济宁市第一人民医院胸外科张康团队率先开展---人工智能CT三维重建立体定位指导下肺部小结节的精准肺段切除术

发布时间:2018-08-01 16:22  点击次数:  来源:济宁市第一人民医院

        随着我国城市化进程的加快,大气污染近期难以得到有效控制,预计近几年内我国肺癌发病率仍呈上升趋势。据统计,肺癌患者的疾病谱较20年前有很大变化,腺癌成为最常见的类型。随着CT筛查的普及,越来越多的肺部小结节被检查出,这些结节可能代表着良性结节,也可能代表着癌前病变、原位癌或者微浸润腺癌、浸润性腺癌。
        早期腺癌(非浸润性腺癌或者微浸润腺癌)在CT的表现一般为毛玻璃样结节,通过手术治疗,其5年期无疾病生存期分别为100%或接近100%,基本可以达到治愈的目的。目前对于此类病灶的手术治疗方式主要为肺叶切除术、楔形切除术以及肺段切除术。越来越多的研究资料提示:楔形切除、肺段切除与肺叶切除有相似的临床效果。
        肺叶切除要切除病灶所在的整叶肺组织,而毛玻璃样结节直径通常为1-2cm,对于周围型的肺结节,肺叶切除显然造成了过多的肺组织损失,对于患者肺功能影响较大。
        肺楔形切除,一般距病灶边缘2cm以上切除病灶所在的肺组织,由于肺脏边缘薄,中间厚,因此,楔形切除一般有如下缺点:1)一般仅局限于紧贴脏层胸膜的结节;2)较深的病灶楔形切除,由于中间肺组织较厚,会造成切割器不能有效成钉,患者术后可能有漏气、痰血等并发症;3)对于较大的病灶,难以保证切缘阴性。(4)术中无法进行段间淋巴结的采样或清扫,对于部分存在淋巴结微转移或跳跃转移的病人不能及时发现,可能错失根治性肺叶切除的机会。
        肺段在解剖学上是一个完整和独立的单位,是每一肺段支气管及其分支分布区的全部肺组织的总称,是肺部外科的解剖单位。支气管肺段呈圆锥形,尖端朝向肺门,底朝向肺表面,每一肺段除有肺组织外,还有相关的支气管和动静脉相伴而行。肺段的划分是以支气管的分布和走向为基础的,因此,肺段作为独立的解剖单位,精准切除肿瘤所在的肺段既能保证肿瘤的完整切除,又能最大限度保留其他肺单位的工作,同时还能进行段间淋巴结的采样或者清扫,达到解剖切除、准确术中病理分期、根治肿瘤的目的。因此肺段切除非常适合肺小结节或无法耐受肺叶切除病人的治疗。
        肺小结节肺段切除相对楔形切除其中一重大优势在于可以进行段间淋巴结的处理。对于早期非小细胞肺癌患者,虽然可以进行严格、精准的术前淋巴结的临床分期,但可能存在淋巴结的微转移和跳跃转移,以及各项检查均有其局限性,且敏感性、特异性均不能达到100%,尤其是淋巴结<1 cm时,所以,部分cT1N0术后升级为pT1N1-2。因此,NCCN指南总是提出术中应该常规进行纵隔(N2)、肺门(第10组)、叶间(第11组)、肺内(第12组)、段间(第13组)淋巴结采样,并送快速冰冻病理检查。Ikeda等推荐,术中对第12、13组及肺叶特异性N2(最大及第二大的淋巴结)切除送检。如果发现有淋巴结转移,除非是需要进行妥协性肺段切除术,否则应该中转改为肺叶切除术。
        精准肺段切除的最大难点在于每个人解剖的不确定性,因为肺血管、支气管细枝末节就像一棵树,每个人长得都不一样。要做到精确切除,首先要确定病变在哪一肺段,其次需要精确判断该肺段的动脉、静脉和支气管有没有解剖变异,需要具体切断哪一支。如果切错了支气管,肺远端呈孔泡样改变,失去功能;如果切错了血管,就会导致患者持续咯血。基于以上原因,国内开展肺段切除的医院或中心并不多。
人工智能CT三维重建下精准肺段切除
        随着影像及人工智能技术的发展,已有国内少数医院通过将CT图像数据导入计算机工作站,建立起三维立体模型,真实地还原了患者的动脉、静脉、支气管的走形形态,在电脑中既可以旋转观察,也可以做成三维立体动画,在手术中可以通过查看电脑中的图像导航,帮助手术准确定位并精准切除,避免出错。 三维重建优势在于:1.清晰的三维图像使手术医生较轻松地识别解剖结构并有效降低手术医生辨别解剖结构的难度;2.术前充分了解解剖的变异,避免周围重要结构的损伤,为术前个体化手术方案的制定提供重要依据;3.模拟手术范围,判断手术切缘,确定合理的肺段切除方案;
        减少对结构的不必要的探查,减少创伤,缩短手术时间,有可能减少并发症的发生率;4.帮助年轻医师熟悉解剖结构,缩短学习曲线。5.肺段手术规划目标:三维影像导航技术:如同汽车导航,提前规划,避免绕弯路,安全快速到达。
张康团队在鲁西南地区率先开展人工智能CT三维重建下精准肺段切除
        在当今奔向互联网+医学的胸外科4.0时代,我院胸外科在学科带头人张康主任的正确带领下紧跟时代潮流,积极开拓进取,勇于创新,不断填补鲁西南地区技术空白,十年磨一剑,成功打造济宁市胸外科微创技术诊疗中心,并指导以刘计宽、崔宏伟、张鲁昌为代表的几位高学历、精通电脑软硬件并掌握互联网相关技术的新一代胸外科微创技术业务骨干成功引进人工智能CT三维重建技术,率先在鲁西南地区开展了人工智能CT三维重建立体定位指导下肺部小结节的精准肺段切除术。通过三维重建影像分析,术前就制定了精确地手术计划,结合术中导航,患者手术安全、准确、快速,术后患者不仅肺功能没有受到影响,而且下床时间早、拔管时间快、住院时间短、医疗花费少。


       
CT冠状位
 

 CT三维重建立体影像
 
        张康主任说:“通过人工智能CT三维重建影像进行术前分析,术者可以在术前对不同患者的解剖结构更加直观的了解,提高手术的安全性、精确性,缩短手术时间。我院胸外科率先在鲁西南地区开展该项技术,一方面标志着我院胸外科人始终致力于保持技术的国内先进性,另一方面该技术的广泛开展和应用必将大大造福地区百姓。”

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