醫學三維可視化系統（IQQA?-3D Liver）在肝瘤精準切除的臨床與護理價值

王萍，李俊 ，王叢叢

青島市市立醫院 普外科，山東 青島 266000

引言

手術切除是臨床治療肝臟腫瘤的最有效手段之一，然而人體肝臟內部解剖結構極其復雜，有靜脈血管、肝動脈、肝靜脈和膽管四大管道系統，且其病變率較高，部分患者合并肝硬化及其他慢性疾病。回顧相關研究，Shirabe等[1]提出肝癌術后肝功能衰竭與大部肝切除相關；何振平[2]也發表過肝癌切除術后近期死亡的原因。Makuchi等[3]通過肝硬化肝切片的容量測定研究，認為指導肝臟腫瘤精準切除的應用與圍術期護理是使患者術后存活的關鍵，所以說對肝臟腫瘤實行精準、實時、快捷、全量化切除是當下迫切要解決的難題。針對傳統的二維斷層掃檢測（2D-Check）圖像不符合對肝臟的準確定位評估的問題，課題組擬采用醫學三維可視化系統（IQQA?-3D Liver 肝臟評估和治療計劃輔助系統）進行術前評估指導精準切除病灶，同時在圍手術期間，能提供良好的臨床護理保障，大大增強術后患者長期存活率，該技術已成為當下醫學圖像處理的重要研究課題，其不但在理論研究上體現出重要意義，而且在臨床醫學方面也具應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究選取2018年1月至2019年12月我院肝腫瘤外科收治的肝癌患者43例。納入標準：年齡＞18歲；術前確診為肝腫瘤；符合手術指征；術前肝功能分級為A級；首次進行開腹肝臟切除。排除標準：術前肝功能分級＞B級以上；合并其他嚴重臟器疾病；手術不耐受；無既往開腹手術史患者。其中，男24例，女19例；平均年齡（49.02±2.49）歲；平均腫瘤直徑（7.02±1.60）cm；術后病理early cut標本檢測顯示均為陰性，病理診斷為原發性肝細胞癌36例，病變轉移4例，肝海綿狀血管瘤2例，肝囊腫伴出血、壞死1例。兩組患者的總體數據無明顯差異（P＞0.05），本次研究選取的所有患者均自愿參與，并簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 三維可視化系統（IQQA?-3D Liver）模擬計算

收集患者術前最近一次腹部CT或MRI查驗值制成光盤形式。選用國家藥品監督管理局NMPA、美國FDA、歐盟CE及中國臺灣衛生署DOH等多方國際認證的IQQA?-3D Liver肝臟評估和治療計劃輔助系統對肝臟進行創新四維圖像處理分析和模擬重建顯示。該系統可自動分割肝臟、血管及病變區域，重建為立體的、半透明化的肝臟三維模型，見圖1[4]。

圖1 IQQA?-3D Liver系統三維模擬效果

專家及臨床醫生會診后，認為IQQA?-3D Liver系統在該研究的重點是獲取數據以計算肝臟、腫瘤的總體積，模擬切除的肝量、肝臟體積，及時定量定位分析，幫助醫生術前規劃更準確、更詳細的模擬視圖和術后評估[5]。

1.2.2 體積測量法

接受者肝臟切除→塊狀標本→用體積測量法→先將肝臟從引流管周圍的結締取掉→測量工具為大小兩個量杯、一個量筒→將小量杯裝滿水→置于大量懷內→標本肝臟輕放于小量杯中→將標本充分浸泡→將杯口溢出的少量水倒入有刻度的量筒中，這樣做至少3次后獲取平均值[6]。

1.2.3 圍術期采用數字醫學技術輔導護理

術前采用增強CT進行腹部掃描病灶，將掃描結果導出處理，采用醫學圖像三維可視化系統軟件處理圖像，進行三維圖像重建，取得肝瘤患者數字醫學實時交互式高級三維重建并直觀顯示肝臟、病灶及血管的空間定量關系圖模型，醫生展開三維可視化分析。在術前討論與制定手術方案時間對數字醫學技術輔助得出的三維重加圖像模型進行分析，并向患者直觀展示模型結果，為患者普及基本位置與手術需切除的肝斷面模型，其余護理方法參照標準[7]。

1.3 統計學分析

本數據均采用SPSS 21.0統計軟件運算，計量數據（±s）以代表，再進行單樣本t值的設置。得出的OLAP cubes在線分析處理，再采用Pearson檢驗，t檢驗，P＜0.05表示差異具有顯著性[8]。

2 結果

2.1 三維可視化系統手術后驗證

43例患者模擬切除肝臟體積為（390.08±441.52）cm3，實際切除肝臟體積為（408.54±469.32）cm3，其比較差別沒有統計學意義（t=0.297，P=0.693）；模擬與實際切除肝臟體積之間有顯著的正相關性（r=0.968，P＜0.01），見圖2。

圖2 模擬切除肝臟體積和實際切除肝臟體積的相關性

本次研究選取其中一病例在利用該系統輔助精準切除下的分析，見圖3。經IQQA?-3D Liver肝臟評估和治療計劃輔助系統模擬出來的圖像與原來的二維圖像相比顯得更直觀、實時、可量化等，使外科醫生省去了在腦海中想象病灶及其與周圍靜脈的接近程度的過程。

圖3 肝右葉低分化肝細胞癌影像圖

該病例術后實際癌塊切除量為32.6 cm3，經與IQQA?-3D Liver肝臟評估和治療計劃輔助系統模擬的有效切除量為31.9 cm3來進行比較，表明其準確率達至97.86%，有效增強了術前模擬的準確性和效率。

2.2 采用三維可視化技術圍術期結果

肝瘤圍手術期采用三維可視化系統的數字醫學技術來輔助護理，其胃腸道功能恢復時間、術后下床活動時間、術后住院時間均短于常規手術統計，差異具有顯著性（P＜0.05），見表 1。

表1 三維可視化與常規技術圍術期結果比較

3 討論

過去，在切除肝臟腫瘤之前，醫生都會觀察二維圖像以作術前機理損傷評估[9]。盡管是經驗頗多的醫生，單憑觀察二維成像也難以掌握病灶與周圍靜脈血管、肝動脈、肝靜脈和膽管等四大管道系統的空間情況，這使得術前評估不準，術后偏差而造成手術不佳或不成功等。隨著計算機數字化技術和影像技術的提高，三維醫學影像系統可視化技術輔助精準肝臟手術切實應用到臨床，其創新點在于IQQA?-3D Liver肝臟評估及輔助系統治療方案可對病變、肝臟實質、肝靜脈系統進行三維劃分，重建單個肝臟模型，展示了病變與肝內靜脈系統的空間關系，并可通過模擬手術功能進行肝臟篩查，精準計算出肝臟各部位的體積，對指導準確切除肝臟病灶瘤塊具有重要意義[10-11]。

有些肝切除術后的患者肝功能損害嚴重，影響預后，因此術前評估患者的肝臟儲備功能，通過預測術后肝臟風險，行使正確的護理管理，對肝臟切除術具有實際意義[12]。因肝臟切除體積關系到術后肝功能衰竭的發生率，準確測量肝臟手術前的剩余肝臟體積及其百分比具有重要的臨床意義[13-14]。實時交互式三維重建有效直觀顯示肝臟、病灶及血管的空間定量關系仿真系統的容積測定不同于傳統的方法，它是根據肝臟組織與血管之間的位置而區別，這種基于輸液的容積測定可以克服個體的解剖異常，以便準確計算肝臟不同部位的容積，其準確性已被排水測量法所證實，但由于人為因素測量不排除存在一定的誤差，故宜采用多次測量的平均值[15]。以上論證表明，醫學三維可視化系統（IQQA?-3D Liver）具有實時三維交互式重建和可視化的功能，可顯示肝臟、病灶、血管空間數量關系，且減少因消耗過度正常的肝組織而導致肝功能障礙的可能性[16-18]。

另外，現代醫學三維可視化技術被應用于術后輔助護理，可以更好地發現全身性的疾病癥狀，提高患者綜合預后效果[19-21]。其能讓專業護士掌握該患者肝瘤位置與手術的必要性，幫助護士更好地開展護理工作。在圍手術期應用IQQA?-3D Liver實時交互式高級三維重建并直觀顯示肝臟、病灶及血管的空間定量關系圖模型，術前預先展示模擬護理演練，可幫助護士更細致地掌握具體護理過程。也能讓患者了解腹腔引流管的重要性，降低心理焦慮癥狀的出現與加重，更有利于術后快速康復。

總之，IQQA?-3D Liver肝臟評估和治療計劃輔助系統可有效實現術前實時交互式高級三維重建，并直觀顯示肝臟、病灶及血管的空間定量關系，真正實現對肝臟腫瘤的精準切除等。同時系統可為術前評估和術后輔助護理提供指導，加快患者胃腸道功能恢復，縮短住院時間。然而本研究還做需大量的臨床數據分析，并進一步通過科學統計與分析得出更高精度的切除量，以此促進肝臟腫瘤切除向智能、精準、實時、快捷、精量化發展。