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三维重建技术在单孔胸腔镜肺手术中的应用效果

2024-02-21 77 上传者：管理员

摘要：目的:通过观察单孔胸腔镜肺手术中三维重建组和非重建组手术相关指标方面的差异，评估术前三维重建技术对单孔胸腔镜肺手术相关指标的影响。方法:回顾性研究2020年05月至2021年12月期间连续164例接受单孔胸腔镜肺叶切除术的患者的临床资料，根据其术前是否实施CT三维重建分为重建组(75例)和非重建组(89例)。比较两组术中情况和术后结果，评估指标包括手术时间、出血量、中转多孔或开胸、术后疼痛、术后并发症等结果方面的差异。结果:两组患者性别、年龄、病变肺叶位置及术前肿瘤分期等基本情况具有可比性(P>0.05)。重建组手术时间、术中出血量、中转多孔或开胸比率低于非重建组(P<0.05);两组患者术中淋巴结清扫数目、术后疼痛、术后引流量、术后并发症等差异无统计学意义(P>0.05)。结论:术前个体化的胸廓、支气管和肺血管三维重建有助于安全有效地实施单孔胸腔镜手术，减少术中出血并降低中转开胸的比率。

关键词：
U-VATS
三维重建
切口选择
单孔胸腔镜
肺癌
路径规划
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胸腔镜手术作为胸外科一种手术方式已经成为肺癌根治的常规术式，其安全性和有效性已经获得广泛认可[1]。开始于2011年的单孔胸腔镜(uniportal video-assisted thoracoscopic surgery, U-VATS)肺癌根治术，实现了从多孔到单孔的迭代，成为微创肺叶切除术的又一里程碑事件。与传统的多孔胸腔镜相比，单孔胸腔镜手术创伤更小、术后疼痛减轻、住院时间更短，且不影响肿瘤治疗原则[2,3]。但是，单孔胸腔镜手术对外科医生及其助手的手术要求较高，特别是在支气管和血管变异、肺裂发育不良、肺门淋巴结钙化的情况下，可能导致较严重的并发症[4,5] 。本文总结术前个体化的三维重建技术在单孔肺叶切除术中的经验，以期提高单孔手术的安全性和有效性，相关数据总结如下。

1、资料和方法

1.1 一般资料

收集2020年05月至2021年12月在我院胸心外科行单孔胸腔镜肺叶切除术手术的患者病例资料。入选病例按以下标准纳入研究：(1)术前评估心肺功能可耐受手术，无远处转移；(2)术前患者未进行抗肿瘤治疗，包括放化疗、靶向治疗、免疫治疗或中医中药治疗；(3)术前患者无凝血功能异常或出血性疾病；(4)术前患者无胸背部慢性疼痛病史；(5)治疗符合相关指南要求，实施了单孔胸腔镜肺叶切除+淋巴结清扫或初始手术为单孔胸腔镜手术、术中因故改为多孔或开放手术；(6)术后病理证实原发性肺癌。排除标准：(1)既往有胸腔手术病史；(2)术前评估为探查性手术或非肺叶切除术；(3)同期双侧肺部手术；(4)术中胸腔广泛黏连，松解黏连时间大于5 min。按照以上标准，本研究共纳入164例病例，根据其术前是否实施CT三维重建分为重建组(75例)和非重建组(89例)。两组患者一般情况见表1。

1.2 术前三维重建方案

患者术前行胸部增强CT扫描，将薄层CT的图像结果以DICOM格式导入Mimics系统并完成三维重建，三维重建的结果包含胸壁、胸廓(肋骨)、支气管、肺动脉静脉和肺肿瘤。对于每个病例，手术医生团队根据目标肺叶支气管和血管特点确定手术切口所在肋间隙和切口部位，并在三维重建图像中标记进胸点的体表部位，根据体表标志确认具体切口部位(图1)。术中根据术前重建的部位在患者体表标记并实施手术，手术切口位于第4～6肋间，切口长3～4 cm。本重建由作者自行完成，不增加患者费用。

非重建组术前未行三维重建，依据相关专家共识[6]实施单孔胸腔镜肺癌根治手术，具体为：切口位于腋前线与腋中线之间，长度3～4 cm, 右上肺叶切除选择第4或第5肋间，其余肺叶切除选择第5肋间。

图1 术前三维重建程序阅读CT明确病变部位

1.3 手术方法

两组患者术前准备、使用的器械相同。患者取健侧卧位、患侧在上，腰部垫高，采用双腔气管插管、静吸复合全身麻醉，术中健侧单肺通气。术中探查肺裂发育良好者，先处理叶裂，然后依据肿瘤无瘤化切除原则按静脉、动脉、支气管的顺序处理；叶裂发育不佳者先游离肺门前后纵隔胸膜、处理肺静脉并由表及里进行游离和离断。对于肺静脉、叶支气管和粗大的肺动脉，以直线切割缝合器离断；对于细小的肺动脉分支，以丝线双重结扎近心端后离断。上叶和中叶手术，先行肺叶切除、再清扫淋巴结，下叶手术先清扫纵隔淋巴结再行肺叶切除术。具体术式参考作者之前的研究中的描述[7]。

1.4 数据统计

本研究中统计数据包括患者性别、年龄、吸烟史、体质量指数(BMI)、肿瘤部位、术前基础疾病、术后病理、手术时间、术中出血量、淋巴结清扫数目、中转多孔或开胸比率、术后引流量、胸管拔管时间、术后并发症、术后3天疼痛评分等。其中疼痛评分采用视觉模拟评分(vision analogue score, VAS),分为0～10分。

1.5 统计学方法

所有数据采用SPSS 21.0统计学软件进行统计分析，先将数据录入SPSS 21.0统计软件进行整理及审核，符合正态性的计量资料，组间比较采用t检验；计数资料用χ2检验，多个小组的计数资料采用行×列表χ2检验，所有检验均为双侧检验。P<0.05 为差异具有统计学意义。

2、结果

2.1 术前基本情况

重建组与非重建组患者性别、年龄、BMI、吸烟史、病变部位及病理类型等比较，差异无统计学意义(P>0.05),具体统计数据见表1。

表1 两组患者术前基本情况

2.2 手术观察指标

重建组在手术时间、术中出血量和中转多孔方面优于非重建组，差异有统计学意义(P<0.05);两组患者在淋巴结清扫数目、术后24小时引流量、拔管时间、术后疼痛评分等方面差异无显著性(P>0.05)。两组患者围术期观察指标见表2。

3、讨论

近年来，单孔胸腔镜手术已被越来越多的胸外科医生和患者所采用和接受[8,9]。单孔胸腔镜手术相对于多孔胸腔镜而言，切口更少，对肋间神经的干扰更小，更能体现胸腔镜技术微创、美观的优势[10,11]。然而，对于熟悉了多孔胸腔镜操作的医生而言，单孔胸腔镜手术具有一定的挑战性，由于手术切口的减少和手术空间的限制[12],镜头与腔镜器械以及器械与器械之间会彼此干扰。在实施单孔手术时，外科医生被迫离开他们的舒适区，并改变他们的一些手术习惯，特别是在处理肺血管时，若切割缝合器置入角度不佳，容易造成血管撕裂，造成大出血[13],给后续操作带来很大困难。目前有相关专家共识指导临床操作[6],这对临床医生开展单孔胸腔镜手术具有重要的指导意义，但从另一方面而言，患者的个体差异较大，血管变异较多，专家共识不能完全解决手术切口选择的问题，特别是对于初学单孔胸腔镜的外科医生而言，良好的切口选择可以一定程度上降低手术难度，提高手术效率，改善患者预后[14]。因此，针对个体化的识别支气管和肺血管并确认进胸路径是成功实施单孔胸腔镜手术的关键环节之一。

表2 两组患者手术观察指标

三维重建技术目前已在精准肺段和亚肺段切除等精细化手术中普遍应用，该技术使胸外科医师术前即可对患者肺部阴影部位及毗邻关系进行精准定位，利于医生分析术前情况，从而制定个体化的手术方案[15]。研究发现，肺段切除术前，进行肺血管、支气管和靶肺段的三维重建，有利于术者术前直接观察，可以避免因解剖变异等因素引起的误断血管或术中误判，导致术中意外和术后并发症[16]。在单孔胸腔镜手术中，我们在重建肺叶解剖结构基础上进行了胸廓及胸壁的重建，从而在术前规划中引入手术切口选择的概念，这在目前还罕有文献报道。我们的研究结果显示，术前进行个体化三维重建的患者与未进行重建的患者相比，手术时间更短，术中出血量更少。这表明个体化的三维重建技术不仅能够实施精准化的肺段切除，加入胸廓重建之后对于单孔胸腔镜手术也大有裨益，它有利于指导更精准的手术入路从而缩短手术时间，改善术中出血量等近期预后。

中转率是所有胸腔镜手术中必须正视的问题，目前关于单孔胸腔镜中转率的报道较少，多数关于胸腔镜中转的大样本分析来源于多孔胸腔镜。国内一个单中心1 350例胸腔镜肺叶切除术的统计数据显示[17],胸腔镜手术中转开胸率为6.15%。在本研究中，非重建组89例患者中中转6例，中转率6.74%,略高于上述报告。这6例患者中，2例中转为多孔胸腔镜，因第5肋间处理变异的左上叶支气管困难，于腋后线第8肋间加做一直线切割缝合器进入切口离断支气管，其余4例为门钉淋巴结包裹肺动脉或静脉，腔镜下游离困难，改做胸腔镜辅助小切口下完成手术。重建组75例患者全部在单孔胸腔镜下完成手术操作。这种差异可能是由于单孔胸腔镜手术需要外科医生在一个相对狭小的视野内处理肺门的各种结构[18],如果术前没有详细了解肺门结构，容易导致操作困难或意外损伤血管，而三维重建可以帮助外科医生预先了解患者肺门的毗邻关系，有助于避免盲目剥离血管导致手术意外发生；另一方面，胸廓的重建可以为医生选择手术入路提供直观的立体视角，避免切口不当而引起的操作困难。

虽然专家共识和多数文献中左上肺叶切除均选择第5肋切口[6,19],但本研究重建组有4例选择第6肋间腋中线附近的切口。作者发现，对于桶状胸患者或者矮胖型患者而言，第5肋间切口往往位置偏高，经单孔处理肺静脉和支气管时存在一定困难，若将切口下移一个肋间可以降低手术操作的难度。而对于瘦高型患者而言，胸廓偏长，肺门结构相对较高，部分患者选择第4肋间单孔操作比较便捷。

单孔胸腔镜的学习曲线问题是临床关注的重点之一。有研究显示[20]:手术人员至少经历21例上肺叶切除术和12例下肺叶切除术方能将手术控制在比较稳定的水平。在本研究中，重建组与非重建组在淋巴结清扫数目、术后胸管引流量、术后并发症以及疼痛方面无显著性差异。这可能与术者开展单孔胸腔镜手术时间较长、积累了一定的经验以及手术团队的密切配合有较大关系。另外，进行三维重建后，目标支气管和血管按照术前规划的顺序从浅到深暴露，同时避免肺部的重复翻转[21],可能在促进手术技术熟练方面有一定的作用。

综上所述，本研究表明对于单孔胸腔镜肺叶切除的患者而言，术前三维重建技术有利于安全有效地实施手术、减少术中出血并降低中转开胸的发生，对于初期开展单孔胸腔镜的外科医生尤其适用。当然由于我们实施的三维重建的病例较少，收集数据不全面等因素，上述结论还有待大样本数据进一步证实。

参考文献:

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