1、基金项目:河北省医学科学研究基金项目(2 0 2 3 1 4 2 9)作者简介:王贵刚(1 9 8 5-),男,硕士,主治医师;研究方向:胸部肿瘤的微创治疗,E-m a i l:6 0 3 1 5 0 8 7 6q q.c o m。本文引用:王贵刚,董跃华,魏玉磊,等.3 D-C T B A联合3 D打印在老年早期N S C L C胸腔镜肺段切除术中的应用效果及安全性J.新疆医科大学学报,2 0 2 3,4 6(1 0):1 2 9 6-1 3 0 0.d o i:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.1 0 0 9-5 5 5 1.2 0 2 3.1 0.0 0 63 D-C T B
2、A联合3 D打印在老年早期N S C L C胸腔镜肺段切除术中的应用效果及安全性王贵刚1,董跃华1,魏玉磊1,杜 晖2,张丽美1,杨燕君2(河北北方学院附属第一医院1胸心血管外科,2胸外科,河北 张家口 0 7 5 0 0 0)摘要:目的 探究三维计算机断层扫描支气管血管成像(3 D-C T B A)联合3 D打印在老年早期非小细胞肺癌(N S C L C)胸腔镜肺段切除术中的应用效果及安全性。方法 选取2 0 2 0年6月至2 0 2 3年1月期间本院收治的7 0例老年早期N S C L C患者,对患者均行胸腔镜肺段切除术,按照随机数字表法将其分为3 D-C T B A组(3 5例)及联合组
3、(3 5例)。3 D-C T B A组术前进行胸部C T增强扫描,并进行3 D-C T B A,联合组在3 D-C T B A组的基础上进行3 D打印。检测并比较两组患者肺功能指标,统计并比较两组术中及术后相关指标,包括切缘距离、术中出血量及手术时间,术后引流量、术后置管时间及住院时间,观察两组患者术后并发症情况。结果 与术前相比,两组患者术后肺活量(F V C)、第一秒用力呼气容积(F E V1)及每分钟最大通气量(MVV)水平均降低(P 0.0 5);与3 D-C T B A组相比,联合组患者术后F V C、F E V1及MV V水平升高(P0.0 5);与3 D-C T B A组相比,联
4、合组患者术切缘距离更大,术中出血量减少,手术时间缩短(P0.0 5);与3 D-C T B A组相比,联合组患者术后引流量减少,术后置管时间及住院时间缩短(P0.0 5)。结论 3 D-C T B A联合3 D打印用于老年早期N S C L C胸腔镜肺段切除术,能够降低手术操作对肺功能的影响,缩短手术时间,减少术中出血,同时能够有效控制切缘距离,减少术后并发症的发生,有利于患者康复。关键词:三维计算机断层扫描支气管血管成像;3 D打印;非小细胞肺癌;胸腔镜肺段切除术中图分类号:R 4 4 5.3 文献标识码:A 文章编号:1 0 0 9-5 5 5 1(2 0 2 3)1 0-1 2 9 6-
5、0 5d o i:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.1 0 0 9-5 5 5 1.2 0 2 3.1 0.0 0 6E f f i c a c y a n d s a f e t y o f 3 D c o m p u t e d t o m o g r a p h y b r o n c h i a l a n g i o g r a p h y(3 D-C T B A)c o m b i n e d w i t h 3 D p r i n t i n g i n t h o r a c o s c o p i c s e g m e n t e c t o m y o f n
6、o n-s m a l l c e l l l u n g c a n c e r(N S C L C)i n e l d e r l yWA N G G u i g a n g1,D O N G Y u e h u a1,WE I Y u l e i1,D U H u i2,Z H A N G L i m e i1,Y A N G Y a n j u n2(1D e p a r t m e n t o f T h o r a c i c C a r d i o v a s c u l a r S u r g e r y,2D e p a r t m e n t o f T h o r a c
7、 i c S u r g e r y,t h e F i r s t A f f i l i a t e d H o s p i t a l o f H e b e i N o r t h U n i v e r s i t y,Z h a n g j i a k o u H e b e i 0 7 5 0 0 0,C h i n a)A b s t r a c t:O b j e c t i v e T o e x p l o r e t h e e f f i c a c y a n d s a f e t y o f 3 D c o m p u t e d t o m o g r a p
8、 h y b r o n c h i a l a n g i o g r a p h y(3 D-C T B A)c o m b i n e d w i t h 3 D p r i n t i n g i n t h o r a c o s c o p i c s e g m e n t a l r e s e c t i o n o f e l d e r l y p a t i e n t s w i t h e a r l y n o n-s m a l l c e l l l u n g c a n c e r(N S C L C).M e t h o d s 7 0 e l d e
9、r l y p a t i e n t s w i t h e a r l y N S C L C a d m i t t e d t o t h e h o s-p i t a l f r o m J u n e 2 0 2 0 t o J a n u a r y 2 0 2 3 w e r e s e l e c t e d,a l l o f w h o m u n d e r w e n t t h o r a c o s c o p i c s e g m e n t a l r e s e c-t i o n.A c c o r d i n g t o r a n d o m n
10、u m b e r t a b l e m e t h o d,t h e p a t i e n t s w e r e d i v i d e d i n t o 3 D-C T B A g r o u p(3 5 c a-s e s)a n d c o m b i n e d g r o u p(3 5 c a s e s).T h e 3 D-C T B A g r o u p u n d e r w e n t c h e s t C T e n h a n c e m e n t s c a n n i n g b e-f o r e t h e s u r g e r y a n
11、 d 3 D-C T B A,a n d t h e c o m b i n e d g r o u p u n d e r w e n t 3 D p r i n t i n g b a s e d o n t h e 3 D-C T B A 第4 6卷 第1 0期新 疆 医 科 大 学 学 报V o l.4 6 N o.1 0 2 0 2 3年1 0月J o u r n a l o f X i n j i a n g M e d i c a l U n i v e r s i t yO c t.2 0 2 3 g r o u p.P u l m o n a r y f u n c t i
12、o n i n d e x e s o f t h e p a t i e n t s w e r e d e t e c t e d a n d c o m p a r e d.I n t r a o p e r a t i v e a n d p o s t o p-e r a t i v e r e l a t e d i n d e x e s,i n c l u d i n g i n c i s a l m a r g i n d i s t a n c e,i n t r a o p e r a t i v e b l o o d l o s s a n d o p e r a
13、t i o n t i m e,p o s t o p e r a t i v e d r a i n a g e v o l u m e,p o s t o p e r a t i v e c a t h e t e r i z a t i o n t i m e a n d h o s p i t a l s t a y,w e r e c o u n t e d a n d c o m p a r e d.P o s t o p e r a t i v e c o m p l i c a t i o n s w e r e o b s e r v e d i n t w o g r o
14、u p s.R e s u l t s C o m p a r e d w i t h p r e o p e r a-t i v e,t h e l e v e l s o f p o s t o p e r a t i v e f o r c e d v i t a l c a p a c i t y(F V C),f o r c e d e x p i r a t o r y v o l u m e i n t h e f i r s t s e c o n d(F E V1)a n d m a x i m u m v o l u m e p e r m i n u t e(MVV)i
15、n b o t h g r o u p s w e r e d e c r e a s e d(P0.0 5).C o m p a r e d w i t h 3 D-C T B A g r o u p,t h e p o s t o p e r a t i v e l e v e l s o f F V C,F E V1 a n d MVV i n c o m b i n e d g r o u p w e r e i n c r e a s e d(P0.0 5).C o m p a r e d w i t h 3 D-C T B A g r o u p,t h e p a t i e n
16、 t s i n t h e c o m b i n e d g r o u p h a d a g r e a t e r s u r g i c a l m a r g i n d i s t a n c e,r e d u c e d b l o o d l o s s a n d s h o r t e n e d o p e r a t i o n t i m e(P0.0 5).C o m p a r e d w i t h 3 D-C T B A g r o u p,p o s t o p e r a t i v e d r a i n a g e v o l u m e w a
17、 s r e d u c e d,p o s t o p e r a t i v e c a t h e t e r i z a t i o n t i m e a n d h o s p i t a l s t a y w e r e s h o r t e n e d i n c o m b i n a t i o n g r o u p(P0.0 5).C o n c l u s i o n T h e a p p l i c a t i o n o f 3 D-C T B A c o m b i n e d w i t h 3 D p r i n t i n g i n t h e t
18、 h o r a c o s c o p i c s e g m e n t a l r e s e c t i o n o f N S C L C i n t h e e l d e r l y c a n r e d u c e t h e i m p a c t o f s u r g i c a l o p e r a t i o n o n l u n g f u n c t i o n,s h o r t e n t h e o p e r a-t i o n t i m e a n d r e d u c e i n t r a o p e r a t i v e b l e e
19、 d i n g.A t t h e s a m e t i m e,i t c a n e f f e c t i v e l y c o n t r o l t h e d i s t a n c e o f i n c i s a l m a r g i n,r e d u c e t h e o c c u r r e n c e o f p o s t o p e r a t i v e c o m p l i c a t i o n s,a n d i t i s c o n d u c i v e t o t h e r e c o v e r y o f p a t i e n
20、 t s.K e y w o r d s:3 D-c o m p u t e d t o m o g r a p h y b r o n c h i a l a n g i o g r a p h y;3 D p r i n t i n g;n o n-s m a l l c e l l l u n g c a n c e r;t h o r a c o s c o p i c s e g m e n t e c t o m y 非 小 细 胞 肺 癌(N o n-s m a l l c e l l l u n g c a n c e r,N S C L C)是临床较为常见的一种肺部恶性肿瘤,
21、解剖性肺段切除是治疗早期N S C L C的最有效方法,由于肺部组织结构复杂,血管、支气管分布广泛,且相邻 肺 段 无 明 确 的 分 界,导 致 手 术 切 除 难 度 增加1-2。临床数据显示,肺癌患者中老年人占多数,且多数老年患者伴有基础疾病,开胸手术创伤大,因此对于适宜进行肺段切除术的患者临床多采用胸腔镜技术进行,但胸腔镜对复杂血管、支气管结构定位不精确,增加了术中误伤血管风险及术中出血量,从而导致多种并发症的发生3-4。近年来,血管的准确辨识及精准定位成为胸腔镜肺段切除术的研究热点,三维计算机断层扫描支气管血管成像(3 D-c o m-p u t e d t o m o g r a
22、p h y b r o n c h i a l a n g i o g r a p h y,3 D-C T-B A)是根据肺组织及其血管的解剖学结构及C T扫描结果进行三维重建,构建病灶的精确位置及其周围组织、血管的分布。随着数字医学技术的发展,该技术逐渐应用于肺癌、食管癌等多种胸部手术,并取的良好的效果,但2 D屏幕对于3 D图像的显示存在一定不足,对于肺部血管与支气管的解剖学结构辨别具有局限性5-6。3 D打印技术是根据三维重建得到的图像,采用打印材料制作出立体的实物模型,多方位明确病灶、血管与支气管的解剖学结构,为手术方案的制定提供有效指导7。本研究将3 D-C T-B A、3 D打印联
23、合应用于老年早期N S C L C胸腔镜肺段切除术中,探究其安全性及有效性,以期为老年早期N S C L C患者提供精准的手术方案。1 资料与方法1.1 一般资料 选取2 0 2 0年6月至2 0 2 3年1月期间本院收治的7 0例老年早期N S C L C患者,均行胸腔镜肺段切除术,按照随机数字表法将其分为3 D-C T B A组及联合组,每组各3 5例,两组患者一般资料具有可比性(P0.0 5),见表1。1.2 纳入与排除标准 纳入标准:(1)符合 中华医学会肺癌临床诊疗指南(2 0 1 8版)8中N S C L C的诊断标准;(2)T NM分期为期9;(3)结节位于肺野的外周;(4)年龄
24、6 0岁;(5)均为单发病灶;(6)患者均适宜接受胸腔镜解剖性肺段切除术(病灶直径2.0 c m,薄层C T实性成分占比0.5);(7)影像资料均未提示淋巴结转移;(8)患者均同意参加本研究,并签署知情同意协议书。排除标准:(1)既往存在胸部手术史;(2)患者曾进行过放疗或化疗;(3)存在严重胸膜黏连;(4)病灶直径2 c m;(5)影像资料合并淋巴结转移或远处转移者;(6)肺转移瘤或肺良性肿瘤患者;(7)伴有心、肝、肾功能严重障碍者;(8)凝血功能障碍者。1.3 治疗方法1.3.1 3 D-C T B A组 术前采用多层螺旋C T(日本T O S H I B A公司,型号:A q u i l
25、 i o n O N E T S X-3 0 1 A)进行胸部C T薄层扫描,设置参数为:电压1 2 0 k V,电流2 5 0 mA s,层厚为1.0 mm,间隔0.5 mm,矩阵5 1 25 1 2。平扫后进行多期增强扫描,平扫后要求患者7921 第1 0期 王贵刚,等:3 D-C T B A联合3 D打印在老年早期N S C L C胸腔镜肺段切除术中的应用效果及安全性于最大吸气末屏住呼吸,向肘前静脉注入碘海醇注射液(国药准字H 2 0 0 8 4 1 9 0,湖南金健药业有限责任公司,规格:1 0 0 m L3 0 g)5 0 m L,于3 0 s、6 0 s分别对肺动脉和肺静脉扫描,并
26、将扫描结果、数据传送至T h i n k P a d 专业建模电脑(型号:P 1 5)图像处理工作站,并应用M i m i c s M e d i c a l 2 1.0软件进行图像三维重建,形成肺动脉、肺静脉、支气管、病灶3 D图像,便于医师更加直观立体地观察肿瘤所在肺段或肺亚段及周围组织解剖结构,了解支气管、血管走行及其变异情况,确定直径2.0 c m安全切缘球,从而制定手术方案,确定手术路径。1.3.2 联合组 在3 D-C T B A组的基础上,将三维重建数据转化为标准化3 D格式文件,导入3 D S y s-t e m 3 D打印机(型号:P J P C u b e P r o),采
27、用光敏树脂材料11打印肺动脉、肺静脉、支气管、病灶模型,确定目标节段的所有血管和支气管走向,并测量血管和支气管到病灶的距离,从而确定手术安全切缘,规划病灶切除的最小范围。手术方案确定后,患者取健侧9 0 折刀卧位,全身麻醉后进行胸腔镜肺段切除术(史赛克超高清腔镜手术系统,型号:1 4 8 8 H D),采用单操作孔切口,术中依据三维重建进行定位。操作孔:腋前线第4肋间处约3 c m切口,观察孔:腋中线第7肋间处约2 c m。术中离断目标肺段动脉、静脉、支气管,保留段间静脉,采用改良膨胀-萎陷法或荧光反染法确认段间平面,用能量器械结合切割缝合器处理段间组织,具体步骤参考 中国胸腔镜肺叶切除临床实
28、践指南1 0。1.4 观察指标1.4.1 手术难度评估 术前由同一主刀医师对患者进行手术难度评估,双上叶尖段、后段,双下叶背段,左上叶舌段切除为一般难度;上叶前段、下叶前基底段、右下叶内基底段切除为中等难度;下叶外基底段、后基底段切除,亚肺段切除及联合肺段切除为复杂难度。1.4.2 肺部功能指标检测 分别于手术前1 d、术后1周采用肺功能检测仪(日本美能公司,型号:A S-2 0 7)检测患者手术前后的用力肺活量(F o r c e d v i t a l c a p a c i t y,F V C),第一秒用力呼气容积(F o r c e d e x p i r a-t o r y v o
29、l u m e i n t h e f i r s t s e c o n d,F E V1)及每分钟最大通气量(M a x i m a l v o l u n t a r y v e n t i l a t i o n,MV V)。1.4.3 手术相关指标 统计患者术中切缘距离、术中出血量及手术时间,同时统计患者术后引流量、术后置管时间及住院时间。1.4.4 术后并发症 统计患者术后发生肺漏气、肺部感染、咯血及心律失常等并发症的发生情况。1.5 统计学分析 数据处理采用S P S S 2 2.0统计软件,计量资料结果以x-s表示,组间比较采用t检验。计数资料结果采用例(%)表示,组间比较采用
30、2检验。P0.0 5),见表1。2.2 两组患者肺功能指标比较 与术前比较,两组患者术后F V C、F E V1及MV V水平均降低(P0.0 5);与3 D-C T B A组比较,联合组患者术后F V C、F E V1及MV V水平升高(P0.0 5),见表2。表1 两组N S C L C患者临床资料比较组别性别比(男性/女性)年龄/(x-s,岁)病灶直径/(x-s,c m)病灶位置/例(%)左侧右侧手术难度/例(%)一般中等复杂3 D-C T B A组(n=3 5)1 7/1 85 2.0 16.8 51.3 30.3 82 0(5 2.9 4)1 5(4 2.8 6)1 7(4 8.5
31、7)1 3(3 7.1 4)5(1 4.2 9)联合组(n=3 5)1 4/2 15 1.7 67.3 41.1 50.4 12 1(6 0.0 0)1 4(4 0.0 0)1 8(5 1.4 3)1 1(3 1.4 3)6(1 7.1 4)2/t0.5 2 10.1 5 91.9 5 30.0 5 90.2 8 6 P0.4 7 00.8 7 40.1 4 70.8 0 80.8 6 7表2 两组患者肺功能指标比较(x-s)组别F V C/%术前术后F E V1/%术前术后MVV/(L/m i n)术前术后3 D-C T B A组(n=3 5)8 7.4 68.8 67 5.8 47.0 7
32、*9 3.1 49.7 17 7.3 18.7 6*8 4.0 58.1 46 8.2 68.2 6*联合组(n=3 5)8 7.7 08.7 27 9.3 16.2 3*9 2.7 31 0.0 98 2.0 59.5 3*8 2.4 67.9 67 2.4 17.0 4*t0.1 1 42.1 7 90.1 7 32.1 6 61.0 3 92.2 6 2 P0.9 0 90.0 3 30.8 6 30.0 3 40.3 0 20.0 2 7 注:与同组术前对比,*P0.0 5。8921 新 疆 医 科 大 学 学 报第4 6卷 2.3 两组患者手术相关指标比较 与3 D-C T B A组
33、比较,联合组患者手术切缘距离更大,中出血量减少,手术时间缩短(P0.0 5),见表3。表3 两组患者手术相关指标比较(x-s)组别切缘距离/mm术中出血量/m L手术时间/m i n3 D-C T B A组(n=3 5)2 5.8 32.7 21 3 5.7 71 3.9 7 1 2 4.8 61 1.3 5联合组(n=3 5)2 6.1 52.8 11 2 8.5 61 5.0 5 1 0 9.0 51 0.4 7 t2.2 9 92.0 7 76.0 5 7 P0.0 2 50.0 4 20.0 0 12.4 两组患者术后相关指标比较 与3 D-C T B A组比较,联合组患者术后引流量减
34、少,术后置管时间及住院时间缩短(P0.0 5),见表4。表4 两组患者术后相关指标比较(x-s)组别术后引流量/m L术后置管时间/d住院时间/d3 D-C T B A组(n=3 5)5 6 3.5 44 8.2 52.7 10.4 96.6 80.9 6联合组(n=3 5)5 2 4.0 54 5.6 82.1 30.5 26.1 51.0 5 t3.5 1 64.8 0 22.2 0 4 P0.0 0 10.0 5)。见表5。表5 两组患者术后并发症情况比较/例(%)组别肺漏气肺部感染咯血心律失常并发症发生率3 D-C T B A组(n=3 5)1(2.8 6)2(5.7 1)0(0.0
35、0)1(2.8 6)4(1 1.4 3)联合组(n=3 5)0(0.0 0)1(2.8 6)0(0.0 0)2(5.7 1)3(8.5 7)20.1 5 9 P0.6 9 03 讨论由于肺段解剖学结构复杂,肺段分支周围血管丰富,C T薄扫无法精准定位病灶位置及血管分布,因此,胸腔镜肺段切除术中易造成误切、漏切甚至多切等情况,从而增加手术风险,引发多种术后并发症1 1。近年来精准医学对手术提出了更高的要求,精准定位病灶位置,清晰显示血管分布是肺癌切除术的重难点。尉腊革等1 2研究表明,3 D-C T B A在早期N S C L C患者的肺段切除术中具有良好的效果,可降低术后并发症发生率,具有较高
36、的安全性。3 D打印技术在多种癌症的手术方案制定中均能发挥重要指导作用,降低手术风险。曾宁等1 3研究显示,三维可视化联合3 D打印能够对肝门部胆管癌患者进行精准的术前评估,设计并优化手术方案,有利于减少术后并发症,降低手术风险,因此推测3 D-C T B A联合3 D打印能够对老年早期N S C L C病灶进行精准定位,有效指导胸腔镜肺段切除术方案的制定。术后肺功能改善情况是对于肺部手术疗效评估的一项重要指标。国外有研究表明,节段切除术术前采用单门静脉视频辅助胸腔镜解剖肺段切除术,有助于保留肺功能,提示不同手术干预措施能够影响术后肺部功能1 4。本研究结果显示,两组患者术后F V C、F E
37、 V 1及MVV水平均有所降低,表明肺组织切除后均会对肺功能造成一定影响,联合组术后肺功能指标优于3 D-C T B A组,表明术前进行3 D-C T B A联合3 D打印能够降低手术操作对肺功能的影响,与杨冉等1 5的研究结果相符。分析原因为3 D-C T B A联合3 D打印能够重建病灶、血管、支气管的三维图像,同时立体呈现出肺部解剖学结构,提高切除精确度,减少术中对肺组织、血管的损伤,从而降低对肺功能的影响1 6。对于较小的病灶,C T薄扫图像无法清晰、精准地显示肺部细微结构、病灶及其周围血管等组织,从而增加误切等操作的风险,导致手术时间延长,术中出血量及术后并发症增加等情况的发生。本研
38、究对两组患者手术相关指标进行对比分析,结果表明联合组患者切缘距离增加,术中出血量、手术时间、术后引流量减少,术后置管时间、住院时间及术后并发症发生率均明显低于对照组,提示3 D-C T B A联合3 D打印能够有效控制切缘距离,减少术中出血,缩短手术时间,对患者术后恢复具有积极作用。分析原因为,胸腔镜手术操作者能够根据3 D-C T B A生成的3 D图像判断肺段病灶、血管与支气管的解剖学结构及其关系,进行三维构建并还原出3 D图像,根据平面图像对病灶进行定位,明确病灶、血管及支气管,精准控制肺叶切除的范围,有效控制切缘距离,一定程度上缩短手术时间,减少术中出血1 7。3 D-C T B A虽
39、能生成三维图像,但3 D-C T B A图像为平面图像,操作者无法从各个方向观察、分析肺段立体结构,因此术中需要一定时间根据患者肺部具体情况判断病灶及其周围血管及支气管是否需要进行解剖性切断,增加手术时间1 8。因此3 D-C T B A各项手术及住院相关指标较联合组略差,3 D-C T B A应与其他方法联合应用,该结论与单一波等1 9的研9921 第1 0期 王贵刚,等:3 D-C T B A联合3 D打印在老年早期N S C L C胸腔镜肺段切除术中的应用效果及安全性究结果相符,手术方式联合能够提高肺段切除术的安全性、精准性。3 D打印技术能够根据3 D-C T B A生成的3 D重建图
40、像打印出立体图像,术者能够在术前对病灶周围的血管及支气管的解剖学结构进行多方位的观察,精准划分病灶区域,进一步优化手术方案,对病灶进行完整切除,同时控制手术切缘,减少手术中对血管、支气管的误切、漏切甚至多切等情况,进一步保证手术的彻底性、精确性及安全性,更加有效控制切缘距离2 0-2 1。在3 D-C T B A联合3 D打印的精准定位下,术中血管误切、漏切甚至多切等的发生率降低,减少类似操作对临近肺组织的损伤,减少出血及引流量,从而降低术后咯血、感染的发生,降低术后并发症发生率。综上所述,3 D-C T B A联合3 D打印应用于老年早期N S C L C胸腔镜肺段切除术中能够降低对肺功能的
41、影响,缩短手术时间,减少术中出血,同时能够有效控制切缘距离,减少术后并发症的发生,有利于患者康复,值得临床推广应用。但本研究由于时间限制未进行长期随访,今后将延长随访时间,探究3 D-C T B A联合3 D打印对老年早期N S C L C胸腔镜肺段切除术预后的影响。参考文献:1 AN D O L F I M,P O T E N Z A R,S E GU I N-G I V E L E T A,e t a l.I d e n t i f i c a t i o n o f t h e i n t e r s e g m e n t a l p l a n e d u r i n g t h o
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