ICG-R15聯合三維影像重建技術在肝癌術前評估的臨床研究

高毓慷,錢瑞坤,馬長林,喬 森

(1.山東第一醫科大學研究生院,濟南 250117;2.濟寧市第一人民醫院肝膽外科,山東濟寧 272001;3.濟寧市醫學科學研究院肝膽胰外科研究所,山東濟寧 272001)

肝細胞癌是人類常見的惡性腫瘤,近年來發病率不斷升高,其發病率和病死率分別位居全球第4位和第2位[1]。近年來隨著外科手術、介入和射頻消融等局部治療技術的發展,一定程度上提高了肝癌的臨床療效,但手術切除仍是首選治療方法。無論是腹腔鏡手術、傳統開腹手術,還是新興的達芬奇機器人手術[2],肝臟脈管系統解剖的復雜性決定了手術的復雜程度及風險[3],特別是對于肝硬化肝癌患者,充分的術前評估十分必要。但傳統CT 難以滿足當下的需求。三維影像重建技術的出現很好地改善了這一局面,它可將CT數據導入計算機三維可視化系統進行分析和處理,重建腫瘤、肝臟及其脈管系統,在系統中觀察立體、虛擬的三維肝臟模型,可以為肝癌圍手術期提供更多信息[4]。吲哚菁綠15 min清除率(indocyanine green clearance rate at 15 min,ICG-R15)被廣泛用于評估肝癌患者術前肝功能儲備[5]。本研究按照《肝硬化患者肝切除術后肝功能不全的預防與治療專家共識(2019版)》[6],根據ICG-R15及Child-Pugh分級初步確定切除范圍,聯合三維影像重建進行有效的手術規劃,在保證肝癌切緣陰性下盡可能留存肝體積,這對肝硬化肝癌患者的手術成功率及預后起到了積極作用,現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2018年1月至2021年1月在濟寧市第一人民醫院肝膽外科行手術切除的肝癌患者,多數患者合并不同程度的乙型肝炎肝硬化,根據術前不同的評估方法分為三維影像重建組(試驗組,65例)和傳統CT組(對照組,70例);進一步根據手術方式分為開腹手術和腹腔鏡手術：開腹手術中試驗組45例,對照組50例;腹腔鏡手術中試驗組20例,對照組20例。納入標準：(1)性別不限,年齡≥18歲,均簽署本臨床試驗課題知情同意書;(2)經病理檢查確診為肝細胞癌;(3)既往無肝癌局部治療史;(4)具備手術指征(Child-Pugh分級A或B經治療后變為A)且臨床資料完整。排除標準：(1)心、肺等重要器官器質性病變;(2)晚期腫瘤,發生遠處轉移;(3)病例資料不完整;(4)造影劑不耐受或有增強CT檢查禁忌證。

1.2 方法

1.2.1術前評估方法

兩組患者術前均行64排螺旋CT薄層增強掃描,其中試驗組利用海信三維醫學影像重建系統(青島海信醫療設備股份有限公司),分別重建肝動脈、肝靜脈、門靜脈、肝腫瘤及肝臟,利用不同顏色區分組織,如棕色代表腫瘤,灰色代表疑似病灶,紅色代表動脈,藍色代表靜脈,綠色代表膽囊和膽管,可在三維系統中清晰地看到模擬解剖的肝臟及其脈管系統,見圖1。兩組患者術前均進行ICG-15試驗,患者術前8 h禁食禁飲,靜息狀態下平臥,一側指端佩戴ICG傳感器,根據體重在另一側肘正中靜脈快速給予吲哚菁綠配制液 (0.5 mg/kg,沈陽濟世制藥有限公司),15 min后由DDG 3300 K肝功能儲備分析儀(日本光電公司)測定清除率。

A：增強掃描CT延遲期(觀察腫瘤在肝Ⅴ段和Ⅷ段之間);B：肝臟及脈管系統三維重建可視化模型圖(棕色部分為腫瘤,灰色部分為疑似病灶,侵犯門靜脈右前支);C： 肝臟透明處理后腫瘤的位置;D：肝靜脈和下腔靜脈系統;E：肝動脈系統;F：肝門靜脈系統。

1.2.2手術方法

開腹手術(以右肝腫瘤為例)：患者平臥全身麻醉誘導成功,常規消毒鋪無菌巾單。取右肋緣下切口入腹腔,觸摸肝質地,探及腫瘤位置,離斷肝右三角韌帶、右冠狀韌帶、肝圓韌帶及鐮狀韌帶,充分暴露右半肝,仔細分離,注意保護第一肝門、門靜脈分叉處、門靜脈右支、肝右靜脈、肝中靜脈及阻斷第一肝門,手捏鉗夾法完整切除癌腫。徹底縫合斷面并止血。右肝下、右隔下分別置橡膠引流管一根,縫合關閉腹腔。

腹腔鏡手術(以左肝腫瘤為例)：麻醉成功后,常規消毒手術區域鋪無菌巾,取臍下、左腋前線肋緣下5 cm及8 cm處、右鎖骨中線肋緣下5 cm及8 cm處,5點切口,以臍下切口氣腹針穿刺入腹腔,充入二氧化碳氣體維持壓力在12 mmHg左右。首先由臍下切口10 mm Trocar刺入,置入腹腔鏡,直視下腹部左腋前線肋緣下5 cm及8 cm處置入5 mm Trocar,右鎖骨中線肋緣下5 cm及8 cm處置入5、12 mm Trocar。探查腫瘤位置,超聲刀游離腹腔粘連及肝圓韌帶、左三角韌帶、左冠狀韌帶,超聲刀完整切除腫瘤,創面仔細止血,檢查無活動性出血及膽漏后,置入取物袋,將12 mm Trocar切口延長取出切除標本。肝斷面置入膜腔引流管2根,清點器械紗布,排除氣腹,拔除各Trocar,縫合關閉各切口。

1.2.3觀察指標

(1)術前基線資料,包括ICG-R15、性別、年齡、合并肝硬化、乙型肝炎病毒感染情況及術前實驗室檢查指標。ICG-R15的測定：通過正中肘靜脈注射0.5 mg/kg吲哚菁綠,采用ICG-R15脈沖分光光度法(日本光電公司DDG-3300K分析儀)測定。(2)術中相關指標：包括腫瘤位置、手術時間、術中失血量、輸血率、腫瘤最大徑及腹腔鏡手術中轉開腹情況。(3)術后相關指標：包括住院時間、術后并發癥發生率、引流管拔出時間及術后7 d實驗室檢查指標。(4)腫瘤評估準確度：包括術前評估腫瘤數量及Couinaud分段定位準確率、門靜脈受侵診斷準確率、肝血管變異診斷準確率、實際切除范圍>術前預測范圍百分比。腫瘤數量、位置、周圍血管情況評估以開腹手術或腹腔鏡手術為標準。

1.3 統計學處理

2 結 果

2.1 兩組術前基線資料比較

開腹手術及腹腔鏡手術中兩組基線資料均無明顯差異(P>0.05),具有可比性,見表1、2。

表1 開腹手術中兩組術前基線資料比較

表2 腹腔鏡手術中兩組術前基線資料比較

2.2 兩組術中相關指標比較

在開腹手術中：與對照組比較,試驗組手術時間縮短,術中失血量減少,差異均有統計學意義(P<0.05);試驗組輸血率低于對照組,但差異無統計學意義(P>0.05),兩組腫瘤位置、腫瘤最大徑無明顯差異(P>0.05),見表3。在腹腔鏡手術中：兩組各項術中相關指標均無明顯差異(P>0.05),但對照組中3例因腹腔鏡術中探查無法切除而中轉開腹,見表4。

表3 開腹手術中兩組術中相關指標比較

表4 腹腔鏡手術中兩組術中相關指標比較

2.3 兩組術后相關指標比較

在開腹手術中：試驗組術后并發癥發生率明顯低于對照組(P<0.05),試驗組術后發生膽漏1例(2.2%)、腹腔感染1例(2.2%),對照組發生膽漏2例(4.0%)、腹腔感染4例(8.0%)、肝性腦病2例(4.0%)、肺部感染1例(2.0%)、切口感染1例(2.0%),兩組并發癥在經過積極處理后均得到有效治療;與對照組比較,試驗組術后引流管拔出時間縮短,術后7 d血漿直接膽紅素、AST水平降低,差異均有統計學意義(P<0.05),見表5。在腹腔鏡手術中：與對照組比較,試驗組住院時間、引流管拔出時間縮短,術后7 d血漿AST、ALT水平降低,差異均有統計學意義(P<0.05),見表6。

表5 開腹手術中兩組術后相關指標比較

表6 腹腔鏡手術中兩組術后相關指標比較

2.4 兩組術前評估腫瘤準確度比較

與對照組比較,試驗組術前評估肝臟腫瘤數量及Couinaud分段定位準確率、肝血管變異術前評估準確率均升高,實際切除范圍>術前預測范圍患者百分比降低,差異均有統計學意義(P<0.05);兩組門靜脈受侵術前評估準確率無明顯差異(P>0.05),見表7。

表7 兩組評估腫瘤準確度比較

3 討 論

我國是乙型肝炎大國,由此導致的乙型肝炎肝硬化及肝癌已成為嚴重威脅我國人群健康和生命的重大問題[7]。肝癌合并肝硬化的治療應是多學科參與,采用多種治療方法共存及個體化治療策略。目前常用治療方法包括肝切除術、肝移植術、射頻消融治療、肝動脈插管化療栓塞術(transcatheter arterial chemoembolization,TACE)、靶向治療及免疫治療等[8],但外科手術切除仍是使患者生存受益最大化的手段[9]。肝癌患者多合并不同程度的肝硬化,肝臟儲備功能較差,大范圍的肝切除術后出現肝功能異常甚至肝衰竭的風險明顯增加,手術死亡率仍在3%～5%[10]。因此,安全有效的術前評估可在保證切緣陰性的情況下盡可能保留肝體積,這對避免肝硬化肝切除后肝衰竭十分重要。肝硬化患者在代償期常無明顯癥狀,常規實驗室檢查也多為陰性,但事實上肝細胞已經出現損傷性減少[11]。目前臨床常用的肝功能評估方法是Child-Pugh分級標準[12],雖簡單易行,但主觀性較強且不能精準評估肝功能儲備情況,難以滿足評估肝硬化患者手術留存肝體積的需要。

ICG-R15在肝疾病預后和肝安全切除范圍起著重要的臨床指導作用,并成為臨床公認的精準度較高的肝儲備功能檢測方式[13]。KOBAYASHI等[14]的一前瞻性研究表明,肝硬化患者中ICG-R15水平與門靜脈壓力相關,ICG-R15達16%時是門靜脈高壓存在的臨界值,這可能對門靜脈高壓的發生具有較好的預測能力。都泓蓮等[15]使用ICG-R15聯合總膽紅素留存率建立經人工肝治療的乙型肝炎病毒相關慢急性肝衰竭患者短期預后的模型,可以更好地為臨床提供決策,提高患者生存率。LI等[16]研究表明,術前ICG-R15與肝門部膽管癌(hilar cholangiocarcinoma,hCCA)肝切除后肝衰竭和術后中重度并發癥明顯相關,ICG-R15可能成為CCA術前評估肝功能儲備的理想臨床指標,并能更好地預測術后并發癥。

在臨床實際工作中,CT并不能全部準確地顯示出活性病灶,術中可發現一些術前影像未發現的可疑小病灶,經病理檢查部分被證實為肝癌,存在遺漏腫瘤病灶的風險,影響手術成功率。由于肝臟系統解剖復雜,傳統CT在獲取肝血管信息上存在局限性,且對于一些位置復雜的腫瘤,單憑平面CT并不容易進行精準的手術規劃。因此,復雜腫瘤往往還要借助術中超聲輔助定位、腹腔鏡手術甚至中轉開腹,或二期行TACE治療。

隨著醫療技術的發展,醫學影像學與計算機的碰撞造就了醫學3D打印、三維影像重建技術的興起,其研制與應用普及為外科手術帶來了新突破[17]。以CT影像資料數據為基礎,通過三維可視化系統實施重建獲得立體解剖的三維圖像,可以清晰看到肝臟及其脈管系統的解剖特征,有助于醫生為患者制訂精細化、個體化的手術策略[18]。國外研究人員早年便進行相關三維重建技術的嘗試并實際運用到臨床當中,取得了良好的手術效果[19]。近年來國內也有大量研究表明,三維重建技術在三維虛擬模型中重現肝癌解剖位置,利于提高手術成功率[20-21]。本研究結果顯示,ICG-R15聯合三維重建在術前評估肝臟腫瘤數量及Couinaud分段定位、術前評估肝切除范圍、手術時間、術中失血量、術后恢復、住院時間等方面均優于ICG-R15聯合傳統CT評估,表明三維重建在肝硬化肝癌切除中具有優勢。根據ICG-R15預留術后肝體積,結合三維重建精準規劃,可展現出的解剖信息與術后大體標本更吻合,預測切除范圍更精確,對改善患者預后有一定價值。

ICG-R15與三維重建也被應用于肝癌非手術治療中,而TACE在不可切除肝癌患者的治療中占有相當大的地位,患者經TACE治療后生存時間和生存質量都有較大改善[22-23]。國外研究者SHALIMAR等[24]發現,ICG-R15在預測TACE后發生肝衰竭中的作用與終末期肝病模型(model for end-stage liver disease,MELD)和Child-Turcotte-Pugh評分表現相似。日本學者TAKADA等[25]在肝癌介入治療中,通過三維影像技術構建3D血管造影圖像,更容易且更精準地識別并栓塞肝細胞肝癌供血動脈,從而更有效地達到治療目的。

綜上所述,ICG-R15聯合三維重建技術是一種有效的肝癌術前評估手段,不僅可為圍手術期提供更多信息,在肝硬化肝衰竭風險評估、TACE精準栓塞等診療中也發揮著重要作用。