基于丝线引导的腹腔镜肝肿瘤三维定位肺段切除术

摘要

在肝切除术的术前规划中，三维重建与虚拟仿真技术的应用代表了肿瘤外科学的一项重大进步。我们团队研发的3D-LAST（基于丝线定位的三维定位技术）能够实现安全、高效、精确的肿瘤切除，并提供实用的术中导航，具有广泛的临床应用前景。

摘要

在进行肝切除术治疗肝肿瘤时，准确定位切除边缘并确保残余肝实质的充分性至关重要。目前，术中超声和吲哚菁绿荧光导航是常用的方法。然而，某些技术限制阻碍了这些方法的广泛应用。我们开发了3D-LAST技术用于精确肝肿瘤切除。该技术利用计算机后处理从计算机断层扫描（CT）图像中提取特征并生成容积图像，创建三维（3D）可视化模型。这一技术为临床决策提供了宝贵资源，能够以直观且立体的方式生动展示复杂的内部解剖结构。在本研究中，对单发肝肿瘤患者进行了术前3D定位，以识别解剖标志并计算切除范围。在手术过程中，根据术前3D软件计算出的长度设定切缘线，并使用丝线标记边缘。该方法为确定最佳切割平面提供了一种省时且精确的途径。本文旨在展示将3D-LAST技术应用于腹腔镜肝段切除术治疗肝肿瘤的可行性。研究结果表明，3D-LAST是一种安全、有效且实用的新型术中肝脏导航方法，具有广泛推广的巨大潜力。

引言

肝切除术仍是治疗肝肿瘤的基石性治疗方法。近年来，随着术中影像技术（如术中B超和吲哚菁绿荧光成像）的进步，手术方式已从不规则切除发展为精确的解剖性切除^1,2。尽管如此，在保留足够功能性肝体积的同时实现理想的切除切缘，仍是临床面临的关键挑战。本研究提出的3D-LAST（基于丝线的三维定位技术）方法，旨在为肝肿瘤切除提供一种精确、经济且普适性强的术中导航方案，在降低对专用设备依赖的同时，提升空间定位的准确性。

开发3D-LAST的原理源于现有技术的局限性。术中经颅超声（IOUS）虽然在实时肿瘤定位方面具有价值，但需要经验丰富的超声医师进行图像解读，且在二维（2D）空间可视化方面存在困难，常常延长手术时间^3,4。吲哚菁绿（ICG）荧光导航技术虽对表浅肿瘤有效，但受限于其组织穿透深度有限（5–10 mm），对较深的病灶可靠性较差^5,6。这两种方法均依赖昂贵的专业设备，限制了其在资源有限环境中的推广应用。

与现有技术相比，3D-LAST 具有多方面的优势。通过术前计算机断层扫描（CT）重建获得的三维可视化图像，提供了立体解剖引导，克服了二维成像的空间模糊性。与缺乏深度分辨率的吲哚菁绿（ICG）相比，3D-LAST 能够实现精确的体积切除规划，降低切缘阳性或实质组织过度丢失的风险。此外，术中使用丝线进行标记，避免了对实时成像设备的需求，从而简化了操作流程并降低了成本。

3D-LAST 特别适用于缺乏先进影像基础设施或复杂术中导航技术经验的医疗中心。对于术前CT上可识别解剖标志且以降低操作复杂性为优先考虑的单发肿瘤切除手术，该技术尤为理想。通过克服现有方法的局限性并利用经过验证的3D技术，3D-LAST代表了实现精准肝胆外科手术的一项务实进步，具有广泛的临床适用性。

病例介绍：
一名59岁男性因上腹部不适就诊，经诊断发现右肝存在一个大小为2.7 cm × 1.6 cm的肝脏肿瘤。该患者既往曾被诊断为胃腺癌，并已接受根治性胃癌切除术及术后常规化疗。术前增强CT检查未发现肝外转移灶。CA19-9、CA15-3、CA72-4、AFP和CEA水平均正常。

方案

本研究经四川大学华西医院伦理审查委员会批准。手术前已获得患者的知情同意。

1. 术前准备

1. 获取患者肝脏的高分辨率CT扫描图像，格式为DICOM（图1A）。
2. 启动Mimics软件，创建一个新项目，并导入DICOM文件，确保所有图像数据已正确加载，用于三维重建与分析。
3. 重建肝脏、血管及肿瘤的三维结构。将肝脏标记为粉红色，门静脉为蓝色，动脉为红色，肝静脉和下腔静脉为蓝色，肿瘤为黄色（图1B）。
4. 在三维肝脏模型上放置三个小型虚拟标记棒，并在肝脏表面获取四个关键点（S1、S2、S3、S4）（图2A-B）。
   1. 这些虚拟标记棒作为数字定位标志，帮助外科医生确定预期切口的精确位置和方向。将代表切除点的虚拟标记棒放置在距离肿瘤边缘1 cm处，并位于胆囊底部肝缘的中点。
      注：通过标记这些关键点，外科医生可在手术过程中始终保持对目标区域的准确定位，从而最大限度地减少不必要的组织损伤。
5. 在肝脏表面用线段连接四个关键点，并测量各线段长度（S1-S2 = 9.8 cm，S1-S3 = 7.2 cm，S2-S3 = 10.4 cm，S4-S2 = 8.2 cm，S4-S3 = 6.5 cm），如图所示（图2C-D）。这些线段代表拟定的切除路径，帮助外科医生在术前可视化切除后肝脏的形状与轮廓。
   1. 仔细测量每条线段的长度，确保精确性和一致性。该测量至关重要，因其可使外科医生准备出完全相同长度的丝线，术中将用于引导肝脏的切割。

2. 手术操作步骤

1. 将患者置于仰卧位，双腿分开并向右侧倾斜（图3A）。实施标准全身麻醉，包括气管插管和控制通气。
2. 使用0.5%碘伏消毒剂对乳头连线区域、耻骨联合、右侧腋中线和左侧锁骨中线区域进行三次消毒。
3. 安排手术团队，主刀医师位于患者右侧，助手位于左侧。摄像系统置于各套管穿刺点中央位置，持镜助手亦站于中间位置。
4. 于脐下方做一12 mm切口作为腹腔镜穿刺孔（H1），在主操作区域做一12 mm和一5 mm弧形切口（H2和H3）作为主操作孔，在辅助操作区域另做一12 mm和一5 mm切口（H4和H5）作为辅助操作孔（图3B）。
5. 将五个套管（12 mm、12 mm、12 mm、5 mm和5 mm）按图3B所示插入相应切口。开启气腹系统，通过套管注入100%二氧化碳气体，维持气腹压力约为12 mmHg。
6. 对腹腔进行探查，从左上腹开始，向右下方移动至下腹，检查是否存在腹水、肝硬化及转移灶。
7. 分离腹腔内粘连，切断肝圆韧带，游离右冠状韧带及周围粘连组织，使用超声刀充分暴露肝V段。
8. 使用超声刀解剖胆囊三角，显露胆囊管和胆囊动脉，随后以小型Hemo-lock夹结扎上述结构，再切除胆囊。
9. 准备三条丝线，长度分别为S1-S2 = 9.8 cm、S1-S3 = 7.2 cm、S2-S3 = 10.4 cm。S4点位于胆囊颈部，因此无需准备S4-S2 = 8.2 cm和S4-S3 = 6.5 cm的丝线。
10. 将三条丝线按术前规划的切除路径，放置于肝脏表面相应的解剖位置，如图4所示。通过丝线作为物理引导，外科医生可在术中更精确地观察并遵循预定切除路径。
    注：此步骤实现了虚拟规划与实际手术操作之间的衔接。
11. 使用电刀沿肝脏表面丝线标记处切开并凝固肝组织（图4D），并在肝脏上缝置橡皮筋用于牵引（图5A）。
12. 使用超声刀沿标记线切开肝实质。遇到血管时采用Hemo-lock夹闭，使用吸引器吸除血液，并用双极电凝钳止血（图5B）。
13. 将标本装入取物袋，于上腹部做一4 cm切口，取出标本。确认腹腔内无活动性出血后，在肝断面放置止血材料，并于右下腹引出一根引流管。
14. 拔除套管，用3-0可吸收缝线逐层缝合切口。检查标本以确认肿瘤包膜完整性，并测量肿瘤大小（图5C-D）。

3. 肝切除术后管理

1. 手术后麻醉复苏成功，将患者转移至病房，并在术后最初24小时恢复期间持续进行心电监护，监测患者生命体征。
2. 通过静脉输注实施预防性抗菌治疗，持续整个1^st 术后当天以减少潜在的败血症并发症。
3. 术后24小时移除导尿管。术后72小时进行平扫计算机断层扫描。图6术后4天，若无大量腹水和胆汁渗漏，可拔除手术引流管。

结果

总手术时间为150分钟，术中失血量为50 mL，未输血。术中尿量为500 mL，术中输液量为800 mL。术后第1天^st 术后第1天，血液检查结果显示转氨酶水平轻度升高。术后第3天腹部CT显示肝肿瘤已完全切除，无明显腹水。术后第4天拔除引流管。患者术后恢复顺利，于术后第5天出院。^th 术后第二天。术后大体病理标本显示肿瘤大小为1.5 cm x 1.5 cm，证实实现了R0切除，如图所示 表1.

图1：CT显示肿块及肝脏与肿块的三维重建。...

讨论

随着技术的发展和经验的积累，腹腔镜肝切除术已日益普及，其适应证几乎与开腹手术相当。与开腹手术相比，腹腔镜肝切除术具有诸多优势，例如疼痛更轻、围手术期并发症更少、恢复更快^7,8,9。然而，腹腔镜肝切除术也面临一些固有的困难。缺乏触觉和深度感知、操作空间受限以及视野受限，均使其广泛应用受到挑战^10,11,12。为应对这些问题，近年来术中腹腔超声（IOUS）和吲哚菁绿（ICG）荧光成像已被用作实时导航工具。当直接应用于肝脏表面时，IOUS可提高病灶检出和定位的准确性^13,14。

然而，由于术中B超通常由...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
BiClamp LAP	ERBE 公司	No.20195-132
腹腔镜系统	Olympus	VISERA OTV-S400
超声刀	强生医疗科技	ETHICON HARMONIC