三維可視化技術在復雜骨與軟組織腫瘤手術中的臨床應用價值分析

劉彬（天津市泰達醫院,天津 300450）

復雜骨與軟組織腫瘤屬于臨床上較為多見的腫瘤之一，臨床治療手段包括保守治療以及手術切除治療，且以后者為主，而是否能對病灶進行完整切除直接影響患者的預后轉歸[1]。而復雜骨與軟組織腫瘤的特點是體積普遍很大、形態不規則以及解剖復雜、腫瘤和周圍血管/神經關系密切等，若骨科醫生自身專業水平不足或（和）經驗不豐富，難以實現術前的準確評估以及合理手術方式的制定，從而不利于手術的順利完成[2]。故此，如何有效解決上述困難是目前骨科廣大醫務工作者共同關注的熱點。三維可視化技術是近年來基于數字醫學發展而來的一種技術，相較于二維CT以及磁共振成像（MRI）等影像學技術而言，具有更加直觀、精準的優勢，目前已在肝膽外科、腹部外科以及泌尿外科等多個領域均獲得較為廣泛的應用[3-4]，然而該技術應用于復雜骨與軟組織腫瘤手術中的研究報告很少。因此，本篇報告研究了三維可視化技術在復雜骨骼和軟組織腫瘤手術中的臨床應用價值，為臨床醫學復雜骨骼和軟組織腫瘤手術治療方案的設計和執行提供指導。現報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇醫院從2019年1月-2022年1月收治的120例復雜骨與軟組織腫瘤患者。入組標準為[5]：①所有受試者均經手術病理檢查確診為復雜骨與軟組織腫瘤；②腫瘤病灶直徑＞5cm；③年齡≥18周歲；④所有受試者身體狀況良好，均可耐受術后處理；⑤均為自動完成的腫瘤三維可視化技術圖像；⑥入組前尚未接受相關抗腫瘤治療。排除條件為：①病灶位置表淺者；②病灶周圍不存在重要血管者；③并發其他惡性腫瘤者；④神志異常或精神障礙者；⑤在研究中，因故退出或失訪者。由入組人在知情批準書上簽名，經醫院醫學倫理委員會同意。

1.2研究方法 ①三維可視化圖像：使用GE128排螺旋CT完成對所有受試者腫瘤部位的平掃以及靜脈期、血管期擴大掃描檢查，通過肘靜脈注射碘海醇（購自江蘇恒瑞醫藥有限公司）60-80ml，靜脈注射速率約為3-4ml/s。采用DICOM模式對受試者的檢查數據予以刻盤記錄，隨后通過傳輸CT相關數據至圖像的三維可視化平臺（購自安徽紫微帝星數碼技術公司），分別對骨頭、惡性腫瘤、心血管、靜脈和肌腱等予以識別，并通過對多種差異性的分割模板予以拆分抽取、合并、著色、重建，最后完成三維可視化模式的建立。②術前模擬：立體、空間、多角度觀察上述三維可視化成像所成像的病灶及其周圍結構影像，醫務人員可對三維影像進行放大、縮小以及旋轉，亦可對組織結構通過透明化進行拆分、組合。仔細觀察腫瘤形狀、大小以及部位。腫瘤與周邊骨骼、毛細血管、靜脈之間的關聯。同時仔細觀察病灶滋養毛細血管來源和走行狀況。由醫師為受試者介紹術后所有流程，以及手術中或許會出現的問題和困難等。③治療方式：依據術前三維可視化重建模型中所觀測到的病灶解剖學情況以及對周圍臟器毛細血管的損害程度，并綜合術時檢查狀況，確定治療方式以及手術切除適用范圍。在癌癥界限以外完成惡性腫瘤的剝離，并對惡性腫瘤營養毛細血管進行結扎處理，并且剝離、保存肢體的主要供血血管，選擇在安全界限以外對病灶實施完全切除術，術畢逐層縫合管壁切口。

1.3觀察指標 比較CT常規二維掃描和三維可視化技術重建影像結果。在病灶切除時對術中三維可視化的圖像診斷的正確性得到證實。此外，研究病人治療前后身體狀態和活動機能改變狀況。

1.4統計學方法 數據處理由SPSS22.0軟件完成，計量資料表示方式為(±s)，分析開展獨立樣本t檢驗。計數資料表示方式為[n(%)]，開展χ2檢驗。P＜0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1三維可視化技術評估情況分析 120例患者術前常規CT檢查提示腫瘤侵犯包繞肢體供血血管無法完整切除腫瘤患者40例，檢出率33.33%，而三維可視化技術評估無腫瘤侵犯包繞肢體供血血管，均可完整切除腫瘤，見表1。

表1 三維可視化技術評估情況分析(n,%)

2.2手術及術中驗證情況分析 120例手術患者，均于安全邊界外完成腫瘤的完整切除，腫瘤周邊的血管神經維持完好無損，手術后通過病理檢查，腫瘤邊沿均為陰性。典型病例相關影像如圖1所示。

2.3手術前后ASIA評分對比 手術后患者ASIA評分中的運動評分為（97.84±2.15）分，高于手術前的（93.14±1.69）分，而感覺評分為（214.18±1.91）分，低于手術前的（227.35±2.38）分，差異有統計學意義（均P＜0.05），見表2。

表2 手術前后ASIA評分對比(±s,分)

表2 手術前后ASIA評分對比(±s,分)

注：與手術前相比，*P＜0.05。

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3 討論

軟組織腫瘤主要起源于間葉組織，可發生于任何部位，臨床上病理分類較多，且以良性最為常見[6]。有相關報道表明，骨與軟組織腫瘤往往在局部形成浸潤性以及破壞性的快速生長，且伴有出血以及激發感染，復發以及遠處轉移風險較高[7]。外科手術是治療骨與軟組織腫瘤的首選方案，然而，因腫瘤體積較大，加之周圍組織出現浸潤，從而可能增加手術難度以及風險，尤其是針對發生于關節附近的腫瘤，為了最大限度上保留患者術后肢體功能，對手術精度的要求日益提高，對傳統手術治療提出極大挑戰。傳統CT以及MRI均是目前臨床上常用的術前評估骨與軟組織腫瘤技術，可是，只在二維平面上體現腫瘤構造，相關腫瘤容積及與血管的聯系等信息內容比較有限[8]。另有相關研究報道顯示[9-10]，針對年輕醫師而言，要將二維影像和術中實際立體器官和血管走行相對應，必須累積很多臨床經驗。現階段，三維可視化技術在肺、肝、胰腺腫瘤的醫治過程中得到了普遍的運用，盡管有相應的指導方針或共識，但有關骨、軟組織腫瘤運用的消息相對偏少，有一定的研究價值。

本文研究結果發現，所有手術患者，均于安全邊界外完成腫瘤的完整切除，腫瘤周邊的血管神經維持完好無損，手術后通過病理檢查，腫瘤邊沿均為陰性。這說明三維可視化技術在繁雜骨骼軟組織腫瘤手術中的臨床應用價值很高。可提高術前評估準確性，從而使得患者獲得更理想的切除效果。分析原因，三維可視化技術可實現對腫瘤體積、形態、相關滋養血管走行以及腫瘤和器官、肢體供血血管之間解剖結構的立體顯示，且具有良好的分辨率，減少了閱讀原始CT圖像評估腫瘤狀況可能出現的主觀失誤，進一步保證了手術治療的有的放矢。同時，三維可視化技術可實現對重建三維模型的360°任意旋轉，繼而有助于醫生從不同角度對腫瘤情況及其和周圍組織的關系進行觀察。三維可視化技術可對腫瘤周圍的組織以及器官進行透明化，僅保留計劃手術部位的關鍵器官和血管，繼而有助于醫生較為清晰、直觀地觀察到腫瘤和周圍組織關系[11-13]。應用三維可視化技術，能夠提早訓練手術切口設計方案、手術治療途徑、安全界限外摘除、創口遮蓋等，從而在一定程度上完善術前方案設計，保證了手術的個性化以及精準化。本研究還發現，120例患者術前常規CT檢查提示腫瘤侵犯包繞肢體供血血管無法完整切除腫瘤患者40例，檢出率33.33%，而三維可視化技術評估無腫瘤侵犯包繞肢體供血血管，均可完整切除腫瘤。分析原因，二維CT難以判斷腫瘤具體部位及其和周圍組織的關系，繼而影響手術方案的制定以及實施[14-16]。三維可視化技術則可較為清晰地判斷腫瘤和周圍血管、組織的關系，繼而促使術前設計更為完善。此外，手術后患者ASIA評分的運動評分高于手術前，而感覺評分低于手術前。這表明了三維可視化技術的實施可有效改善患者術后肢體感覺以及運動功能。究其原因，CT三維可視化重建后，數據可進行3D打印，繼而開展術前規劃計算機模擬手術、3D打印個性化假體設計以及3D打印手術導板設計輔助手術[17-18]。

綜上所述，三維可視化技術應用于復雜骨與軟組織腫瘤手術中，可顯著提高術前評估準確性，繼而為臨床手術的制定及開展起到指導作用，最終達到提高臨床治療效果的目的。