・434・生堡墅堕处型墨查!!!!至!旦笙!!鲞筮!塑曼!堕』旦!塑塑竖!堕型墨!堕:坚!!!!!!!y21:!!!型!:!精准肝切除研究进展李建平杨军【提要】肝脏外科经历了楔形肝切除、规则性肝叶切除、解剖性肝段切除等发展阶段,随着生物医学科学和信息技术的发展。肝脏外科跨入精准肝切除阶段。精准肝切除主要通过精确术前评估、精密手术规划、精工手术操作和精良术后处理,实现最小创伤侵袭和最大肝脏保护获取最佳康复效果,其应用将进一步显著改善患者的预后和生活质量。本文对目前国内外精准肝切除外科理念和技术体系的研究进展进行综述。【关键词】肝肿瘤;精准肝切除;进展Progress011precisehepatectomyLIJian—ping。YANGJun.ofHepatobiliarySurgery。theThirdAffilia—Hospital,NantongUniversity,Wuxi214000,P.R.author:LJJian—ping,Email:wxsyljp@163.corn【Abstract】Thedevelopmentofliversurgerycanbedi—videdintoseveralstages,includingwedgeliverresection,regularsegmentalliverresectionandanatomicalliverreset-thedevelopmentofbiomedicalsciencesandinfor—technology,liversurgeryhasdevelopedintoprecisegoalsofprecisehepatectomyareminimalinvasion。maximalliverprotectionandbestrehabilitation,ismainlyachievedthroughaccuratepreoperativeevalu・surgicalplanning,sophisticatedsurgicalpro—andpostoperativemanagement.Itsapplicationsignif—icantlyimprovesprognosisandqualityoflifeofpatients.papersummarizestheconceptandsurgicaltechniqueofliverresection.[Keywords]Liverneoplasms≠Precisehepatectomy;随着解剖学、影像学、计算机科学、外科手术器械及检测目”肝切除、规则性肝叶切除、解剖性肝段切除阶段,目前则一、精确术前评估术前精确评估主要包括全面评估肿瘤侵袭部位和范围、D0l:10.3760/ema.j.issn.1007—8118.2011.05.028作者单位:214000无锡,南通大学附属第三人民医院肝胆外科通信作者:李建平,电子信箱:wxsyljp@163.com万方数据・综述・况。采集的图像经过计算机置维重建后,可对肝脏病灶进行精准定位。借此不但可充分了解肝脏的管道结构及其与肝脏病灶的关系,并可发现可能存在的血管、胆道变异,从而设计最佳手术方案。达到精准手术的标准。1.肿瘤定位:肝脏手术计划的制定需要依据肿瘤部位和肝内管道侵犯情况确定。对多层螺旋CT采集图像进行三维重建后可清晰观察肿瘤浸润情况。Vails等[2]利用螺旋CT对85例伴有肝硬化的肝癌患者进行术前检查,并结合术后病理学结果,对比分析螺旋CT对肝癌的诊断率。研究结果表明螺旋CT对大于2cm肝癌节结的诊断率高达93.6%。且与组织病理学检查结果基本相符。Lamade等¨J对7例肝癌患者进行二维图像采集和图像i维重建后,让不同培养水平的外科医生读片,发现肿瘤的肝段分布与医生培训水平存在显著相关性(P<0.05)。与二维图像相比,三维重建图像肿瘤定位准确率增加37%。这表明图像三维重建不但可显著提高肿瘤定位的能力,还可增加肝脏外科手术计划的准确性。2.管道结构及变异:术前详细评估肝脏血管和胆道解剖对减少肝胆手术的并发症具有重要作用。CT和MR是两种准确的非刨伤性评估手段,利用影像三维重建技术可以清晰发现肝脏血管和胆道的变异L4-8]。Sehroeder等H1利用多层螺旋CT对250例活体肝移植肝体进行了肝实质、血管及胆道解剖学研究。采集的图像经过三维重建后发现解剖变异率胆道为38.8%、动脉40%、门静脉21.4%、肝静脉43.5%,与手术中所见相对应。Erbay等[5]在一项107例成人活体肝移植供体回顾性研究中,发现肝血管变异发生率高达70%}在50对亲属活体肝移植中,发现有zO%具有相同的肝血管变异或一只相似的血管变异。由于血管及胆道变异率很高。只有术前掌握管道解剖结构及可能的变异,才能设计出最佳的手术方案,从而减少术中出血及术后并发症的发生。3.肝脏储备功能测定:我国肝癌患者85%左右合并肝硬化,且大多为大节结性肝硬化。肝脏切除时,除了完整切除肝癌外,还需切除较多有功能的正常肝组织,从而导致极高的手术风险及术后肝衰竭的可能【9]。肝切除后肝功能衰脏储备功能是完全必要的¨”。由于生物化学检测及Child-限制,例如肝衰竭常发生于Child—PughA、B或C级的肝切除患者,因此探索更为合理、有效的肝储备功能测定方法对预防术后肝功能衰竭具有重要意义。DepartmenttedChinaCorrespondingtion.Withmationhepatectomy.TheThisation,precisecedureThispreciseProgress仪器的发展,外科手术逐步趋于创伤小、功能及效果好的精准外科手术。自从1887年德国Langenbuch成功完成首例肝脏切除术以来[1],肝切除术的发展先后经历了不规则“盲进入“精准肝切除”阶段。本研究对“精准肝切除”的研究进展进行论述。受累肝内重要管道结构以及肝实质损害和肝储备功能等状竭是影响肝癌外科治疗的重要原因。因此,正确术前评估肝Pugh评分等等传统的评估肝脏储备功能的方法临床作用有生垡墅望签壁苤查!!!!笙!旦箜!!鲞筮!塑曼垦堕』堕!£!!!鲤堕!z墅!g:丛!z!!!!!Y!!:!!!丛!:!・435・目前较新的肝脏储备功能检测方法主要有:(1)螺旋CT测量预留肝脏体积;(2)ICGl5’滞留率测定[11-123;(3)9“To-GSA核素显像技术。预留肝体积计算是预防肝切除术后肝功能衰竭最为重要问题。利用CT图像三维重建和肝脏储备功能定量分析系统可进行肝储备功能精确测定,准确判断剩余肝体积,从而预防切除体积过大,避免剩余肝功能衰竭或移植肝功能不足的发生。对于硬化的肝脏,精确的肝脏储备功能测定其作用更为关键。Lee等【12J研究表明ICGl5’测定结合螺旋CT肝容量体积测定是评估肝储备功能及确定肝切除程度的有效测量方法。其研究小组对3000例肝切除患者进行回顾性研究发现,在正常肝脏或可解除梗阻性黄疸的肝脏。预留肝脏体积占总肝体积35%,肝切除即是安全的,但是要排除ICGl5’大于15%、重度脂肪肝及年龄大于70岁患者。然而,在肝硬化或肝占位时,肝脏的受损并非均匀一致,因此肝切除的程度亦受到制约。研究认为预留肝体积占总肝体积的40%可有效预防术后肝功能衰竭。ICGl5’是目前较为认可的检测肝脏储备的方法.尽管受到肝脏血流(如门静脉癌栓、门静脉栓塞术后及肝局部血流变异等)、胆红索水平等因素的影响n““。Imamura等[Ⅲ的回顾性队列研究认为:在肝癌伴有肝硬化患者,肝切除安全范围的确定主要依据腹水、总胆红素及ICGl5’。对于无腹水及正常胆红素患者,ICGl5’为主要的决定因素。当ICGl5’小于30%时,肝切除近似于Couinaud肝段切除*99mTc-GSA核素显像技术是目前较新的技术方法。唾液酸糖蛋白受体(asialogly—eoproteinreceptor,ASGPR)是一种存在于人和哺乳动物肝细胞表面的特异性受体。用锝标记的去唾液酸糖蛋白类似物——半乳糖化人血清白蛋白(”“Tc-GSA)作为配体,标记ASGPR,采用单光子发射计算机断层扫描(SPECT)测定肝脏ASGPR的核素湿像技术,可避免ICG的肝脏血流、胆红紊水平及排泌障碍等导致的功能误判[1“。近年来许多研究表明”“Tc-GSA核素娩像是有效评估肝脏储备功能及确定肝切除程度的检测方法[14-16]。二、最佳手术设计数字化虚拟器官这一突破性研究成果为虚拟手术和l临床手术提供rr数字化三维解剖学依据。该法通过螺旋CT扫描、肝脏图像三维重建,可获得整个肝脏实体、肿瘤实体、肝动脉、门静脉和胆管的三维空间结构,从而确定各种管道与肿瘤的关系。然后。应用虚拟肝脏手术切割软件在术前针对肿瘤的部位、大小,肿瘤与周围血管、胆道的关系设计最佳手术方案。1.器官三维重建:1990年美国国立医学图书馆(NLM)执行委员会提出的发展医学电子图像处理的长期规划是可视人计划的立项指南。美国可视人项目(visiblehumanpro-ject,VHP)于1994和1995年分别完成男女两个人体数字化数据集,开创了数字解剖学和数字化虚拟人体的新时代tit-is]。中国于2001年香山会议正式提出发展我国数字化虚拟人体计划。2002年8月张绍祥等在完成首例中国数字化可视人体后[1“,于2003年2月又完成了首例女性数字化万方数据可视人体数据集[20J。随后,数字化虚拟肝脏、胆道、胰腺、脾脏等器官数据集采集完成,并完成三维重建[z。“]。数字化虚拟器官互维重建为虚拟手术研究奠定了基础。2.虚拟手术方案设计:虚拟肝脏手术系统主要是利用CT或MRI成像技术,获取患者肝脏罔像。从中分割出肿瘤或周围的血管等组织器官,确定肿瘤的位置、大小、形状、周围血供情况,可较好地规划手术方案¨“。钟世镇等利用不同颜色灌注材料对肝脏管道灌注后分割获取的连续断面数据集有益于肝实质及其内部各管道的识别。在此基础上进行的三维重建和虚拟手术研究发现其结果基本符合临床实际情况[26-27】。目前国内许多机构正在进行虚拟肝脏手术系统的基础及临床研究,但尚无正式注册临床应用[”’。7{“。国外,德国Lamade等早在1999年就研发了肝脏虚拟手术系统,并进行了相关科研研究[3’29瑚]。日本Hyogo医科大学也开发了日立图像处理系统(Version0.7a)虚拟肝切系统。研究发现此系统准确性高,有望用于临床术前手术方案模拟试验,指导临床精准手术c3。3纠。虚拟手术的研究及临床应用[3“,可为肝脏切除提供最佳的手术方案,从而达到提高手术安全性、减少并发症、降低医疗费用的目的。三、精细手术操作外科手术操作需要熟练掌握以下几方面:(1)合理选择肝脏血流阻断方式;(2)制定减轻剩余肝实质损伤的措施;(3)掌握无瘤外科技术;(4)血管及胆道吻合。现代智能化手术器械及材料的发展,极大促进了外科手术技术发展。超声吸引刀(CUSA)即是该类技术的代表。它可以在不阻断肝门血管的状况下,直接电凝、切割,减少离断肝实质时的出血并得到准确的止血效果,减少手术时间,保证复杂难度高的手术顺利完成[34-35]。对于肝实质断面上小于2mlTl的门静脉、肝静脉可直接电凝离断。直径2ITlm以上的管道结构可在骨骼化显露的基础上分离结扎再离断。5mm以上的管道结构残端则需要采用5-0或6-0Prolene线妥善缝闭[3”。人工血管及吻合器的应用,则使肝脏胆道外科复杂手术难题得到进一步的解决。最近Chopra等[371报道利用三维超声导航系统可达到术中定位切除目的,从而减少了出血和组织损伤。总之,除了技术操作外,高科技设备的发展及应用亦是精细手术的必要条件。四、系统术后管理术后管理是保证精准手术前期成果的关键。术后可能会出现一系列并发症及肿瘤高复发等难题[3“。为此需要建立专科ICU及专职医护队伍,并组建多学科联合的综合治疗模式。只有这样才能有效地对并发症做到早诊断早处理,并采取相应治疗方案抗肿瘤复发。综上所述,计算机科学、影像学技术、三维重建技术、可视人技术及虚拟技术等新技术的发展及应用,将促进肝脏外科手术的发展。精准手术是未来外科发展的必然趋势。参考文献[13LangenbuchcFanfallv∞resecktimeineslinkssdtigenschnurlaWpensddleber.BerlKilnWosch,1888,25137—38.・436・主堡墅望丛型壅查;!!!生i旦箜!!堂笙!塑竺!也』旦!塑!!堕!鱼型坠鲨!丛!!!!!!:Y!!:!!:堕!:![2]VailsC,CosM。FiguerasJ。eta1.Pre-transplantationdiagno—sisandstagingofhepatocellularcarcinomainpatientswithcir—rhosis:valueofdual—phasehelicalCT.AJR。2004,182:1011_1017.E3]LamadeW。GlombitzaG.FischerL,eta1.Theimpactof3一dimensionalreconstructionsonoperationplanninginliversur—gery.ArchSurg,2000。13511256—1261.[41SchroederT,RadtkeA,KuehlH,eta1.Evaluationoflivingliverdonorswithanall—inclusive3Dmulti—detectorrowCTprotoc01.Radiology,2006,238:900—910.[53ErbayN,RaptopoulosV,ElizabethA。eta1.Livingdonorlivertransplantationinadults:vascularvariantsimportantinsurgicalplanningfordonorsandrecipients.AJR,2003,181:110—114.C6]CatalanoOA,SinghAH,UppotRN,eta1.Vascularandbill—aryvariantsintheliver;implicationsforliversurgery.Radio—Graphics,2008,28:359r378.[73YehBM,BreimanRS,TaouliB,eta1.Biliarytractdepictioninlivingpotentialliverdonors:comparisonofconventionalMR。mangafodipirtrisodium-enhancedexcretoryMR,andmulti—detectorrowCTcholangiography-initialexperience.Ra—diology,2004,230:645—651.[8]EndoI,ShimadaH,TakedaK,eta1.Successfulduct—to-ductbiliaryreconstructionafterfighthemihepatectomy.operativeplanningusingvirtual3Dreconstructedimages.JGastrointestSurg,2007,11:666-670[93汤钊猷.肝癌外科若干问题的我见.中华肝胆外科杂志,2006,12:73—74.Cto]MullinEJ,MetcalfeMS,MaddemGJ.Howmuchliverresee—tionistOOmuch?AmJSurg,2005。190:87—97[11]ClavienPA。PetrowskyH,DeoliveiraML,eta1.Strategiesforsaferliversurgeryandpartiallivertransplantation.NEnglJMed,2007,356:1545-1559.[12]LeeSG,HwangS.HowIdoit:assessmentofhepaticrune—tionalreserveforindicationofhepaticresection.JHepatobili-aryPanereatSurg,2005,12:38—43.[13]lmamuraH,SeyamaY。KokudoN,eta1.Onethousandfifty-sixhepatectomieswithoutmortalityin8years.ArchSurg,2003,138:1198一1206.M,HaKawaSK,UchidaY,eta1.LiverregenerationindonorsevaluatedbyTc-99m—GSAscintigraphyafterlivingdonorlivertransplantation.DigDisSci,2008,53:850—855.AH,KawaSK,UetsujiS,eta1.Preoperativedetermi-nationofthesurgicalprocedureforhepatectomyusingtechne—tium一99m-Galaetosylhumanserumalbumin(99mTe--GSA)liv—erseintigraphy.Hepatology,1997,25:426—429.H。TokuuyeK,TakedaT,eta1.Sequentialevaluationofhepaticfunctionalreserveby99mTechnetium—galactosylhu-manserumalbuminseinitigraphyafterprotonbeamtherapy:areportofthreecasesandareviewofthe1iteratures.AetaOn—cologica,2006。45:1102—1107.VM,AekermanMJ。ScherzingerAL,eta1.Thevisi-万方数据blehumanmale:atechniquereport.JAmMedInformASSOC,1996。3:118一130.r183SpitzerVM。WhitlockDG.Thevisiblehumandataset二thean—atomicalplatformforhumansimulation.AnatRes,1998・253:49-57.[19]张绍祥,刘正滓,谭立文,等.首例中国数字化可视人体完成.第i军医大学学报。2002,24:1231—1232.[203张绍祥,刘正津,谭立文.等.首例中国女性数字化可视人体数据集完成.第i军医大学学报,2003,25:371.[21]方驰华,钟世镇,原林,等.数字化虚拟肝脏图像i维重建的初步研究.中华外科杂志,2004。42:94-96.[223周五一,方驰华,钟世镇.虚拟中国人女性一号肝脏数据集肝脏断面图像研究.第四军医大学学报。2005,26:711—713.[23]方驰华,周五一,虞春堂,等.肝脏管道系统灌注后薄层CT扫描和i维重建的研究.中华外科杂志。2004,42:562—565.[24]周泽民,方驰华,钟世镇,等.基于数字化虚拟中国人女性一号胰腺图像的二三维重建及可视化研究.中华外科杂志,2005,43:1401—1403.[25]石朗。于三博亮.黄晓阳.数字化虚拟肝脏手术计划系统注册管理研究.中国医疗器械信息.2007。13:36—39.[26]方驰华,杨剑。范应方.肝脏仿真手术的研究.中华外科杂志,2007,45:751—755.[27]周五一,方驰华,钟世镇,等.肝脏管道灌注后数字化虚拟肝脏及其手术.第四军医大学学报。2006,27:712—716.[28]石朗,f博亮。黄晓阳.基于虚拟器官的手术计划系统类产品注册中关键问题的研究.中国数字化医学,2008,3:10—13.[29]LamadeW。GlombitzaG,DemifisAM,eta1.Virtualopera-tionplanninginliversurgery.Chirurg,1999,70:239—245.r30]GtombitzaG,LamadeW,DemifisAM。eta1.Virtualplan-ningofliverresections:imageprocessing,visualizationandvolumetricevaluation.IntJMedInf,1999,53:225—237.[31]YamanakaJ,SaitoS,IimuroY,eta1.Theimpactof3Dvirtu’alhepatectomysimulationinliving-donorlivertransDlantation.JHepatobiliaryPancreatSurg,2006,13:363—369.[32]TamuuraS,SugawaraY,KokudoN.Donorevaluationandhepatectomyforliving-donorlivertransplantation.JHepato—biliaryPancreatSurg,2008,15:79—91.[33]陈刚,王翊。凡桂华.等.肝脏外科手术虚拟系统的建立与初步应用.中华肝胆外科杂志,2010,16:612-615.[34]丁义涛.原发性肝癌外科手术过程无血切肝技术的应用.中华肝胆外科杂志,2007,13;7-9.[35]丁义涛.肝脏外科手术技术的进展.中华肝胆外科杂志,2009,15:404—407.[36]董家鸿,冷建军.肝切除断面处理.肝胆外科杂志,2008,16:95-96.[373ChopraSS,HunerbeinM,EulensteinS,eta1.Developmentandvaiidationofathreedimensionalultrasoundbasednaviga—tionsystemfortumorresection.EJSO,2008,34:456-461.[38]吴孟超.肝癌外科综合治疗的现状和前景.中华肝胆外科杂志.2006,12:卜4.(收稿日期:2009-12—10)[14]Kaibori[15]KwonD6]Igaki[17]Spitzer