3D打印技术协助手术切除肺部磨玻璃样结节1例报告

袁云锋　薛亮　蒋伟　林宗武　卢春来　苗传龙　葛棣　王群

(复旦大学附属中山医院胸外科，上海　200032)



3D打印技术协助手术切除肺部磨玻璃样结节1例报告

袁云锋薛亮蒋伟林宗武卢春来苗传龙葛棣王群

(复旦大学附属中山医院胸外科，上海200032)

摘要患者女性，59岁，胸部CT及正电子发射计算机断层扫描检查结果显示，右肺上叶一直径9 mm大小的磨玻璃样结节，未转移。拟对其进行手术治疗。术前采用3D打印技术重建模型的方法重建肺部解剖结构，根据模型制定手术方案。在胸腔镜辅助下，对该患者右肺上叶尖段实施肺段切除术。冰冻切片检查结果提示微浸润性腺癌。由于该患者病灶的切缘>2 cm，未进行进一步切除。随后，对纵隔淋巴结进行系统采样。病理组织学检查结果显示，微浸润性腺癌(pT1aN0M0)。3D打印技术在肺部磨玻璃样结节的手术切除中可能有助于制定手术方案。

关键词3D打印；磨玻璃样结节；肺癌

电视胸腔镜手术被认为是切除肺部周围型磨玻璃样结节(ground-glass opacity，GGO)的标准方法。术前及术中的肿瘤定位对于成功切除病灶极为重要。如何定位微小的病灶尤其是肺内不可触及的极微小病灶且制定最佳手术方案仍是治疗GGO患者的一大挑战。本研究采用3D打印技术重建模型的方法重建肺部解剖结构，根据模型制定切除GGO的手术方案和切除范围，在胸腔镜辅助下，对1例右肺上叶尖段GGO患者成功实施肺段切除术。

1病例资料

患者女性，59岁，2014年2月CT检查发现右肺上叶一直径为5 mm的GGO。12个月后再次行CT检查，发现该病灶直径增加到9 mm，见图1A。正电子发射计算机断层扫描(positron emission computed tomography，PET)检查结果提示，病灶部位及其他器官未见明显新陈代谢活性。肺功能测试结果正常。全血细胞计数、血液生化及血气分析亦未见明显异常。计划在胸腔镜辅助下，对右肺上叶尖段实施肺段切除术，必要情况下辅以肺叶切除和纵隔淋巴结清扫。

术前采用软件建立右肺的三维图像文件。首先输入高分辨率CT(64层螺旋CT)扫描的数据集，重建三维模型并生成STL文件，根据该文件打印整个右肺的模型，在模型中标注病灶部位，见图1B、1C。基于该模型，在术前制定术中吻合器的切割线。根据模型上的肺部手术标记，制定最佳的手术切除边缘。

在胸腔镜辅助下，对患者右肺上叶尖段实施肺段切除术，切除的肺段照片见图1D。冰冻切片结果提示：微浸润性腺癌。正如原定计划，所有GGO距手术切缘的距离大于2 cm。系统采样纵隔淋巴结，病理组织学检查结果显示为微浸润性腺癌(pT1aN0M0)。患者术后恢复顺利。

A：CT影像；B：三维立体图像(红点为GGO位置)；C：3D打印模型(红点为病灶位置)；D：切除的肺段照片(标记处为病灶位置)

图11例右肺上叶尖段GGO患者CT影像、3D打印模型及切除的肺段照片

2讨论

电视胸腔镜手术被认为是早期非小细胞性肺癌的标准治疗方法。但是，对于胸膜下的小结节，使用电视胸腔镜手术也很难保证精确安全的切缘，易切除过度[1]。目前已有多种方法可用于定位该病灶，以助于制定手术计划，包括手指触诊、术中超声、定位导丝、螺旋线、荧光和无线电检测等[2]。

3D打印技术基于患者的医学影像数据建立解剖模型。该方法已成功用于胸外科中的解剖学研究、设备开发、模拟及计划制定[3]。在恶性疾病的胸壁切除和重建中，三维模拟手术的指导有助于改善效果[4]。

本研究采用3D打印技术制作了精确的模型，可精确、直接定位病灶部位，也可精确、直接判断病灶部位与肺部解剖学标志之间的关系，在模型中模拟手术方案，有助于制定最优方案。病理组织学检查结果表明，该例患者的手术切缘符合预期，而且获得了安全的切除范围以切除GGO，也保留了更多的肺部组织。但是，仍需更多的研究来证实3D打印技术在肺部GGO切除中的价值及其再现性。

参考文献

[1]Suzuki K,Nagai K,Yoshida J,et al.Video-assisted thoracoscopic surgery for small indeterminate pulmonary nodules:indications for preoperative marking[J].Chest,1999,115(2):563-568.

[2]Zaman M,Bilal H,Woo CY,et al.In patients undergoing video-assisted thoracoscopic surgery excision,what is the best way to locate a subcentimetre solitary pulmonary nodule in order to achieve successful excision?[J].Interact Cardiovasc Thorac Surg,2012,15(2):266-272.

[3]Kurenov SN,Ionita C,Sammons D,et al.Three-dimensional printing to facilitate anatomic study,device development,simulation,and planning in thoracic surgery[J].J Thora Cardiovasc Surg,2015,149(4): 973-979.

[4]Stella F,Dolci G,Dell'Amore A,et al.Three-dimensional surgical simulation-guided navigation in thoracic surgery:a new approach to improve results in chest wall resection and reconstruction for malignant diseases[J].Interact Cardiovasc Thorac Surg,2014,18(1):7-12.

·经验交流·

Surgical Planning in Ground-Glass Opacity of Lung Using 3D Printing Technology: a Case Report

YUANYunfengXUELiangJIANGWeiLINZongwuLUChunlaiMIAOChuanlongGEDiWANGQunDepartmentofThoracicSurgery,ZhongshanHospital,FudanUniversity,Shanghai200032,China

AbstractA 59-year-old female patient with a ground-glass opacity(GGO) in the right upper lobe of lung was prepared for surgery.CT and positron emission computed tomography(PCT) of thorax revealed a 9 mm GGO in the right upper lobe,with no metastasis.A 3D printing of the right lung was performed to simulate the lesion.The surgical plan was made according to the model.A video-assisted thoracoscopic segmentectomy of apical segment of right upper lobe was performed.A microinvasive adenocarcinoma was proved by frozen section.Since the cutting border was larger than 2 cm from the lesion,no further resection was performed.Subsequently,a systemic mediastinal lymph node sampling was performed.Final pathology demonstrated a pT1aN0M0 microinvasive adenocarcinoma of the right upper lung.This case report illustrated that the 3D printing technology may be helpful in the procedure of surgical planning in resection of GGO.

Key WordsThree dimensional printing；Ground-glass opactiy；Lung cancer

中图分类号R 734.2

文献标识码A