位外,多項研究及指南[16,17]均已提及三維重建可用于肺段切除術(shù)的術(shù)前規(guī)劃,但少有文獻(xiàn)研究術(shù)前三維重建規(guī)劃對實際手術(shù)操作規(guī)劃的具體效能,且目前尚無對于三維重建準(zhǔn)確性和用于規(guī)劃時一致性的客觀評價標(biāo)準(zhǔn)。本研究中我們嘗試提出了一些觀察指標(biāo)用于評估三維重建軟件。我們發(fā)現(xiàn),使用此三維重建圖像進(jìn)行術(shù)前規(guī)劃可以很好地幫助術(shù)者明確操作過程,幫助術(shù)者在選擇操作入路、擬定切除肺段及判斷離斷動脈、靜脈、支氣管,對減少手術(shù)中解剖結(jié)構(gòu)的判斷、避免過度解剖、最終縮短手術(shù)時間有著很大的幫助。

本研究中的總離斷結(jié)構(gòu)及順序一致率為68.4%(26/38),分析那些未能按照術(shù)前規(guī)劃完成手術(shù)的病例后,我們發(fā)現(xiàn)影響術(shù)中不能按照規(guī)劃進(jìn)行手術(shù)的主要原因常包括:(1)三維重建對于血管、支氣管識別、解剖分型發(fā)生錯誤;(2)患者葉裂發(fā)育不良或胸腔內(nèi)存在廣泛黏連;(3)淋巴結(jié)較難分離導(dǎo)致離斷血管、支氣管時無法通過單一方向進(jìn)行處理等。因此即使三維重建術(shù)前規(guī)劃可以幫助術(shù)者準(zhǔn)確選定最佳手術(shù)方案及精準(zhǔn)判斷需離斷的結(jié)構(gòu),仍無法對術(shù)中的一些特殊情況(如黏連、葉裂發(fā)育、淋巴結(jié)情況)進(jìn)行預(yù)判,需要術(shù)者依據(jù)術(shù)中探查情況進(jìn)行手術(shù)決策。本研究所使用的AI軟件暫無法直接提供手術(shù)規(guī)劃方案,仍需手術(shù)醫(yī)生觀察三維圖像并結(jié)合手術(shù)學(xué)相關(guān)知識進(jìn)行手術(shù)方案的制定。隨著本項研究的進(jìn)一步深入及AI的發(fā)展,在未來或許可直接由AI制定肺段切除的手術(shù)方案,實現(xiàn)更加智能化的醫(yī)療。

為了評估AI三維重建軟件的準(zhǔn)確性,我們將術(shù)中所能觀察到的解剖結(jié)構(gòu)進(jìn)行記錄,并在AI三維重建和Mimics 21軟件重建中觀察是否正確呈現(xiàn)。Mimics 21和AI三維重建這兩種方法的檢測準(zhǔn)確率和分型準(zhǔn)確率分別可以達(dá)到89.5%、84.2%和92.1%、89.5%,總準(zhǔn)確率為71.1%和76.3%,這與既往一些三維重建相關(guān)研究得出的結(jié)果[18,19]也是相近的。分析重建軟件對動靜脈數(shù)量重建結(jié)果不一致的原因主要在于重建目標(biāo)的直徑過小。既往的文獻(xiàn)報道這些未能重建出的解剖結(jié)構(gòu)直徑絕大多數(shù)在2 mm以下。

為了評估AI三維重建輔助胸腔鏡肺段切除的安全性,我們記錄了所有患者的相關(guān)圍手術(shù)期數(shù)據(jù),包括:是否術(shù)中中轉(zhuǎn)開胸、是否中轉(zhuǎn)肺葉切除、術(shù)后住院時間、是否1個月內(nèi)再住院以及是否1個月內(nèi)死亡。在本研究的90例患者中,有1例患者因為術(shù)區(qū)淋巴結(jié)鈣化且黏連致密導(dǎo)致動脈分離阻斷困難,繼續(xù)腔鏡操作風(fēng)險較大,遂中轉(zhuǎn)開胸,最終完成LS1+2切除,術(shù)后分析血管、支氣管解剖均與AI三維重建一致。另有4例患者在術(shù)中切除肺段后繼續(xù)行肺葉切除術(shù),其中1例剖開肺組織后見切緣不足2 cm,1例可見侵犯支氣管,術(shù)后與三維重建圖像對比可見解剖結(jié)構(gòu)一致,但對于切緣與靶段規(guī)劃存在判斷失誤,僅切除肺段不能滿足R0切除要求。另2例因術(shù)中冰凍提示腫瘤侵犯臟層胸膜而繼續(xù)行肺葉切除。

本研究未具體對比兩種重建方法制作三維圖像具體所需時間,但相較于傳統(tǒng)三維重建軟件,AI三維重建軟件的操作簡便,功能更加豐富。僅需要將患者的胸部CT的DICOM文件導(dǎo)入AI系統(tǒng)中即可得到肺三維重建圖像,不再需要既往重建軟件人工進(jìn)行病變、支氣管、血管、肺葉肺段分界、安全切緣等逐個重建,省去了動脈、靜脈的識別區(qū)分等復(fù)雜過程,極大地減少了醫(yī)生對于傳統(tǒng)重建軟件的學(xué)習(xí)成本和制圖過程的時間成本。而本研究所使用的AI三維重建以及Mimics 21軟件三維重建軟件均只用于科學(xué)研究,暫未正式投入臨床使用,因此未增加患者診療期間的額外費用。在AI三維重建正式應(yīng)用于臨床診療后,我們將對AI重建對患者診療費用方面的影響展開進(jìn)一步討論。

綜上所述,本研究所使用的AI三維重建系統(tǒng)對于胸腔鏡肺段切除術(shù)的術(shù)前規(guī)劃和術(shù)中輔助引導(dǎo)具有很大幫助,較Mimics 21軟件擁有相當(dāng)?shù)臏?zhǔn)確性,同時可極大程度地省去外科醫(yī)生用于制圖的時間,在未來的數(shù)字化、精準(zhǔn)化、個體化醫(yī)療中,有著很大的推廣價值。本研究存在一定的局限,如未設(shè)置對照組,進(jìn)而觀察術(shù)中時間、出血及并發(fā)癥發(fā)生情況,也并未對所有患者的遠(yuǎn)期療效、遠(yuǎn)期復(fù)發(fā)和生存情況進(jìn)行隨訪,今后還需開展更深入的研究進(jìn)一步探索。

Competing interests

The authors declare that they have no competing interests.

Author contributions

Zheng ZZ, Ren MY and Li B conceived and designed thestudy.Zheng ZZ performed the experiments.Yang JB, Wei XP, Song TN, Meng YQ participated in the completion of the operations.Zheng ZZ, Chen YZ, Liu Q analyzed the data.All the authors had access to the data.All authors read and approved the final manuscript as submitted.

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