胰頭癌三維可視化精準診治專家共識

中華醫學會外科學分會胰腺外科學組 中國研究型醫院學會胰腺疾病專業委員會 中華醫學會數字醫學分會 中國研究型醫院學會數字醫學臨床外科專業委員會

胰腺癌是消化系統難治性惡性腫瘤，起病隱匿，早期診斷困難，進展迅速，預后不佳，5年生存率≤6%[1]。2017年Cancer Statistics統計結果顯示，在美國，其病死率居成人惡性腫瘤死亡原因的第4位[2]；《2017中國腫瘤登記年報》統計結果顯示，胰腺癌居大城市人群惡性腫瘤死亡率的第5位[3]。

胰腺癌尤其是胰頭癌，早期侵犯門靜脈、腸系膜上靜脈等重要血管，僅有15%～20%的患者獲得手術機會[2]。胰十二指腸切除術（pancreaticoduodenectomy，PD）是治療胰頭癌的標準方式[4]，術前準確判斷腫瘤是否侵犯胰周血管和侵犯程度，對決定能否施行PD有重要價值[5]。

胰頭癌三維可視化是用于顯示、描述和解釋胰頭癌及其周圍管道三維解剖和形態特征的一種工具。它借助CT或MRI圖像數據，利用計算機圖像處理技術對數據進行分析、融合、計算、分割、渲染等，將胰腺、腫瘤、血管、膽道等目標的形態和空間分布等進行描述和解釋，并可直觀、準確、快捷地將目標從視覺上分離出來，為術前準確診斷、個體化規劃手術方案和選擇手術入路提供決策。

為規范和標準化三維可視化和三維打印在胰頭癌診治中的應用，中華醫學會外科學分會胰腺外科學組、中國研究型醫院學會胰腺疾病專業委員會、中華醫學會數字醫學分會和中國研究型醫院學會數字醫學臨床外科專業委員會組織國內相關領域的專家特制定本專家共識。

1 胰頭癌的術前評估

目前胰腺癌的分期方式主要有Union for International Cancer Control（UICC）classification和 the Japan Pancreas Society（JPS）classification。這兩種均基于TNM分期，雖然這些分期對判斷患者預后、指導術后治療具有一定意義，但不能指導具體的手術方式[6]。NCCN指南中關于胰腺癌能否切除的分類不同于TNM分期，其重點提出了與手術直接相關的血管侵犯問題，依托腫瘤和血管的直接關系將胰腺癌是否能切除做了一個界定[7]。

既往臨床上評估胰頭癌與血管的關系，主要依靠CT、MRI等檢查，但其存在以下不足：（1）這些影像提供的均為二維圖像；（2）不能立體顯示腫瘤與腹腔動脈系統、門靜脈系統及其相互關系；（3）不能根據診斷的需要，將器官、腫瘤、各種血管賦以不同顏色、不同透明度進行整體展示；（4）需由影像專業人員協助分析圖像；（5）不能配合術前規劃進行仿真手術[8]。外科醫師只能憑借經驗對二維圖像進行抽象的三維認識，由于經驗的局限性和不確定性，有時難以準確評估。

近年來，隨著數字醫學技術發展及三維可視化精準診療理論和實踐不斷深入，三維可視化和三維打印技術已在國內外迅速發展，其比CT、MRI等二維圖像更加直觀、精確[9-10]。三維可視化模型可以清晰地顯示胰頭癌的部位、大小、形態和分布；腹腔動脈系統、門靜脈系統屬支的走行和變異；腫瘤與腹腔干、腸系膜上動脈、門靜脈、腸系膜上靜脈的關系，在術前精確判斷病變部位、評估腫瘤與腸系膜上動脈、腸系膜上靜脈關系（可切除性評估）和制定手術方案等方面發揮了重要作用。胰腺三維打印實現了三維可視化影像平面模式向三維可視化物理立體模型的跨越式轉變，應用該技術可以在術前、術中多方位、多角度地觀察病變，間接導航胰頭癌精準手術。

建議：對已經超聲、CT或MRI等影像學技術及腫瘤標志物檢測初步診斷為胰頭癌的患者，建議應用三維可視化技術進行進一步精準評估，指導手術決策。

2 胰頭癌薄層CT數據采集

高質量胰腺CT圖像數據指對胰頭癌患者，根據腫瘤的部位設定掃描參數，從而獲得能夠滿足三維可視化和三維打印的亞毫米CT圖像數據[11]。掃描結束后將圖像數據傳至CT后處理工作站，進行三期數據（平掃期、動脈期、門靜脈期）的刻盤存儲。

建議：臨床醫師跟蹤患者進行CT檢查，根據胰頭癌鄰近或侵犯重要血管的情況不同，結合所在醫院CT機性能的具體情況，協助CT圖像的數據采集。

3 胰頭癌三維可視化模型的構建

3.1 CT數據的分析和三維重建 將薄層CT圖像數據經過圖像工作站處理后，導入三維可視化立體成像軟件系統進行程序分割、重建。通過調節胰腺透明度可同時顯示胰腺、腫瘤和胰腺周圍血管，了解胰頭周圍血管的走行、變異等解剖信息，通過對模型的旋轉觀察，能更清晰地了解各結構之間的空間位置關系。

建議：臨床上應用于三維可視化研究的軟件較多，多數可以在單臺計算機上工作，建議根據設備條件使用。

3.2 三維可視化肝動脈分型 肝動脈解剖變異率高，Michels等[12]將其分為10型：Ⅰ型，肝總動脈由腹腔干發出；Ⅱ型，肝左動脈由胃左動脈發出；Ⅲ型，肝右動脈來自腸系膜上動脈；Ⅳ型，肝左動脈由胃左動脈發出，肝右動脈來自腸系膜上動脈；Ⅴ型，副肝左動脈起自胃左動脈；Ⅵ型，副肝右動脈起自腸系膜上動脈；Ⅶ型，副肝左動脈起自胃左動脈，副肝右動脈起自腸系膜上動脈；Ⅷ型，副肝左動脈起自胃左動脈、肝右動脈來自腸系膜上動脈，或肝左動脈由胃左動脈發出、副肝右動脈起自腸系膜上動脈；Ⅸ型，肝總動脈起自腸系膜上動脈；Ⅹ型，肝總動脈起自胃左動脈。

建議：對需進行PD的患者，術前應進行三維可視化分析，對預防變異肝右動脈損傷和動脈血管切除、重建有指導作用。

3.3 胰周血管三維重建 （1）胰周動脈三維重建：胰頭部血液供應豐富，三維可視化可顯示由胃十二指腸動脈發出的胰十二指腸上前動脈、胰十二指腸上后動脈和胰十二指腸下動脈（起自腸系膜上動脈）分出的前、后支，在胰頭前、后吻合，形成動脈弓，由動脈弓發出分支供應胰頭和十二指腸（圖1）。胰十二指腸上前、上后動脈可共同起自胃十二指腸動脈，也可分別起源；胰十二指腸下前、下后動脈可分別起自胰十二指腸下動脈，也可共同起源。胰體尾血供主要來自胰背動脈和脾動脈胰支，其中胰背動脈大部分起自脾動脈或腹腔干分支處，也可發自肝總動脈或腸系膜上動脈等。（2）門靜脈及其屬支三維重建：三維可視化可以清晰顯示門靜脈、腸系膜上靜脈、脾靜脈、腸系膜下靜脈、胃結腸靜脈干的走行及其與胰頭癌的空間毗鄰關系。胰頭癌在進展過程中，可能侵犯上述血管，導致腫瘤不可切除或術中需聯合血管切除、重建。

圖1 胰頭部完整動脈弓的三維重建圖像（a：胰頭前動脈弓；b：胰頭后動脈弓）

建議：術前充分了解腸系膜上動脈、門靜脈、腸系膜上靜脈、脾靜脈、結腸中靜脈、胃結腸靜脈干走行、分布和變異，對預防術中出血，尤其對于腹腔鏡下的精準手術操作有指導價值。

4 三維可視化胰頭癌可切除性評估臨床分型

根據（1）2014年中華醫學會外科學分會胰腺外科學組制定的胰腺癌診治指南[5]，（2）2017年NCCN胰腺癌臨床實踐指南[13-14]，（3）Loyer等[15]CT影像學分型和Lu等[16]血管受侵的評分標準，結合三維可視化的優勢，將胰頭癌三維可視化分為5型（圖2）[10]。Ⅰ、Ⅱ型評估為腫瘤可切除；Ⅲ型評估為腫瘤可能切除，或在聯合血管切除或重建的情況下可能切除（依手術準備條件決定，如血管重建材料是否可用、患者家屬是否同意等）；Ⅳ、Ⅴ型評估為不可切除。由于三維可視化技術不能確定淋巴結的性質，因此，本共識中不涉及此內容。

圖2 胰頭癌三維可視化分型圖像[a：Ⅰ型：腫瘤與大血管間可見明顯間隙，未見管腔受推擠變形；b：Ⅱ型：腫瘤（或淋巴結）貼附大血管，管腔被或不被推擠，管腔形態仍為圓形或類圓形，血管截面積無減小；c：Ⅲ型：腫瘤（或淋巴結）貼附并壓迫大血管，管腔失去類圓形形態，腫瘤相鄰血管截面積減少，貼附面的血管壁光滑；d：Ⅳ型：腫瘤（或淋巴結）貼附并壓迫大血管，血管僵硬，管腔狹窄或血管失光滑呈蟲蝕狀改變；e：Ⅴ型：腫瘤完全包繞大血管，連續性中斷，伴或不伴胰周小靜脈擴張；或腹腔淋巴結廣泛轉移超出切除范圍]

建議：胰頭癌患者術前行三維可視化臨床分型和可切除性評估，指導選擇合理的治療方案。

5 胰頭癌三維可視化三維打印

利用CT血管造影和三維可視化技術評估胰頭癌可能切除或術中需行血管切除、重建的患者，行三維可視化胰腺三維打印（圖3）可以在術中指導精準手術切除[17-18]。

圖3 胰腺的三維打印模型（a：正面觀；b：背面觀）

建議：對于需要進行血管切除、重建的胰頭癌患者，根據醫院技術和設備選擇術前三維打印。

6 三維可視化技術指導胰頭癌精準手術治療

根據三維可視化胰頭癌可切除性評估的臨床分型、胰頭癌與大血管關系，結合術中病理學檢查結果選擇相應的手術入路和方式[19]。

6.1 三維可視化指導下肝動脈變異的手術規劃 肝動脈變異種類多且復雜[20]，三維模型能夠真實反映肝動脈變異情況。發自腸系膜上動脈的變異肝右動脈或肝總動脈（Ⅲ型、Ⅳ型、Ⅵ型、Ⅶ型、Ⅷ型和Ⅸ型）通常走行于胰頭、鉤突后方，或膽總管右/后方，PD時易發生損傷。因此，術前了解變異肝動脈，對個體化手術方案制定，預防變異肝動脈損傷有實用價值[21-22]（圖4）。建議：在進行三維可視化分析時，應特別關注變異肝動脈。

圖4 有肝動脈變異患者血管的三維可視化圖像（a：替代肝右動脈起自腸系膜上動脈；b：肝總動脈起自腸系膜上動脈）

6.2 三維可視化顯示胰管擴張的手術規劃 三維可視化模型和三維打印模型辨認胰管走行、受累、變異的情況，預測胰腺斷面擴張的主胰管和副胰管開口的數量、大小、形態（圖 5）。

圖5 胰管擴張患者腹部三維可視化圖像（a：主胰管、副胰管擴張；b：術中探查結果同三維可視化一致）

建議：在進行三維可視化分析時，明確擴張、變異的胰管，以指導胰管支撐引流管的放置。

6.3 胰頭癌三維可視化定量分析和血管切除、重建 三維可視化軟件自帶的長度、角度等三維測量工具，可以精準測量受累血管的變形程度（長度、角度等），預判手術過程中血管切除的方式、范圍和重建的方式（圖6）。

圖6 通過三維可視化模型測量受累血管（a：長度測量；b：角度測量）

建議：對于評估可能切除的患者，采用三維測量工具評估血管受累的程度，以指導外科醫師合理選擇血管切除和重建方式。

7 術前三維可視化仿真手術

將重建好的三維模型導入仿真手術系統[8]，利用虛擬手術器械建立仿真手術系統環境，用力反饋設備對三維可視化模型進行仿真PD手術（圖7）。

圖7 利用虛擬手術器械建立仿真手術系統圖像[a：橫斷胰腺頸部組織；b：消化道重建（Child法）]

建議：有條件和設備的單位，術前進行虛擬仿真手術，演練個體化的手術規劃。

8 三維可視化胰頭癌可切除性評估的術中檢驗

三維可視化模型構建需要有一定閱片經驗的胰腺外科醫師操作，CT圖像數據的質量和偽影會影響三維可視化模型的質量。此外，根據術中探查和病理學檢查結果，進一步驗證術前三維可視化模型與臨床實際的一致性。

建議：術中進一步驗證術前三維可視化模型與臨床實際的一致性。

9 三維可視化技術對胰頭癌其他治療手段的指導作用

對于不可切除的胰頭癌患者，三維可視化可提供精確的三維“膽道-血管”模型；為經皮肝穿刺膽道引流術（percutaneous transhepatic cholangial drainage，PTCD）、膽道支架植入技術提供術前三維入路，結合術中造影，對術中導管走行或支架放置做出準確的引導。

建議：對進行PTCD、膽道支架置入等治療的患者，推薦應用三維可視化技術，掌握肝內外膽道的情況。

10 結語

對超聲、CT等影像學技術初步診斷為胰頭癌患者，建議進行胰腺三維可視化分析、胰腺三維打印和仿真手術，以建立胰頭癌三維可視化分型、可切除性評估，預防變異血管損傷、指導精準手術；同時對于縮短年輕醫師學習曲線有積極作用。此外，應注重圍手術期管理，如使用烏司他丁抗炎等治療[23]。

參與本共識討論和審定的專家名單

組長：趙玉沛（中國醫學科學院、北京協和醫學院、北京協和醫院）

組員：（按姓氏漢語拼音排序）：別平（陸軍軍醫大學第一附屬醫院）、陳亞進（中山大學附屬第二醫院）、陳汝福（中山大學附屬第二醫院）、蔡秀軍（浙江大學醫學院附屬邵逸夫醫院）、方馳華（南方醫科大學珠江醫院）、霍楓（解放軍廣州總醫院）、洪德飛（浙江大學醫學院附屬邵逸夫醫院）、姜洪池（哈爾濱醫科大學附屬第一醫院）、簡志祥（廣東省人民醫院）、竇科峰（空軍軍醫大學西京醫院）、李靜（中華外科雜志編輯部）、劉穎斌（上海交通大學醫學院附屬新華醫院）、梁力建（中山大學附屬第一醫院）、盧綺萍（廣州軍區武漢總醫院）、彭淑牗（浙江大學醫學院附屬第二醫院）、秦仁義（華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院）、沈峰（海軍軍醫大學東方肝膽外科醫院）、沈柏用（上海交通大學附屬瑞金醫院）、孫備（哈爾濱醫科大學附屬第一醫院）、湯朝暉（上海交通大學醫學院附屬新華醫院）、王春友（華中科技大學同濟醫學院附屬協和醫院）、王堅（上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院）、王槐志（陸軍軍醫大學第一附屬醫院）、殷曉煜（中山大學附屬第一醫院）、張太平（中國醫學科學院、北京協和醫學院、北京協和醫院）、周杰（南方醫科大學南方醫院）

執筆專家：方馳華、張太平、項楠

11 參考文獻

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（本文轉載自《中華外科雜志》2017年第55卷第12期）