三維可視化技術在肝門膽管癌術前評估中的作用

王堅

（上海交通大學醫學院附屬仁濟醫院 膽胰外科，上海 200127）

肝門膽管癌早期發現率低，易侵犯肝動脈與門靜脈，導致手術根治性切除率低（31%～63%）[1-2]，并發癥（14%～76%）[3-4]與圍術期死亡率（0～19%）[5-6]高，5年生存率只有11%～40%[7-8]。術前準確的影像學評估對于肝門膽管癌的分型與可切除性評估，制定適宜的手術路徑與手術方案十分重要。三維可視化技術在原始CT或MRI圖像的基礎上，利用數字醫學軟件，進行二次處理，提高了術前影像學評估的直觀性與準確性。

1 術前準確的影像學評估的重要性

術前準確的影像學評估是決定肝門膽管癌能否手術及如何手術的前提。鑒于肝門膽管癌易侵犯肝動脈與門靜脈，對于術前影像學評估判斷無法手術根治的患者，行PTCD或膽道支架植入輔以化療及放療，其中位生存時間可達5～10個月[9-10]，減少了不必要的手術探查造成的創傷與風險。對于需行半肝以上切除術的患者，剩余肝臟體積（FLR）的評估也是決定患者能否耐受手術的重要環節。另外，肝門膽管與動、靜脈均存在空間匯合方式的變異，如何在術前給予準確判斷，避免術中損傷，這對于保護剩余肝臟的膽管與肝動脈，減少術后并發癥與圍術期死亡率意義重大。因此術前需要一套準確的影像學評估體系，能對肝門膽管癌的可切除性、剩余肝體積和肝門的解剖變異做出準確的評估與判斷。

2 三維可視化技術在術前評估中的優勢

三維可視化技術是利用高質量的二維增強CT圖像或MRI圖像進行三維重建，從而能立體、全面、多角度地展示病灶的位置、大小、范圍及其與肝動脈、門靜脈的解剖關系，判斷腫瘤是否侵犯血管及嚴重程度。同時能立體評估肝動脈、門靜脈、膽管的解剖變異及三者的空間構象，并能準確測量各肝段體積，計算剩余肝臟體積。

2.1 準確評估肝臟血管的變異

準確評估肝動脈、門靜脈與肝靜脈的變異，對于制定合理的手術方案與路徑，避免術中誤傷意義重大。Michels[11]報道肝動脈至少存在十種分型，門靜脈至少存在5種基本匯合方式，而肝靜脈的匯合方式更多[12-13]。在血管重建方面，只要CT圖像層厚足夠薄，三維軟件不需要人工勾畫血管的邊界即可以自動生成，減少了人工勾畫導致的二次誤差。立體展現的血管圖像，能直觀地發現血管的變異，尤其是少見的血管變異類型，如從GDA發出的右肝動脈等，并能直觀判斷腫瘤與血管的關系，提高可切除評估的準確性。

2.2 準確評估膽管的解剖變異

肝門膽管的匯合方式存在較多的變異，目前常見的肝門膽管匯合方式有4種[14]。肝門膽管癌阻塞膽管導致阻塞平面以上膽管擴張，此時三維重建能立體多角度顯示病灶的位置及擴張膽管的匯合方式，發現有無異常的膽管匯合方式，如右后肝管或右前肝管匯入左肝管，分裂型右后肝管等，為規劃手術路徑，設計合理的手術方案，提供影像學決策依據。對于尚未出現膽道梗阻的患者，將普美顯磁共振圖像用于三維重建能很好地顯示膽道的解剖變異及膽管樹的全貌。

2.3 準確測量各肝段體積，計算FLR

三維可視化技術能立體顯示肝臟輪廓，透視肝內的脈管結構，并可通過疊加、切割、旋轉來多角度立體顯示肝臟各段的解剖結構。其自動生成與手動描述的肝臟體積與術中實際切除肝臟的體積測量值有很好的一致性[15]。通過計算各肝段體積，能量化判斷有無肝臟萎縮及增生，能準確計算剩余肝臟體積，預估肝切除術后發生肝功能不全的風險。

2.4 指導術前膽道引流

通過立體顯示擴張的肝內膽管的構型，判斷肝內各段膽管之間是否相通，從而有助于選擇術前PTCD引流的膽管位置，評估被穿刺膽管與肝動脈、門靜脈的關系，選擇適宜的穿刺角度與路徑，避免血管損傷。

2.5 模擬手術與三維打印

在立體展示病灶與肝動脈、門靜脈關系的基礎上，可以利用計算機通過選擇不同的切割平面，進行模擬手術，以評估手術路徑與手術方案的安全性與可行性。通過三維打印模型，可以在術中與手術探查的實際情況比對，提高術者對復雜肝內解剖的直觀認知，減少手術誤傷正常脈管的幾率，三維模型也有利于直觀地進行醫患溝通與醫學教育。

3 把握術前三維可視化評估的技術環節

三維可視化評估是在CT或MRI二維圖像的基礎上利用計算機軟件進行三維重建，所以為減少二次重建與評估時的誤差，應嚴格把握圖像質量和重建與評估人員的資質。

3.1 選擇高精度的薄層CT與MRI

為確保重建圖像的質量，用于三維重建的CT至少要64排，MRI設備的磁場強度選用1.0～3.0 T。掃描范圍從膈頂至腎臟下緣，掃描時要求患者應控制呼吸，可參照《膽囊癌三維可視化診治專家共識》[16]中設置的參數進行CT與MRI掃描，層厚至少不大于1 cm。

3.2 CT與MRI檢查先于術前膽道引流

對于TBL大于200 μmol/L，擬行大范圍切肝的肝門膽管癌患者，肝門部膽管癌診斷和治療指南（2013版）[17]推薦術前行PTCD或ENBD引流，為防止引流管偽影對圖像質量的影響，術前引流應在CT與MRI完成之后再施行[18]。

3.3 選擇有經驗的放射科與肝膽外科醫生閱片與三維重建

肝門部解剖結構復雜，肝門膽管癌由于腫瘤缺乏包膜，無明顯邊界，三維重建時對于腫瘤邊界的界定取決于讀片與重建人員的經驗。因此為提高重建質量，減少二次誤差，應由放射科與肝膽外科醫生聯合閱片與重建，進行雙重驗證，不提倡由非醫療人員進行三維重建。

4 三維可視化評估的內容

每個患者應從肝門的正常解剖結構、病灶范圍與肝臟體積三個方面進行三維可視化評估。肝門正常結構評估應包括肝門膽管的匯合方式、肝動脈與門靜脈的匯合方式及三者的空間構型。P點與U點的位置與距離，P點處右前、右后膽管與門靜脈右前支、右后支及右肝動脈右前支與右后支之間的空間構型。U點處評估B2、B3、B4膽管與門靜脈、肝動脈的關系，另外還需評估第二肝門、肝靜脈的匯合方式，肝中靜脈的走向及右肝后下靜脈是否存在等。

病灶評估應判斷病灶大小、病灶軸向與輻向侵犯的范圍。病灶與肝動脈、門靜脈的關系，病灶距U點、P點的距離，確定Bismuth分型。肝臟形態與體積評估應測量肝臟各段的體積，判斷肝門有無旋轉、計算肝門深度與評估肝臟有無萎縮[19]。從肝輪廓判斷有無肝硬化并判斷肝十二指腸韌帶有無曲轉靜脈。

5 三維可視化評估的局限性

三維可視化評估是建立在CT與MRI二維圖像的基礎上，因此受制于二維圖像的質量與精度。從理論上講三維重建并不能增加二維CT與MRI評估的準確性，對于無包膜的肝門膽管癌，由于界定腫瘤邊界時會存在誤差，所以三維重建的準確性只能小于等于二維平面圖像。所以我們在分析三維重建圖像時仍要結合二維CT或MRI圖像。對于膽管不擴張的患者，由于CT對不擴張膽管的顯示度差，評估時還要結合MRCP或普美顯MRI圖像。三維可視化術中導航目前還處于探索階段[20]。綜上，我們要正確認識三維可視化技術在肝門膽管癌術前評估中的作用。既要承認三維可視化技術直觀、立體、多角度的視角優勢，充分運用其對肝動脈、門靜脈與肝靜脈等血管變異判斷的準確性及量化計算肝臟體積的優點，也不能忽視其二次圖像處理必然存在先天性誤差的缺陷。對于沒有包膜的肝門膽管癌，應分析三維可視化評估對病灶侵犯肝動脈與門靜脈存在高估與低估等情況。將三維重建技術與人工智能技術結合將是進一步提高三維可視評估準確性的探索方向。