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三维重建技术辅助胸腔镜肺段切除术对早期肺癌的疗效与安全性论文

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2026-04-18 15:28:53    来源:    作者:xuling

摘要:三维重建技术辅助胸腔镜肺段切除术可优化早期肺癌患者围术期指标,保护呼吸功能,并发症风险较低。

  [摘要]目的探讨三维重建技术辅助胸腔镜肺段切除术治疗早期肺癌的临床疗效与安全性。方法方便选取2024年1月—2025年8月吉林省肿瘤医院收治的82例早期肺癌患者为研究对象,按术前规划方式分组,每组41例。对照组采用CT辅助胸腔镜肺段切除术,观察组采用三维重建技术辅助胸腔镜肺段切除术。比较两组围术期指标、呼吸功能指标及并发症发生率。结果观察组术中出血量(68.43±12.75)mL、术后总引流量(189.56±32.47)mL少于对照组的(105.78±18.46)mL、(256.34±41.89)mL,手术时间(92.67±15.32)min、住院时间(6.89±1.23)d短于对照组的(118.92±19.65)min、(9.45±1.76)d,差异均有统计学意义(t=10.660,8.068,6.746,7.634;P均<0.05)。术后,观察组第1秒用力呼气容积(2.43±0.38)L、用力肺活量(3.32±0.47)L及1秒率(73.12±4.89)%优于对照组的(2.15±0.35)L、(3.01±0.43)L、(69.87±4.65)%,差异均有统计学意义(t=3.470,3.116,3.084;P均<0.05)。且观察组并发症发生率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论三维重建技术辅助胸腔镜肺段切除术可优化早期肺癌患者围术期指标,保护呼吸功能,并发症风险较低。

  [关键词]早期肺癌;三维重建技术;胸腔镜肺段切除术;呼吸功能;围术期指标;并发症

  肺癌是全球发病率与死亡率最高的恶性肿瘤之一,早期诊断与规范治疗是改善患者预后的关键[1]。随着微创外科技术的快速发展,胸腔镜肺段切除术凭借创伤小、术后恢复快、对肺功能影响较小等显著优势,已成为TNM分期ⅠA~ⅠB期早期肺癌的首选术式之一,在临床得到广泛应用[2]。但肺组织解剖结构复杂,肺血管、支气管走形存在明显个体差异,且部分患者存在血管变异情况,常规CT二维图像难以立体呈现病灶与周围组织的解剖关系,易导致术前规划不精准,增加术中血管损伤、手术时间延长等风险,影响手术疗效与患者术后恢复[3]。三维重建技术可将CT扫描的DICOM格式数据转化为立体可视化模型,清晰展示肺段、肿瘤、血管及支气管的空间位置与变异情况,为术者制定个性化手术方案提供精准解剖依据[4]。基于此,本研究通过对比三维重建技术辅助与单纯CT辅助胸腔镜肺段切除术的疗效及安全性,旨在为早期肺癌微创治疗提供更优方案,改善患者临床结局。

  1资料与方法

  1.1一般资料

  方便选取2024年1月—2025年8月吉林省肿瘤医院收治的82例早期肺癌患者为研究对象,按术前规划方式分组,每组41例。对照组男23例,女18例;年龄42~75岁,平均(58.92±6.74)岁;肿瘤直径0.87~2.34 cm,平均(1.56±0.42)cm;病理类型:腺癌29例、鳞癌10例、其他2例。观察组男22例,女19例;年龄41~76岁,平均(59.27±6.58)岁;肿瘤直径0.91~2.28 cm,平均(1.49±0.38)cm;病理类型:腺癌30例、鳞癌9例、其他2例。两组患者一般资料对比,差异均无统计学意义(P均>0.05),具有可比性。本研究经吉林省肿瘤医院伦理委员会审核批准(JLZL2401)。患者及家属对本研究知情同意。

  1.2纳入与排除标准

  纳入标准:经病理活检确诊为早期肺癌(TNM分期ⅠA~ⅠB期)[5];肿瘤直径≤3 cm;无手术禁忌证;心肺肝肾功能基本正常;肿瘤位于单一肺段(包括背段、固有段、基底段等),且术前明确肺段解剖定位。

  排除标准:合并其他恶性肿瘤者;存在远处转移或淋巴结广泛转移者;患有严重心肺功能不全且无法耐受手术者;患有凝血功能障碍者;患有精神类疾病者;妊娠期或哺乳期女性;临床资料不完整者。

  1.3手术方法

  对照组接受术前CT辅助下胸腔镜肺段切除术治疗。术前进行常规胸部CT平扫,术者结合二维图像判断肿瘤位置、大小及与周围组织的毗邻关系,制定手术方案。手术操作:患者取健侧卧位,全身麻醉后建立人工气胸(压力维持在8~10 mmHg),于第4或第5肋间腋前线至腋中线间创建长3~4 cm单操作孔,胸腔镜探查胸腔内情况后,沿肺表面解剖游离靶肺段动静脉,使用血管夹夹闭后超声刀切断,明确支气管分支后用支气管夹夹闭并离断。采用膨胀萎缩法(患侧肺充气后再萎陷,待段间平面自然显现)确定段间边界,用直线切割吻合器沿段间平面完整切除目标肺段,切缘不足2 cm的肿瘤组织向正常肺组织侧扩大切除0.5~1.0 cm。根据病理类型,原位癌行肺门及纵隔淋巴结采样,浸润癌或微浸润癌行系统性淋巴结清扫(清扫范围包括第2、3、4、5、6、7、9、10组淋巴结,第8组淋巴结根据术中探查情况选择性清扫),彻底止血后于操作孔处留置胸腔闭式引流管,缝合切口,术毕。

  观察组接受三维重建技术辅助胸腔镜肺段切除术治疗。术前同对照组完成胸部薄层CT扫描,获取层厚≤1.0 mm的DICOM格式图像并导入Mim-ics 21.0软件,依次进行患侧肺静脉、动脉、支气管的血管支气管树分割,再叠加肺段实质及结节结构完成三维可视化重建;在三维模型上对病灶进行向外虚拟扩大2.0 cm的处理,以此模拟手术安全切缘范围。术者基于重建模型明确靶肺段血管分支变异类型、肿瘤浸润边界及与周围组织的空间毗邻关系,进而制定个性化手术入路及肺段切除方案。手术过程中,于手术室胸腔镜显示器旁同步架设搭载三维重建模型的专用计算机工作站,该工作站与手术视野实时联动,助手根据术者术中操作需求,对三维图像进行实时透明化、局部结构隐藏及360°旋转处理,动态辅助术者定位靶血管、支气管走行及段间平面位置。胸腔镜下操作步骤同对照组,术中参照实时三维图像引导精准游离并离断靶肺段血管、支气管,避免损伤正常肺组织及邻近结构,确保实际切缘距离符合术前规划标准。

  1.4观察指标

  ①围术期相关指标:含术中出血量(吸引器收集量+纱布吸血量,1 g纱布≈1 mL血)、手术时间(全麻起效后切口至缝合完毕)、术后引流量(引流袋每日8点记录,至24 h<50 mL且清亮止)、住院时间(入院至术后病情稳定出院)。

  ②呼吸功能指标:在术前及术后1个月,使用肺功能检测仪分别测定第1秒用力呼气容积(forced expiratory volume in one second,FEV1)、用力肺活量(forced vital capacity,FVC)以及1秒率(FEV1/FVC)。

  ③并发症发生率:统计围术期(手术至术后1个月)患者发生肺部感染(术后出现发热、咳嗽咳痰,肺部听诊闻及湿啰音,血常规阳性,胸部CT显示肺部炎症浸润影)、胸腔积液(液深>3 cm或需穿刺)、切口感染(红肿热痛或脓性分泌物)、咯血(痰中带血或24 h>10 mL)、呼吸衰竭(动脉血氧分压<60 mmHg或伴动脉血二氧化碳分压>50 mmHg)的情况,并发症发生率=并发症发生例数/总例数×100%。

  1.5统计方法

  采用SPSS 26.0统计学软件处理数据,围术期相关指标、呼吸功能指标为计量资料,经Shapiro-Wilk检验符合正态分布,以(x-±s)表示,组间比较行两独立样本t检验,组内比较行配对样本t检验;并发症发生率为计数资料,以例数(n)和率(%)表示,组间比较行χ2检验。P<0.05为差异有统计学意义。

  2结果

  2.1两组患者围术期相关指标比较

  观察组术中出血量、术后总引流量少于对照组,手术时间、住院时间短于对照组,差异均有统计学意义(P均<0.05)。见表1。

  2.3两组患者并发症发生率比较

  观察组肺部感染、胸腔积液、切口感染、咯血等并发症总发生率低于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

  3讨论

  肺癌作为全球高发的恶性肿瘤,早期诊断与精准治疗是改善患者预后的核心。随着微创外科技术的发展,胸腔镜肺段切除术凭借创伤小、术后恢复快等优势,已成为早期肺癌的首选术式[6]。但肺组织解剖结构复杂,血管、支气管走形存在显著个体变异,常规CT二维图像仅能提供平面解剖信息,难以全面呈现病灶与周围组织的立体关系,易导致术前规划不精准,增加术中损伤风险,影响手术疗效与患者恢复[7]。在此背景下,三维重建技术通过将CT扫描数据转化为立体可视化模型,为手术精准实施提供了新的技术支撑,其在胸腔镜肺段切除术中的应用价值逐渐受到临床关注。

  本研究结果中,观察组术中出血量少于对照组(P<0.05),核心原因在于三维重建技术实现了肺血管的精准定位与保护。常规CT二维图像难以清晰区分血管分支走向及变异情况,术中易因误判导致血管损伤,增加出血量[8]。而三维重建技术可通过Mimics 21.0软件,将肺动静脉、支气管等结构进行立体重建并放大病灶区域,清晰展示血管分支的走形特点、变异类型及与肿瘤的空间距离[9]。术前术者可基于三维模型制定个性化分离方案,术中通过实时调取三维图像辅助操作,精准避开重要血管分支,减少血管损伤概率;同时,明确的解剖定位也缩短了血管分离与结扎的操作时间,进一步降低术中出血风险,使观察组术中出血量控制在更低水平[10]。

  观察组手术时间短于对照组(P<0.05),得益于三维重建技术对手术流程的优化。术前,三维重建模型为术者提供了全面的解剖学参考,不仅能精准判断肿瘤所在肺段的边界,还能提前识别支气管、血管的变异情况,避免了术中因解剖结构不清导致的操作犹豫或反复探查。术中,助手可根据手术者需求对三维图像进行旋转、透明化等处理,实时辅助确认操作部位,减少术中解剖判断的时间成本;此外,精准的术前规划使手术切口选择、操作路径设计更具针对性,避免了无效操作,提升了手术操作的流畅性,从而显著缩短了整体手术时间[11-12]。

  观察组术后引流量更少、住院时间更短(P均<0.05),本质是三维重建技术降低了手术对肺组织的创伤应激。常规手术因解剖定位不够精准,可能导致周围正常肺组织损伤,引发术后组织渗出增加,进而使引流量增多、恢复周期延长。而三维重建技术辅助下的手术能精准切除目标肺段,最大程度保留正常肺组织,减少手术创伤对肺组织的刺激,降低术后炎症反应与组织渗出,使得术后引流量明显减少。引流量减少不仅降低了二次穿刺引流的概率,还加速了肺功能恢复,同时减少了并发症发生风险,使患者能更快达到出院标准,最终缩短了住院时间,提升了治疗效率[13-14]。

  观察组术后呼吸功能优于对照组(P均<0.05),核心机制是三维重建技术实现了肺组织的精准保留与功能保护。呼吸功能的恢复与剩余肺组织的数量及功能完整性密切相关,FEV1、FVC及FEV1/FVC等指标直接反映肺通气功能状态。三维重建技术可精准界定肿瘤浸润范围及肺段边界,帮助术者在术中仅切除病变肺段,避免了因解剖判断失误导致的正常肺组织过多切除;同时,精准的血管、支气管处理减少了术中对肺组织的牵拉损伤,降低了术后气道水肿、炎症反应的发生风险,保障了剩余肺组织的通气与换气功能[15-16]。因此,患者术后肺功能指标下降幅度更小,恢复状态更优,为患者术后生活质量提供了重要保障。

  观察组并发症发生率低于对照组(P<0.05),体现了三维重建技术对手术安全性的提升作用。肺部感染、胸腔积液等并发症的发生,多与手术创伤过大、术中残留病灶、止血不彻底等因素相关。三维重建技术通过精准的术前评估与术中引导,减少了肺组织损伤及术中出血,降低了术后胸腔积液、切口感染的发生风险;同时,精准切除肿瘤组织并彻底清扫淋巴结,减少了残留病灶引发的炎症反应,降低了肺部感染概率。此外,对血管、支气管的精准处理避免了术中大出血、支气管瘘等严重并发症,减少了咯血、呼吸衰竭的发生可能[17-18]。各项操作的精准实施共同降低了围术期并发症风险,充分证明了该技术辅助手术的安全性优势。

  综上所述,三维重建技术辅助胸腔镜肺段切除术可优化早期肺癌患者围术期指标,保护呼吸功能,降低并发症风险。本研究存在样本量较小的局限性,且未充分探讨不同病理类型肺癌患者的个体化应用差异;未来可扩大样本量开展多中心前瞻性研究,结合人工智能技术优化三维重建模型精度,进一步探索其在复杂肺段切除、精准淋巴结清扫中的应用价值,为早期肺癌的微创治疗提供更全面的循证依据。

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