【引用本文】中華醫學會數字醫學分會,中華醫學會外科學分會膽道外科學組,中國研究型醫院學會數字醫學臨床外科專業委員會. 膽囊癌三維可視化診治專家共識(2018版)[J]. 中國實用外科雜志,2018,38(12):1339-1346.
膽囊癌三維可視化診治專家共識(2018版)
中華醫學會數字醫學分會
中華醫學會外科學分會膽道外科學組
中國研究型醫院學會數字醫學臨床外科專業委員會
中國實用外科雜志,2018,38(12):1339-1346
基金項目:“十三五”國家重點研發計劃數字診療裝備研發重點專項(No.2016YFC0106500);國家自然科學基金重大儀器項目(No.81627805); “十二五”國家高技術研究發展計劃(863計劃) (No.2012AA021105);“十一五”國家高技術研究發展計劃(863計劃)(No.2006AA02Z346);NSFC-廣東聯合基金重點支持項目 (No.U1401254);上海市科委項目(No.16411952700);上海領軍人才計劃;上海申康醫院發展中心課題(No.16CR2002A)
通信作者:王堅, E-mail:dr_wangjian@126.com;方馳華, E-mail:fangch_dr@126.com
膽囊癌(gallbladder cancer)是最常見的膽道系統惡性腫瘤,早期診斷困難,腫瘤惡性程度高,總體預后差,手術切除仍然是目前惟一有效的治療手術手段[1-2]。術前的精準評估和規范的根治性手術是提高膽囊癌診治療效的重要措施[3-4]。
基于CT和MRI圖像數據的三維可視化技術能夠直觀、立體地透視肝臟輪廓、目標病灶和肝臟脈管系統,多角度和全方位地顯示肝門部脈管的解剖結構和目標病灶的空間定位,進行模擬肝切除和測量剩余肝體積,還可進行術中導航,有助于膽囊癌術前準確的可切除性評估與合理手術規劃的制定[5-7]。本專家共識從三維可視化技術的角度論述膽囊癌的精準診治。
1.1 上腹部CT或MRI圖像數據的采集 通過B超和血清腫瘤標記物等檢查懷疑為膽囊癌的病人,常規行上腹部增強CT或增強MRI檢查以進一步明確診斷[8]。將檢查數據儲存為醫學數字圖像與通訊(DICOM)格式的圖像數據,并導入三維可視化處理工作站,自動處理后進入病例列表。
建議:應滿足三維重建軟件處理要求的原始數據的最低標準。CT掃描時應囑咐病人屏住呼吸,以免對原始圖像質量的影響,導致三維可視化處理過程中的配準與融合困難。
1.2 CT檢查的時機 臨床醫生應把握行增強CT檢查的正確時機,若膽囊癌病人合并梗阻性黃疸須行術前減黃,應于減黃前行CT檢查[9]。
建議:應在減黃前行薄層、多期增強CT檢查,以減少引流管對原始CT圖像質量的影響,獲得高質量的平掃期、動脈期和靜脈期數據,降低三維可視化處理的誤差。
1.3 三維可視化處理軟件的選擇 CT系統自帶的處理軟件并不能滿足臨床上三維重建的需要,因而出現了許多用于肝膽胰疾病的術前評估和手術規劃的軟件。
建議:根據CT原始圖像和重建目的,選擇適宜的三維可視化軟件。CT檢查圖像質量應符合三維可視化軟件的最低原始圖像標準。遵循共同的三維可視化操作規范,進行高標準的三維可視化處理。
1.4 三維可視化處理的基本步驟 三維可視化處理的步驟有:(1)圖像預處理,系統自動生成最原始的三維圖像。(2)肝臟輪廓的勾畫,在系統自動生成的肝臟輪廓基礎上進行人工修改。(3)肝臟脈管的分割與標注,可自動還原血管和膽管形態,也可以人工調整。(4)配準和融合,使不同圖像上的所有點都達到匹配,將動脈期和靜脈期等不同時間段采集的圖像融合成新的圖像。(5)可視化圖像的顯示與操作,分別或同時顯示肝臟輪廓、肝動脈、門靜脈、肝靜脈、膽管和病灶等,透視肝門部解剖結構、病灶的空間定位及其侵犯范圍,并可以進行旋轉、分割、放大和縮小等操作,也可進行肝臟分段和模擬肝切除術等操作。
建議:應在三維可視化軟件自動生成肝臟輪廓和脈管模型的基礎上,進行人工核對和修改,以使三維可視化圖像更加精準。
1.5 三維重建人員資質 三維可視化處理是對二維原始圖像的再加工,處理過程中會喪失部分原始圖像信息,腫瘤邊界須人工圈定,三維重建的準確性很大程度上依賴于三維重建醫生閱片的準確性和軟件操作的精準度與熟練度。三維可視化處理后圖像還可制定手術規劃,進行模擬手術。因此,建議由具有豐富閱片經驗的外科醫生和放射科醫生合作完成三維重建過程。
建議:三維可視化處理的完成者應具有扎實的解剖學基礎、外科相關疾病知識和豐富的閱片經驗。在三維重建過程中須結合原始的二維圖像,進行綜合判斷,才能減少三維重建過程中的二次誤差。
明確膽囊癌的分期,是完成規范的根治性手術的重要前提。膽囊癌手術方式的選擇取決于膽囊癌的TNM分期,其中膽囊癌T分期決定膽囊癌的肝切除范圍以及是采取標準根治術還是擴大根治術。目前膽囊癌分期主要依據美國癌癥聯合委員會(AJCC)的TNM分期。AJCC第8版膽囊癌分期系統分別根據原發腫瘤浸潤膽囊壁和肝臟組織的深度、區域淋巴結轉移的數量和是否存在遠處轉移進行T分期、N分期和M分期評估[10]。三維可視化技術在膽囊癌淋巴結轉移(N分期)和遠處轉移(M分期)的評估中并無優勢。術前手術方案的決策主要是基于T分期評估,但是由于術前影像學無法區分Tis、T1a、T1b和T2a,所以術前評估重點是針對T3和T4的評估。
建議:利用三維可視化技術術前初步評估T分期,可為手術策略提供依據,但是T分期、N分期和M分期的最終確定須基于病理學檢查。
膽囊癌術前三維可視化評估包括以下兩個方面:肝門部脈管解剖結構的三維可視化評估,以顯示肝動脈、門靜脈和膽管的解剖變異和空間構象特點,這是進行手術決策的解剖學依據。腫瘤侵犯膽管與肝臟實質范圍和血管受腫瘤累及程度的評估,是手術決策的腫瘤學依據。
3.1 肝門部解剖結構的三維可視化評估
3.1.1 三維可視化技術評估肝動脈類型 術前應建立個體化的肝動脈三維可視化模型。肝動脈變異種類繁多,并不局限于Michels肝動脈分型的10種類型,其走行各異、結構復雜[11]。三維可視化技術能夠直觀顯示肝動脈的構型,避免手術誤傷[8,12]。
建議:對于擬行手術治療的膽囊癌病人,術前應參照Michel肝動脈分型,建立個體化的肝動脈三維可視化模型,直觀顯示肝動脈的構型,為手術決策提供指導意見。
3.1.2 三維可視化評估門靜脈類型 術前應建立個體化的門靜脈三維可視化模型。約20%的人群存在門靜脈變異[13]。利用三維可視化技術可以將門靜脈歸納為5型[14-15]。通過參照三維可視化門靜脈模型,術中結扎預切除肝段的門靜脈分支或使用吲哚菁綠(ICG)分子熒光影像技術使目標肝臟區段產生缺血線或熒光信號,可有效指導解剖性肝切除術的施行[16]。
建議:對于擬行肝切除術的膽囊癌病人,術前應建立個體化的門靜脈三維可視化模型,了解門靜脈的走向及其分支支配的肝段,為解剖性肝切除術的安全施行提供指導。
3.1.3 三維可視化技術評估膽管類型 術前應建立個體化的三維可視化膽管模型。膽管變異存在于34%~44%的人群中[17]。利用三維可視化技術可以將膽管歸納為6大類(圖1):Ⅰ型即正常型,右前肝管和右后肝管匯合成右肝管,再與左肝管匯合成肝總管;Ⅱ型,即右前肝管、右后肝管和左肝管呈三叉形匯合成肝總管;Ⅲ型,即右前肝管匯入左肝管;Ⅳ型,即右后肝管匯入左肝管;Ⅴ型:即右前肝管直接匯入肝總管;Ⅵ型,即右后肝管直接匯入肝總管。
建議:對于擬行手術治療的膽囊癌病人,術前應建立個體化的膽管三維可視化模型,明確肝門部膽管的匯合方式,精準指導術前膽道引流,避免肝切除術誤傷或遺漏重要的膽管。
3.1.4 三維可視化技術評估肝門部脈管的空間構型 術前應建立個體化的肝門部脈管三維可視化空間模型。在人體正常解剖時,在肝十二指腸韌帶中,肝固有動脈行于門靜脈前方,分出肝右動脈于膽總管的后方穿過。在少部分人群中,肝右動脈橫跨過膽總管或肝總管的前方;同時,也可能存在肝總動脈或肝右動脈行于門靜脈的后方(圖2)。利用三維可視化技術能夠直觀顯示肝外肝動脈與膽總管和門靜脈的空間關系,防止術中誤傷。
建議:對于擬行手術治療的膽囊癌病人,術前應建立個體化的肝門部脈管三維可視化空間模型,明確重要脈管之間的空間關系,制定安全、合理的手術入路,防止術中誤傷。
3.1.5 利用三維可視化技術評估P點和U點的解剖位置 當圍肝門區膽道腫瘤同時超過P點和U點時,通常認為該腫瘤無法切除。三維可視化技術能夠立體地顯示腫瘤邊界與P點和U點的位置關系,也可以在行模擬手術切除后測量剩余膽管的安全長度,對于膽囊癌的術前評估和手術策略的選擇具有重要的意義[15,18-19](圖3)。
建議:對于膽囊癌侵犯肝門的病人,應利用三維可視化技術明確腫瘤邊界及其與P點和U點的位置關系與距離,進行腫瘤的可切除性評估,制定合理的手術方案。
3.2 膽囊癌的術前三維可視化評估 基于三維可視化技術的膽囊癌術前評估,可從膽囊腫瘤部位、浸潤肝臟實質深度和范圍、侵犯膽管的范圍、侵犯肝動脈情況、侵犯門靜脈情況、肝分段與殘肝體積測量和膽囊癌侵犯鄰近器官評估等7個方面進行(圖4)。
3.2.1 膽囊癌腫瘤部位的三維評估與分型 利用三維可視化技術可以直觀地顯示膽囊的輪廓和膽囊癌的空間定位,明確癌腫位于腹腔側還是肝臟側。研究表明,在T2期的膽囊癌病人中,癌腫位于肝臟側時病人預后更差[1]。利用三維可視化技術將膽囊癌所在部位分為3型,G0:膽囊癌位于腹腔側;G1:膽囊癌位于肝臟側;G2:膽囊癌同時位于腹腔側和肝臟側(表1)。
建議:術前應建立膽囊癌腫部位的三維分型,評估膽囊癌位于腹腔側還是肝臟側,以評估病人預后。
3.2.2 膽囊癌侵犯肝臟實質深度和范圍的三維評估與分型 利用三維可視化技術可以直觀地顯示癌腫的侵犯范圍,通過肝分段顯示癌腫侵犯的肝段。基于三維可視化技術,將膽囊癌侵犯肝實質的深度和范圍分為4型,L0:膽囊癌局限于膽囊內,未侵犯肝實質;L1:膽囊癌穿透膽囊床侵犯肝實質,肝床受累深度<2 cm;L2:膽囊癌穿透膽囊床侵犯肝實質或局限性肝轉移,肝床受累深度>2 cm且局限于右半肝,或轉移灶彌漫性分布于右半肝;L3:膽囊癌穿透膽囊床侵犯左、右半肝,或轉移灶彌漫性分布于左、右半肝[20](表1)。
建議:術前應建立膽囊癌侵犯肝臟實質深度和范圍的三維分型,根據癌腫累及膽管范圍、侵犯肝臟實質的深度和范圍與受累及的肝段,決定適宜的手術方案和安全的手術路徑。
3.2.3 膽囊癌侵犯肝門部膽管的三維評估與分型 侵犯肝門的膽囊癌與肝門部膽管癌的術前評估與手術策略的選擇較為類似,因而參照肝門部膽管癌的Bismuth分型以及腫瘤與P點和U點之間的關系,進行膽囊癌侵犯肝門部膽管的三維可視化分型,B0:腫瘤未侵犯肝外膽管;B1:腫瘤侵犯肝總管或膽總管;B2:腫瘤侵犯左、右肝管匯合部;B3R(B3 R+):腫瘤侵犯右肝管(且腫瘤右界超過P點);B3L(B3 L+):腫瘤侵犯左肝管(且腫瘤左界超過U點);B4:腫瘤同時侵犯左、右肝管;B4R+:腫瘤同時侵犯左、右肝管,且腫瘤右界超過P點;B4L+:腫瘤同時侵犯左、右肝管,且腫瘤左界超過U點;B4 R+L+:腫瘤同時侵犯左、右肝管,腫瘤右界超過P點且左界超過U點[21-22](表1)。
建議:術前應建立膽囊癌侵犯肝門部膽管的三維可視化分型,全面評估肝門部膽管受腫瘤侵犯的情況,決定適宜的手術方案和安全的手術路徑。
3.2.4 膽囊癌侵犯肝門部血管的三維評估與分型 膽囊癌侵犯肝門時,常同時侵犯與肝門部膽管伴行的肝動脈和門靜脈。利用三維可視化技術可以判斷肝門部血管是否受腫瘤侵犯。判斷血管受累的標準為:血管因癌腫的包繞而輪廓變形、狹窄甚至阻塞;癌腫與血管接觸的角度>180?[23-24]。利用三維可視化技術建立肝動脈受腫瘤侵犯的三維可視化分型,HA0:肝固有動脈、肝右動脈和肝左動脈均未受侵犯;HA1:肝固有動脈受侵犯;HA2:肝右動脈和肝左動脈分叉處受侵犯;HA3R:肝右動脈受侵犯;HA3L:肝左動脈受侵犯;HA4:肝右動脈和肝左動脈均受侵犯(表1)。利用三維可視化技術建立門靜脈受腫瘤侵犯的三維可視化分型,PV0:門靜脈主干、門靜脈右支和左支均未受侵犯;PV1:門靜脈主干受侵犯;PV2:門靜脈右支和左支分叉處受侵犯;PV3R:門靜脈右支受侵犯;PV3L:門靜脈左支受侵犯;PV4:門靜脈右支和左支均侵犯(表1)。
建議:術前應建立膽囊癌侵犯肝門部血管三維可視化分型,以系統、全面評估肝門部血管受膽囊癌侵犯情況,決定適宜的手術方案和安全的手術路徑。
3.2.5 肝分段與殘肝體積測量 利用三維可視化技術,以肝靜脈和門靜脈的走行為標志確定分割平面,可進行肝臟分段、模擬肝切除和殘肝體積的測量[8,14-15]。利用三維可視化技術進行殘肝體積測量,X%表示殘余肝體積百分比,以V0表示殘余肝體積達到肝切除的安全限量標準,V1表示殘余肝體積未達到肝切除的安全限量標準(表1)。
建議:術前應利用三維可視化技術,模擬行肝切除術徹底去除癌腫后,測量肝切除后剩余肝體積百分比,結合肝實質病變情況、Child評分和ICG R15綜合評估肝切除術是否達到肝切除的安全限量標準。
3.2.6 膽囊癌侵犯鄰近器官的三維評估與分型 當膽囊癌突破腹腔側漿膜層時,易侵犯與之相鄰的器官如胃、十二指腸和結腸等。利用三維可視化技術建立膽囊癌侵犯鄰近器官分型,將其分為3類,O0:腫瘤未侵犯鄰近器官;O1:腫瘤侵犯鄰近器官,O1G表示腫瘤侵犯至胃,O1D表示腫瘤侵犯十二指腸,O1C表示腫瘤侵犯橫結腸,O1P表示腫瘤侵犯胰腺等,若侵犯多個器官,字母可疊加表示(表1)。
建議:術前應建立膽囊癌侵犯鄰近器官的三維可視化分型,明確鄰近器官受膽囊癌侵犯情況,制定適宜的手術方案和安全的手術路徑。
3.2.7 膽囊癌的三維可視化分型與手術方案的選擇 依據以上7方面來進行膽囊癌的三維可視化分型,表達形式為G_L_B_HA_PV_V_(X%)O_。術前G、L、B、HA、PV、V和O這7個維度的精準評估是腫瘤可切除性評估和手術策略選擇的重要依據,可根據不同G、L、B、HA、PV、V和O的組合,依據中華醫學會外科學分會膽道外科學組制定的《膽囊癌診斷和治療指南(2015版)》,決定行標準根治術或擴大根治術[如肝聯合胰十二指腸切除術(HPD),聯合器官切除][25]。
G是對膽囊腫瘤所在部位的評估。L是對膽囊癌侵犯肝實質深度與范圍的評估,決定著肝臟切除的范圍。B評估腫瘤侵犯膽管范圍,存在B4L+或B4R+L+,即腫瘤左界超過U點,通常認為該膽囊癌無法切除。對于如下動脈受侵犯:HA1、HA2、HA3L和HA4,除非有替代性肝左動脈存在或行肝左動脈切除重建,一般情況下無法實現R0切除[3]。對于門靜脈如下受侵犯:PV1、PV2、PV3L和PV4,除非行門靜脈切除重建,否則一般無法實現R0切除。V是對模擬行肝切除術后剩余肝體積的測量,認為只有達到肝切除安全限量標準,該肝切除術才是安全的。合并O1,應在能夠實現R0切除和病人能夠耐受手術的前提下,評估手術創傷、手術風險與手術獲益的關系后,個體化地選擇是否行聯合器官切除的擴大膽囊癌根治術。
建議:術前應利用三維可視化技術,從膽囊癌部位、侵犯肝臟實質、膽管、肝動脈和門靜脈情況、剩余肝體積和鄰近器官受侵犯情況7個方面建立膽囊癌三維可視化分型,全面、系統地評估膽囊癌的侵犯范圍,選擇適宜安全的手術方案。
對于術前行膽道引流的病人,膽道引流的具體方式可以根據所在單位的技術條件和病人的膽管擴張程度進行選擇,至少要引流保留側肝臟的膽管,最好行雙側肝臟多支擴張膽管引流[25-26]。利用三維可視化技術,可以對肝門部膽管梗阻部位、遠端擴張的膽管走向和各膽管之間是否相互交通等有較為直觀的顯示,為膽道引流部位的選取提供直觀依據[27]。
建議:膽囊癌術前須行膽道引流的病人可在三維可視化技術的指導下進行,應選擇適宜的膽管引流部位,以使保留側肝葉的膽管得到有效引流。
對于膽囊癌擬行肝切除術的病人,3D打印實體模型可帶入手術室進行術中對比,為手術關鍵步驟提供直觀的實時指導,提高手術的精準度和安全性。同時,通過3D打印模型也能使病人或家屬直觀地了解病情、手術方案和手術風險,增強醫患信任感[28-29]。但是目前3D打印的代價昂貴和耗時較長,一定程度上限制了其在臨床上的廣泛應用。
建議:有條件的單位,對膽囊癌擬行肝切除的病人,可根據其三維可視化模型制作3D打印模型,用于術前評估、醫患溝通和指導手術的進行。
三維可視化處理涉及計算機處理和人工操作的二次加工,會存在一定的信息損失,可能會影響膽囊癌術前三維可視化評估的準確性。對于須行肝切除術的膽囊癌病人,采用圍肝門外科技術,從精準的術前評估、精密的手術規劃、精細的手術操作和精良的術后管理4個方面實現膽囊癌圍手術期的精準治療[30-33]。術中運用順逆結合肝門顯露法進一步顯露肝門,配合術中B超和病理學檢查結果等,驗證術前三維可視化評估結果與術中實際情況的一致性。膽囊癌術前三維可視化評估并沒有涉及T分期中的Tis、T1a、T1b和T2a、N分期和M分期,可結合術中實際情況和術后病理學檢查結果加以完善。
建議:應結合術中超聲、術中肝門敞開后再評估和術中病理學檢查等多個手段驗證膽囊癌術前三維可視化評估結果,調整手術方案與手術路徑。
不同于邊界清楚的肝細胞癌,膽囊癌侵犯肝門與肝實質沒有明確的包膜,邊界不清,難以精確勾畫病灶邊界,容易造成二次誤差,使三維可視化評估的準確性降低。基于三維可視化技術的肝臟分段以門靜脈和肝靜脈的走行為參照,選取的分割平面并不能做到十分準確,且當存在門靜脈和肝靜脈走行變異時,肝段的精確劃分存在困難。基于增強CT的三維可視化評估并不能顯示未擴張的膽管,盡管研究表明增強CT與MRI檢查配準融合成為新多模態圖像的技術能夠解決這個問題,但是目前該技術應用并不普遍[34-35]。
建議:由于膽囊癌術前三維可視化評估具有局限性,應結合CT二維圖像、磁共振胰膽管造影(MRCP)膽管成像等進行綜合評估,以獲得更準確的評估結果。
膽囊癌尤其是侵犯肝門的膽囊癌是膽道外科的難點。三維可視化技術直觀展現肝門部脈管的空間結構、腫瘤侵犯的范圍和空間定位、模擬行肝切除和測量剩余肝體積,是進行膽囊癌精準的術前可切除性評估的重要依據,有助于制定合理、安全的手術規劃,降低術中醫源性膽管與血管損傷的發生率。3D打印和術中導航技術能精準、實時指導膽囊癌手術的進行,顯示了潛在的應用前景。使用三維可視化技術指導膽囊癌的精準診治,應最大程度地降低三維重建過程中數據二次處理造成的誤差,以達到更準確的評估效果。
《膽囊癌三維可視化診治專家共識(2018版)》編寫委員會
主任委員:姜洪池,全志偉
委員(按姓氏漢語拼音排序):蔡秀軍,程南生,陳煒,方馳華,龔昭,黃強,姜洪池,姜小清,李相成,劉厚寶,劉連新,樓文暉,劉穎斌,盧綺萍,盧實春,欽倫秀,仇毓東,全志偉,邵成浩,田利國,王槐志,王堅,嚴盛,張永杰,周偉平
執筆者:王堅,閆加艷,方馳華
(參考文獻略)
(2018-11-11收稿)
版權聲明