Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.

Исследовательская статья

Локализация в артериальных и венозных водоразделах при непальпируемых узлах в легких: ретроспективное исследование

71 просмотров

DOI:

10.3791/72697

18 августа 2026 г.

В этой статье

Краткое содержание

В данном исследовании оценивается метод локализации по водоразделу (WALM) для интраоперационной локализации непальпируемых легочных узлов. Артериальный и венозный методы WALM с использованием 3D-реконструкции и флуоресценции индоцианина зеленого (ICG) сравнивались с локализацией под контролем КТ (CT-GL); результаты показали сокращение времени процедуры, меньшее количество осложнений и снижение затрат, однако наблюдалось увеличение объема послеоперационного дренирования и длительности установки грудного дренажа.

Аннотация

Точная локализация непальпируемых легочных узлов имеет решающее значение для успешного хирургического иссечения. Данное исследование было направлено на оценку возможности и безопасности метода локализации по водораздельным зонам (WALM) — техники, использующей трехмерную реконструкцию и временную окклюзию водораздельных артерий или вен в сочетании с флуоресцентным окрашиванием индоцианином зеленым (ICG) для интраоперационной навигации в режиме реального времени. Клинические данные были собраны у пациентов, перенесших видеоторакоскопическую клиновидную резекцию легкого с применением артериального WALM (A-WALM), венозного WALM (V-WALM) или локализации под контролем КТ (CT-GL) в период с октября 2023 года по октябрь 2025 года. Пациенты были разделены на три группы в зависимости от метода локализации. Для оценки эффективности локализации сравнивали периоперационные данные. Методы A-WALM и V-WALM были связаны с более коротким временем проведения процедуры локализации, более низкой частотой осложнений, связанных с локализацией, и снижением общих затрат на госпитализацию по сравнению с CT-GL. Однако они были связаны с большим объемом послеоперационного дренажа и более длительным временем нахождения грудного дренажа, при этом значимых различий по другим показателям не наблюдалось. При полностью развитой междолевой щели метод A-WALM может быть более подходящим для узлов, расположенных в заднем сегменте правой верхней доли, правой средней доле, апикопостериорном сегменте левой верхней доли, а также в дорсальных и антеромедиальных базальных сегментах любой из нижних долей; V-WALM может быть предпочтительнее для узлов, расположенных в переднем и лингвилярном сегментах левого легкого и в постеролатеральном базальном сегменте обоих легких, в то время как A-WALM или V-WALM подходят для узлов в апикальном и переднем сегментах правой верхней доли. При неполно विकसित междолевой щели V-WALM может быть предпочтительным для локализации узлов в правой средней доле и апикопостериорном сегменте левой верхней доли. В заключение, и A-WALM, и V-WALM представляются возможными альтернативами CT-GL для интраоперационной локализации у отдельных пациентов с непальпируемыми легочными узлами, хотя они связаны с увеличением послеоперационного дренажа и более длительным пребыванием грудного дренажа.

Введение

В связи с растущим применением низкодозной компьютерной томографии (НДКТ) для раннего скрининга и диагностики легочных узлов, частота выявления рака легкого на ранних стадиях значительно увеличилась1. Клинический сегментэктомия или резекция легкого в форме клина является одной из наиболее часто применяемых хирургических процедур при раке легкого на ранней стадии, и точная локализация легочных узлов напрямую определяет успех операции2. В настоящее время общепринятым клиническим методом локализации является локализация под контролем КТ (КТ-Л). Однако этот метод сопряжен с различными осложнениями, включая смещение маркера, пневмоторакс, гемоторакс, плевральные реакции и даже редкие, но опасные для жизни явления, такие как воздушная эмболия. Кроме того, на успех КТ-Л сильно влияет расположение легочных узлов; например, путь пункции часто перекрыт такими структурами, как крупные сосуды сердца, лопатки и ребра. Другие методы, такие как локализация с помощью электромагнитной бронхоскопической навигации, трудно внедрить в широкую практику из-за таких недостатков, как высокая стоимость и сложность выполнения3,4. Таким образом, поиск простого и эффективного метода локализации с минимальными осложнениями остается одной из актуальных проблем в лечении рака легкого на ранней стадии.

Метод локализации по водораздельным зонам (WALM) представляет собой метод на основе флуоресценции, использующий концепцию легочных сосудистых территорий. Граница между двумя соседними сосудистыми территориями называется "водоразделом". При временном перекрытии сегментарной артерии или вены, снабжающей область с узлом, и внутривенном введении индигокармина (ICG), окклюзированная территория остается неокрашенной, в то время как окружающая легочная ткань флуоресцирует, создавая видимую границу на поверхности легкого. Это позволяет выполнить точную клиновидную резекцию без предоперационной пункции, что исключает воздействие радиации и осложнения, связанные с пункцией. На этом фоне Chu и др. предложили метод WALM, в котором для локализации легочного узла используется технология трехмерной (3D) реконструкции5. Этот метод обеспечивает четкую визуализацию ключевых структур, включая сегменты легких, легочные артерии, легочные вены и бронхи; облегчает интраоперационную локализацию в режиме реального времени; позволяет сохранить больше здоровой легочной ткани и снижает физическую, психологическую и экономическую нагрузку на пациентов5. Тем не менее, на данный момент нет единого мнения о том, следует ли применять WALM как артериальный WALM (A-WALM) или венозный WALM (V-WALM)6,7.

Таким образом, данное исследование было направлено на дальнейшее выяснение преимуществ WALM по сравнению с CT-GL, а также на систематический анализ сильных и слабых сторон и оптимальных критериев выбора A-WALM и V-WALM для интраоперационной локализации легочных узлов. Завершение этого исследования будет иметь значительную ценность для формулирования персонализированных планов локализации и хирургического лечения легочных узлов и обеспечит дополнительную теоретическую базу для применения WALM при интраоперационной локализации легочных узлов.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Протокол

Данное ретроспективное исследование было проведено в соответствии с Хельсинкской декларацией (в редакции 2013 года) и одобрено Комитетом по медицинской этике при Аффилированной народной больнице Нинбоского университета (номер одобрения: 2025-135). Все участники предоставили письменное информированное согласие до включения в исследование. Исследование было зарегистрировано в Китайском реестре клинических исследований (регистрационный номер: ChiCTR2500115862). Все процедуры с участием людей проводились в соответствии с правилами учреждения.

Дизайн исследования и отбор пациентов
Клинические данные были собраны у пациентов, перенесших видеоторакоскопическую клиновидную резекцию легкого с использованием локализации по методам A-WALM, V-WALM или CT-GL в отделении сердечно-сосудистой хирургии Прияранской народной больницы Нинбоского университета в период с 1 октября 2023 г. по 1 октября 2025 г. Критерии включения были следующими: (1) наличие легочного узла диаметром 8–20 mm, расположенного в периферической трети легочного поля; (2) данные предоперационной биопсии, свидетельствующие о наличии преинвазивных поражений или компонента «матового стекла» (GGO) ≥ 50%; (3) наличие высококачественных изображений компьютерной томографии (КТ) грудной клетки, подходящих для точной трехмерной (3D) реконструкции; и (4) четкие показания к клиновидной резекции при отсутствии хирургических противопоказаний. Критерии исключения: (1) пневмокониоз, туберкулез, хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) или другие значимые сопутствующие заболевания легких в анамнезе; (2) аллергия на йодсодержащие контрастные вещества; (3) необходимость проведения сегментэктомии или лобэктомии; (4) предшествующие операции на легком с той же стороны; или (5) невозможность перенести хирургическое вмешательство.

Пациенты были распределены в группы A-WALM, V-WALM или CT-GL в зависимости от используемого метода локализации. Для минимизации потенциального систематического смещения было проведено сопоставление по показателю склонности (PSM). Всего в исследование было включено 148 пациентов. После PSM группы A-WALM, V-WALM и CT-GL составили 48, 53 и 47 пациентов соответственно (Таблица 1). После сопоставления был достигнут адекватный баланс всех ковариат, при этом стандартизированная разность средних (SMD) для всех переменных составила менее 0,1 (P > 0,05; Таблица 1).

Выбор метода локализации (A-WALM, V-WALM или CT-GL) определялся совместно хирургической бригадой на основании данных предоперационной 3D-реконструкции, расположения узла, целостности легочных щелей, анатомии сосудов и возможности выполнения пункции под контролем КТ. Окончательное решение принималось в ходе мультидисциплинарного обсуждения и фиксировалось в медицинской документации. Также учитывались предпочтения хирурга и согласие пациента; все решения принимались до начала операции.

Предоперационная 3D-реконструкция
Изображения КТ грудной клетки с тонким срезом (толщина среза 1 mm) были получены при задержке дыхания на конечном вдохе. Данные в формате Digital Imaging and Communications in Medicine (DICOM) были импортированы в систему анализа изображений. Трехмерные (3D) модели были созданы с помощью автоматической сегментации с последующей ручной коррекцией для реконструкции легочных артерий, вен и бронхиального дерева. В случаях с анатомическими особенностями предоперационная 3D-модель использовалась для планирования хирургического выделения структур. Сегментарная легочная артерия в водоразборной области узла была определена как целевой сосуд для A-WALM, тогда как соответствующая сегментарная легочная вена была выбрана в качестве целевого сосуда для V-WALM. Водоразборные области были реконструированы для имитации обратного окрашивания поверхности легкого после периферического введения индоцианина зеленого (ICG) при временном перекрытии целевого сосуда (Рисунок 1A1,A2,B1,B2).

Локализация под контролем КТ (CT-GL)
Легочные узелки в группе CT-GL локализовали предоперационно с помощью повторных пункций тонкой иглой под контролем КТ (Рисунок 1C1–C4).

Хирургическая процедура
Видеоторакоскопическая операция была выполнена с использованием системы 3D-флуоресцентной торакоскопии. Ранее идентифицированные водораздельные сосуды были выделены и изолированы, после чего целевой сосуд временно перекрыли с помощью зажима-бульдога или шелковой нити 7-0. В течение 10 s после перекрытия сосуда через периферическую вену ввели 3 mL раствора ICG (2,5 mg/mL; общая доза 7,5 mg). Затем граница между окрашенной и неокрашенной легочной тканью была отмечена электрохирургическим ножом. Перекрытие сосуда обычно поддерживали в течение 1–2 min. При недостаточном флуоресцентном окрашивании зажим снимали на 3–5 min перед повторным введением ICG; максимальное количество повторных инъекций — две. После разметки границы зажим или шов удаляли.

Затем с помощью линейного сшивающего аппарата была выполнена клиновидная резекция с обеспечением достаточного хирургического края (Рисунок 1A3–A5,B3–B5). В группе CT-GL клиновидная резекция проводилась в соответствии с положением иглы для предоперационной локализации (Рисунок 1C5).

Показатели исхода
Основные показатели, связанные с локализацией, включали технический успех локализации, успех первичной клиновидной резекции и конечный показатель резекции R0. Технический успех локализации определялся как успешное завершение назначенной процедуры локализации без непосредственных неудач, требующих отказа от выбранного метода; для WALM это включало успешную окклюзию сосуда с адекватным флуоресцентным окрашиванием, а для CT-GL — успешное размещение маркера в целевой зоне. Успех первичной клиновидной резекции определялся как достижение резекции R0 (микроскопически отрицательные края резекции) после первой клиновидной резекции без необходимости дополнительного иссечения, и соответствовал показателю успеха локализации, указанному в качестве основного результата данного исследования. Конечный показатель резекции R0 определялся как достижение резекции R0 после всех корректирующих процедур, включая расширенную клиновидную резекцию, переход к сегментарной локализации или повторную пункционную локализацию в случаях, когда первичная клиновидная резекция оказалась безуспешной.

Вторичные исходы включали время проведения процедуры локализации (определяемое как интервал от начального выделения сосуда до полной визуализации границ для WALM и от начала КТ-сканирования до успешного размещения маркера для CT-GL), общий объем послеоперационного дренажа, время нахождения плевральной трубки, расстояние до края резекции, продолжительность пребывания в стационаре, общие затраты на госпитализацию (включая расходы на локализацию, хирургические гонорары и послеоперационный уход), осложнения, связанные с локализацией (боль, пневмоторакс, смещение маркера, кровотечение и затяжная утечка воздуха продолжительностью > 5 дней), изменения в стратегии локализации из-за интраоперационных затруднений, сложность идентификации сосудов (оцениваемая оперирующим хирургом как легкая, умеренная или высокая) и ее связь с неполным формированием междолевых щелей легких, а также патоморфологические результаты.

Статистический анализ
Непрерывные переменные сначала проверялись на нормальность распределения с помощью теста Шапиро–Уилка. Переменные, соответствующие критерию нормальности, представлены как среднее значение ± стандартное отклонение (SD) и анализировались с помощью однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA) с применением апостериорных сравнений с поправкой Бонферрони, где это было уместно. Переменные с ненормальным распределением сравнивались с помощью критерия Краскела–Уоллиса H с последующими попарными тестами Манна–Уитни U с поправкой Бонферрони. Различия в категориальных переменных оценивались с помощью теста χ2. Чтобы определить, остаются ли основные результаты независимыми от важных клинических факторов, был проведен дополнительный многофакторный анализ с использованием обобщенных линейных моделей и логистической регрессии, где в качестве ковариат учитывались расстояние от узла до плевры, локализация узла и оперирующий хирург.

Учитывая ретроспективный нерандомизированный дизайн исследования, для повышения сопоставимости трех групп лечения использовался метод сопоставления по показателю склонности (PSM). Для генерации показателей склонности была построена модель логистической регрессии, в которой зависимой переменной выступал метод локализации (A-WALM, V-WALM или CT-GL), а в качестве переменных сопоставления были введены возраст, пол, индекс массы тела, анамнез курения, диаметр узла, расстояние от узла до плевры, локализация узла, целостность легочной щели и индекс коморбидности Чарльсона. Пациенты сопоставлялись в соотношении 1:1 с использованием метода ближайшего соседа без возврата, при этом ширина калипера составляла 0,2 стандартного отклонения логит-преобразованного показателя склонности. Успех процедуры сопоставления оценивали с помощью стандартизированных средних разностей (SMD), при этом значения ниже 0,1 указывали на удовлетворительный баланс между группами. Для каждой исследовательской группы было зафиксировано количество пациентов, включенных до и после сопоставления.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Результаты

Демографические характеристики и распределение узлов между группами
Значимых различий в клинических характеристиках, особенностях легочных узлов или их распределении между тремя группами выявлено не было. Все включенные в исследование пациенты успешно перенесли клиновидную резекцию одиночных узлов легкого с достаточным хирургическим краем (≥2 cm или ≥максимальный диаметр опухоли). Осложнений, связанных с применением ICG, или случаев периоперационной летальности не наблюдалось. В итоге все 148 пациент...

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Обсуждение

Широкое применение КТ с низкой дозой облучения привело к росту выявляемости рака легких на ранних стадиях, при этом основным рентгенологическим признаком является GGO8,9. Технология 3D-реконструкции в настоящее время широко применяется при предоперационном планировании лечения рака легких, предоставляя высококачественные цифровые модели в качестве ориентиров для клиновидной резекции легкого10,11,

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Раскрытие информации

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Данное исследование было профинансировано Проектом в области науки и технологий для сельскохозяйственного и социального развития района Иньчжоу, Нинбо, Китай (номер: 20201YZQ010102).

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье
ИмяКомпанияКаталожный номерКомментарии
Шелковая шовная нить 7-0Ethicon (или местный поставщик)НедоступноНедоступно
Зажим «бульдог»Medline (или местный поставщик)НедоступноНедоступно
Индоцианиновый зеленый (ICG)Дженерик (напр., Yichuang Pharmaceutical)НедоступноНедоступно
Линейный степлерEthicon или MedtronicНедоступноНедоступно
Программное обеспечение SPSSIBM Corp., Armonk, NY, USAВерсия 26.0RRID: SCR_002865
Система флуоресценции Storz IMAGE1 S 3DKarl Storz SE&Co.KG, Tuttlingen, GermanyНедоступноНедоступно
Система анализа United Imaging (ПО для 3D
реконструкции)
United Imaging Healthcare, Shanghai, ChinaНедоступноНедоступно

Ссылки

  1. Lancaster HL, Heuvelmans MA, Oudkerk M. Low-dose computed tomography lung cancer screening: clinical evidence and implementation research. J Intern Med. 2022;292(1):68-80.
  2. Yang YH, et al. Comparison of the effectiveness of anchoring needles and coils in localizing multiple nodules in the lung. BMC Pulm Med. 2022;22(1):393.
  3. Wang Y, Chen E. Advances in the localization of pulmonary nodules: a comprehensive review. J Cardiothorac Surg. 2024;19(1):396.
  4. Wang L, et al. Computed tomography-guided localization of pulmonary nodules prior to thoracoscopic surgery. Thorac Cancer. 2023;14(2):119-26.
  5. Chu XP, et al. Watershed analysis of the target pulmonary artery for real-time localization of non-palpable pulmonary nodules. Transl Lung Cancer Res. 2021;10(4):1711-9.
  6. Luo Z, Wang T. Watershed analysis in wedge resection of pulmonary pure ground-glass nodules hardly localized by CT-guided puncture. BMC Surg. 2023;23(1):139.
  7. Li H, et al. Study of the intersegmental veins between S5 and S8 based on 3D reconstruction. J Gastrointest Surg. 2023;27(10):2085-91.
  8. Woo W, et al. Histopathologic fate of resected pulmonary pure ground glass nodule: a systematic review and meta-analysis. J Thorac Dis. 2024;16(2):924-34.
  9. Wei Y, et al. Integrating multimodal features to predict the malignancy of pulmonary ground-glass nodules: a multicenter prospective model development and validation study. Front Oncol. 2025;15:1547816.
  10. Shi J, Xing F, Liu Y, Liang T. Three-dimensional reconstruction for the whole lung with early multiple pulmonary nodules. J Vis Exp. 2023;(200):e65786.
  11. Chen C, et al. Study on high-precision three-dimensional reconstruction of pulmonary lesions and surrounding blood vessels based on CT images. Opt Express. 2024;32(2):1371-90.
  12. Kato H, et al. Thoracoscopic anatomical lung segmentectomy using 3D computed tomography simulation without tumour markings for non-palpable and non-visualized small lung nodules. Interact Cardiovasc Thorac Surg. 2017;25(3):434-41.
  13. Zhang J, et al. Application of indocyanine green injection guided by electromagnetic navigation bronchoscopy in localization of pulmonary nodules. Transl Lung Cancer Res. 2021;10(12):4414-22.
  14. Zhou S, et al. Application of arterial basin analysis for localization in thoracoscopic pulmonary wedge resection. Chin J Gen Pract. 2024;22(1):26-9.
  15. Huang C, et al. Vein watershed analysis locational method versus computed tomography-guided percutaneous localization for detecting non-palpable peripheral pulmonary nodules: a real-world study of non-inferiority. Interdiscip Cardiovasc Thorac Surg. 2025;40(1):ivae225.
  16. Xu G, et al. Intersegmental plane simulation based on the bronchus-vein-artery triad in pulmonary segmentectomy. Transl Cancer Res. 2021;10(11):4702-13.
  17. Misaki N, et al. New clinically applicable method for visualizing adjacent lung segments using an infrared thoracoscopy system. J Thorac Cardiovasc Surg. 2010;140(4):752-6.

Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.

Перепечатки и разрешения

Теги

Локализация узлов в легкомартериальный метод WALMвенозный метод WALMиндоцианин зеленыйвидеоторакоскопиялокализация под КТ-контролемтрехмерная реконструкцияинтраоперационная навигацияклиновидная резекция легкого