1、背景：
　　 肝臟腫瘤以惡性為主，其中最為常見的是肝細(xì)胞肝癌。肝細(xì)胞肝癌是世界第五大常見腫瘤，也是第三大最容易致死的腫瘤。手術(shù)切除是目前最為有效的治療方法，然而，大部分肝癌患者伴有肝硬化，其肝功能儲(chǔ)備缺乏，再生能力下降，導(dǎo)致術(shù)后肝衰竭的風(fēng)險(xiǎn)大大增加。所以，如何選擇合適的手術(shù)方式，最大限度的保留術(shù)后功能肝體積成為目前關(guān)注的焦點(diǎn)。
　　 肝靜脈、門靜脈的走行對(duì)于肝臟腫瘤手術(shù)方式的選擇極為重要，其走行和分布有較大的個(gè)體化差異，

2、肝切除術(shù)后靜脈引流不暢是肝功能不全的重要影響因素。此外，肝癌有沿門靜脈播散的傾向，是肝內(nèi)復(fù)發(fā)最重要的危險(xiǎn)因素。因此，術(shù)前準(zhǔn)確的評(píng)估靜脈系統(tǒng)的走行及分布情況對(duì)于保證術(shù)后保留完整流入流出道、完整移除受累的門靜脈系統(tǒng)格外重要，也是最大限度保留術(shù)后功能肝體積的前提。
　　 CT、MRI等影像學(xué)檢查方法可提供關(guān)于腫瘤浸潤(rùn)、肝臟重要管道走行的有效信息。近期，有報(bào)道通過觀察CT肝靜脈走行選擇合適手術(shù)方式避免了術(shù)后肝淤血的發(fā)生。此外，也有研究通

3、過術(shù)中超聲觀察肝靜脈走行最大限度地保留了肝體積。上述研究對(duì)于減少肝切除術(shù)后并發(fā)癥及肝衰竭的發(fā)生提供了較好的方法，然而器官的連續(xù)性、直觀性依然不能得到很好的解決?，F(xiàn)今手術(shù)對(duì)可視化的需求越來越高，三維重建在肝臟外科的應(yīng)用也越來越廣泛。在國家“863”等科研項(xiàng)目支持下，本研究運(yùn)用自行研發(fā)的醫(yī)學(xué)圖像三維可視化系統(tǒng)(medical imagethree-dimensional visualization system，MI-3DVS)，基于活人體

4、的肝臟薄層CT圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行快速準(zhǔn)確的三維重建，可在虛擬可視的情況下立體、直觀的顯示個(gè)體化靜脈系統(tǒng)的走行、分布及其與病灶的相互關(guān)系，根據(jù)肝內(nèi)門靜脈和肝靜脈走行分布個(gè)體化劃分肝段定位腫瘤，運(yùn)用可視化仿真手術(shù)系統(tǒng)對(duì)肝臟腫瘤進(jìn)行仿真切割及體積計(jì)算，為外科醫(yī)師行小塊或大塊肝切除的術(shù)式選擇時(shí)提出一種安全可行的新方法。不僅改進(jìn)了肝臟腫瘤疾病的傳統(tǒng)診斷方式，術(shù)前仿真手術(shù)還指導(dǎo)了實(shí)際手術(shù)操作，使更多正常肝組織得以保留，減少術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生，具有顯著的臨床

5、實(shí)用價(jià)值。
　　 目的：
　　 1、研究MI-3DVS重建個(gè)體化數(shù)字化肝靜脈、門靜脈的成像特點(diǎn)及變異情況;
　　 2、研究肝靜脈、門靜脈變異對(duì)肝臟分段的影響;
　　 3、比較研究基于三維圖像的手術(shù)規(guī)劃與基于CT圖像的手術(shù)規(guī)劃指導(dǎo)肝切除術(shù)的臨床效果。
　　 4、仿真手術(shù)與真實(shí)手術(shù)的相互指導(dǎo)研究。
　　 方法：
　　 1.研究對(duì)象
　　 這個(gè)回顧性分析包括2008.06至201

6、2.09本中心在MI-3DVS指導(dǎo)下進(jìn)行的81例肝切除術(shù)，其中男性61例，女性20例。年齡中位數(shù)為46歲，范圍12-81。肝細(xì)胞癌66例，肝膽管細(xì)胞癌3例，肝細(xì)胞腺瘤1例，肝臟局灶性結(jié)節(jié)性增生4例，肝海綿狀血管瘤7例，其中41例伴有肝硬化。所有患者肝功能Child-Pugh分級(jí)為A級(jí)，惡性腫瘤患者無肝門部及遠(yuǎn)處淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移，無臨近器官的侵犯，無遠(yuǎn)處器官轉(zhuǎn)移，無其他臟器器質(zhì)性病變。所有患者均術(shù)前行64排螺旋CT增強(qiáng)掃描。
　　 2.

7、設(shè)備和材料
　　 (1)64排螺旋CT（PHILIPS BRILLIANCE64排螺旋CT掃描儀，探測(cè)器組合為0.625mm×64）及其后處理工作站Mxview（南方醫(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院影像中心）;(2)雙筒高壓注射器及造影劑;(3)惠普刀片式服務(wù)器;(4)計(jì)算機(jī)(CPU:4×Xeon2.8 GHz、主板:X6DAL-XG、內(nèi)存:4×DDR2，400，2.0 G、顯卡:QuadroFX2000、硬盤:金鉆九代/6Y120P0250G

8、、顯示器:FP71G17寸寬屏顯示器、操作系統(tǒng):Windows XP);(5) DICOM CT圖片查看器;(6) ACDSee10.0圖片處理及轉(zhuǎn)換軟件;(7)腹部醫(yī)學(xué)圖像三維可視化系統(tǒng)(MI-3DVS)(8) FreeFormModeling System及其自帶的PHANTOM設(shè)備。
　　 3.CT數(shù)據(jù)采集所用參數(shù)，數(shù)據(jù)的分割，及肝臟和脈管系統(tǒng)的三維重建方法見文獻(xiàn)(方馳華，等.數(shù)字醫(yī)學(xué)技術(shù)在肝癌外科治療中的應(yīng)用價(jià)值[J].

9、中華外科雜志，2009，47(7):523-6)。
　　 4.個(gè)體化肝臟分段
　　 根據(jù)患者肝靜脈、門靜脈特點(diǎn)以“第一肝段有獨(dú)立的血供及血液引流”為原則，以Couinaud分段為參考行個(gè)體化分段，將肝臟分為8個(gè)段。若出現(xiàn)肝右后靜脈變異，且右后靜脈位于門靜脈右支平面以上，則以右后靜脈為段邊界繼續(xù)分段，右半肝將多分出2個(gè)段，肝臟可分為10個(gè)段;若右后靜脈位于門靜脈右支平面以下，則右半肝將多分出1個(gè)段，肝臟可分為9個(gè)段。若出現(xiàn)

10、Ⅳ段肝靜脈，則以Ⅳ段肝靜脈為段邊界，將左內(nèi)葉分為2個(gè)段，肝臟可分為9個(gè)段。若同時(shí)出現(xiàn)肝右后靜脈及Ⅳ段肝靜脈，分段原則同上，肝臟可分為10個(gè)段或11個(gè)段。將劃分好的每一肝段配以不同的顏色加以區(qū)分。
　　 5.仿真切割和實(shí)際手術(shù)
　　 從不同角度和平面立體觀察三維模型中肝靜脈系統(tǒng)及門靜脈系統(tǒng)的分布及變異情況，組合觀察血管與病灶和周圍組織的關(guān)系，在完全可視化的情況下運(yùn)用可視化仿真手術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行仿真切割。當(dāng)有三段或者更多肝段需要切

11、除時(shí)（按照經(jīng)典Couinaud分段方法的肝段數(shù)量），我們認(rèn)為是大塊肝切除，當(dāng)切除小于兩段時(shí)（按照經(jīng)典Couinaud分段方法的肝段數(shù)量），我們認(rèn)為是小塊肝切除。對(duì)評(píng)估可行小塊肝切除術(shù)的患者，按照個(gè)體化分段中腫瘤位置劃定預(yù)切線行解剖性肝段切除或非解剖性局部切除，因預(yù)切除肝臟體積較小，無殘肝體積過小的影響，可不予體積計(jì)算;對(duì)需行大塊肝切除術(shù)者，在保證殘肝充足流入流出道的前提下選擇手術(shù)切面，進(jìn)行仿真切割及體積計(jì)算，得出各種仿真術(shù)式殘肝體積百分

12、比(殘肝體積百分比=殘肝體積/功能肝體積×100％)。若仿真解剖性肝段切除術(shù)后剩余肝體積百分比小于50％（伴有肝硬化患者），則需根據(jù)腫瘤位置以及與周圍血管的毗鄰關(guān)系，改行非解剖性肝切除，而不以肉眼腫瘤邊界2cm為切除線，在最大限度減少瘤細(xì)胞負(fù)荷的情況下保留更多的正常肝臟組織，保證圍手術(shù)期患者安全性，而且保證剩余肝臟的各個(gè)完整或不完整的肝段都有各自的血液供應(yīng)和回流通道，避免術(shù)后發(fā)生缺血壞死或淤血。這種情況下若測(cè)得剩余肝體積百分比大于等于5

13、0％，則實(shí)際手術(shù)按此方案進(jìn)行，若不足50％，則放棄手術(shù)切除。對(duì)照術(shù)中實(shí)際解剖情況，指導(dǎo)手術(shù)操作。通過實(shí)際手術(shù)，對(duì)比術(shù)前三維與術(shù)中解剖所見，術(shù)前仿真手術(shù)與實(shí)際手術(shù)操作情況，評(píng)價(jià)3D技術(shù)指導(dǎo)肝切除術(shù)的臨床應(yīng)用價(jià)值。
　　 6.隨訪與統(tǒng)計(jì)
　　 所有病理證實(shí)為惡性的腫瘤患者每3個(gè)月門診或住院行甲胎蛋白(AFP)和肝臟超聲檢查來監(jiān)控復(fù)發(fā)，懷疑復(fù)發(fā)的患者通過增強(qiáng)CT確診?；颊咧凶疃屉S訪時(shí)間為3個(gè)月，生存時(shí)間統(tǒng)計(jì)從手術(shù)時(shí)間至最后一次

14、隨訪時(shí)間或至2012年12月25日。生存率采用Life Table（壽命表法）來分析，使用的統(tǒng)計(jì)軟件是SPSS13.0。
　　 結(jié)果：
　　 1.肝靜脈、門靜脈變異情況
　　 肝靜脈、門靜脈重建模型清晰、逼真、立體感強(qiáng)。在81例重建中，肝左靜脈和肝中靜脈共干的情況占大多數(shù)(50/81，61.7％)，其余病例數(shù)均為肝左、肝中、肝右靜脈分別匯入下腔靜脈。有24人(29.6％)的肝右靜脈為一細(xì)小的短支，但均有周圍肝靜脈

15、代償性引流，其中10人(12.3％)出現(xiàn)粗大的肝右后下靜脈，8人(9.9％)出現(xiàn)副肝右靜脈，6人(7.4％)有發(fā)達(dá)的肝中靜脈代償引流右肝血液從而保證了肝血流的引流充分。共34(41.9％)人出現(xiàn)了Ⅳ段肝靜脈，其中18人(22.2％)的Ⅳ段肝靜脈匯入肝左靜脈，12人(14.8％)匯入肝中靜脈，4人(4.9％)直接匯入下腔靜脈。觀察門靜脈0-2級(jí)分支，門靜脈共可分為4種類型:Ⅰ型為常見型，64例，門靜脈主干在肝門處分為左支和右支;Ⅱ型，10

16、例，門靜脈主干在肝門處呈三叉狀直接分為左支、右前支和右后支;Ⅲ型，6例，門靜脈左支和右前支共干從主干分出，右后支單獨(dú)從主干發(fā)出;Ⅳ型，1例，門靜脈左支水平段缺如。
　　 2.個(gè)體化數(shù)字化肝臟分段情況
　　 單獨(dú)顯示肝臟、肝靜脈、門靜脈的3D模型，依據(jù)患者肝靜脈、門靜脈本身的生長(zhǎng)特點(diǎn)及在肝臟占位的影響下所起的特異性變化進(jìn)行肝臟個(gè)體化分段。其中符合傳統(tǒng)Couinaud肝臟分段法分成8段的病例有42例，由于Ⅳ段靜脈、右后下靜脈

17、的出現(xiàn)將肝臟分成11段的有1例，分成10段的有6例，分成9段的有31例;因?yàn)楦蝺?nèi)占位侵蝕、擠壓等造成門靜脈部分分支萎縮、不顯影等原因?qū)⒏闻K分成7段的有1例。
　　 3.實(shí)際手術(shù)規(guī)劃
　　 觀察3D模型中腫瘤與肝臟、肝靜脈、門靜脈關(guān)系，重建結(jié)果準(zhǔn)確地顯示了肝臟腫瘤的大小、部位、形態(tài)、空間的立體位置、與肝內(nèi)和周圍血管的關(guān)系，個(gè)體化肝臟分段結(jié)果為精細(xì)肝切除提供了空間立體結(jié)構(gòu)信息?；诹Ⅲw直觀的三維重建結(jié)果，5例CT評(píng)估為需行大

18、塊肝切除術(shù)的患者經(jīng)三維重建評(píng)估后認(rèn)為可行小塊肝切除術(shù)。共有57例患者行小塊肝切除術(shù)，按照個(gè)體化分段中腫瘤位置劃定預(yù)切線，在三維重建指導(dǎo)下行解剖性肝段或非解剖性局部切除。24例行大塊肝切除術(shù)，其中10例患者行解剖性半肝切除術(shù)，1例患者術(shù)前3D評(píng)估行右半肝切除術(shù)，術(shù)中行非解剖性右半肝+尾狀葉切除，另有1例行非解剖性半肝切除，體積計(jì)算顯示中位殘肝體積比為52％(范圍，40％-82％);12例行非解剖性相對(duì)縮小的肝切除術(shù)，體積計(jì)算顯示中位殘肝體

19、積比為55％(范圍，44％-79％);7例無伴肝硬化的患者殘肝體積比均在40％-48％之間，評(píng)估可耐受手術(shù)。
　　 4.基于三維圖像的手術(shù)規(guī)劃與基于CT圖像的對(duì)比基于三維圖像的手術(shù)規(guī)劃結(jié)果與實(shí)際手術(shù)方式相符率為98.7％(80/81)，基于CT圖像的手術(shù)規(guī)劃結(jié)果與實(shí)際手術(shù)方式相符率為82.7％(67/81)。利用配對(duì)x2檢驗(yàn)得出p＜0.05(雙側(cè))，差異顯著，即基于三維圖像的手術(shù)規(guī)劃準(zhǔn)確率顯著優(yōu)于基于CT圖像的手術(shù)規(guī)劃。

20、　　 5.實(shí)際手術(shù)及隨訪
　　 90天死亡率為0，5例惡性腫瘤患者失隨訪，惡性腫瘤患者中，行小塊肝切除者1年生存率83％，行相對(duì)縮小的大塊肝切除者1年生存率77％，常規(guī)大塊肝切除術(shù)者1年生存率75％。在MI-3DVS實(shí)時(shí)指導(dǎo)下，術(shù)中可以依靠位置及管徑大小輕易識(shí)別目標(biāo)區(qū)域的靜脈，仿真切除中預(yù)切除區(qū)域的靜脈都已被標(biāo)注，可以用這些結(jié)構(gòu)來追蹤手術(shù)進(jìn)程。實(shí)際手術(shù)按照仿真切除進(jìn)行，醫(yī)師可以預(yù)測(cè)腫瘤位置，增加對(duì)靜脈的控制，也確保了圍繞腫瘤的

21、安全切緣。所有患者均實(shí)現(xiàn)RO切除。術(shù)后12例(14.8％)患者出現(xiàn)并發(fā)癥，均為胸腔積液，需放置胸腔閉式引流管進(jìn)行治療。術(shù)后CT復(fù)查無肝淤血征象，術(shù)后均未見肝功能衰竭發(fā)生。
　　 結(jié)論：
　　 1.基于64排螺旋CT增強(qiáng)掃描的數(shù)據(jù)集，使用MI-3DVS進(jìn)行數(shù)字化三維重建速度快、效果好，肝靜脈及門靜脈模型清晰、逼真、立體感強(qiáng)、可根據(jù)需要進(jìn)行隨意旋轉(zhuǎn)、透明化等操作;可在術(shù)前評(píng)估個(gè)體化肝靜脈、門靜脈變異情況，在手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、手術(shù)

22、方式的選擇以及在臨床教學(xué)等方面都有很大的應(yīng)用價(jià)值。
　　 2.3D技術(shù)的應(yīng)用可避免部分基于二維CT的手術(shù)設(shè)計(jì)導(dǎo)致的剩余肝組織發(fā)生潛在血運(yùn)障礙的風(fēng)險(xiǎn)，利用MI-3DVS進(jìn)行三維重建可精確直觀反映肝臟內(nèi)部病灶及其周圍正常肝臟組織與肝靜脈及門靜脈的關(guān)系，個(gè)體化肝臟分段可直觀顯示腫瘤位置，為精確肝切除奠定了基礎(chǔ)，在小塊或大塊肝切除術(shù)中為最佳手術(shù)方式的選擇提供了直觀的依據(jù)，可以降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)，最大限度保留正常肝臟組織，防止術(shù)后肝衰竭的發(fā)生。