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目的
伴随着低剂量CT(LDCT)早期筛查的大范围进行,越来越多的周围型肺部小结节(PSN, Pulmonary Small Nodule)被发现。目前电视辅助胸腔镜手术(VATS,video-assisted thoracoscopic surgery)楔形切除肿瘤则可能成为肺部小结节的诊断及治疗的方法。但是,肺小结节的微创手术中,肺部结节的定位对胸外科医师来讲是一个挑战。在这里,我们通过研究如何将三维立体可视化技术用于肺部小结节定位,以获得精准定位的结果并引导肺小结节楔形切除手术。
研究内容
第一部分肺结节术前美蓝定位与立体解剖定位的自身对照研究(预实验)
方法:入组肺小结节小于2cm并需要进行微创手术的患者,首先于患者CT影像中进行相关体表标志测量,确定模拟进针点并记录角度和进针深度。手术当天患者需同时接受CT引导下定位和解剖立体定位。收集临床资料、影像资料、手术资料及评估指标分析。
结果:最终入组的29例患者共20个结节中,立体解剖定位法成功率70.0%(14/20),中位误差距离15(4-50)mm。传统美蓝定位成功率100%(20/20)。两种方法进行对照提示具有显著统计学差异(P=0.02<0.05)
第二部分术前CT引导ICG定位与术中3D打印辅助定位前瞻性配对研究
方法:本研究纳入了需要术前定位的肺小结节患者。在配对期内,患者同时接受CT引导定位和3D打印导板辅助定位,并比较两种定位方法的准确性。在测试期间,3D打印导板辅助定位是单独实现的。3D打印导航模板是根据患者术前CT影像资料设计。收集临床资料、影像资料、手术资料及评估指标分析。利用累积和(CUSUM)分析和多重线性评估3D打印定位技术的学习曲线
结果:在比较期(n=14),CT-G(CT引导)和3D-G(3D打印引导)的成功率分别为100%和92.9%(p=0.31);在试验期(n=23),3D-G的成功率为95.6%。CT-G、3D-G(对照)和3D-G(试验)的定位时间分别为23.6±5.3、19.3±6.8和9.8±4.6分钟,CUSUM学习曲线提示n=20后误差和时间趋于稳定。
第三部分混合现实虚拟技术联合3D打印导板在肺结节定位中的应用分析
方法:在这项单臂研究中,我们前瞻性地纳入了需要精确定位的肺部小结节(<2cm)患者。在CT图像重建的基础上,设计导航膜板并通过3D打印出来,并通过混合现实眼镜生成三维模型的全息投影。主要需获得临床病理及手术资料,以定位误差距离作为疗效评价的主要指标。
结果:对16例患者共17个胸膜下小结节进行了电视胸腔镜下肺结节手术切除。16个结节定位成功(16/17;94.1%),中位误差距离是9mm。平均定位时间为25±5.2min。上叶及中叶定位,下叶结节定位的中位误差距离分别为6(0-12.0)mm和16(15.0-20.0)mm。两组间差异有统计学意义(Z=-2·957,P=0·003)。
第四部分实时三维虚拟辅助肺图技术在肺结节定位中的应用分析
方法:在这项单臂研究中,我们前瞻性地纳入了需要精确定位的肺部小结节患者。在CT图像三维重建的基础上,测量结节与亚段血管的距离,通过对亚段血管进行暂时性阻断,从而利用荧光染色确定切除范围的定位方法。主要需获得临床病理及手术资料,以定位成功率作为疗效评价的主要指标。
初步结果:截止目前总共入组8例(8/20),研究仍在进行,其中8个结节均成功定位(8/8;100%)并成功进行楔形切除,所有切除标本的切缘距离均大于结节直径。所有切缘均为阴性。
结论
1.立体解剖定位法的稳定性及可操作性差强人意,可作为其他定位方式的补充手段。
2.3D打印定位具有足够的准确性,是一种可行的肺结节定位策略。这种技术的特别适用于术前上中肺结节的定位。
3.3D打印结合混合现实技术辅助定位是一种肺部结节定位可选方法,尤其适用于上中肺结节。
4.实时三维虚拟辅助肺图适合难以通过CT引导进行穿刺定位的肺结节。
伴随着低剂量CT(LDCT)早期筛查的大范围进行,越来越多的周围型肺部小结节(PSN, Pulmonary Small Nodule)被发现。目前电视辅助胸腔镜手术(VATS,video-assisted thoracoscopic surgery)楔形切除肿瘤则可能成为肺部小结节的诊断及治疗的方法。但是,肺小结节的微创手术中,肺部结节的定位对胸外科医师来讲是一个挑战。在这里,我们通过研究如何将三维立体可视化技术用于肺部小结节定位,以获得精准定位的结果并引导肺小结节楔形切除手术。
研究内容
第一部分肺结节术前美蓝定位与立体解剖定位的自身对照研究(预实验)
方法:入组肺小结节小于2cm并需要进行微创手术的患者,首先于患者CT影像中进行相关体表标志测量,确定模拟进针点并记录角度和进针深度。手术当天患者需同时接受CT引导下定位和解剖立体定位。收集临床资料、影像资料、手术资料及评估指标分析。
结果:最终入组的29例患者共20个结节中,立体解剖定位法成功率70.0%(14/20),中位误差距离15(4-50)mm。传统美蓝定位成功率100%(20/20)。两种方法进行对照提示具有显著统计学差异(P=0.02<0.05)
第二部分术前CT引导ICG定位与术中3D打印辅助定位前瞻性配对研究
方法:本研究纳入了需要术前定位的肺小结节患者。在配对期内,患者同时接受CT引导定位和3D打印导板辅助定位,并比较两种定位方法的准确性。在测试期间,3D打印导板辅助定位是单独实现的。3D打印导航模板是根据患者术前CT影像资料设计。收集临床资料、影像资料、手术资料及评估指标分析。利用累积和(CUSUM)分析和多重线性评估3D打印定位技术的学习曲线
结果:在比较期(n=14),CT-G(CT引导)和3D-G(3D打印引导)的成功率分别为100%和92.9%(p=0.31);在试验期(n=23),3D-G的成功率为95.6%。CT-G、3D-G(对照)和3D-G(试验)的定位时间分别为23.6±5.3、19.3±6.8和9.8±4.6分钟,CUSUM学习曲线提示n=20后误差和时间趋于稳定。
第三部分混合现实虚拟技术联合3D打印导板在肺结节定位中的应用分析
方法:在这项单臂研究中,我们前瞻性地纳入了需要精确定位的肺部小结节(<2cm)患者。在CT图像重建的基础上,设计导航膜板并通过3D打印出来,并通过混合现实眼镜生成三维模型的全息投影。主要需获得临床病理及手术资料,以定位误差距离作为疗效评价的主要指标。
结果:对16例患者共17个胸膜下小结节进行了电视胸腔镜下肺结节手术切除。16个结节定位成功(16/17;94.1%),中位误差距离是9mm。平均定位时间为25±5.2min。上叶及中叶定位,下叶结节定位的中位误差距离分别为6(0-12.0)mm和16(15.0-20.0)mm。两组间差异有统计学意义(Z=-2·957,P=0·003)。
第四部分实时三维虚拟辅助肺图技术在肺结节定位中的应用分析
方法:在这项单臂研究中,我们前瞻性地纳入了需要精确定位的肺部小结节患者。在CT图像三维重建的基础上,测量结节与亚段血管的距离,通过对亚段血管进行暂时性阻断,从而利用荧光染色确定切除范围的定位方法。主要需获得临床病理及手术资料,以定位成功率作为疗效评价的主要指标。
初步结果:截止目前总共入组8例(8/20),研究仍在进行,其中8个结节均成功定位(8/8;100%)并成功进行楔形切除,所有切除标本的切缘距离均大于结节直径。所有切缘均为阴性。
结论
1.立体解剖定位法的稳定性及可操作性差强人意,可作为其他定位方式的补充手段。
2.3D打印定位具有足够的准确性,是一种可行的肺结节定位策略。这种技术的特别适用于术前上中肺结节的定位。
3.3D打印结合混合现实技术辅助定位是一种肺部结节定位可选方法,尤其适用于上中肺结节。
4.实时三维虚拟辅助肺图适合难以通过CT引导进行穿刺定位的肺结节。