醫(yī)學(xué)三維技術(shù)在肝癌治療中的應(yīng)用

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一、肝切除術(shù)中的應(yīng)用

1.明確腫瘤位置，判斷手術(shù)切除成功率：對(duì)于術(shù)前影像學(xué)檢查中毗鄰肝內(nèi)重要管道（血管或膽管）的肝癌，如位于第一、第二肝門(mén)或尾狀葉的腫瘤，可應(yīng)用三維成像技術(shù)更直接形象了解腫瘤與這些重要管道的關(guān)系，判斷病灶是否可以切除，避免損傷重要管道。2.評(píng)估殘肝體積：目前對(duì)于肝癌患者來(lái)說(shuō)，肝部分切除是最直接有效的治療方法。而對(duì)切除肝臟的體積及肝功能的評(píng)估，是預(yù)防術(shù)后肝衰竭的重要措施。術(shù)前準(zhǔn)確評(píng)估術(shù)后殘余肝體積，從而提高了肝切除術(shù)的安全性。南方醫(yī)科大學(xué)學(xué)者收集了69例肝癌患者，利用醫(yī)學(xué)圖像三維可視化系統(tǒng)（medicalimagethree-dimensionalvisualizationsystem，MI-3DVS）輔助肝切除治療肝癌，研究發(fā)現(xiàn)利用三維成像能較為準(zhǔn)確地判斷所要切除肝臟的大小，從而評(píng)估殘肝體積，特別是對(duì)于肝硬化較為嚴(yán)重的患者，其術(shù)后殘肝體積對(duì)肝功能的恢復(fù)具有重要意義[14]。對(duì)于一些體積較大的腫瘤，三維成像不僅可判斷腫瘤與重要管道的關(guān)系，同時(shí)可計(jì)算殘肝體積，提高腫瘤的切除率和減少術(shù)后肝衰竭發(fā)生率。蘭州大學(xué)第二醫(yī)院黃利利等[15]將44例肝癌患者按照隨機(jī)數(shù)字表法隨機(jī)分為計(jì)算機(jī)體層攝影血管造影術(shù)（computertomographyangiography，CTA）組和三維手術(shù)規(guī)劃組，研究發(fā)現(xiàn)，與CTA組相比，三維手術(shù)規(guī)劃組能更好地顯示腫瘤與周?chē)M織的毗鄰關(guān)系、腹腔血管以及膽管擴(kuò)張情況,并能較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)腫瘤切除體積,尤其適用于復(fù)雜肝癌患者[16-17]。3.提高手術(shù)安全性：Zhang等[17]報(bào)道了21例肝母細(xì)胞瘤患者，其中11例行三維成像，成像組手術(shù)時(shí)間較未成像組更短，術(shù)中出血量更少。4.降低術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率：有學(xué)者報(bào)道通過(guò)三維成像可在術(shù)前了解一些重要血管的變異情況，避免在術(shù)中損傷重要血管而導(dǎo)致術(shù)后肝衰竭、膽漏等并發(fā)癥發(fā)生[18]。Wei等[19]報(bào)道74例肝癌合并門(mén)靜脈癌栓患者，其中31例實(shí)施三維成像，切除標(biāo)本的預(yù)測(cè)體積和實(shí)際體積，以及預(yù)測(cè)的邊緣和實(shí)際切除的邊緣均相關(guān)。對(duì)于肝癌合并門(mén)靜脈癌栓患者采用三維成像，可有效地促進(jìn)手術(shù)治療并使患者術(shù)后生存受益，降低術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生率[20]。

二、肝移植中的應(yīng)用

肝移植是治療肝癌的重要手段，由于肝臟供體短缺、肝臟保存技術(shù)及肝臟缺血-再灌注損傷等限制，目前活體移植已成為一種重要方式[21]。術(shù)前準(zhǔn)確測(cè)量供肝體積對(duì)于活體肝移植方案的制定和減少術(shù)后供體發(fā)生并發(fā)癥起著非常重要的作用，且已成為供受體移植匹配和供體安全的首要保障。傳統(tǒng)方法通過(guò)多排螺旋CT測(cè)量供肝體積，但此方法存在計(jì)算方法與閱片者經(jīng)驗(yàn)密切相關(guān)、耗時(shí)較長(zhǎng)等缺陷，易導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)誤差。相比于傳統(tǒng)CT，三維重建系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，臨床醫(yī)師可以在術(shù)前對(duì)供體肝臟進(jìn)行準(zhǔn)確的殘肝體積計(jì)算以及肝臟變異解剖結(jié)構(gòu)的預(yù)估。何翼彪等[22]采用三維成像技術(shù)對(duì)活體肝移植供體肝臟進(jìn)行三維重建并測(cè)量體積，結(jié)果發(fā)現(xiàn)三維成像能清晰顯示肝靜脈系統(tǒng)，通過(guò)軟件切割完成肝臟分割，并自動(dòng)顯示左右肝臟體積和體積比數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)肝臟功能體積的立體化和數(shù)字化評(píng)估，從而大大提高術(shù)前對(duì)肝臟體積評(píng)估的精確性，繼而提高手術(shù)成功性。三維成像技術(shù)的應(yīng)用不僅體現(xiàn)在上述對(duì)于肝臟體積的評(píng)估，對(duì)于肝臟血管的精確顯影，也為肝移植提供較大幫助。通過(guò)對(duì)肝臟主要血管的重建，模擬并分析其血供，特別是對(duì)于殘肝內(nèi)復(fù)雜變異的肝臟血管，可以避免血管吻合出現(xiàn)誤差[23-24]。

三、TACE中的應(yīng)用

TACE為中晚期肝癌常用的治療方式，影響TACE治療療效的關(guān)鍵是精準(zhǔn)的血管超選和術(shù)后腫瘤壞死體積的評(píng)估。應(yīng)用血管介入三維成像技術(shù)進(jìn)行腫瘤介入治療的預(yù)后評(píng)估,可提高血管介入治療效果。三維成像相對(duì)傳統(tǒng)的二維成像系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）提高微小腫瘤病灶顯示率及異常病變的檢出率。（2）更清晰提供肝腫瘤供血血管解剖信息，有利于精準(zhǔn)超選。（3）準(zhǔn)確評(píng)估腫瘤壞死面積和體積，進(jìn)一步了解腫瘤栓塞后情況，制定后續(xù)治療方案。Tacher等[25]研究顯示，基于三維成像的生物標(biāo)記可用來(lái)預(yù)測(cè)肝癌患者對(duì)TACE的治療反應(yīng)，同時(shí)清晰區(qū)別對(duì)TACE治療的耐受者。

四、射頻消融中的應(yīng)用

近年來(lái)，射頻消融（RFA）成為治療小肝癌的重要手段。對(duì)于直徑<3cm的肝癌，RFA與手術(shù)療效相當(dāng)，但對(duì)于直徑3～5cm的肝癌，RFA療效存在爭(zhēng)議，這主要是與消融不徹底有關(guān)[26-27]。相較于傳統(tǒng)的二維成像，CT三維重建能立體和任意角度地顯示肝內(nèi)重要管道、腫瘤與周?chē)艿呐?，更好地制定消融?jì)劃，提高消融的安全性和準(zhǔn)確性[28]。唐云強(qiáng)等[29]采用三維重建聯(lián)合超聲引導(dǎo)下行RFA，結(jié)果發(fā)現(xiàn)RFA組和手術(shù)組患者3年總體生存率和復(fù)發(fā)率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，同時(shí)三維重建聯(lián)合超聲消融率高于文獻(xiàn)中報(bào)道的二維CT引導(dǎo)下的完全消融率。該研究提示術(shù)前CT三維重建聯(lián)合超聲引導(dǎo)下行RFA完全消融率高，安全易行，可達(dá)到與手術(shù)相近的療效。數(shù)字醫(yī)學(xué)三維重建技術(shù)可立體地顯示肝癌大小、位置、形態(tài)，以及與門(mén)靜脈血管的解剖關(guān)系，能更有效地計(jì)算殘肝或供肝體積。三維重建技術(shù)已廣泛應(yīng)用于臨床，利用數(shù)字虛擬導(dǎo)航計(jì)劃系統(tǒng)術(shù)前可制定手術(shù)計(jì)劃，術(shù)中可協(xié)助血管超選或穿刺定位，術(shù)后可判斷有無(wú)腫瘤殘余及殘留或復(fù)發(fā)病灶位置，從而實(shí)現(xiàn)肝癌的精準(zhǔn)治療。目前這些研究?jī)H僅局限于回顧性研究，仍需更多的前瞻性隨機(jī)對(duì)照研究來(lái)驗(yàn)證數(shù)字醫(yī)學(xué)三維重建技術(shù)對(duì)肝癌治療的重要性。

五、展望

三維成像可用于術(shù)前更準(zhǔn)確地判斷腫瘤的大小、形態(tài)、位置及其與周?chē)M織的毗鄰關(guān)系，淋巴結(jié)轉(zhuǎn)移情況，可模擬手術(shù)操作制定手術(shù)計(jì)劃方案，提高手術(shù)切除成功率，減少術(shù)后并發(fā)癥，具有較好的臨床應(yīng)用價(jià)值。隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)不斷地滲透進(jìn)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，先進(jìn)的現(xiàn)代信息技術(shù)將醫(yī)學(xué)研究推進(jìn)到一個(gè)新的高度。生命科學(xué)和信息科學(xué)這兩大重要的學(xué)科的技術(shù)交叉、滲透后，涌現(xiàn)出許多新的學(xué)科和熱點(diǎn)研究領(lǐng)域[30]。未來(lái)數(shù)字醫(yī)學(xué)不僅在肝癌治療中，還將在更多醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中被充分挖掘應(yīng)用。

作者：楊洋 郭磊 郭衛(wèi)星 單位：海軍軍醫(yī)大學(xué)第三附屬東方肝膽外科醫(yī)院肝外六科