盆腔側壁三維重建技術引導3D 腹腔鏡在低位進展期直腸癌側方淋巴結清掃術中的應用

戴金宇，韓志軍，王靖東，劉寶雙，劉建宇，王艷成

唐山市豐潤區人民醫院腸道外科，河北唐山 063000

結直腸癌是全世界第三常見的癌癥，也是癌癥相關死亡的第二大原因。低位進展期直腸癌腫瘤位置距肛緣較近，為確保手術效果，部分中、低位直腸癌患者術中聯合肛門切除，嚴重影響患者術后的生活質量［1］。因此，在保證腫瘤切除率的前提下，盡量保護肛門等重要器官，降低手術相關創傷，可有效提高低位直腸癌患者術后生活質量。對于低位進展期直腸癌，美國國立綜合癌癥網絡和歐洲腫瘤內科學會推薦術前放化療（CRT）聯合直腸系膜全切除術（TME）治療。研究顯示，盆腔外側淋巴結轉移是中低位直腸癌局部復發以及長期預后差的危險因素［2-3］，腹腔鏡直腸癌根治術聯合側方淋巴結清掃（LPND）可顯著改善低位直腸癌的預后［4-5］。但是，由于盆腔側壁結構狹窄，LPND 操作具有非常大的挑戰；CRT 可致盆腔組織水腫、粘連等，使腹腔鏡直腸癌根治術中視野暴露不足，淋巴結識別率降低，LPND 完成率下降［6］；而且進展期直腸癌LPND 后短期并發癥以及遠期效果尚不確切［7-8］，因此其實際應用受到一定的限制。最新研究發現，應用影像學三維重建技術可以在術前對盆腔內重要的神經、血管以及目標組織進行重建和定位，提高盆腔淋巴結清除成功率，降低盆腔神經及血管損傷的風險［9-11］。目前國內關于盆腔三維重建聯合3D腹腔鏡進行LPND的研究尚不多見。本研究應用OsiriX 開源軟件于術前對盆腔結構MRI 圖像進行三維重建，并將獲得的三維影像與3D 腹腔鏡相結合，探討三維重建聯合3D 腹腔鏡技術在LPND 操作過程中有效性及安全性。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 收集2020 年2 月—2022 年2 月我院收治的擬行腹腔鏡下TME+LPND 的進展期低位直腸癌患者80例。術前接受直腸指檢、全結腸鏡檢查、全身計算機斷層掃描（CT）和盆腔核磁共振（MRI）檢查，進行術前分期診斷，依照NCCN 及ESMO 推薦方案行CRT［6］。納入標準：年齡＞20 歲；術前經直腸指檢查、結腸鏡及病理檢查確診為進展期中低位直腸癌；沒有遠處轉移證據；腫瘤位于肛緣7 cm及以下部位；腫瘤侵犯腸壁全層或占＞1/2直腸周徑；術后TNM 病理分期為Ⅲ期；接受腹腔鏡手術，根據術前判斷的淋巴結轉移情況，行TME 聯合LPND 術。排除標準：腹腔粘連；全身狀況差，合并嚴重基礎性疾病，或CRT 后出現嚴重的全身癥狀，不能耐受手術；凝血功能異常；術前因急性腸穿孔、急性腸梗阻等需急診手術者。根據是否應用盆腔側壁三維重建技術，將患者分為3D 腹腔鏡組和2D 腹腔鏡組各40 例。3D 腹腔鏡組男27 例、女13例，年齡22～76（66.7 ± 10.0）歲，BMI（23.4 ± 4.0）kg/m2，合并糖尿病8例、高血壓22例，ASA分級Ⅰ級14 例、Ⅱ級18 例、Ⅲ級8 例，腫瘤直徑（4.2 ± 1.5）cm，TNM 分期ⅢB 期16 例、ⅢC 期24 例；2D 腹腔鏡組男28 例、女12 例，年齡20～72（64.9 ± 10.4）歲，BMI（22.9 ± 5.1）kg/m2，合并糖尿病10 例、高血壓26 例，ASA 分級Ⅰ級13 例、Ⅱ級19 例、Ⅲ級8 例，腫瘤直徑（3.9 ± 1.4）cm，TNM 分期ⅢB 期15 例、ⅢC期25例。兩組性別、年齡、BMI、合并癥、ASA分級以及腫瘤直徑、腫瘤分期比較差異均無統計學意義（P均＞0.05），具有可比性。本研究經我院倫理委員會的審查批準（202007），患者均知情同意并簽署知情同意書。

1.2 盆腔CT、MRI 檢查 患者于CRT 前3～7 d、CRT 后6～8周行盆腔CT 檢查（層厚0.6 mm）和MRI檢查（層厚3 mm），評估可疑轉移淋巴結狀態，定位淋巴結與盆腔內重要組織、血管和神經。可疑轉移淋巴結定義：MRI 短軸徑＞5 mm，信號強度不均勻或邊緣模糊。可疑淋巴結經術后病理學檢查驗證。CT 及MRI 檢查由2 位有經驗的放射科醫師完成，可疑轉移淋巴結的識別由1名經驗豐富的放射科醫師及1名專業的腫瘤科醫生共同完成。

1.3 盆腔結構三維重建 3D 腹腔鏡組進行MRI圖像分析，鎖定可疑轉移淋巴結，將這些淋巴結定位在薄層CT掃描片上并轉換成DICOM 圖像，應用OsiriX軟件將可疑淋巴結與盆腔重要血管、組織和神經進行三維重建。對三維圖像進行360°旋轉，在骨盆側壁的解剖結構中識別鎖定的可疑淋巴結位置。

1.4 TME 聯合LPND 手術操作方案 于CRT 完成后9～12周行TME聯合LPND術。所有手術由同一名熟練掌握腹腔鏡的主任醫師作為主刀醫生。腹腔鏡下直腸癌根治手術均采用五孔法，遵循TME原則，充分分離并游離直腸及乙狀結腸，注意保護腹下神經叢，裸化、離斷腸系膜下動靜脈，遵循無瘤原則切除整塊直腸標本，并在腹腔鏡引導下進行斷端吻合。腹腔鏡直視下完成結直腸吻合或結腸肛管吻合。LPND 的范圍包含髂內區、直腸中區、閉孔區、髂總區、髂外區和主動脈分叉區6 個區域。2D 腹腔鏡組結合術前MRI及術中判斷，行LPND；3D腹腔鏡組將術前OsiriX 軟件重建的圖像與3D 術野進行匹配，鎖定目標組織和淋巴結，逐一切除區域內的淋巴結。

1.5 應用效果評價 取術中切除的淋巴結組織進行病理檢查，采用HE 染色法判斷陽性或陰性。記錄TME聯合LPND 手術時間、切除淋巴結數量、病理檢測陽性淋巴結數量，以及術中出血、輸血情況，手術中組織誤夾、誤傷次數，轉開腹手術例數、術后住院時間，記錄術后吻合口瘺、盆腔感染、尿路損傷、腸梗阻等并發癥的發生情況。

1.6 統計學方法 采用SPSS24.0 統計軟件。計量資料以± s 表示，組間比較采用獨立樣本t 檢驗；計數資料以百分數表示，組間比較采用χ2檢驗或Fisher精確檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組淋巴結清除效果比較 與2D腹腔鏡組相比，3D 腹腔鏡組術中切除淋巴結總數、陽性淋巴結數增多（P均＜0.01）。見表1。3D 腹腔鏡組術中切除的所有淋巴結均于術前被定位；2D 腹腔鏡組從3例患者中切除7 枚術前未被標記的淋巴結，病理檢查證實3枚為陽性。

表1 兩組淋巴結清除效果比較（枚， ± s）

表1 兩組淋巴結清除效果比較（枚， ± s）

注：與2D腹腔鏡組比較，*P＜0.01。

組別3D腹腔鏡組2D腹腔鏡組n 40 40切除淋巴結總數12.2 ± 4.6*9.0 ± 3.6陽性淋巴結數9.1 ± 2.4*6.1 ± 1.9

2.2 兩組手術情況及住院時間比較 與2D腹腔鏡組比較，3D 腹腔鏡組手術時間縮短，術中誤夾組織次數減少（P均＜0.05），兩組住院時間比較差異均無統計學意義（P均＞0.05），見表2。3D 腹腔鏡組術中出血（61 ± 15）mL、術中輸血1 例、轉開腹手術3 例，2D腹腔鏡組分別為（68 ± 19）mL及2、6例，兩組比較差異無統計學意義（P均＞0.05）。

表2 兩組手術情況及住院時間比較（± s）

表2 兩組手術情況及住院時間比較（± s）

注：與2D腹腔鏡組比較，*P＜0.05，**P＜0.01。

組別3D腹腔鏡組2D腹腔鏡組n 40 40手術時間（min）261 ± 55*292 ± 62術中誤夾組織（次）8 ± 3**16 ± 11住院時間（d）8.9 ± 2.1 9.6 ± 3.4

2.3 兩組術后并發癥比較 3D 腹腔鏡組術后發生吻合口瘺2例、盆腔感染5例、尿路損傷0例、腸梗阻3 例，2D 腹腔鏡組分別為3、6、0、4 例，兩組各種并發癥發生率比較差異無統計學意義（P均＞0.05）。

3 討論

LPND 可有效降低中低位進展期直腸癌的復發，改善患者預后［12-13］。但由于骨盆側壁是一個狹而深的空間，密集分布許多血管和神經叢，術中識別并分離可疑淋巴結難度較大，特別是在微創手術條件下，視野暴露不足等原因導致LPND 徹底切除可疑淋巴結的成功率有限［14］。OsiriX 是一款專門用于處理醫學影像圖片的DICOM 瀏覽器，可實現多維圖像的可視化。通過CRT 前后MRI 圖像中淋巴結形態的對比，將變化的可疑淋巴結標注出來，通過識別和定位可疑轉移的淋巴結位置，鎖定淋巴結與骨盆側壁相關解剖結構，確保3D腹腔鏡術中準確定位可疑淋巴結及其與神經、血管的空間關系［11］。研究表明，3D 腹腔鏡聯合三維重建技術指導下的LPND 手術在淋巴結切除數量及組織損傷率方面均顯著優于單純2D腹腔鏡LPND手術。

本研究應用OsiriX 軟件對盆腔結構進行三維重建，對區域內重要神經、組織及可疑淋巴結進行定位，LPND 術中將重建后的三維圖像與3D 腹腔鏡相匹配，可清楚地辨識并切除定位的淋巴結。與2D腹腔鏡手術相比，3D 腹腔鏡聯合三維重建指導下的LPND 術中組織損傷率降低，手術時間及術后住院時間縮短。對切除的淋巴結進行病理檢查，3D 腹腔鏡組切除的淋巴結均于術前被標記，2D 腹腔鏡組術中7 例淋巴結術前未被MRI 標記，其中病理結果為陽性者為3枚。

成功的LPND 包括完整的切除可疑淋巴結以及較低的組織損傷率。既往轉移性淋巴結的定位是通過CT 或MRI 來評估的［15］。由于CRT 造成的組織水腫、粘連等，腹腔鏡手術中對特定淋巴結的識別能力十分有限。本研究對術前盆腔結構MRI 圖像進行三維重建，并將定位的組織與術中3D 影像進行匹配，實現了對盆腔可疑淋巴結的精準標記并完整切除，并通過病理檢查來確認其轉移狀態。髂內區是直腸的第一個外側淋巴引流位置，以往研究表明，髂內區是轉移性淋巴結最常見的部位［16］。本研究中，陽性淋巴結主要位于髂內區，應用術前盆腔結構三維重建并指導3D 腹腔鏡下LPND 技術的實施，可以減少淋巴結殘留及不必要的損傷。

三維重建技術引導下3D腹腔鏡的優勢包括：①三維解剖重建可以提供對病變組織及盆腔側壁解剖結構的整體認識，三維圖像引導下的3D腹腔鏡技術將狹窄的盆腔側壁充分暴露出來，為術中操作提供清晰的視野，提高轉移性淋巴結完全切除率。②既往轉移性淋巴結的定位主要依賴于影像學表現，如出現典型的異常分支血管和盆腔側壁結構異常，導致淋巴結識別能力有限，并常出現定位失誤，例如髂內區的轉移性淋巴結有時會被錯誤定位在閉孔區［11，17］；對CRT 前后MRI 影像學特點進行比對可提高可疑淋巴結的診斷能力，三維重建技術指導3D腹腔鏡下LPND，有針對性地清除可疑轉移淋巴結，降低了神經及血管組織的損傷率，特別是不被轉移淋巴結侵犯的閉孔區的正常結構得以保護［3］。

本研究存在以下局限性：①OsiriX 軟件對CT 圖像的各個部位進行標記整理需手動完成，需要較高的組織識別技能及臨床經驗，如果提高軟件識別核心結構的自動化程度，將大大改善組織重建效率，便于臨床推廣。②髂內區較狹長，特別是圍繞Alcock管的髂內深部是骨盆側壁最深的部分，術前MRI 常無法充分顯現。因此，在微創入路手術中，髂內深部可能是最難到達的位置，也是進行淋巴結清掃的最終位置，如何通過其他技術輔助提高髂內深部異常淋巴結的顯現率是完全LPND 的另一難點，有待后續研究。③本研究為橫斷面研究，沒有對不同術式患者疾病遠期治療效果進行評價，特別是不同淋巴結清掃數量對腫瘤局部復發及遠處轉移是否存在影響，需后續進一步分析。

總之，對于進展期低位直腸癌患者，選擇盆腔側壁三維重建引導下3D腹腔鏡技術，可縮短低位進展期直腸癌患者TME 聯合LPND 的手術操作時間，降低術中組織誤傷率，提高淋巴結清除數量，特別適合髂內區存在可疑轉移淋巴結的患者，可有效減少閉孔區組織不必要的損傷。