術前肺孤立小結節螺旋CT三維重建在胸腔鏡肺段切除術中臨床應用

許定華，梁 柱，揭廣廉，夏 俊，羅澤斌，陳春源 （廣東醫科大學附屬醫院 .放射科；.心胸外科，廣東湛江 5400）

孤立性肺結節(solitary pulmonary nodule，SPN)是指在肺實質內單發的圓形、類圓形實性內徑3.0 cm的結節，在縱隔窗上可以測量其CT值，同時不伴衛星病灶、肺炎、肺實變及胸腔積液[1-3]。近年來，隨著高分辨率CT(HRCT)在臨床的廣泛應用，SPN的檢出率較前明顯升高，由于不同的病變在影像征象上具有交叉重疊的特點，即“同影異病及異影同病”的影像表現，使得對肺部小結節的定性存在較大的困難，常規的檢查方法如纖維支氣管鏡檢查、經皮肺穿刺活檢、痰液腫瘤細胞學檢查等在肺部小結節性質確定方面的效果仍欠理想。目前，獲取肺小結節組織病理學的最優方式是在胸腔鏡下將可疑的肺部病灶切除病檢。當肺部的結節較小(直徑<2.0 cm)或距離臟層胸膜距離較遠(>1.0 cm)時，其質地較軟，常與周圍正常的肺組織區分不明顯，術中難以觸摸到病灶時使得一些胸腔鏡手術中轉開胸以尋找病灶，因此應用三維重建技術在術前對病灶進行準確的三維定位對術中準確找到SPN極其重要。肺結節的螺旋CT三維重建具有無創、相對簡單、患者容易接受等優點，這為SPN術前CT三維重建定位在電視胸腔鏡肺段切除術中的臨床應用鋪平了道路。本文擬通過術前CT三維重建技術定位肺結節在肺解剖中的位置，利用三維血管重建為手術方案的選擇提供更多依據，指導電視胸腔鏡下肺段切除術的開展，評價術前肺結節CT三維重建技術在電視胸腔下肺段切除術中的臨床應用效果。

1 資料和方法

1.1 研究對象

2015年7月－2017年12月廣東醫科大學附屬醫院收治的SPN患者115例，病理及臨床診斷良性結節36例，惡性結節79例。

1.2 方法

所有患者皆完成術前常規檢查，完善術前肺結節CT三維重建定位和三維血管重建；確定結節所在的肺解剖學三維位置，明確結節周圍血管及支氣管的分布情況。所有患者在全麻下行雙腔氣管插管，采用常規三切口術式行肺段解剖性切除術，觀察孔1.5 cm切口，腋中線第7肋間或第8肋間；主操作孔2.0～3.0 cm切口，腋前線第4肋間或第5肋間；輔操作孔0.5～2.0 cm切口，腋后線第6肋間或第7肋間。

1.2.1 設備和試劑 日本東芝Aquilion ONE 640層動態容積CT機，圖像處理工作站：東芝Aquilion ONE 640層動態容積CT副操作臺，德國高壓注射器：Ulrich Medical Missouri，靜脈留置針：BD Intima ⅡTM密閉式靜脈留置針(18 G× 1.16’)，碘佛醇(320 mgI/mL)造影劑，0.9% NaCl溶液。

1.2.2 掃描方案 掃描前需對患者進行必要的呼吸訓練，囑咐患者先深吸一口氣，然后屏氣，確保屏氣持續時間達到20 s以上。要求患者取仰臥腳先進體位，囑咐患者深吸氣后屏氣，先進行平掃，然后同時啟動高壓注射器和增強掃描程序，高壓注射器經肘靜脈依次注入對比劑和生理鹽水。對比劑采用碘佛醇(320 mgI/mL)，注射總量為50～60 mL，注射流率為4～5 mL/s，生理鹽水總量為20 mL，注射流率為4 mL/s。掃描參數為：管電壓設置為120 kV，管電流設置為100 mA，FOV設置為330 mm×330 mm，矩陣設置為512×512，間距為0.5 mm，重建圖像層厚0.5 mm。

1.2.3 對圖像進行三維重建后處理 掃描結束待數據重建完成后，從東芝Aquilion ONE 320排動態容積CT副操作臺分別將增強掃描動脈期的肺窗及縱隔窗1 mm薄層的容積包導入3D后處理軟件進行肺結節三維的重建，如圖1所示，可直觀的顯示結節的三維解剖位置及與周圍血管、支氣管的關系。

圖1 肺結節三維的重建

1.3 統計學處理

以SPSS19.0進行統計學處理，計數資料采用χ2檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 肺部小結節良、惡性血供特點三維重建的對比分析

MSCT結果顯示：79例惡性SPN患者在增強掃描的肺動脈期病灶內均未見明顯的腫瘤血管，而主動脈期有33例SPN病灶內可見腫瘤內部及周圍血管；36例良性SPN患者肺動脈期9例病灶內顯示腫瘤內部及周圍血管。多平面重建(MPR)三維重建技術結果顯示：79例惡性SPN患者中主動脈期有64例可顯示腫瘤內部及周圍血管；而36例良性病變中，肺動脈期有28例病灶內顯示腫瘤內部及周圍血管。如圖2所示。

2.2 MPR技術與常規MSCT增強掃描對肺部小結節腫瘤血管診斷效能的比較分析

MPR技術對腫瘤內部及周圍血管顯示率明顯高于MSCT增強掃描，差異有統計學意義(P<0.01或0.05)，MPR技術在肺部小結節形態特征顯示率均高于MSCT增強掃描，詳見表1。

表1 MSCT增強掃描與MPR技術對115例SPN征象顯示情況的比較 例(%)

2.3 MSCT動脈掃描與三維重建技術對肺部小結節診斷結果的比較

圖2 肺部小結節良、惡性血供特點的三維重建

MSCT常規的動脈掃描對肺部小結節診斷的靈敏度、特異度、準確率、陽性預測值及陰性預測值分別為66.21%、59.30%、63.43%、72.57%及52.45%，而MPR三維重建技術靈敏度、特異度、準確率、陽性預測值和陰性預測值分別為91.26%、87.32%、82.42%、93.37%和82.35%，均高于MSCT動脈掃描。

3 討論

目前，通過胸腔鏡進行肺段切除已經成為治療早期非小細胞肺癌的首選方式，但隨著對肺部結節特別是早期肺癌認識的深入，肺段切除被越來越多的應用于小肺癌的治療中。與傳統開胸術相比，電視輔助胸腔鏡手術(VATS)具有術后疼痛輕、住院時間短、肺組織損傷小、肺功能恢復快等優點。此外，VATS己被證明具有不差于傳統開放性入路早期非小細胞肺癌肺切除術的長期生存率[4]。肺段切除有著不可替代的優勢在于對肺功能的保留和對特殊位置結節的切除上[5]，目前對于Ⅰ期的浸潤性肺癌，是行肺葉切除還是肺段切除尚有爭議[6-8]。有研究認為在胸腔鏡下能更好辨認肺部結構及精細化操作，胸腔鏡下肺段切除比傳統的開放性手術進行肺段切除更具優勢[9]。對于可疑惡性的肺內SPN，主張早期行VATS探查并切除病灶，但一個較為棘手的難題在于術中的精準定位，目前常規的定位手段如注射美藍、金屬掛鉤等對病灶的定位仍欠精準[10-12]。而薄層CT及MPR技術則可準確地顯示肺小結節在肺組織不同肺段的具體位置及測量其大小，還可從不同維度測量其不同解剖標志與肺表面的距離[13-14]，有利于病灶快速精準的無創立體定位，最大限度地降低對肺組織的損傷及減輕患者痛苦。

解剖學上肺段呈錐形，左肺由二葉8段、右肺由三葉10段構成，通過3D-CT重建圖像和解剖標志可以精準定位肺結節所屬的肺段。通過VATS可精準的切斷靶肺段的相關肺動脈、支氣管及段內靜脈，達到解剖性肺段精準切除的目的；還在確保可疑肺腫瘤結節的安全切緣寬度的同時，盡可能地保持剩余肺段的幾何形狀及功能。根據解剖標志及三維CT圖像資料在無創條件下判斷病灶的部位，判斷術中擬切除的肺組織范圍，可通過VATS行肺段切除、肺楔形切除等手術方式，術中切除目標結節后行快速冰凍病理切片，待病理明確肺結節性質后，根據肺組織切緣是否有癌組織浸潤以及周圍淋巴結的腫大情況，再決定是否需要進一步行VATS肺葉切除及縱隔淋巴結系統性清掃術[15-16]。

SPN是多種良、惡性病變的共同表現，早期定性診斷對預后具有極其重要的意義，已成為放射學領域研究的熱點和難點[17]。劉國云等[18]認為腫瘤發生、發展依賴血管的生成，其中肺癌的血管生成與其生長、進展和預后關系密切，不同性質的SPN在增強的不同時相，其強化程度有所差異，可提取這些信息進一步對病灶進行診斷與鑒別診斷。常用重建技術包括MPR、最大密度投影(Max MIP)和最小密度投影(Mini MIP)及容積再現(VR)，三維重建技術的臨床應用能夠為SPN的良、惡性判斷及三維空間結構提供重要的臨床依據[19]。肺癌主要由支氣管動脈供血，因此大多數肺癌在MSCT肺動脈期強化不明顯而在主動脈期的強化程度相對明顯。本文結果顯示，通過MPR三維重建技術使腫瘤血管的顯示率明顯高于常規的MSCT動脈掃描(P<0.01)。陳瑜鳳等[20]發現，通過MPR重建在近肺門處的病灶通常可以較好的顯示其供血的支氣管動脈，而在肺外周的病灶其供血的支氣管動脈顯示率較低。

孫瓊芳等[21]發現利用320排MSCT對SPN行MPR重建，病灶的毛刺征、分葉征、支氣管-血管集束征在MPR的顯示率明顯高于橫斷面薄層掃描。本文也觀察到類似結果，MPR技術在SPN形態特征方面的顯示率均高于MSCT動脈掃描(P<0.01或0.05)。MPR還可以很好地顯示病灶周圍組織或器官內復雜的解剖關系，有利于病變的準確定位，MPR可以通過平行或垂直于肺內血管走向進行三維重建，可見較好的顯示血管束穿行進入病灶內部及其在病灶周圍繞行的情況，可以減少橫斷位假陽性率的判斷[22-23]。本文結果表明，MPR技術在SPN形態特征顯示率均高于常規的MSCT動脈掃描，且其在評估病灶良、惡性的靈敏度、特異度、準確率、陽性預測值及陰性預測值均明顯高于MSCT動脈掃描，表明MPR三維重建技術有利于提高臨床SPN的診斷水平，有利提高VATS手術的安全性和成功率。