3D打印技術協助手術切除肺部磨玻璃樣結節1例報告

袁云鋒　薛亮　蔣偉　林宗武　盧春來　苗傳龍　葛棣　王群

(復旦大學附屬中山醫院胸外科，上海　200032)

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3D打印技術協助手術切除肺部磨玻璃樣結節1例報告

袁云鋒薛亮蔣偉林宗武盧春來苗傳龍葛棣王群

(復旦大學附屬中山醫院胸外科，上海200032)

摘要患者女性，59歲，胸部CT及正電子發射計算機斷層掃描檢查結果顯示，右肺上葉一直徑9 mm大小的磨玻璃樣結節，未轉移。擬對其進行手術治療。術前采用3D打印技術重建模型的方法重建肺部解剖結構，根據模型制定手術方案。在胸腔鏡輔助下，對該患者右肺上葉尖段實施肺段切除術。冰凍切片檢查結果提示微浸潤性腺癌。由于該患者病灶的切緣>2 cm，未進行進一步切除。隨后，對縱隔淋巴結進行系統采樣。病理組織學檢查結果顯示，微浸潤性腺癌(pT1aN0M0)。3D打印技術在肺部磨玻璃樣結節的手術切除中可能有助于制定手術方案。

關鍵詞3D打印；磨玻璃樣結節；肺癌

電視胸腔鏡手術被認為是切除肺部周圍型磨玻璃樣結節(ground-glass opacity，GGO)的標準方法。術前及術中的腫瘤定位對于成功切除病灶極為重要。如何定位微小的病灶尤其是肺內不可觸及的極微小病灶且制定最佳手術方案仍是治療GGO患者的一大挑戰。本研究采用3D打印技術重建模型的方法重建肺部解剖結構，根據模型制定切除GGO的手術方案和切除范圍，在胸腔鏡輔助下，對1例右肺上葉尖段GGO患者成功實施肺段切除術。

1病例資料

患者女性，59歲，2014年2月CT檢查發現右肺上葉一直徑為5 mm的GGO。12個月后再次行CT檢查，發現該病灶直徑增加到9 mm，見圖1A。正電子發射計算機斷層掃描(positron emission computed tomography，PET)檢查結果提示，病灶部位及其他器官未見明顯新陳代謝活性。肺功能測試結果正常。全血細胞計數、血液生化及血氣分析亦未見明顯異常。計劃在胸腔鏡輔助下，對右肺上葉尖段實施肺段切除術，必要情況下輔以肺葉切除和縱隔淋巴結清掃。

術前采用軟件建立右肺的三維圖像文件。首先輸入高分辨率CT(64層螺旋CT)掃描的數據集，重建三維模型并生成STL文件，根據該文件打印整個右肺的模型，在模型中標注病灶部位，見圖1B、1C。基于該模型，在術前制定術中吻合器的切割線。根據模型上的肺部手術標記，制定最佳的手術切除邊緣。

在胸腔鏡輔助下，對患者右肺上葉尖段實施肺段切除術，切除的肺段照片見圖1D。冰凍切片結果提示：微浸潤性腺癌。正如原定計劃，所有GGO距手術切緣的距離大于2 cm。系統采樣縱隔淋巴結，病理組織學檢查結果顯示為微浸潤性腺癌(pT1aN0M0)。患者術后恢復順利。

A：CT影像；B：三維立體圖像(紅點為GGO位置)；C：3D打印模型(紅點為病灶位置)；D：切除的肺段照片(標記處為病灶位置)

圖11例右肺上葉尖段GGO患者CT影像、3D打印模型及切除的肺段照片

2討論

電視胸腔鏡手術被認為是早期非小細胞性肺癌的標準治療方法。但是，對于胸膜下的小結節，使用電視胸腔鏡手術也很難保證精確安全的切緣，易切除過度[1]。目前已有多種方法可用于定位該病灶，以助于制定手術計劃，包括手指觸診、術中超聲、定位導絲、螺旋線、熒光和無線電檢測等[2]。

3D打印技術基于患者的醫學影像數據建立解剖模型。該方法已成功用于胸外科中的解剖學研究、設備開發、模擬及計劃制定[3]。在惡性疾病的胸壁切除和重建中，三維模擬手術的指導有助于改善效果[4]。

本研究采用3D打印技術制作了精確的模型，可精確、直接定位病灶部位，也可精確、直接判斷病灶部位與肺部解剖學標志之間的關系，在模型中模擬手術方案，有助于制定最優方案。病理組織學檢查結果表明，該例患者的手術切緣符合預期，而且獲得了安全的切除范圍以切除GGO，也保留了更多的肺部組織。但是，仍需更多的研究來證實3D打印技術在肺部GGO切除中的價值及其再現性。

參考文獻

[1]Suzuki K,Nagai K,Yoshida J,et al.Video-assisted thoracoscopic surgery for small indeterminate pulmonary nodules:indications for preoperative marking[J].Chest,1999,115(2):563-568.

[2]Zaman M,Bilal H,Woo CY,et al.In patients undergoing video-assisted thoracoscopic surgery excision,what is the best way to locate a subcentimetre solitary pulmonary nodule in order to achieve successful excision?[J].Interact Cardiovasc Thorac Surg,2012,15(2):266-272.

[3]Kurenov SN,Ionita C,Sammons D,et al.Three-dimensional printing to facilitate anatomic study,device development,simulation,and planning in thoracic surgery[J].J Thora Cardiovasc Surg,2015,149(4): 973-979.

[4]Stella F,Dolci G,Dell'Amore A,et al.Three-dimensional surgical simulation-guided navigation in thoracic surgery:a new approach to improve results in chest wall resection and reconstruction for malignant diseases[J].Interact Cardiovasc Thorac Surg,2014,18(1):7-12.

·經驗交流·

Surgical Planning in Ground-Glass Opacity of Lung Using 3D Printing Technology: a Case Report

YUANYunfengXUELiangJIANGWeiLINZongwuLUChunlaiMIAOChuanlongGEDiWANGQunDepartmentofThoracicSurgery,ZhongshanHospital,FudanUniversity,Shanghai200032,China

AbstractA 59-year-old female patient with a ground-glass opacity(GGO) in the right upper lobe of lung was prepared for surgery.CT and positron emission computed tomography(PCT) of thorax revealed a 9 mm GGO in the right upper lobe,with no metastasis.A 3D printing of the right lung was performed to simulate the lesion.The surgical plan was made according to the model.A video-assisted thoracoscopic segmentectomy of apical segment of right upper lobe was performed.A microinvasive adenocarcinoma was proved by frozen section.Since the cutting border was larger than 2 cm from the lesion,no further resection was performed.Subsequently,a systemic mediastinal lymph node sampling was performed.Final pathology demonstrated a pT1aN0M0 microinvasive adenocarcinoma of the right upper lung.This case report illustrated that the 3D printing technology may be helpful in the procedure of surgical planning in resection of GGO.

Key WordsThree dimensional printing；Ground-glass opactiy；Lung cancer

中圖分類號R 734.2

文獻標識碼A