中华医学杂志,,(48):-.李凯迪，徐昱扬等
择要目标
钻研一种新式的3D打印仿真肺结节无创定位模子用于肺结节切除手术中指示肺小结节定位切除，并解析其明确性和切除效率。办法当选年4月至年4病院胸外科采取仿真肺结节定位模子施行胸腔镜手术中肺结节定位，并行肺结节切除手术的66例患者，男13例，女53例，年纪25~79（52.7±11.4）岁。个中单发结节患者24例（36.4%），同时性高发结节42例（63.6%）。操纵患者的胸部高分辩CT影象数据施行数字再建，并3D打印制备私人化的1∶1等大仿真肺结节定位模子，用于手术中指示肺结节及时定位。解析手术关连参数、结节定位景况、结节切除景况，以及病理成效等材料。术前安排切除的结节按紧要病灶结节和额外结节两种种别别离评价该模子指示定位的明确性和切除效率。成效遵循术前评价，66例患者安排切除的紧要病灶结节71个，中位最大径0.9cm（0.6~1.3cm）；安排切除的额外结节77个，中位最大径0.5cm（0.4~0.7cm）。一共患者均行全胸腔镜手术，单孔52例（78.8%），三孔14例（21.2%）；单发结节患者中行肺段切除18例、楔形切除6例；高发结节患者中行肺段切除5例、楔形切除14例，混杂术式23例（个中肺叶切除+肺段切除2例、肺叶切除+楔形切除7例、肺段切除+楔形切除14例）。全组中位手术工夫93min（45~min），平衡每个结节切除中位工夫51.4min（6.7~.0min）。紧要病灶结节集体胜利切除并在手术台上由外科大夫在切除标本中集体剖出，额外结节集体胜利切除并在切除标本中剖出85.7%（66/77）；模子指示的两种结节定位明确率均为%。一共紧要病灶结节均为恶性，剖出的额外结节恶性比例为21.2%（14/66）。论断本中间策画的基于3D打印的仿真肺结节定位模子本领是一种无创、明确、便利的肺小结节定位办法，非凡在同时性高发肺结节的定位中更具非凡上风。本文先容了一种我国首创的新式肺小结节定位办法，欺诈患者已有的CT搜检影象数据，采取3D打印本领制成1∶1等大的仿真肺结节定位模子，用于手术进程中及时指示肺小结节的精确定位和切除，并可在切除的离体标本中指示小结节的剖出。该办法防止了对患者在术前也许术中施行额外有创的也许器材的定位职掌，齐备无创，轻松易行，还可同时定位高发结节，具备必定的临床运用前程，希冀在此后的临床做事中进一步尝试试验。跟着胸部高分辩CT（HRCT）的遍及运用，越来越多肺部小结节被检出。同时性高发肺结节也渐渐成为赶上题目，个中相当比例的结节为恶性，须要外科手术切除。最新钻研讲明，小肺癌行亚肺叶切除的远期预后不亚于肺叶切除，且能更好地保存患者肺性能［1］。肺小结节的准断定位是亚肺叶切除的关键，不然须要增添切除，以至施行周全肺叶的切除以保证目标结节包含于切除范畴内。方今紧要的肺结节定位办法包含术前CT领导经皮穿刺定位、电磁导航支气管镜定位，或术中手指触诊等［2］。这些办法具备需额外搜检职掌施行有创定位、耗时、定位材料移位零落等诸多题目，以至形成空气栓塞等严峻并发症；而术中手指触诊屡屡感到不到结节的地方，在微创腔镜着手术敌手指触诊的束缚更大；而高发结节的定位更是一个没有管理的困苦。对此，本中间策画了一种新式肺结节定位办法，采取私人化的3D打印1∶1等大仿真肺结节定位模子对单发及高发肺结节施行手术中及时无创定位，指示肺结节的定位切除，现将成效汇报如下。目标与办法一、普遍材料
本钻研为病例系列钻研，前瞻性归入年4月至年4病院胸外科采取私人化的3D打印1∶1等大仿真肺结节定位模子施行肺结节定位并行手术切除的66例患者材料，个中男13例，女53例，年纪25~79（52.7±11.4）岁。归入准则：（1）单发也许高发的肺结节，最大直径均1.5cm；（2）结节位于肺野的中或外三分之一；（3）安排手术方法为肺段也许楔形切除；（4）钻研者决断结节在术中难以用手指扪及。清除准则：（1）需行肺叶切除的病灶；（2）不需结节定位的肺段切除。该钻研病院伦理委员会允许（-），一共患者签定手术知情准许书。
个中单发结节24例（36.4%），同时性高发结节42例（63.6%）。按术前安排切除的紧要病灶结节共71个，中位最大径为0.9cm（0.6~1.3cm）；术前安排切除的额外结节共77个，中位最大径为0.5cm（0.4~0.7cm）。有3例患者同期切除了超出5个结节，个中1例患者同期定位并切除了12个结节。
二、关连指方向观念与界说
1.紧要病灶结节（M）：患者术前HRCT上显示高发结节，个中具备高危影象学特色，经大夫评价为具备侵蚀性、需限日手术的结节。高危影象学特色参考Fleischner学会在年及年颁布的关连临床指南［3,4］。
2.额外结节（A）：患者术前HRCT显示高发结节，个中影象学展现为疑惑恶性，经大夫评价暂不具备侵蚀性，同时可经过本次手术同期切除且损失肺结构在可秉承范畴的结节。
3.安排切除结节（P）：术前安排经过这次手术同期切除的结节，其数量即是紧要病灶结节数与额外结节数之和：P=M+AP=M+A。
4.剖出紧要病灶结节数（Dm）：在手术切除标本中剖寻到的紧要病灶结节数量。
5.剖出额外结节数（Da）：在手术切除标本中剖寻到的额外结节数量。
6.恶性紧要病灶结节数（Mm）：紧要病灶结节中病理证明为恶性的数量。
7.恶性额外结节数（Ma）：额外结节中病理证明为恶性的数量。
8.影象学切除结节数（R）：经过手术先后HRCT比拟，影象学消散且位于手术切除范畴内的结节数量，这些结节断定为手术切除而非果然消散。
三、3D打印仿真模子制备
3D打印仿真肺结节定位模病院胸外科研发，请求专利（专利号：20438425.4）。制备环节如下：（1）数字建模：猎取患者术前1周内的胸部HRCT的影象数据（图1），导入Mimics软件V21.0（比利时Materialise公司），施行周全肺、剖解标识及结节三维模子的数字再建，并结尾响应优化和后期处置（图2）；（2）切片及3D打印：将再建文件导入Magics软件V21.0（比利时Materialise公司）结尾切片后，发送并启动3D打印机，采取平面光固化成型工艺，遵循预设参数启动光固化3D打印机施行临盆制备；（3）后处置：模子开端打印结尾后去除其支柱材料并施行打磨和固化。最后赢得私人化的1∶1等大3D打印仿真肺结节定位模子（图3）。
四、肺结节定位过程本办法为术中无创定位，无需对患者施行术前额外打算和职掌。浑身麻醉双腔气管插管行单肺通气，在打孔投入胸腔后，坚持肺原位，肺处于半膨胀形态，发端定位。将仿真肺结节定位模子摆放于胸腔镜屏幕旁，由主刀大夫及时比较模子上的结节地方，欺诈肺部各剖解标识点与肺结节之间的间隔、比例等空间多少干系，“刻舟求剑”施行定位，并做缝线标识（图4）。剖解标识常参照肺裂、肺先后沿、肺尖肺底、大血管心脏压迹等。如因翻动肺叶形成空间干系变动，可从头鼓肺复原初始干系，以便比较仿真模子。
五、手术切除方法
一共患者均采用全胸腔镜手术。关于单发结节，遵循结节巨细、地方及实性成份抉择响应的术式，包含肺叶切除、肺段切除及楔形切除；关于高发结节，首先根据紧要病灶结节断定紧要术式，再策画次要术式切除额外结节，尽大概保存肺性能。额外结节若与紧要病灶结节位于统一肺叶且较为聚集，可经过紧要术式一并切除；额外结节若与紧要病灶结节位于统一肺叶但地方较远，则独自楔形切除；若额外结节位于不同肺叶，则紧要经过楔形切除处置，须要时采取肺段切除。其余小结节若切除需损失较多普遍肺结构，或影象学决断为低危机，则不谋求同期切除，而抉择紧密随诊的计谋。
六、评价目标
1.手术中结节定位的统计归入范畴：为了明确策画该仿真肺结节定位模子的定位明确率，手术切除进程中未操纵该模子施行定位的结节均不归入统计。包含：（1）高发结节病例，个中有较大的肿瘤，需行肺叶切除，这个肺结节无需定位，不归入统计，仅将该病例中位于其余肺叶的施行了定位后行亚肺叶切除的结节归入统计；（2）高发结节病例中，统一肺叶中有多个结节且散布分散，需抉择肺叶切除一并处置，这部份结节无需定位，不归入统计，仅将该病例中位于其余肺叶的施行了定位后行亚肺叶切除的结节归入统计。
2.定位胜利断定准则：（1）紧要病灶结节必定同时满意如下2个前提才觉得定位胜利：在切除的标本中剖出和影象学切除；（2）对额外结节准则：影象学切除则觉得定位切除胜利，而不请求剖出结节。如术中因定位困苦而改观预约的手术方法施行增添切除，也觉得定位失利。
3.定位胜利率评价：按上述准则，紧要病灶结节定位胜利率采取紧要病灶结节剖出率（Dm%）评价，即剖出的紧要病灶结节的比例：Dm%=(Dm/M)×%Dm%=(Dm/M)×%。额外结节定位胜利率采取额外结节切除率（Ra%）评价，即影象学切除的额外结节的比例：Ra%=[(R?M)/A]×%Ra%=[(R-M)/A]×%。由于额外结节普遍为密度浅淡的小结节，在切除的标本中剖寻此类结节是一个难点，采取额外结节剖出率（Da%）来评价该仿真模子扶助外科大夫剖寻额外结节的才略，即胜利剖出的额外结节占一共切除额外结节的比例：Da%=(Da/A)×%Da%=(Da/A)×%。
4.定位效率评价：采取每例患者平衡每个结节切除所需手术工夫来评价该定位办法的定位效率，包含麻醉、定位、手术切除及剖寻结节的周全手术工夫。
5.其余目标：为了描画和议论结节性质，策画紧要病灶结节和额外结节的恶性比例。紧要病灶结节恶性率（Mm%）为病理证明为恶性的紧要病灶结节占切除（剖出）紧要病灶结节的比例：Mm%=(Mm/Dm)×%Mm%=(Mm/Dm)×%。额外结节恶性率（Am%）为病理证明为恶性的额外结节占剖出额外结节的比例：Am%=(Ma/Da)×%Am%=(Ma/Da)×%。
七、统计学办法
采取SPSS软件24.0对数据施行解析。年纪为正态散布定量材料，以xˉ±sxˉ±s示意；结节最大径、出血量和手术工夫为非正态散布定量材料，为赶上显示数值范畴，采取中位数（最小值~最大值）示意。
成效一、患者手术关连参数
本钻研共归入66例患者，均行胸腔镜手术，个中单孔52例（78.8%），三孔14例（21.2%）。遵照上述手术绳尺，24例单发结节患者中，肺段切除18例（75.0%），楔形切除6例（25.0%）；46例高发结节患者中，肺段切除5例（11.9%）、楔形切除14例（33.3%），以及混杂术式23例（54.8%）（个中肺叶切除+肺段切除2例、肺叶切除+楔形切除7例、肺段切除+楔形切除14例）。出血量为15.0ml（5~60ml）。整体并发症产生率为13.6%（9/66），个中术后不断漏气（5d）5例（7.6%）、乳糜胸1例（1.5%）、肺部熏染3例（4.5%），无术后出血、支气管肋膜瘘、肺栓塞、心脑血管变乱等并发症产生，无围手术期仙逝（表1）。
二、定位胜利率及效率
66例患者中，紧要病灶结节总额为71个，定位后剖出紧要病灶结节71个，定位胜利率为%；额外结节总额为77个，影象学切除额外结节77个，定位胜利率为%。剖出额外结节66个，额外结节剖出率为85.7%（66/77）。一共患者均未因术中定位困苦而改观预约的手术方法施行增添切除。中位总手术工夫（含麻醉、定位、手术切除及剖寻结节的工夫）为93min（45~min），平衡每个结节切除中位工夫为51.4min（6.7~.0min）。
三、结节性质
手术后病理证明一共紧要病灶结节均为恶性，比例为%，范例包含浸湿性腺癌及微浸湿性腺癌。共剖出额外结节66个，个中恶性结节14个（21.2%），范例包含微浸湿性腺癌10个（71.4%）、原位腺癌4个（28.6%）。
议论肺部小结节的精断定位能够扶助在完备切除肿瘤同时最大水平保存肺性能［2］。方今肺小结节定位可分为术前及术中两大类。术前定位紧要包含经皮穿刺定位和经纤维支气管镜穿刺定位。经皮穿刺是方今运用最为遍及的办法，标识材料包含定位针（Hookwire）、弹簧圈、液体材料以及喷射性同位素等。定位针存在移位以至零落致使定位失利的弊病［5］，染料则存在弥漫过快致使定位不许的题目［4］。别的，有创的经皮穿刺定位可引发患者痛苦并大概致使气胸、血胸等并发症［6,7,8］，更有空气栓塞等严峻并发症的产生［2，7,8］。定位进程中需屡次CT搜检以确认定位明确及并发症，增长喷射败露。经皮穿刺定位常受结节地方所限，如距脏层肋膜较远或穿刺路线因肩胛骨反对则无奈定位。经支气管镜穿刺定位常贯串电磁导航或假造支气管镜导航（VAL-MAP）［9,10］。比拟经皮穿刺其并发症产生率较低，不受限于结节地方，但仍有职掌烦琐、耗时、成本清亮、需借助非凡装备等弊病，并高度依赖职掌者阅历，进修弧线长。其余，也有钻研欺诈3D打印制做经皮穿刺定位板，于术前紧贴于患者胸壁，沿该定位板的针道领导进针穿刺定位肺小结节［11,12,13,14］，虽增加了喷射败露，但并发症、定位针移位等其余题目仍未管理。方今术中及时定位还没有有用办法，术者紧要经过手指触诊或襄理超声等，其整体定位胜利率低［15］。而关于高发结节，上述办法均无奈平安有用结尾一共结节的定位。有团队经过经皮穿刺弹簧圈标识的办法结尾了至多6个结节的定位［16］，但跟着穿刺进程增长，并发症产生率、喷射败露、定位耗时也显然增长［16,17,18］。综上，方今的肺结节定位办法广泛存在额外有创职掌、烦琐、耗时等题目，且对高发结节无奈平安有用地结尾定位。
针对上述题目，本中间策画开辟了一种新的定位办法，基于数字再建和3D打印本领，欺诈患者术前从来就要结尾的搜检——HRCT影象数据，制备私人化的1∶1等大肺结节仿真定位模子，用以指示术中肺结节的无创及时定位。本病例系列钻研讲明，一共安排切除的结节均胜利定位并切除，定位胜利率为%。同时该模子还可襄理大夫在切除的标本中剖寻密度淡或地方深的小结节。在便利和效率方面，该定位本领无需额外搜检职掌装备，无需术前额外的定位工夫，职掌轻松，定位工夫短，每个结节周全手术中位历时仅51.4min。别的，本钻研中单孔胸腔镜手术占78.8%，讲解该仿真模子在单孔术式下也能够明确快捷定位结节，不受术式影响；同时性高发肺结节病例占63.6%，个中同期切除超出5个结节的患者有3例，以至有1例患者同期定位并切除了12个结节，这讲明该仿真模子在同时性高发结节的定位中有非凡上风。该定位办法也无需穿刺，没有创伤，不会在术前形成患者额外痛苦，也不存在气胸、血胸等并发症，克复了穿刺定位本领的紧要弊病。综上，本中间策画的仿真肺结节定位模子是一种无创、高效、明确的定位办法，更能管理同时性高发肺结节的定位困苦。
本钻研中，切除的紧要病灶结节中位最大径为0.9cm（0.6~1.3cm），额外结节中位最大径为0.5cm（0.4~0.7cm），讲明本钻研切除的结节以亚厘米结节为主，尤为额外结节，以0.5cm的小结节为主。这些小结节经过保守的办法难以准断定位，但本中间的仿真肺结节定位模子能够高效明确地定位这些小结节。
关于定位职掌，在刚投入肋膜腔肺结构微小萎陷时，就首先发端挨次对一共安排切除的结节施行定位，此时肺结构萎陷水平不大，结节与范围的空间剖解和比例干系变动不大。并且在尝试中也发觉细小的肺萎陷对定位影响不大。但在肺萎陷水平较大时，需合适鼓肺复原膨胀形态；比如肋膜腔粘连的病例，在肋膜腔粘连松解后，应从头鼓肺后再发端定位。
其余关于地方较深或位于肺段接壤处的结节，常常需行肺段切除以至跨段切除，本仿真肺结节定位模子能够指示在肺结节的肺表面投影地方做标识，一方面能够直觉决断能否有充沛的切除边境，另一方面能够指示在切除下来的标本中更简单剖解到小结节。而关于地方更深挨近肺门的结节（肺野内三分之一），常常直接采取肺段切除、联结肺段切除，以至需肺叶切除，则无需定位。
钻研讲明肺结节人群中约30%为同时性高发肺结节［19］，而方今对同时性高发肺结节的处置尚无统必定论。有学者看法仅手术处置紧要病灶而随诊察看其余结节，也有学者提动手术优先切除紧要病灶统筹次病灶［19］。本钻研的高发结节病例中，紧要病灶结节集体为恶性，包含浸湿性腺癌及微浸湿性腺癌，均具备必定水平的浸湿；而同期手术切除并剖出的额外结节中，21.2%为恶性，包含原位腺癌以至微浸湿性腺癌。该成效讲明相当比例的额外结节具备恶性偏向以至浸湿才略，若未同期切除，未来会进一步浸湿起色，使患者遇到二次手术，同时秉承庞大心思负责。笔者觉得关于高发肺结节的手术操办应同时考量如下绳尺：（1）浸湿危机高、对患者预后影响最大的紧要病灶结节，比如病灶较大、实性成份较多、随访进程中有起色的结节，理应切除；（2）浸湿危机较低、对患者预后影响较小的额外结节，比如病灶较小、无实性成份、随访进程中褂讪的结节，归纳评价若能在普遍肺结构损失较小的景况下一并切除，则应在准断定位后都予精确切除，并尽大概抉择楔形切除；（3）并非一共肺结节都需同期手术切除：若影象学决断为低危机的结节，而切除又需损失较多普遍肺结构，则不谋求同期切除，应紧密随诊。契合以上绳尺的手术操办请求准断定位结节及评价手术切除范畴。本中间策画的仿真肺结节定位模子能够直觉展现结节与范围肺结构的地方干系，扶助大夫策画正当的切除安排和范畴，同时襄理术中准断定位并结尾精确切除，力争最大限度保存肺性能，让高发肺结节的精确外科诊疗成为大概。
本钻研也有必定限制性：未配置比较组与方今的定位本领比拟；未独自策画定位的工夫，不能更详悉地评价定位效率。该模子的定位明确性及高效性还需进一步在多中间运用考证。
参考文件略
平台配合-
原文可经过中华医学会杂志社