血管三維重建技術在腹腔鏡保留左結腸動脈的直腸癌低位前切除術的臨床應用研究

沈海玉 劉正 陳佳楠 梅世文 李娟 王治杰 趙富強 魏方澤 劉騫 王錫山

結直腸癌是全世界最常見的惡性胃腸道腫瘤之一，在惡性腫瘤發病率中位列第三位［1］。在直腸癌外科手術中，保留左結腸動脈（left colic artery，LCA）的腹腔鏡低位前切除術（laparoscopic low anterior resection，LLAR）是直腸癌的一種手術方式。它的優點包括為吻合提供良好的血液供應，并為自主神經提供更好的保護，特別是對于高齡、合并糖尿病、高血壓、廣泛動脈疾病的患者［2］。盡管關于保留LCA仍存在爭議和爭論［3-6］，但許多外科醫師選擇進行該手術，在徹底廓清區域淋巴結的同時，解剖并保留LCA。腹腔鏡手術帶來的放大視野和精細解剖，使得相比較于開腹手術，保留LCA相對容易和更具有可行性。術前CT血管造影并三維重建可以提供腸系膜下動脈（inferior mesenteric artery，IMA）及其分支的三維視覺重建，為結直腸癌手術提供必要的參考。但是，術前血管三維重建技術對保留LCA的直腸手術影響如何尚無定論。因此，我們進行了這項研究，旨在評估血管三維重建技術在保留左結腸的腹腔鏡直腸癌低位前切除術在手術和術后結局方面的臨床應用。

資料與方法

一、一般資料

采用回顧性隊列研究方法，納入2019年1月～8月于中國醫學科學院腫瘤醫院結直腸外科行保留左結腸的LLAR的患者共146例。病例納入標準：（1）診斷：經腸鏡并活檢病理證實為直腸腺癌；（2）腫瘤位置：距肛緣7 cm～15 cm；（3）手術方式：保留LCA的腹腔鏡直腸癌低位前切除術；（4）病理分期：I～Ⅲ期。排除標準：（1）診斷為Ⅳ期直腸癌；（2）既往有腹部手術史；（3）合并腸梗阻、出血、穿孔等或需急診手術者；（4）相關病例資料及數據不完整。

二、增強CT檢查及三維血管重建

增強CT檢查使用Philips或者GE 64層CT掃描參數：管電壓120 KV，管電流自動毫安，層厚1.25 mm，間隔0.8 mm，探測器準直為320 mm×0.5 mm。檢查前禁食4 h。患者仰臥位，掃描范圍自膈頂至坐骨結節水平。平掃后，將增強劑（碘海醇、碘普羅胺等，濃度350～370 mg/mL）85 mL，經靜脈以2～5 mL/s注射。動脈期掃描延遲時間為30 s，應用Philips或者GE工作站行血管三維重建。術前三維血管重建取得患者同意并簽署知情同意書。

三、手術方法

兩組患者均氣管插管全身麻醉，取頭低腳高截石位，均采用3D腹腔鏡進行手術。肚臍上緣約1 cm的切口，建立CO2氣腹，壓力維持在12 mmHg～14 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），采用五孔法；進腹后探查全腹腔、腫瘤位置、大小及是否有遠處轉移情況。由中間入路，用超聲刀或電刀沿乙狀結腸系膜根部黃白交界處打開漿膜，充分裸化IMA避免神經損傷。按照由內到外、由頭到側的順序，沿Toldt間隙達到IMA根部，骨骼化IMA，保護腸系膜下神經叢。清晰解剖IMA分支，完整廓清第253組淋巴結及脂肪組織至顯露LCA分叉處。完成第253組淋巴結清掃后，清晰解剖IMA分支后在LCA分叉以下結扎切斷IMA，保留LCA，結扎切斷其他分支（圖1）。充分拓展Toldt間隙，充分保護盆腔神經叢。向左側分離切斷腸系膜下靜脈，并清掃其周圍脂肪和淋巴結。沿LCA分支裁剪乙狀結腸系膜，保留邊緣血管弓。在距離腫瘤超過2 cm處切斷腸管，于下腹部做一切口將標本裝無菌標本袋取出，行端端吻合術，重建消化道。清洗腹腔后，放置并固定引流管，縫合操作孔，手術完成。

圖1 保留左結腸動脈的手術操作流程。1A：分離裸化腸系膜下動脈主干；1B：分離裸化左結腸動脈；1C：廓清第253組淋巴結；1D：結扎離斷乙狀結腸動脈；1E：結扎離斷直腸上動脈；1F：操作完成術野

四、統計學方法

采用SPSS軟件包25.0進行統計分析。臨床和病理數據為計量資料的，以平均值±標準差（±s）來表示，計數資料以數量和百分比的形式呈現。計量資料采用t檢驗，計數資料采用卡方檢驗或Fisher精確檢驗。P值（雙側）＜0.05被認為差異具有統計學意義。

結 果

一、一般資料和患者基本信息

在2019年1月至2019年8月之間，根據納入標準，我們納入了146位接受LLAR保存LCA的患者。表1總結了重建組（n=72，49.3%）和非重建組（n=74，50.7%）的基本信息和臨床特征。重建組男性47例，女性25例，年齡（59.75±6.2）歲，體質指數（24.1±2.2）kg/m2，非重建組男性51例，女性23例，年齡（58.77±6.1）歲，體質指數（23.6±2.7）kg/m2，兩組患者基線資料的比較，差異無統計學意義（P＞0.05）。關于性別，年齡，體質指數（BMI），美國麻醉協會（ASA）評分和新輔助治療的比較，兩組之間差異無統計學意義。

表1 患者基線資料［±s，例（%）］

表1 患者基線資料［±s，例（%）］

注：BMI：體質指數；ASA：American Society of Anesthesiologists美國麻醉協會

臨床特征性別男性女性年齡（歲）BMI（kg/m2）新輔助治療ASA評分ASAI ASAII ASAIII重建組（n=72） 檢驗值0.219 P值0.640 47（65.3）25（34.7）59.75±6.2 24.1±2.2 12（16.7）24（33.3.0）37（51.4）11（15.3）非重建組（n=74）51（68.9）23（31.1）58.77±6.1 23.6±2.7 13（17.6）23（31.3）38（51.4）13（17.6）0.961 1.123 0.021 0.174 0.338 0.263 0.885 0.917

二、術前血管三維重建和術中血管解剖觀察

通過術前血管三維重建或手術對IMA及其分支進行了146例研究。在我們的研究中確認了四種IMA血管類型。四種血管類型如下：Ⅰ型（圖2A，3A），LCA單獨發自IMA，SA和SRA共干；Ⅱ型（圖2B，3B），LCA和SA共同發出于一個主干，SRA獨立發自IMA。Ⅲ型（圖2C，3C），IMA的三個分支都共同發出于同一水平；和Ⅳ型（圖2D，3D），沒有LCA，只有LCA和SA從IMA分支出來。兩組之間的血管類型差異無統計學意義（χ2=0.092，P=0.993）（表2）。

表2 腸系膜下動脈分支類型［例（%）］

圖2 腸系膜下動脈分型模式圖。2A：I型；2B：II型；2C：III型；2D：Ⅳ型（IMA：腸系膜下動脈，LCA：左結腸動脈，SA：乙狀結腸動脈，SRA：直腸上動脈）

重建組72例，腸系膜下動脈Ⅰ型35例，Ⅱ型25例，Ⅲ型11例，Ⅳ型1例；非重建組I型37例，Ⅱ型24例，Ⅲ型12例，Ⅳ型1例，兩組動脈分型比較，差異無統計學意義（χ2=0.092，P=0.993）。在分支類型中，重建組組和非重建組均以Ⅰ型（重建組35例，48.6%vs.非重建組37例，50.0%）和Ⅱ型（重建組25例，34.7%vs.非重建組24例，32.4%）常見，Ⅲ型次之，Ⅳ型最少。

圖3 三維重建腸系膜下動脈分型。3A：I型；3B：II型；3C：III型；3D：Ⅳ型（IMA：腸系膜下動脈，LCA：左結腸動脈，SA：乙狀結腸動脈；SRA：直腸上動脈）

三、手術相關數據和并發癥

手術數據和相關的手術并發癥見表2與表3。根據我們的結果，重建組LLAR保留LCA的手術時間更短（162.2±10.8分鐘vs.197.9±19.1分鐘，t=-13.840，P＜0.05）。與非重建組相比，重建組的術中出血量也顯著降低（30.4±20.0vs.61.2±26.4 mL，t=-7.930，P=0.000）。兩組的所有手術均由同一組結直腸癌專業的經驗豐富的外科醫生進行。兩組均無中轉開腹。兩組的術后并發癥包括吻合口漏（1例，1.4%vs.1例，1.4%，χ2=0.000，P=0.984）和吻合口出血2例，2.8%vs.3例，4.1%，χ2=0.180，P=0.672）方面均差異無統計學意義。所有這些并發癥均成功解決。在術后恢復方面，重建組（6.8±0.7）d，非重建組（7.0±0.7）d，術后住院天數方面兩組比較差異無統計學意義（t=1.480，P=0.141）。

表3 手術和并發癥數據（±s）

表3 手術和并發癥數據（±s）

術中術后指標手術時間（min）中轉開腹（例）術中出血量（mL）吻合口漏吻合口出血術后住院時間重建組（n=72）162.2±10.8 0 30.4±20.0 1（1.4%）2（2.8%）6.8±0.7非重建組（n=74）197.9±19.1 0 61.2±26.4 1（1.4%）3（4.1%）7.0±0.7檢驗值-13.840-7.930 0.000 0.180 1.480 P值0.000 0.000 0.984 0.672 0.141

四、病理結果

手術患者病理結果資料總結在表4中，兩組在腫瘤大小（3.1±0.8vs.2.9±0.9 cm，t=1.309，P=0.193）、分化程度（χ2=0.085，P=0.958）和 TNM分期（χ2=0.248，P=0.883）方面比較均差異無統計學意義（P＞0.05）。在淋巴結清掃數目方面，重建組（18.3±2.7）枚略多于非重建組（17.6±2.1）枚，但差異無統計學意義（t=1.720，P=0.088）。

表4 術后病理結果資料［±s，例（%）］

表4 術后病理結果資料［±s，例（%）］

病理指標 檢驗值P值重建組（n=7 2）非重建組（n=7 4）腫瘤大小（c m）淋巴結數目分化程度1.3 0 9 1.7 2 0 0.0 8 5 0.1 9 3 0.0 8 8 0.9 5 8低中高病理分期0.2 4 8 0.8 8 3ⅠⅡⅢ3.1±0.8 1 8.3±2.7 2 0（2 7.8）3 9（5 4.2）1 3（1 8.1）1 4（1 9.4）3 5（4 8.6）2 3（3 1.9）2.9±0.9 1 7.6±2.1 1 9（2 5.7）4 1（5 5.4）1 4（1 8.9）1 3（1 7.6）3 9（5 2.7）2 2（2 9.7）

討 論

結直腸癌是國際上第三大最常被診斷的癌癥［1］，腹腔鏡結直腸癌手術已被全世界廣泛接受。保留LCA意味著腸系膜下動脈結扎的位置位于LCA起點遠側，這是直腸癌的外科手術選擇之一。我們的研究表明，術前血管三維重建可以為保留LCA的直腸癌手術提供術前參考，可以縮短手術時間，減少術中出血量。

血管三維重建技術已廣泛用于多種疾病，例如冠狀動脈疾病，下肢動脈狹窄，主動脈瘤，主動脈夾層，肝動脈變異等。其中冠狀動脈計算機斷層血管造影術并血管三維重建已經成為臨床工作中檢測冠狀動脈疾病的金標準無創性檢查［7］。先前的研究報道，在評估下肢動脈肝動脈變異和狹窄時，血管三維重建技術的準確度分別為100%和90.6%［8-9］。

在直腸癌中，腸系膜下動脈的解剖學變異和不同分支模式是腹腔鏡手術的巨大挑戰。與非保留LCA的直腸癌手術相比，保留LCA需要更高的外科手術技術和更豐富的操作經驗，這是由于LCA管徑相對較細，走行及毗鄰變異較多，且相對不易于辨認。因此，保留LCA的直腸癌根治術難度更大一些。由于腹腔鏡的放大倍數和更近觀察距離，與開放手術相比，腹腔鏡手術中保留LCA的可能性更大，可行性相對更好。但是，血管三維重建技術對保留左結腸直腸手術的影響尚不確定，我們為此進行了這項研究。

關于腸系膜下動脈分支類型，我們通過血管三維重建技術和手術解剖確認了腸系膜下動脈的四種類型。在我們的研究中，重建組和非重建組均囊括了四種類型，其中以I型和II型兩種類型最為常見，Ⅲ型次之，Ⅳ型最少。雖然Ⅳ型患者無法保留LCA，但非重建組無法提前預知LCA缺如，需術中沿腸系膜下動脈主干解剖分離才能確認，故為嚴格兩組對照，我們還是將Ⅳ型納入研究范圍。在此類型，通過研究也凸顯出術前血管三維重建技術對術者手術規劃設計的重要參考意義。

我們的研究表明，重建組的手術時間相比非重建組的手術時間縮短。盡管尚無關于血管三維重建在保留LCA直腸手術中應用的對比性研究，但意大利的一項研究招募了112例患者，其中包括右半結腸切除術，左半結腸切除術和直腸前切除術，顯示出類似的結果，可減少結腸癌和直腸癌手術的時間［10］。該研究表明，在結直腸癌手術中，重建組的手術時間在統計學上顯著低于對照組。根據他們的經驗，術前血管三維重建甚至在血管解剖學變異或肥胖的特殊情況下，在識別血管方面也可能展現出顯著的優勢。因為在解剖血管和尋找變異血管或缺失血管方面所花費的時間更少，可以幫助手術醫師縮短手術時間［10］。另外一項研究顯示腹腔鏡右半結腸切除術中，重建組相比于對照組縮短了手術時間，重建組和對照組分別為（154.7±25.9）min和（177.6±24.4）min［11］。

在手術時間方面，根據我們的經驗，術前血管重建的應用由于以下幾個原因而縮短了手術時間。首先，血管三維重建有助于在手術前準確規劃手術策略與方案，這與Matsuki等所述的原因是一致的。同樣許多學者在胃、肝臟等手術中也提出了三維重建技術對手術規劃設計的類似作用［12，13］。其次，血管三維重建有利于術前預判血管類型和術中識別血管，并精確解剖血管，特別是在嚴重肥胖癥，解剖結構明顯變化或腹腔粘連嚴重的患者中，優勢更加明顯。第三，血管三維重建技術可能有助于避免一些術中并發癥，例如內臟損傷，血管損傷和出血，這些均是延長手術時間的主要原因之一。

關于術中出血量，我們的數據顯示，與非重建組相比，重建組的失血更少。我國的一項研究表明，血管三維重建技術在腹腔鏡右半結腸癌手術中作用相似。與常規CT組相比，血管三維重建和CT結腸造影圖像融合組可以減少術中出血，增加淋巴結清掃數目［11］。意大利的另一項研究表明，與對照組相比，重建組術中出血率更低，但差異無統計學意義［10］，登記的患者人數很少，這可能是造成差異的統計學意義不足的原因。日本學者Koji Murono等［14］研究表明，血管重建可能對外科醫生安全地在結腸和直腸進行腹腔鏡手術有所幫助。

術前血管三維重建可為外科醫生在手術前提供動脈分型和變異的基本情況，這對安全有效地進行結直腸癌手術有較大幫助和重要的參考意義。與數字減影血管造影（DSA）相比，血管三維重建技術是可以對IMA分支模式進行快速重建，同時又將侵襲性降至最低的較好選擇。同時，隨著計算機斷層掃描（CT）技術的飛速發展，血管三維重建現在可以以更快的速度完成，費用也進一步降低。

在術后病理方面，重建組和非重建組在腫瘤大小、淋巴結數目、分化程度和病理分期方面差異無統計學意義。有研究顯示血管重建技術可能在淋巴結數目方面有積極影響，因為血管重建可以幫助術者更好的根部結扎切斷血管并清掃血管根部淋巴結，相對更徹底的廓清局部區域淋巴結。我們的研究雖然在淋巴結數目上重建組略多于非重建組（18.3±2.7 vs.17.6±2.1枚），但差異無統計學意義。這可能與我們是同一組手術醫師完成的手術操作，在血管結扎的位置和區域淋巴結的清掃范圍是相同有關。血管重建技術是否對結直腸癌手術的淋巴結獲取數目有積極的影響，也是一個熱點問題，多中心、前瞻性的臨床研究可能會提供更高級別的證據。

我們的研究同時也具有一定的局限性。首先，研究設計本質上是回顧性的研究。前瞻性研究可能會更好地確認將來的結果。其次，該研究代表了一個單一中心的經驗，這可能會限制其外部驗證有效性。因此，進行大規模、多中心的研究是進一步研究的方向，以更好的驗證本研究的結論。

總之，我們的研究表明，術前血管三維重建技術可以在保留LCA的情況下縮短腹腔鏡直腸癌低位前切除術的手術時間和減少術中出血量。因此，對于行保留LCA的直腸癌手術，建議術前行血管三維重建。