基于肺部增強CT掃描三維重建的人右肺上葉血管、支氣管解剖結構觀察

楊曉東，張所林，由清涌，趙浩，姜興濤

山東大學第二醫院，濟南 250021

近年來，隨人口老齡化及生活水平的提高，胸部CT檢查已經成為常規體檢的一部分，因此早期肺內惡性結節的檢出率越來越高[1～3]。肺葉切除術及肺段切除是治療早期非小細胞肺癌等肺內腫瘤的主要手術方式[4，5]。右肺上葉是肺內結節發病率最高的區域，全面了解右肺上葉內血管、支氣管的解剖類型，熟知罕見的變異情況對于提升胸外科醫生的手術操作水平及手術安全性至關重要[6]。傳統右肺上葉解剖學研究是基于Boyden等[7]的尸體研究結果進行，存在著樣本量不足、解剖數據及解剖標注較陳舊等不足，近年來，成熟的三維重建技術可以作為血管、支氣管解剖結構研究主要技術手段[4～6]。Toshiteru等[8]以三維重建為基礎，對右肺上葉的解剖結構進行了分析，國內也有部分學者[9,10]基于三維重建技術分別對右肺上葉動、靜脈進行了研究，但國內的研究大多較片面，未將右肺上葉作為一整體進行系統研究。我們以三維重建技術為基礎，并根據二維CT圖像進行圖形結果校正，對106例肺部疾病患者右肺上葉血管、支氣管進行了三維重建，分析其解剖結構，以期為右肺上葉的肺葉切除及肺段切除提供一定的解剖數據支持。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選擇2018年6月～2019年11月期間就診于我院，因肺部疾病在術前接受了增強CT檢查的患者，并以該檢查結果為基礎，進行了右肺上葉動脈、靜脈及支氣管結構的三維重建，排除了強化效果差、偽影重及右肺上葉存在較大占位(≥3 cm)影響肺內解剖結構辨識的患者，最終納入106例。本研究納入患者為男34例、女72例;年齡44～78歲;其中，右肺上葉占位50例，右肺中葉占位11例，右肺下葉占位18例，左肺上葉占位21例，左肺下葉占位6例。本研究經本院倫理委員會批準同意，納入者或其家屬均簽署知情同意書。

1.2 人右肺上葉血管支氣管三維重建方法選用寶石能譜CT (Discovery CT750 HD，通用電氣公司，美國馬薩諸塞州波士頓)獲取患者的胸部強化CT動脈期的圖像，將獲取到的數據傳輸至三維重建軟件(mimics 19.0，Materialise公司，比利時)，應用該軟件將數據轉換為三維結構的血管、支氣管樹模型，由胸外科醫生完成所有的三維重建，并與二維CT圖像相互印證，證實重建的準確性。

肺動脈各分支：上干為右肺動脈主干發出的第一個分支；下干為由肺動脈主干發出的第二個分支，進入前段；升支動脈于肺動脈主干近斜裂處發出，通常位于中葉動脈分支處的遠端，進入后段。肺動脈各分支三維重建情況見圖1。

注：圖A為上干+下干+升支動脈;圖B為上干;圖C為上干+升支動脈;圖D為上干+下干。圖1 肺動脈各分支三維重建圖像

肺靜脈各分支：前靜脈走形于前段支氣管及肺動脈上干前方，最終匯入上肺靜脈；中央靜脈走行于前段支氣管及后段支氣管之間，由水平裂處匯入上肺靜脈。前靜脈+中央靜脈包含兩種類型，分別為Ⅰab型及Ⅰb型，其中Ⅰab型指前靜脈包含V1a及V1b兩支靜脈，Ⅰb型指V1a回流入中央靜脈，而V1b回流入前靜脈。肺靜脈各分支三維重建圖像見圖2。

注：圖A為前靜脈+中央靜脈(Iab 型);圖B為前靜脈型; 圖C為前靜脈+中央靜脈(Ib 型);圖D為中央靜脈型。圖2 肺靜脈各分支三維重建圖像

右肺上葉支氣管各分支：右肺上葉支氣管根據其最終通氣的區域將之分為三個主要的分支區域，尖段(B1)、后段(B2)及前段(B3)。本研究中，將單一右肺上葉支氣管主干納入研究對象進行進一步劃分，而將雙上葉支氣管主干單獨列出，作為罕見變異處理。上葉支氣管主要分三大類型，既三干型(由同一平面發出三支支氣管供應個肺段)、雙干型(先發出兩個支氣管主干，再由其中一個主干發出兩個分支供應兩個肺段)及缺失型。雙干型又分為尖段支氣管單干，后段及前段支氣管共干(B2+B3,B1)；后段支氣管單干，尖段及前段支氣管共干(B1+B3,B2)；前段支氣管單干，尖段及后段支氣管共干(B2+B3,B1)。缺失型又分兩類，沒有單獨的上葉支氣管，其尖亞段支氣管及前亞段支氣管分別自后段及前段支氣管發出(B1缺失型)，或者沒有單獨的前段支氣管，其前外亞段及前內亞段支氣管分別自尖段及后段支氣管發出(B2缺失型)。支氣管各分支三維重建圖像見圖3。

注：圖A為三干型;圖B為雙干型(B2+B3,B1);圖C為雙干型(B1+B3,B2 );圖D為雙干型(B1+B2,B3); 圖E為缺失型(缺失B1) ;圖F為雙上葉支氣管。圖3 肺支氣管各分支三維重建圖像

1.3 統計學方法 采用SPSS21.0統計軟件進行數據處理。本研究以Boyden教授及Toshiteru教授[8]的血管支氣管分型為基礎，對所有動脈、靜脈支氣管的解剖重建結果進行了計數統計分析，獲得其各個解剖類型的具體分布情況，并應用χ2檢驗與國外學者(Toshiteru)研究進行對比分析。P<0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

106例患者中右肺上葉肺動脈分支類型為包含升支動脈者(上干+升支動脈、上干+下干+升支動脈)、包含下干者(上干+下干+升支動脈、上干+下干)分別為84、34例，具體為上干+升支動脈、上干+下干+升支動脈、上干、上干+下干、其他分別為58、26、14、8、0例。

106例患者中右肺上葉肺靜脈為前靜脈+中央靜脈(Iab 型)、前靜脈+中央靜脈(Ib 型)、前靜脈型、中央靜脈型、其他、前靜脈+中央靜脈者分別為50、47、5、4、0例。

106例患者中有3例右肺上葉為雙上葉支氣管，未被納入常規支氣管解剖類型中。剩103例樣本中分別為三干型46例(44.7%)、雙干型43例[41.7%，其中雙干型(B1+B2,B3)、雙干型(B1+B3,B2 )、雙干型(B2+B3,B1)分別為29、8及6例]、缺失型14例(13.6%,均為B1支氣管缺失型)。

3 討論

了解肺支氣管血管的形態，包括罕見的解剖變異，對于安全、準確的進行肺切除術非常重要。本研究以影像學資料為基礎，選擇了一種最有利于外科醫生手術操作方式的肺動脈分類方式進行統計，對106例患者的右肺上葉相關解剖結構進行了系統的分析，并以我們的結果與之前的報告結果進行比對分析[8]，在發現新的解剖變異同時，系統的探討了右肺上葉支氣管、血管的解剖結構。

本研究肺動脈的統計結果顯示，存在肺動脈下干的患者(包含上干+下干及上干+下干+升支動脈)為34例(32.1%)，Toshiteru等[8]研究結果為，肺動脈包含升支動脈者、包含下干者分別為225、45例，具體為為189、36、26、9、3例。我們研究中，包含下干動脈的樣本所占比例較大。包含升支動脈的各個分類型(上干+升支動脈及上干+下干+升支動脈)各自與Toshiteru等[8]研究結果存在不同，但所有包含升支動脈的樣本與其結果相比，無明顯統計學差異。

傳統的手術操作指導中，切除肺動脈前段均以肺動脈前段血管發自肺動脈上干為基礎，要求切除上干的前段分支并保留肺動脈尖段動脈，本研究結果中34例(32.1%)的患者前段分支由肺動脈下干分支發出，且有8例僅存在肺動脈上干+肺動脈下干，這8例患者的肺動脈下干是前段的分支，在手術過程中應離斷，但根據既往的解剖學認知，很容易將肺動脈下干誤認為成右肺上葉后段的回升支而導致手術過程中反復辨識，增加手術操作的出血風險及延長手術時間。對于存在上干+下干+升支動脈解剖的26例患者而言，前段切除過程中遺留肺動脈下干未做切除或在發現肺動脈回升支后忽略肺動脈下干的存在會使該動脈存在更高的手術損傷風險。此外，本研究還發現一罕見變異，肺動脈下干自中葉動脈發出，該型變異患者在游離處理水平裂時更易損傷該動脈。術前進行三維重建明確右肺上葉肺動脈的解剖類型可很好的避免該問題；若無術前三維重建條件，充分的認知下干的解剖分型及所占比例對于提升右肺上葉前段切除及右肺上葉切除具有重要臨床意義。

右肺上葉靜脈結構的研究結果顯示，中央靜脈+前靜脈是中右肺上葉的主要類型，共有97例(91.5%)，單獨前靜脈及單獨中央靜脈回流者所占比例較少，各為5例(4.7%)及4例(3.8%)。前靜脈+中央靜脈(Ⅰb 型)類型為47占44.3%。肺靜脈的分支類型共分為四大類，前靜脈+中央靜脈(Iab型)中共有50例(47.2%)，前靜脈+中央靜脈(Ⅰb型)中共有47例(44.3%)，Toshiteru等[8]研究結果分別為150、69、23、18、3例。與Toshiteru等[8]研究結果相比較，我們的研究結果中，Ⅰb型所占比例更高，更多的V1a回流入中央靜脈。單獨前靜脈組共有5例(4.7%)樣本，單獨中央靜脈組中共有4例(3.8%)樣本，其與Toshiteru等[8]研究結果相比無明顯統計學差異。

在切除右肺上葉尖段過程中，教科書中的手術操作步驟均以前靜脈+中央靜脈(Iab 型)為基礎，打開前縱隔胸膜，游離前靜脈時可以向遠端游離分離出V1a以及V1b，V1b作為段間靜脈進行保留，離斷V1a，本研究結果中，傳統的前靜脈+中央靜脈(Iab 型)僅占47.1%，對于占比高達44.3%的Ⅰb 型靜脈患者而言，前靜脈僅為VIb，V1a最終匯入中央靜脈，這類患者在處理前靜脈時無需離斷任何靜脈，正確的辨識段間靜脈及段內靜脈是肺段切除的關鍵步驟，術前進行三維重建對解剖結構進行辨識分析或充分認識到Ⅰb 型靜脈的普遍性對于提升右肺上葉尖段切除的準確性而言意義重大。

我們對于右肺上葉支氣管的研究結果也與以往的報道不盡相同。傳統的研究[7,8]中，對于右肺上葉支氣管的解剖劃分中，均以單一右肺上葉支氣管主干自右主支氣管發出為基礎，對結果進行了討論。本研究中，存在3例(2.8%)特殊變異，既雙干型上葉支氣管(右肺上葉有兩支主干，分別從右主支氣管發出)，該型變異存在例數較少，在進行右肺上葉切除術時，若存在該特殊變異需特別注意。Toshiteru等[8]研究結果為,人右肺上葉支氣管分型為三干型116例(54.2%)、雙干型77例[36.0%，其中雙干型(B1+B2,B3)、雙干型(B1+B3,B2 )、雙干型(B2+B3,B1)分別為38、23及16例]、缺失型19例(8.9%，其中B1缺失型13例、B2缺失型6例)。本研究支氣管分類與Toshiteru等[8]研究結果相比均無明顯統計學差異。但我們的研究結果顯示雙干型(B1+B2,B3)所占的比例更高；缺失型中，本研究103例樣本中所發行的14例缺失型均為B1支氣管缺失型，與Toshiteru等[8]研究結果相比所占比例更高，本研究尚未發現B2缺失型。既往的研究[5]中描述右肺葉支氣管還存在尖段、后段支氣管缺如型變異。本研究結果顯示，103例個體中，有14例(13.6%)存在支氣管缺如，且14例均為尖段支氣管缺如(尖段支氣管的亞段支氣管分別自前段支氣管及后段支氣管發出，而沒有尖段支氣管的主干)，在肺尖段切除術中，該類型的變異會極大的增加解剖性肺段切除的手術難度，術前進行個體化三維重建，制定合理的手術方式可將支氣管的變異對手術的影響降至最低。

綜上所述， 上干+升支動脈是最常見的人右肺上葉肺動脈分支類型，存在肺動脈下干的患者較多，行右肺上葉前段切除時應注意尋找該動脈。上干+下干+升支動脈類型患者在行肺葉切除術離斷升支動脈后，仍需仔細辨認血管結構，避免肺動脈下干的損傷前靜脈+中央靜脈為常見的人右肺上葉肺靜脈分支結構。三干型、雙干型右肺上葉支氣管解剖類型較為常見。