王康武,王祖义,段贵新,陈刘成,汪国文,王安生,陈晓

虽然肺楔形切除术或亚肺叶切除术在获得病理诊断和根治性治疗上对周围型肺小结节如肺磨病理样病变(GGO)和转移性肺肿瘤的效果较好,但对于浸润性腺癌,解剖性肺段切除术显得尤为重要。然而,解剖性肺段切除术需要确定肺血管和规划差异的段间平面,在技术上比标准肺叶切除术更加复杂。已有外科医生报道了采用三维CT(3D-CT)重建对肺结节进行术前定位,进而采用电视胸腔镜手术(VATS)进行肺段切除的效果[1-4]。

术前了解肺血管和支气管的个体变异对于手术的安全性很重要,尤其是进行解剖性肺段切除术。通胀通缩法是识别段间平面最常用的方法[5-6],但这种方法在肺气肿、肺放气不充分时存在困难。吲哚菁绿荧光导航(ICGF)已被报告应用于各种组织标记[7-8]。本研究将3D-CT重建联合ICGF应用于胸腔镜解剖性肺段切除术,确定肺段血管和规划差异的段间平面,为精准肺段切除提供理论依据,为胸腔镜解剖性肺段切除术提供可靠的技术保障。

1 资料与方法

1.1 临床资料 前瞻性选取2017年1—12月在蚌埠医学院第一附属医院胸外科进行胸腔镜解剖性肺段切除术的20例患者,其中18例为原发性肺癌、2例为转移性肺部肿瘤,患者的基本信息见表1。纳入标准:原发性或转移性的周围肺小结节,术后证实为肺癌。排除标准:对碘或特定的造影剂过敏者;有心、脑、肺、肾等严重疾病不能耐受检查者。本研究经本院伦理审查委员会批准,患者均知情同意。

1.2 术前评价 术前常规进行64排螺旋CT薄层扫描(见图1)。通过扫描的数据进行3D-CT重建。进而对肺段的支气管和血管结构进行仿真研究(见图2)。通过仿真工作站创建一个虚拟段间平面后显示肺段动脉,测量从肿瘤到段间平面的距离,为患者制定适当的术前计划。

1.3 ICGF原理 由静脉注射吲哚菁绿(ICG),ICG与血浆蛋白结合。当接近红外线(805 nm)时,红外线被等离子体ICG吸收,发出830 nm的荧光波长(可以用红外胸腔镜观察到)。本研究使用的是红外胸腔镜系统(STORZ),使用脚踏开关可以在白光和ICGF模式之间即时改变监测模式。

1.4 手术操作 虽然胸腔镜肺段切除术没有明确的定义或标准,但一般是通过3个切口孔完成,其可以在术中行肺门结构操作,淋巴结清扫时可以采取不同的角度。本研究采用单孔胸腔镜解剖性肺段切除术。患者取侧卧位。手术在单肺通气全身麻醉下进行。主刀医生站在患者前面,所有操作在视频下进行,患者均在腋前线的第4或第5肋间隙做一个大小约3.0 cm的切口孔,30°胸腔镜经该切口孔进入胸腔。根据术前对肺结节及肺段的支气管和血管结构的评估(见图3),利用3D-CT重建一个虚拟的段间平面(见图4)。首先解剖游离目标段动脉和段支气管,当目标段动脉和段支气管被分开后,通过静脉注射ICG(0.25 mg/kg),采用ICGF观察非靶区(NTS)。并用电钩烧灼术标记目标和NTS之间的边界,在划分了主要的动脉和段支气管后,将ICG注入外周静脉。在红外线下,分界的ICGF线清晰可见。这条线使用电钩标记,使用强生爱惜龙金钉处理段间线,并且保证手术切缘大于肿瘤直径。用自制的手套袋子取出标本。

1.5 ICGF的可行性和定量对比 为了评估ICGF的可行性,所有的段间线划分结果分为两类,一类是一条清晰、有效的界线,有90 s以上的时间来进行肺段间线标记;一类是无效的界线,界线模糊或完全看不见,没有足够的时间进行肺段间线标记。针对定量评估的对比,使用图形分析软件(Photoshop 8.0)评估STORZ下目标段与非目标段静息图像时光的强度(见图5)。

1.6 观察指标 记录患者基本信息(年龄、性别、吸烟史、肺功能指标、肿瘤位置、肿瘤大小),手术时间、术中出血量、术中并发症、中转开胸例数、胸引管放置时间及住院时间,并观察ICGF结果(荧光首次出现时间、荧光持续时间及有效对比的持续时间)。

本研究创新点:

(1)本研究通过术前三维CT(3D-CT)重建成像对肺段的支气管和血管结构进行仿真研究,可以为患者制定适当的术前计划。(2)首次将吲哚菁绿荧光导航应用于段间平面识别,并且以0.25 mg/kg的最低剂量快速清晰地观察到段间线,低于文献报道的3.0 mg/kg剂量,从药物毒理学上更加安全。

2 结果

本研究患者均完成胸腔镜解剖性肺段切除术,无中转开胸患者。未发生与ICG应用有关的术中或术后并发症。患者恶性肿瘤的切缘均为阴性。手术时间为(186.0±41.5) min,术中出血量为(30.0±17.8)ml,患者的其他基本信息详见表1。

ICGF有效划分了段间线,在STORZ下20例患者均得到了有效标记。在注射ICGF后,荧光首次出现时间为(20.0±10.5) s,荧光持续时间为(180.0±30.8)s,有效对比的持续时间为(70.0±11.6) s。

3 讨论

3.1 胸腔镜解剖性肺段切除术现状 在可以获得足够的手术切缘的条件下,可以对周围型的GGO或肺转移型结节进行胸腔镜解剖性肺段切除术。然而,与肺叶切除术相比,解剖性肺段切除术在技术上更为困难,其需要确定肺血管和规划差异的段间平面。因此,在术前应仔细评估肺血管和支气管的差异,并在术中准确地鉴别出段间平面。SAJI等[4]报道使用医学系统的影像工作站的虚拟肺段切除术,在术前和术中可以很好地帮助外科医生实现最合适的解剖性肺段切除术。

表1 患者的基本信息Table 1 Patient 's baseline characteristics

图1 术前评估,64排螺旋CT薄层扫描显示在右B10段靠近B9的部位有固体磨玻璃结节(GGN)Figure 1 In preoperative examination,part of a solid glass-like nodule is shown in the right B10 segment near BV through a 64-slice CT scan图2 三维CT重建图像显示GGN接近B6cFigure 2 3D-CT reconstruction image showing that the nodule is close to B6c

3.2 ICGF在识别段间平面中的应用 目标肺段膨胀是识别段间平面的常用方法[5-7],但其在部分肺气肿患者中的使用存在困难。此外,膨胀的肺还阻碍了胸腔镜的手术视野。一般来说,每个支气管伴有肺动脉。因此,可以使用段支气管或段肺动脉来识别肺段间线。MISAKI等[8]使用ICG的STORZ进行了部分肺切除术的临床试验,其成功注射ICG(3 mg/kg),通过STORZ对肺动脉的差异血流进行了可视化分析,详细的宏观和微观检查证实,标记结果与段间线相符。本研究使用STORZ注射低剂量的ICG(0.25 mg/kg),可以快速清晰地观察到段间线。此外,还可以在白光模式下录制高清晰度图像,并使用脚踏开关轻松地从白光切换到ICGF模式。静脉注射低剂量ICG (0.25 mg/kg)后,本研究无不良事件发生。且其他毒性研究显示,静脉注射高达5.0 mg/kg的ICG是安全且可接受的[9]。本研究中ICG系统的敏感性较好,可以在一次手术中创建2次ICGF图像。如进行正确的分段S9+10节段切除术时,首先在S6的肺动脉压紧后,将S6和基底段之间的段间线分割开来。将S9+10的节段动脉和支气管分开后,可以为S9+10和S7+8之间的段间平面创造第2个ICGF分界。且2次ICGF图像中的界限均清晰。

图3 左上叶前段切除术的过程演示Figure 3 Demonstration of the process of anterior left anterior resection

图4 通过仿真工作站创建虚拟段间平面后显示肺段动脉,测量从肿瘤到段间平面的距离Figure 4 Through a simulation workstation,a virtual segment plane is created,the segmental artery is displayed,and the distance from the tumor to the segment plane is measured图5注:左上叶前段切除术图5 吲哚菁绿荧光图像Figure 5 Fluorescence image of indocyanine green

3.3 ICGF在识别段间平面中的效果及安全性 TARUMI等[9]通过ICG的STORZ进行了胸腔镜肺段切除术的临床试验,13例患者中有11例未发生并发症,因此可以对段间线进行识别;平均手术时间(191 min)和平均失血量(64 ml)与其他31例接受开胸手术的患者无明显差异。因此得出结论,ICG的STORZ对于微创胸外科是很有用的。本研究ICGF有效划分了段间线,在STORZ下20例患者均得到了有效标记,荧光首次出现时间为(20.0±10.5) s,荧光持续时间为(180.0±30.8)s,有效对比的持续时间为(70.0±11.6) s。

综上所述,ICGF应用于胸腔镜解剖性肺段切除术安全、有效。术前3D-CT重建成像对肺段支气管和血管结构进行仿真研究,可以为患者制定适当的术前计划。使用节段性肺动脉可以很容易地识别出ICGF的界限。

作者贡献:王康武进行文章的构思与设计,文章的可行性分析;陈刘成进行三维CT重建;王祖义、段贵新、汪国文进行文献、资料收集、整理,撰写论文;王安生进行论文的修订;陈晓进行英文的修订;王康武负责文章的质量控制及审校,对文章整体负责,监督管理。

本文无利益冲突。