數(shù)字智能化診療技術(shù)在門靜脈高壓癥個(gè)體化手術(shù)治療中的應(yīng)用價(jià)值

曾寧 楊劍 項(xiàng)楠 祝文 文賽 胡浩宇 齊碩 方馳華

南方醫(yī)科大學(xué)珠江醫(yī)院肝膽一科，廣東省數(shù)字醫(yī)學(xué)臨床工程研究中心（廣州510282）

食管靜脈曲張破裂出血是門靜脈高壓癥最嚴(yán)重的并發(fā)癥和主要死亡原因［1-3］。以內(nèi)鏡套扎、經(jīng)頸靜脈肝內(nèi)門體分流術(shù)（transjugular intrahepatic portosystemstent-shunt，TIPS）和肝移植等多種治療方法為主要治療手段并取得了良好的治療效果［4-6］。然而，外科治療具有獨(dú)特的臨床治療優(yōu)勢(shì)，其地位不可被取代［7-10］。

針對(duì)門靜脈側(cè)支循環(huán)的多樣性，如何對(duì)患者個(gè)體化選擇最佳手術(shù)方式一直存在著爭(zhēng)議。如何為外科醫(yī)師提供有價(jià)值的信息，制定個(gè)體化診療方案，達(dá)到最佳治療效果，一直是肝膽外科醫(yī)師所追求的目標(biāo)。

數(shù)字智能化診療技術(shù)是以三維可視化、虛擬仿真手術(shù)、3D 打印技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)、腹部手術(shù)導(dǎo)航為代表的數(shù)字醫(yī)學(xué)新型診療技術(shù)［11-12］，隨著該技術(shù)的迅猛發(fā)展，正在改變著傳統(tǒng)的診治模式，為肝膽外科的精準(zhǔn)診療、術(shù)前規(guī)劃、個(gè)體化手術(shù)方案的選擇、術(shù)中的實(shí)時(shí)導(dǎo)航和降低手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)等方面等帶來(lái)了新的策略和手段［13］。查閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)，數(shù)字智能化診療技術(shù)在門靜脈高壓癥中的應(yīng)用未見(jiàn)報(bào)道。

1 資料與方法

1.1 一般資料收集我院2012年1月至2019年6月收治的門靜脈高壓癥外科治療患者臨床數(shù)據(jù)。納入標(biāo)準(zhǔn)為：（1）臨床診斷門靜脈高壓癥，伴有食管胃底靜脈重度曲張；（2）胃鏡提示食管胃底靜脈曲張呈“紅色征”；（3）區(qū)域性門靜脈高壓癥須伴有重度食管胃底靜脈曲張或曲張靜脈破裂出血病史。

排除標(biāo)準(zhǔn)為：（1）肝功能Child-pugh C 級(jí)；（2）肝癌伴門靜脈癌栓導(dǎo)致門靜脈海綿樣變；（3）有嚴(yán)重心腦血管疾病患者。

符合上述納入標(biāo)準(zhǔn)共48 例，其中男32 例，女16 例，年齡12～78 歲，平均49.3 歲；19 例有上消化道出血病史，11 例為復(fù)發(fā)出血。肝功能Childpugh A 級(jí)32 例、B 級(jí)13 例、C 級(jí)3 例，C 級(jí)3 例經(jīng)積極保肝治療后術(shù)前達(dá)到B級(jí)。伴不同程度的肝硬化46 例，HBsAg 陽(yáng)性33 例。伴不同程度腹水22 例，不同程度脾腫大45 例，28 例存在不同程度脾亢，門靜脈海綿樣變性3 例，布加綜合征1 例。

所有患者均簽訂知情同意書，經(jīng)南方醫(yī)科大學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，符合醫(yī)療護(hù)理操作常規(guī)。

1.2 研究方法收集患者256 層薄層螺旋CT 數(shù)據(jù)構(gòu)建三維模型［14］。由兩位或以上高級(jí)職稱醫(yī)師對(duì)三維重建圖像進(jìn)行配準(zhǔn)審查。將三維圖像數(shù)據(jù)導(dǎo)入VR 開(kāi)發(fā)引擎UE4，將三維圖像數(shù)據(jù)渲染為VR模型，創(chuàng)建出燈光、材質(zhì)等虛擬場(chǎng)景［15］。

1.3 術(shù)前規(guī)劃與手術(shù)術(shù)前均由三位以上高級(jí)職稱醫(yī)師進(jìn)行閱片及三維模型上對(duì)門靜脈系統(tǒng)的起止、走行、徑線進(jìn)行評(píng)估，制定個(gè)體化手術(shù)方案。術(shù)中通過(guò)腹部醫(yī)學(xué)圖像融合導(dǎo)航系統(tǒng)將術(shù)中實(shí)時(shí)視野與三維模型實(shí)時(shí)配準(zhǔn)融合顯示電腦，指導(dǎo)術(shù)中關(guān)鍵血管解剖。

1.4 觀察指標(biāo)（1）胃左靜脈、胃后靜脈、胃短靜脈、食管胃底曲張靜脈及食管旁靜脈、自發(fā)性脾/胃-腎分流。（2）根據(jù)食管、胃底靜脈曲張的分布及供血來(lái)源的三維特征，參照SARIN 等［16］分型方法，在三維可視化指導(dǎo)下將食管下端、胃底靜脈曲張情況分為A、B、C 三型，即A 型：食管靜脈曲張及胃小彎近賁門側(cè)血管曲張；A1 型：不伴有食管旁靜脈曲張；A2 型：伴食管旁靜脈曲張。B 型：胃底靜脈曲張，不伴食管靜脈曲張；B1 型：伴胃腎靜脈自發(fā)性分流；B2型：不伴胃腎靜脈自發(fā)性分流。C型：食管靜脈曲張，胃小彎近賁門側(cè)及胃底、胃體靜脈曲張。（3）應(yīng)用三維分型結(jié)果指導(dǎo)手術(shù)規(guī)劃，結(jié)合實(shí)際手術(shù)評(píng)估該系統(tǒng)的臨床價(jià)值。（4）術(shù)后患者恢復(fù)情況，如并發(fā)癥、實(shí)驗(yàn)室指標(biāo)。

2 結(jié)果

2.1 三維重建門靜脈系統(tǒng)顯示情況三維可視化、VR 模型對(duì)胃左靜脈顯示率100%、胃短靜脈顯示率75.51%、胃后靜脈顯示率48.97%、食管旁靜脈曲張顯示率53.06%、胃腎分流顯示率30.61%、脾腎分流18.36%。

2.2 三維可視化指導(dǎo)下分型結(jié)果參照Sarin 分型結(jié)合曲張血管三維特征，分為A1 型13 例、A2 型13 例、B1 型9 例、B2 型8 例、C 型5 例（圖1）。

圖1 三維可視化指導(dǎo)下分型占比Fig.1 Classification proportion under the guidance of 3D visualization

2.3 手術(shù)情況48 例患者成功施行手術(shù)，其中非選擇性賁門周圍血管離斷術(shù)14 例，選擇性賁周血管離斷術(shù)12 例，近端脾-腔分流術(shù)聯(lián)合冠狀靜脈結(jié)扎離斷術(shù)3 例，脾-肺固定術(shù)1 例，單純脾切除術(shù)18 例。術(shù)中情況與術(shù)前三維重建均一致；術(shù)前手術(shù)規(guī)劃與實(shí)際手術(shù)相一致并獲得滿意的效果。手術(shù)時(shí)間1.9～9.0 h，平均手術(shù)時(shí)間為4.87 h，術(shù)中失血平均260 mL。見(jiàn)圖2。

2.4 術(shù)后情況術(shù)后10 例患者出現(xiàn)并發(fā)癥，3 例嚴(yán)重并發(fā)癥，1 例腹腔出血，2 例胸腔積液，均經(jīng)保守治療后康復(fù)出院，圍手術(shù)期無(wú)死亡病例。術(shù)后住院時(shí)間為7～51 d，平均住院時(shí)間為13.04 d。

3 討論

3.1 數(shù)字智能化診療技術(shù)在門靜脈高壓癥中的應(yīng)用近年來(lái)，由于三維可視化技術(shù)的臨床應(yīng)用日益廣泛，門靜脈高壓癥外科手術(shù)已經(jīng)進(jìn)入精準(zhǔn)手術(shù)時(shí)代［17］。對(duì)比CT 及MRI 等二維圖像僅在人腦中重建具有臨時(shí)性和不穩(wěn)定特點(diǎn)，三維可視化模型能夠提供客觀、真實(shí)、精確的血管走形三維圖像。能整體、系統(tǒng)地顯示門靜脈系統(tǒng)曲張血管的程度、起始及毗鄰關(guān)系，尤其是胃短、胃后及食管旁靜脈顯得尤為重要，可精準(zhǔn)定位曲張血管的位置、直徑、形態(tài)及走形，對(duì)臨床上進(jìn)行個(gè)體化的手術(shù)決策及手術(shù)時(shí)機(jī)有指導(dǎo)意義。此組患者三維可視化、VR 模型對(duì)側(cè)支血管顯示率為，胃左靜脈顯示率100%、胃短靜脈顯示率75.51%、胃后靜脈顯示率48.97%、食管旁靜脈曲張顯示率53.06%、胃腎分流顯示率30.61%、脾腎分流18.36%。

VR 技術(shù)在術(shù)中導(dǎo)航方面展現(xiàn)了巨大的優(yōu)勢(shì)，能真實(shí)、立體地還原患者個(gè)體化的解剖結(jié)構(gòu)，明確曲張血管的精確位置、直徑、形態(tài)等。使術(shù)者通過(guò)VR 沉浸于虛擬的三維環(huán)境中，直觀、立體、個(gè)體化地評(píng)估患者的情況，進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、縮放、任意組合、透明化VR 模型等操作，并對(duì)術(shù)中關(guān)鍵血管操作進(jìn)行實(shí)時(shí)導(dǎo)航，指導(dǎo)手術(shù)［18］。

3.2 數(shù)字智能化診療技術(shù)對(duì)個(gè)體化斷流術(shù)選擇的指導(dǎo)價(jià)值楊連粵等［19］證明了賁門周圍血管離斷術(shù)仍是國(guó)內(nèi)主流術(shù)式，并提出選擇性賁門周圍血管離斷術(shù)的概念。趙輝等［20］研究發(fā)現(xiàn)選擇性離斷組較非選擇性離斷組，術(shù)后在門靜脈壓力下降幅度、肝動(dòng)脈血流、并發(fā)癥、術(shù)后均優(yōu)于非選擇組。臨床上如何對(duì)兩種術(shù)式進(jìn)行選擇，是臨床上亟待解決的問(wèn)題。目前數(shù)字智能化技術(shù)在門靜脈高壓癥中的應(yīng)用，對(duì)解決這一問(wèn)題提供了契機(jī)。

門靜脈高壓癥行斷流手術(shù)治療原則是對(duì)“有害側(cè)支循環(huán)”應(yīng)徹底離斷，而對(duì)“有效側(cè)支循環(huán)”自發(fā)性分流予以保護(hù)。此組患者中A2 型13 例構(gòu)建三維可視化VR 模型顯示，食管旁靜脈系統(tǒng)溝通門靜脈與奇靜脈，能有效降低門靜脈系統(tǒng)的壓力，為“有效側(cè)支循環(huán)”，術(shù)中應(yīng)該予保留，因此需行選擇性賁門周圍血管離斷術(shù)。此組患者13 例A2 型9 例行選擇性賁門周圍血管離斷術(shù)，1 例為門靜脈海綿樣變患者行脾腔分流術(shù)，另外2 例患者因未出現(xiàn)消化道出血，只有脾亢癥狀，只行脾臟切除術(shù)。

另外A1 型13 例患者三維可視化VR 模型顯示，曲張血管主要來(lái)源于胃左靜脈前支，術(shù)中應(yīng)把胃左靜脈結(jié)扎離斷，因此行非選擇性賁門周圍血管離斷術(shù)。此組患者中A1 型13 例10 例行選擇非選擇性賁門周圍血管離斷，1 例為布加綜合征患者行脾肺固定術(shù)，另外2 例患者因未出現(xiàn)消化道出血，只有脾亢癥狀，只行脾臟切除術(shù)。而B1 型、C 型患者，因曲張血管主要來(lái)自胃短靜脈及胃后靜脈，而胃后靜脈通常與膈下靜脈形成胃腎分流，發(fā)出進(jìn)入胃壁穿支匯入胃底血管，術(shù)中則應(yīng)盡量保留。因此術(shù)中離斷胃后血管則應(yīng)貼近胃壁，同時(shí)應(yīng)該離斷進(jìn)入胃壁的穿支血管。而B2 型多見(jiàn)于區(qū)域性門靜脈高壓癥，胃左靜脈參與了胃底靜脈曲張的形成，多為向肝性血流，因此術(shù)中則需要保留。

3.3 數(shù)字智能化診療技術(shù)對(duì)個(gè)體化分流術(shù)選擇的指導(dǎo)價(jià)值臨床上常見(jiàn)的近端脾腔分流術(shù)，術(shù)前需要通過(guò)術(shù)前構(gòu)建三維可視化、VR 模型清晰顯示脾靜脈直徑、脾外走行路徑及長(zhǎng)度等來(lái)能評(píng)估是否符合分流條件。

此組患者中3 例門靜脈海綿樣變患者，構(gòu)建三維可視化模型發(fā)現(xiàn)門靜脈主干、脾靜脈屬支豐富、增粗迂曲，門靜脈主干結(jié)構(gòu)不清，可見(jiàn)多條迂曲擴(kuò)張靜脈。肝門區(qū)“側(cè)支循環(huán)”代償良好，入肝血流量較大，有施行分流術(shù)的手術(shù)指征。經(jīng)測(cè)量發(fā)現(xiàn)近端脾靜脈直徑＞1 cm，且主干在胰腺外行程＞1.5 cm，符合脾腔分流血管吻合條件。吳志勇等［21］提出分流手術(shù)聯(lián)合斷流術(shù)，手術(shù)適應(yīng)證廣泛，因?yàn)椴皇荛T靜脈血流動(dòng)力學(xué)狀態(tài)的限制，臨床效果較好。此組患者中1 例為A1 型，在分流術(shù)的基礎(chǔ)上再行斷流術(shù)，胃左靜脈主干結(jié)扎離斷，可降低術(shù)后再發(fā)出血的概率。

圖2 數(shù)字智能化技術(shù)指導(dǎo)下遠(yuǎn)端脾腔分流術(shù)Fig.2 Distal splenocaval shunt guided by digital intelligent technology

布加綜合征患者的肝靜脈流出道梗阻常合并肝內(nèi)分流道，肝靜脈通過(guò)肝左靜脈與膈靜脈回流入腔靜脈系統(tǒng)；術(shù)前如未發(fā)現(xiàn)，術(shù)中易損傷該側(cè)支通路。通過(guò)構(gòu)建術(shù)前三維可視化、VR 模型，可清楚顯示該側(cè)支循環(huán)及行程。本組研究中1 例肝靜脈完全阻塞型布加綜合征患者，術(shù)前存在分流量較大的胃腎自發(fā)性分流，且患者有反復(fù)發(fā)作的肝性腦病，因此應(yīng)避免行分流手術(shù)而選擇脾肺固定術(shù)［22］。

在精準(zhǔn)外科時(shí)代，數(shù)字智能化診療技術(shù)對(duì)于門靜脈高壓癥的術(shù)前評(píng)估，個(gè)體化的分型，對(duì)門靜脈高壓癥個(gè)體化的手術(shù)方式及手術(shù)時(shí)機(jī)選擇具有重要的指導(dǎo)價(jià)值，對(duì)門靜脈高壓癥個(gè)體化手術(shù)方式選擇的合理性提供高級(jí)別證據(jù)。數(shù)字智能化技術(shù)將解剖數(shù)字化、診斷程序化和手術(shù)個(gè)體化的有機(jī)結(jié)合，推動(dòng)著門靜脈高壓癥外科向個(gè)體化、精準(zhǔn)化、智能化的方向發(fā)展。