3D 打印技術對胸外科手術切除肺部小結節患者肺功能的影響

李志，李軍

1.棗莊市立醫院心胸外科，山東棗莊 277100；2.棗莊市立醫院胸外科，山東棗莊 277100

肺部小結節為臨床常見疾病之一，近年來隨著CT分辨率的增高及普及，肺部結節病變的檢出率也逐漸提升。本病在影像學上主要表現為密度增高的陰影，小的類圓形、局灶性，部分患者可伴有胸腔積液、肺不張等情況[1]。目前臨床對于肺部小結節主要采用電視輔助胸腔鏡進行治療，因具有創傷小、術后并發癥少、恢復快等優勢得到醫生與患者的廣泛認可。本種治療方式以CT 引導為主，幫助肺部小結節進行定位，雖能滿足手術需要，但精準定位肺部小結節效果欠佳，對變異的血管難以明確，增加手術時間與手術風險[2-3]。3D 打印是一種基于患者醫學影像數據而建立的解剖模型，通過3D 打印技術打印出的物體克服了既往平面化顯示3D 可視化的局限性，術前可根據3D 模型制訂詳細的手術方案，使外科醫生可對手術過程控制可控制，確定最佳手術入路，提高手術精確性，達到出血量小，術后并發癥少的目的[4-5]。因此研究選取2019年2月—2020年6月棗莊市立醫院收治的41例患者，采用聯合3D 打印技術進行胸腔鏡下肺部小結節切除術治療，獲得較好效果，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

對入院診治的82例肺部小結節患者展開分組研究。觀察組41例中男22例，女19例；年齡46~76歲，平均（58.6±3.7）歲；結節直徑0.70~2.12 cm，平均（1.56±0.45）cm；其中小結節病變位于右肺上葉者12例，右肺下葉者10例，左肺上葉者9例，左肺下葉者10例。對照組41例中男24例，女17例；年齡47~75歲，平均（57.4±3.9）歲；結節直徑0.71~2.16 cm，平均（1.58±0.46）cm；其中小結節病變位于右肺上葉者8例，右肺下葉者13例，左肺上葉者11例，左肺下葉者9例。兩組基線資料比較，差異無統計學意義（P>0.05），具有可比性。研究經倫理委員會審批通過，患者均知曉本次研究，并簽署知情同意書。

1.2 納入與排除標準

納入標準[6]：患者均符合肺部小結節的相關診斷標準，并經病理檢查明確診斷，與胸膜距離>1 cm，屬于純磨或混合型玻璃結節。

排除標準：肝腎功能存在嚴重疾病者、病變靠近肺部大血管、結節直接>30 mm，確診惡性腫瘤者，無法配合研究者。

1.3 方法

1.3.1 對照組實施胸腔鏡肺部小結節切除術術前定位，通過CT 掃描測量結節與胸壁、胸膜之間的距離，以確定穿刺部位、路徑及進針層面等。然后常規消毒，實施利多卡因局部麻醉，用穿刺針20G 進行肺部穿刺，同時抽取自體血5 mL，根據CT 掃描情況對針尖走形路徑進行調整，最后定位于小結節周邊1 cm 正常肺結節內。對于回抽沒有血者將針頭逐漸回退，同時將自體血輸入回路徑中的肺實質內，然后再次CT 檢查，定位效果確認后于次日進行手術治療。手術為全身麻醉，單肺通氣，在其第7 肋腋中線行一切口將胸腔鏡置入，在第3/4 肋腋前線、第8/9 肋間肩胛下角線各行一切口分別置入主操作孔與輔助孔，通過胸腔鏡對病變部位周圍情況進行探查，定位結節，了解與周圍肺組織的關系；根據術前CT 定位情況，從自體血位于結節上下層面進行觸診，將病變結節通過直接切割縫合器切除，并沿自體血輸注路徑尋找病變組織，快速病理切片后對惡性患者進行淋巴結清掃術。

1.3.2 觀察組聯合3D 打印技術進行胸腔鏡下肺部小結節切除術治療首先對患者進行CT 全肺容積掃描，儀器為東芝320 排CT 機，以胸廓入口至肋膈角平面作為掃描范圍，掃描參數管電壓設置為120 kV，螺距設置為1.5，層厚設置為0.5 mm。根據掃描后所得的數據進行3D 打印技術建模，制作成1:0.8 的模型，并在模型中標注結節位置和血管分布情況。根據3D 模型對結節進行快速定位，手術操作方式與對照組相同。

1.4 觀察指標

①手術指標變化情況：觀察兩組手術時間、術中出血量、引流時間、引流量、淋巴結清掃數量、住院時間。

②肺功能變化情況：于術前及術后7 d 采用肺功能測定儀對患者肺功能進行測量，觀察兩組用力肺活量（forced vital capacity，FVC）、第 一 秒 用 力 呼 氣 容 積（forced expiratory volume in one second，FEV1）、最大自主通氣量（maximum voluntary ventilation，MVV）水平變化情況。

③觀察兩組術后并發癥發生情況，同時對患者進行為期12個月的隨訪，觀察在此期間復發情況。

1.5 統計方法

采用SPSS 21.0 統計學軟件對數據進行處理和分析。計數資料以頻數和百分比（%）表示，組間差異比較采用χ2檢驗；計量資料符合正態分布以（±s）表示，組間差異比較采用t檢驗。P<0.05 表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組治療前后肺功能指標比較

兩組治療前肺功能指標比較差異無統計學意義（P>0.05）；術后7 d 觀察組FVC、FEV1、MVV 水平均高于對照組，差異有統計學意義（P<0.05）。見表1。

表1 兩組患者治療前后肺功能指標比較(±s)Table 1 Comparison of changes in pulmonary function indexes before and after treatment in the two groups of patients (±s)

表1 兩組患者治療前后肺功能指標比較(±s)Table 1 Comparison of changes in pulmonary function indexes before and after treatment in the two groups of patients (±s)

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2.2 兩組患者手術相關指標情況比較

觀察組手術時間、術中出血量、引流時間及引流量、住院時間均低于對照組，差異有統計學意義（P<0.05）；兩組淋巴結清掃數量比較，差異無統計學意義（P>0.05）。見表2。

表2 兩組患者手術相關指標情況比較(±s)Table 2 Comparison of surgery-related indicators between the two groups of patients (±s)

表2 兩組患者手術相關指標情況比較(±s)Table 2 Comparison of surgery-related indicators between the two groups of patients (±s)

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2.3 兩組患者術后并發癥發生情況及復發率比較

觀察組并發癥發生率為2.4%，復發率為4.9%，均低于對照組的19.5%、24.4%，差異有統計學意義（P<0.05）。見表3。

表3 兩組患者術后并發癥發生情況及復發率比較[n(%)]Table 3 Comparison of postoperative complications and recurrence rates between the two groups of patients [n(%)]

3 討論

肺部小結節屬于臨床多發疾病之一，具有較高的檢出率，既往研究表明，大部分肺小結節表現為良性，惡性結節比例不足5%[7]。肺內多種疾病均可導致結節的發生，如炎癥、結核、出血、霉菌等良性疾病。但若不及時治療可對患者健康造成嚴重影響[8]。

由于微創技術的發展與完善，胸腔鏡手術為臨床治療肺部結節的常用方式之一，具有恢復快、疼痛輕、創傷小、對肺部功能影響小等優勢[9]。此外，通過胸腔鏡手術治療，還能大大保證病灶切緣的足夠性，進行淋巴結清掃，在一定程度上降低術后復發率，減輕患者痛苦。但該手術屬于一種侵入式操作，手術治療前需通過CT 掃描對病灶進行定位，以確保手術中對病灶清除干凈[10-11]。但CT 掃描所獲得的圖像屬于二位圖像，對肺部小結節的定位難以精確，尤其是小結節處于段間交界部位時，準確定位的難度更加困難，增加定位風險，術中操作時間，對患者術后恢復造成影響[12]。近年來3D 打印技術逐漸興起，是一種以計算機三維重建模型數據為藍本，運用塑料等可黏合的材料，通過逐層打印而獲得的物體[13]。在醫療領域，隨著影像學技術的發展和完善，3D 技術的應用門檻也逐漸降低，從最初的打印組織器官模式，發展為近年來的打印身體植入物，很多醫療棘手問題、難題均得到有效解決。在肺部小結節胸外科手術治療中，3D 打印技術也得到廣泛應用，其效果也得到臨床肯定[14]。該次研究聯合3D 打印技術進行胸腔鏡下肺部小結節切除術治療，結果發現治療后觀察組手術時間、術中出血量、引流時間、引流量、住院時間均低于對照組（P<0.05）；且術后7 d 觀察組FVC、FEV1、MVV 水平均高于對照組（P<0.05）。韓溢洪等[15]將3D 打印技術用于胸腔鏡下肺部小結節切除術治療中發現，3D 打印組患者術中出血量及手術時間均短于CT組，認為本種方式可縮短手術時間，減少出血量，在很大程度上還原解剖結構，提高手術成功率。本次研究也表明聯合3D 打印技術進行胸腔鏡下肺部小結節切除術治療，可減少術中出血量、縮短手術時間，減少住院時間，同時對患者肺功能指標起到改善作用。這是由于3D 技術其操作相對簡單，獲得的模型更為具體，能幫助醫生分辨出復雜的空間結構，為患者制訂更為合理、科學的手術方案，減少術中風險，使對手術過程控制更為準確，操作更加嫻熟，減少對患者肺部周圍組織的損傷[16]。有學者通過研究表明，經過3D 技術的實施可將精確度控制到1 mm 范圍，大大保證了手術對病灶的精確性，使手術可順利進行[17]。此外本次研究發現，治療后觀察組并發癥發生率為2.4%，低于對照組的19.5%（P<0.05），復發率為4.9%，低于對照組的24.4%（P<0.05）。說明本種方式治療肺部小結節能有效減少術后并發癥發生率及復發率，大大提高患者生活質量。章祖雄等[18]將3D 打印技術應用于胸外科手術切除肺部小結節中，3D 打印治療組并發癥發生率為1.41%，復發率為2.82%，低于對照組的11.27%、11.27%（P<0.05），其認為此種技術能有效減少術后并發癥發生率與復發情況，改善患者肺功能。本次研究結果與其基本一致。

綜上所述，3D 打印技術應用于胸外科手術切除肺部小結節患者的治療中具有創傷小、出血量小等優勢，能降低術后并發癥發生情況，提高患者術后肺部功能，復發率低，應用價值高。