1. 引言
肝移植作为多种终末期肝病、代谢性肝脏疾病、部分肝脏肿瘤等的有效治疗手段[1],具有重要的生命救治和改善生活质量的意义。肝移植发展至今,为了满足不同患者不同疾病的需求及扩大供体来源等现实需要,除了经典原位肝移植,还发出了诸如劈离式肝移植、减体积肝移植、自体肝移植、多米诺辅助肝移植等多种手术方式。而肝脏移植手术需重建肝脏脉管,血管能否顺利重建及重建后血管能否顺利发挥功能,直接影响着移植手术疗效[2]。有研究[3] [4]指出,肝移植术后血管并发症的手术相关危险因素主要为手术技术问题及血管的解剖变异,可致术后转氨酶升高、胆道并发症、移植物功能障碍等。一项纳入38,563名患者的研究[5]提示,肝移植术后血管并发症的发生同患者术后较好的总体生存期显著相关,进一步完善血管重建技术是扩大多种供肝类型来源的关键因素之一。
肝移植术后血管并发症是肝移植术后的一种严重并发症,其发生率约为5%~25%,但病死率却相对较高,是导致肝移植术后受者死亡的主要原因之一,其中肝静脉并发症主要为肝静脉流出道梗阻(Hepatic venous out flow obstruction, HVOO)是肝移植术后较少见的并发症,其阻塞部位处于肝静脉及肝静脉汇入下腔静脉处,各中心对其发生率报道不一,约为0%~28% [6]-[8]。尽管HVOO发生率相较其他血管并发症较低,但其仍为移植术后较为严重并发症,甚至可导致移植肝脏失功能、移植受者死亡。目前HVOO的治疗方式及时机选择仍存在争议,HVOO的预防环节重于治疗,术前充分评估供受体状态、合理的术前规划、合适的吻合方式选择、术后的密切监测等缺一不可。而儿童血管较成人细,且受劈离式移植血管重建方式不一、血管变异等因素影响,儿童肝移植术后,特别是儿童劈离式肝移植术后血管并发症发生率明显高于成人全肝移植[6] [9],其对于血管吻合技术及血管重建方式要求更高。国内外多中心曾报道各种流出道重建方式,如从缝合方式、血管缝合线选择等方面探讨,或根据肝静脉变异情况探究[6] [9] [10],目前关于肝移植流出道重建术式选择尚无定论。
本研究结合CT三维成像技术,重建肝静脉的血管形态,探究人群中肝左静脉的血管变异情况,并将其应用于儿童左外叶劈离式肝移植术中肝静脉流出道重建的术前规划工作中,探究肝左静脉分型方式及其指导肝移植手术的术前规划的可能性。
2. 材料与方法
2.1. 研究设备
1) GE Revolution 256层CT (图1)。
2) 海信计算机辅助手术系统(Hisense CAS) (图2):该系统由青岛大学附属医院与海信医疗设备股份有限公司联合开发,型号JIGEMI-MS,系统版本 2.1.3。该系统以CT等影像为基础进行深度数据挖掘,采用GPU平台加速技术,能够快速高效地进行器官重建,在保证结果精确度的同时,三维模型支持在线共享与实时交互,目前已成功应用于临床实践[11]。
3) RadiAnt Dicom查看器:该软件是一个DICOM医学图像查看器,它能够迅速加载医学图像文件,提供一个直观的用户操作界面。它支持二维和三维图像的浏览,并且配备了多种实用的图像处理工具,例如调整镜头的远近、高度和反光,以及提供画笔工具等。
4) 非离子对比剂碘海醇注射液(北京北陆药业股份有限公司):碘海醇注射液目前广泛用于血管、尿路、关节腔、胰管、胆管等多种人体腔隙的造影检查,在临床应用中表现出良好的成像效果。
Figure 1. GE Revolution 256-slice CT
图1. GE Revolution 256层CT
Figure 2. Hisense CAS
图2. Hisense CAS
2.2. 研究对象
研究对象1:
1) 收集2021年1月1日至2021年12月31日,于青岛大学附属医院行上腹部增强CT检查的162例患者的原始影像学资料。其中,男性49例(30.2%),女性113例(70.6%)。
2) 研究对象纳入标准:
a) 影像报告肝脏未见明显异常者,且可收集到相关数据完成血管重建者。
b) 年龄18~60周岁。
c) 增强CT血管成像质量好,可以清晰显示肝静脉主干及其分支血管。
3) 研究对象排除标准:
a) 患肝硬化、肝癌或其他肿物大于2 cm,影响三维血管重建结果者。
b) 患者有严重全身疾病不能完成增强CT检查者。
c) 患者对非离子对比剂碘海醇过敏而不能行增强CT检查者。
研究对象2:
1) 收集2019年1月1日至2022年12月31日于青岛大学附属医院器官移植中心行左外叶肝移植术患者的17例供肝的术前上腹部增强CT原始影像学资料,并收集其对应肝移植受者患儿的相关临床信息。
2) 研究资料纳入标准:本中心行左外叶肝移植术患儿的供肝者,其供肝切取术前于我院行上腹部增强CT,并可收集到相关数据完成血管重建。
3) 研究资料排除标准:a) 上腹部增强CT强化不佳,无法清晰重建者;b) 供肝切取术前未行上腹部增强CT检查者。
2.3. 数据的采集与处理
2.3.1. 增强CT检查
1) 增强CT前准备:患者需禁饮食4~6小时,增强CT扫描前经手背或前臂建立静脉通道,留置静脉留置针。
2) 增强CT检查过程:患者静息状态下,经患者手背或前臂静脉通路注入非离子对比剂碘海醇,注射过程使用双筒高压注射器,控制注射剂量1.5~2.0 ml/kg,注射速率1.0~3.0 ml/s。应用GE Revolution 256层CT进行扫描,并于静脉注射造影剂后30 s、60 s、120 s分别行动脉期、静脉期、平衡期扫描,并可根据造影剂显影情况进行人工调整。
3) 增强CT数据储存:在完成增强CT扫描后,将获取的CT图像数据上传至影像科工作站,并以DICOM格式进行存储,以便于后续的分析和使用,可应用RadiAnt Dicom查看器查看CT图像。这些数据可以被下载到移动硬盘中,以便于在不同的设备上进行查看和分析。
2.3.2. 三维图像的重建
1) 肝脏的三维重建:研究对象1、2行上CT检查后,将获取的上腹部增强CT的DICOM原始文件输入到Hisense CAS中,调整其窗宽和窗位参数;利用人工智能技术和传统图像分割算法,系统能够自动识别并精确分割肝脏边缘,利用系统提供的交互工具对分割结果进行局部微调,最终系统将输出肝脏的三维模型并计算出肝脏的体积(图3)。
Figure 3. Three-dimensional reconstruction of the liver and its vascular structure
图3. 三维重建肝脏及其脉管结构
2) 血管的三维重建:选取肝脏内部血管的标志性点,以此为依据确定血管生成的范围;通过调整识别的敏感度,可以自动提取肝内血管的信息,分别三维重建门静脉、肝静脉和肝动脉,并且分别用不同的颜色进行标记(图4)。
Figure 4. Hisense CAS clearly shows the hepatic veins
图4. Hisense CAS清晰显示肝静脉
3) 三维图像整合:选择肝脏、肝内脉管,系统可将其合并为一个整体,操作者在系统中可360度旋转观察,并调整各部分结构的透明度,进而立体清晰显示肝脏内各脉管系统走行情况及其与肝脏实质的空间位置关系(图5)。
Figure 5. CAS shows the spatial relationship between the liver and hepatic veins
图5. CAS显示肝脏与肝静脉的空间关系
2.3.3. 进行肝脏流域分析及分段
根据肝静脉汇入下腔静脉的走行情况,对肝静脉血管行初步分型。首先根据Couinaud分段法[12],辨别引流肝脏左外叶Ⅱ段、Ⅲ段的肝静脉,并根据各分支走行行流域分析,划分出肝静脉各血管分支引流的肝脏区域,系统以不同颜色显示并测量各分支静脉回流肝脏的体积,可自动计算剩余功能性肝脏体积及比例,模拟左外叶肝移植供肝切取手术,拟定最佳手术方案(图6、图7)。
2.3.4. 初步分组
根据支配肝左外叶的肝静脉主干数目进行分组,分为A组与B组(图8)。其中,A组:由一支主干肝左静脉引流肝左外叶静脉血流;B组:由两支主干肝左静脉引流肝左外叶静脉血流。
Figure 6. Analysis based on the branch basins of each branch of the hepatic vein
图6. 根据肝静脉各分支行流域分析
Figure 7. Three-dimensional reconstruction of the liver sections refluxing from each hepatic vein branch
图7. 三维重建各肝静脉分支回流肝脏区段
Figure 8. (A): Divided into group A, the blood flow of the left lateral lobe of the liver is drained by one main left hepatic vein; (B): Divided into group B, the blood flow of the left lateral hepatic lobe is drained by two main left hepatic veins
图8. (A):分入A组,由一支主干肝左静脉引流肝左外叶静脉血流;(B):分入B组,由两支主干肝左静脉引流肝左外叶静脉血流
2.3.5. 测量血管长度及直径
应用系统工具,可选区血管节点,测量两节点之间距离,数据单位为mm,测量数据精确至0.001。
L1 (图9):测量下腔静脉至左外叶肝静脉第一处静脉分叉的距离,记为L1。
Figure 9. Measurement L1
图9. 测量L1
L2 (图10):因存在肝静脉共干等特殊情况的干扰,L1长度不够精确,排除共干处肝静脉内径等相关干扰因素后,重新测量该段肝静脉长度,记为L2。
Figure 10. Measuring L2
图10. 测量L2
L3、L4 (图11):测量重建血管中,距L2起点5 mm、10 mm长度处的肝静脉直径,分别记为L3与L4。
对于B组数据,另需测量L5~L8。
L5 (图12):测量B组中两支主干血管中点间直线距离记为L5。
L6 (图13):测量B组中两支主干血管外侧边缘间距离,即血管间最大直线距离,记为L6。
L7、L8 (图14):分别测量B组中两主干分支静脉直径,并记为L7、L8。
Figure 11. Measuring L3, L4
图11. 测量L3、L4
Figure 12. Measurement L5
图12. 测量L5
Figure 13. Measurement L6
图13. 测量L6
Figure 14. Measuring L7, L8
图14. 测量L7、L8
2.3.6. 测量肝脏体积
根据肝静脉流域分析结果,分别重建各分支肝静脉引流的肝脏并量化其体积,肝脏区段体积单位为ml,数据精确至0.01。
V:重建肝脏实质,测量其体积记为V。
VL (图15):重建的肝左静脉所支配的肝左外叶区段,测量其体积位为VL。
Vm:重建的肝中静脉所支配的肝脏区段,测量其体积位为Vm;Vr:重建的肝右静脉所支配的肝脏区段,测量其体积位为Vr。
V1、V2 (图16):B组中由两支主干肝静脉支配肝左外叶,分别根据其静脉流域重建其肝脏,并分别测量其肝脏区段体积,从左向右分别将其记为V1、V2。
V3:部分患者存在可重建出汇入第三肝门的肝短静脉等血管,测量其支配肝脏体积,记为V3。
Vr’:因部分患者存在肝短静脉等分支,致使V3的产生,影响了肝右静脉支配肝脏体积的测量,将Vr与V3体积相加,记其为Vr’。
Vmr:将除VL外其他肝脏体积相加,包括Vm、Vr、V3 (图17),记其体积为Vmr。分别计算上述肝脏区段体积占肝脏实质总体积的百分比,分别记为VL%、Vm%、Vr%、Vr’%、Vmr%、V1%、V2%、V3%。
Figure 15. 3D reconstruction of VL and measurement of its volume
图15. 三维重建VL并测量其体积
Figure 16. Three-dimensional reconstruction of V1 and V2 and measurement of their volumes
图16. 三维重建V1、V2并测量其体积
Figure 17. Three-dimensional reconstruction of Vm, Vr, V3 and measurement of their volumes
图17. 三维重建Vm、Vr、V3并测量其体积
2.3.7. 肝左静脉分型
本研究在总结本中心儿童左外叶肝移植肝静脉流出道重建的手术经验的基础上,并参考国内外相关文献报道[9] [13]-[15],提出了一种新的肝左静脉分型方式,以指导儿童左外叶肝移植肝静脉流出道重建手术的术前规划。本研究将肝左静脉分为Ⅰ~Ⅴ型(图18~20)。
Ⅰ型:肝左外叶的静脉血流由单一主干肝静脉引流,且其血管内径足够大,吻合后不易出现流出道狭窄等情况,可在血管修整后直接与受体侧进行吻合。数据标准:L2 > 10 mm且L4 > 5 mm。
Ⅱ型:肝左外叶的静脉血流由两支主干肝静脉引流或由单一主干肝静脉引流但其长度过短,肝脏劈离后易形成两支及以上的分支。两分支静脉相距较近,可直接将两支肝静脉重建为单一流出道与受体侧吻合。数据标准:L2 ≤ 10 mm且L6 ≤ 10 mm。
Ⅲ型:肝左外叶的静脉血流由两支主干肝静脉引流或由单一主干肝静脉引流但其长度过短,肝脏劈离后易形成两支及以上的分支。两分支静脉相距适中,直接将两支肝静脉重建为单一流出道可能因张力过大等因素出现流出道狭窄,需应用补片修补两支静脉间隙并重建为单一扩大的流出道开口与受体侧吻合。数据标准:L2 ≤ 10 mm且10 mm < L6 ≤ 20 mm。
Ⅳ型:肝左外叶的静脉血流由两支主干肝静脉引流或由单一主干肝静脉引流但其长度过短,肝脏劈离后易形成两支及以上的分支。两分支静脉相距较远,无法直接将两支肝静脉重建为单一流出道,且应用补片修补较为困难,需应用受体或供体来源血管行间置血管搭桥并重新形成单一流出道开口与受体侧吻合。数据标准:L2 ≤ 10 mm且L6 > 20 mm。
Ⅴ型:肝左外叶的静脉血流由单一主干肝静脉引流,但其血管较为纤细,若直接吻合后易出现流出道狭窄等情况,增加流出道并发症的风险,需应用血管补片将血管行修整,扩大血管直径后方可与受体侧进行吻合。数据标准:L2 > 10 mm且L4 ≤ 5 mm。
Figure 18. Type I and V, three-dimensional reconstruction of the left hepatic vein reflux liver segment
图18. Ⅰ型、Ⅴ型,三维重建其肝左静脉回流肝脏区段
Figure 19. Type II, III, IV, and three-dimensional reconstruction of the left hepatic venous return area of the liver
图19. Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型,并三维重建其肝左静脉回流区域肝脏
Figure 20. Left hepatic vein classification type I~V
图20. 肝左静脉分型Ⅰ型~Ⅴ型
2.3.8. 规划手术方案
应用本研究提处肝左静脉分型,对收集到17例供肝者的肝左静脉进行分型,分别制定左外叶肝移植供肝切除手术方案,以及其肝静脉流出道重建手术方案,并分别同其行左外叶肝肝移植患儿的实际流出道重建手术方案进行对比。探讨模拟肝脏左外叶切取及流出道重建手术方案及实际手术方案的异同之处,并探讨模拟切取肝脏区段体积与实际切取肝脏体积的差异等。
2.3.9. 分析受者预后
收集17例入组肝脏移植手术患儿的术后临床数据,包括受者肝移植术后第1日、第7日、1月、2月、3月肝脏超声血流情况,评估受者术后3月内肝静脉血管并发症发生情况;收集受者术后1日、7日及术后1月、2月、3月肝功能化验,分析术后肝功恢复情况,并排除免疫排异、药物性肝损害等因素引起的肝功能异常的情况。
2.4. 数据统计与分析
采用SPSS 24.0版统计软件处理数据。采用Kolmogorov-Smirnov检验方法进行正态性检验,P > 0.05则提示数据符合正态分布。符合正态分布的计量资料用(
± S)表示,不符合正态分布的计量资料用M (Q1, Q3)表示。
3. 结果
3.1. 肝脏及肝静脉重建结果
入组162例行肝脏CT检查患者,其中男性49例(30.2%),女性113例(70.6%),年龄49.50 (41.00, 55.00)岁,最小年龄22岁,最大年龄60岁。肝左、肝中静脉共干者129例(79.6%),肝中、肝右静脉共干者1例(0.6%),肝左、肝中、肝右静脉三支分开汇入下腔静脉者32例(19.8%)。
3.2. 根据肝左静脉分型进行分组
首先将入组的162例样本初步划分,将其分为A组与B组。其中,A组:一支主干肝左静脉引流肝左外叶静脉血流,95例(58.6%);B组:两支主干肝左静脉引流肝左外叶静脉血流,67例(41.4%)。分组后在进行手术规划中发现,31例样本归入A组或B组界限模糊,因其下腔静脉至左外叶肝静脉第一支分叉处的长度不易取舍。分别测量各组中肝左静脉下腔静脉至左外叶肝静脉第一处静脉分叉的距离L1及其校正值L2,测量重建血管中,距L2起点5 mm、10 mm长度处的肝静脉直L3、L4。统计上述数据,其中静脉主干大于10 mm可测得数据者114例,其结果见表1。
Table 1. Length and diameter of left hepatic vein
表1. 肝左静脉长度及直径
指标 |
n = 114 |
K-S检验P值 |
最小值 |
最大值 |
中位数 |
Q1 |
Q3 |
L1 (mm) |
20.24 ± 6.39 |
0.200 |
7.76 |
38.37 |
19.92 |
15.17 |
23.45 |
L2 (mm) |
16.07 ± 5.21 |
0.200 |
4.785 |
29.72 |
15.82 |
12.04 |
19.48 |
L3 (mm) |
7.05 ± 2.15 |
0.200 |
2.415 |
15.91 |
6.83 |
5.60 |
8.42 |
L4 (mm) |
8.23 ± 2.59 |
0.200 |
2.12 |
15.91 |
8.11 |
6.47 |
9.96 |
注:P > 0.05则数据符合正态分布。
L2以10 mm为界限,再次划分A组与B组,其中A组106例(65.4%),B组56例(34.6%)。
而在A组样本内部,L4以5 mm为界限,划分为2型,分别为Ⅰ型、Ⅴ型;其中Ⅰ型97例(59.88%),Ⅴ型9例(5.56%)。
测量两支主干血管中点间直线距离即其血管外侧边缘间距离L5、L6,并测两主干分支静脉直径L7、L8,分析统计其数据。其中有两分支且可测得数据者共79例,其结果见表2。
B组内部,L6以10 mm、20 mm为界限,划分为3型,分别为Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型,其中Ⅱ型6例(3.70%)、Ⅲ型36例(22.22%)、Ⅳ型14例(8.64%)。
Table 2. Distance and diameter of two branches of hepatic veins
表2. 两分支肝静脉距离及直径
指标 |
N = 79 |
K-S检验P值 |
最小值 |
最大值 |
中位数 |
L5 (mm) |
10.52 (8.40, 14.41) |
0.001 |
5.24 |
24.76 |
10.52 |
L6 (mm) |
14.40 (12.16, 18.67) |
0.008 |
6.49 |
29.41 |
14.40 |
L7 (mm) |
4.36 (3.31, 5.88) |
0.005 |
1.20 |
10.03 |
4.36 |
L8 (mm) |
5.81 ± 1.84 |
0.200 |
2.01 |
11.34 |
5.54 |
注:P > 0.05则数据符合正态分布。
3.3. 肝静脉分支回流肝脏区段体积
应用海信Hisense CAS,三维重建入组者肝脏并测量其各肝静脉属支回流肝脏区段体积。测量并统计入组162例患者相关数据,其结果见表3。
Table 3. Volume and proportion of each liver segment
表3. 肝脏各区段体积及其占比
指标 |
n = 162 |
K-S检验P值 |
最小值 |
最大值 |
VL (ml) |
309.87 ± 81.07 |
0.200 |
126.9 |
564.3 |
VL% (%) |
22.82 ± 4.72 |
0.200 |
11.9 |
37.4 |
Vm (ml) |
453.55(390.25, 541.28) |
0.000 |
188.5 |
1165.3 |
Vm% (%) |
35.29 ± 7.03 |
0.092 |
20.7 |
61.0 |
Vr (ml) |
485.50 ± 177.60 |
0.200 |
39.1 |
1073.1 |
Vr% (%) |
37.60(27.90, 43.73) |
0.002 |
3.7 |
57.4 |
Vr’ (ml) |
571.90 ± 142.40 |
0.086 |
269.3 |
1073.1 |
Vr’% (%) |
41.93 ± 7.18 |
0.200 |
22.9 |
59.4 |
Vmr (ml) |
1014.50 (904.58, 1198.40) |
0.000 |
629.4 |
1718.2 |
Vmr% (%) |
77.22 ± 4.91 |
0.200 |
62.6 |
94.0 |
V (ml) |
1345.20 (1160.73, 1531.23) |
0.002 |
862.0 |
2219.7 |
注:P > 0.05则数据符合正态分布。
3.4. 收集供–受者病例
纳入的17例供肝者中,男性12人(70.6%),女性5人(29.4%),其中捐献者供肝8人(47.1%),亲体供肝9人(52.9%),年龄(36.12 ± 9.78)岁,身高(1.69 ± 0.08) m,体重(68.09 ± 13.83) kg,BMI (23.66 ± 4.13) kg/m2。
纳入的肝移植17例受者中,男童8人(47.1%),女童9人(52.9%),年龄最小4月,年龄最大11岁。患儿原发疾病分布为:12例(70.6%)胆道闭锁,1例(5.9%)肝母细胞瘤,1例(5.9%)鸟氨酸氨甲酰基转移酶缺乏症,1例(5.9%)甲基丙二酸血症,1例(5.9%)卡罗莱综合征,1例(5.9%)阿拉杰里综合征。
3.5. 拟定流出道重建手术方案并与实际对比
收集入组者供肝切取术前增强CT数据,应用Hisense CAS重建肝脏及血管,并根据新的分型,对患儿供肝者进行分型并拟定流出道重建方案。最终结果为:I型11例(64.7%),Ⅲ型4例(23.5%),Ⅳ型1例(5.9%),Ⅴ型1例(5.9%),II型因人群中占比较低,入组患者中未发现该型。结合患者手术记录及术后复查影像结果,将拟定流出道重建方案同患者实际手术中流出道重建方式对比。对比结果示,17例受者中有11例(64.7%)受者的同实际流出道重建手术方案与分型拟定方案基本吻合;其中,9例为I型(53.9%),1例为Ⅲ型(5.9%),1例为Ⅴ型(5.9%)。不相符的6例中,4例(23.5%)实际为肝静脉受体侧同供体侧直接吻合,2例(11.8%)实际为供肝搭桥重建流出道开口后同受体侧吻合,对比患者CT模拟三维图像及术后影像后,考虑其可能因供肝切取平面差异所致。
3.6. 肝移植受者术后情况
随访入组17例患儿3月内术后肝静脉流出道并发症发生及其诊疗情况,并收集、分析患儿术后肝功能化验、肝脏超声等临床数据。其结果示,17例患儿中有13例(76.5%)患儿肝移植术后恢复良好,随访术后3月内肝功能化验良好,且肝脏超声示血流动力学参数在正常范围内,未见血管狭窄等异常;1例(5.9%)患儿术后3月出现流出道狭窄,最窄处内径约0.2 cm,肝静脉呈带状波,予以介入球囊扩张术。术后肝静脉血流恢复正常,随访6月肝脏超声血流动力学参数正常,呈两相波;2例(11.8%)患儿肝移植术后1周内出现肝动脉血管并发症,结合超声考虑肝动脉血栓形成,予以抗凝、介入、手术取栓重建肝动脉等治疗后血流未见好转,肝功能指标持续升高,最终因移植物失功能行二次肝移植术,术后行病例讨论考虑可能为供肝肝动脉内膜受损致血栓形成;1例(5.9%)患儿术后4日出现门静脉血流异常,考虑供肝与患儿腹腔空间不匹配致门静脉受压,行减张力缝合后门静脉血流较前好转,但患儿最终因腹腔、肺部重度感染合并多器官功能衰竭死亡。
4. 讨论
左外叶肝移植作为一种复杂而重要的手术,在手术规划和实施中需要充分考虑多个关键因素。而在手术实施过程中,流出道的重建是至关重要的一步[7] [9] [16]。良好的流出道重建可以确保移植物的血液回流功能,有助于移植器官的早期恢复和功能重建。其中肝左静脉的血管分型是左外叶肝移植手术的重要基础,对肝左静脉的准确分型有助于外科医生在手术中精确切除和重建血管,从而减少手术的并发症和风险[5] [7] [9] [17]。对肝左静脉进行合理分型,有助于指导左外叶供肝切取术的术前规划。在进行肝脏手术前,准确了解肝静脉的变异分型,掌握肝静脉注入下腔静脉的方式,对手术中最大限度保留功能肝体积具有重要意义[18]。Reichert [19]等人报道的肝左静脉分为3型,该分型主要应用于指导肝部分切除等手术,而不适于指导肝移植尤其是劈离式肝移植手术的血管分割及重建。本研究基于青岛大学器官移植中心手术经验,结合国内外相关文献报道,提出肝左静脉新的分型,将其分为5型,并探究其在儿童左外叶肝移植手术的流出道重建中的临床意义。
肝脏的解剖结构具有高度的复杂性和精细性,且肝静脉的走行存在多种复杂的变异,其各分支回流的肝脏区段也存在个体性差异。最初的肝静脉解剖研究主要依赖于尸体解剖和肝脏铸形标本[17] [20],但这种方法需要大量的资源投入,并且无法进行立体旋转观察肝静脉空间立体结。在传统的手术过程中,外科医生需要依赖解剖学知识和B超、CT等影像资料来重建肝脏实质及其脉管结构的解剖位置。由于受到外科医生经验的限制,可能会出现理解上的偏差,而且这种偏差在术前无法进行验证,这使得术前规划、术中操作和术后恢复等方面存在不确定性。为了减少肝脏切除的体积,保留更多的功能性肝组织和维持术后剩余肝脏的血液循环,术前需要对肝内血管的走行变及其在肝内的空间关系有深入的了解[17]。
近年来,三维重建技术在肝脏解剖学研究中的应用逐渐增多,为肝脏手术提供了新的方法和技术支持。通过三维重建技术,我们可以从不同角度以彩色显示肝脏实质和肝血管,并且可以清晰地展示肝脏实质及肝内血管的毗邻关系[11] [21]。这种方法不仅提高了肝脏解剖结构的可视化效果,而且有助于更准确地理解肝脏内部的复杂结构和血管走行,为临床诊断和治疗提供了重要的参考信息。与三维重建技术相比,传统的二维影像学检查在识别空间立体的细小分支和血管变异等方面存在局限性[11] [21] [22]。因此,采用三维重建技术进行术前规划和模拟手术,可以提高手术的精确性和安全性,减少术中和术后的并发症,从而提高患者的术后康复效果。Hisense CAS系统的引入为左外叶肝移植手术提供了重要的辅助。该系统通过实时影像导航和手术规划,可以立体直观地精确展示肝内血管的走行变异,从而实现对相应肝体积和肝静脉数据的统计和测量,帮助外科医生精确定位和操作血管,提高手术的安全性和成功[11];利用其进行肝左静脉分型,对于精准评估手术可行性、指导左外叶肝移植手术的术前规划具有一定临床价值,对指导儿童左外叶肝移植手术的流出道重建具有一定的指导作用。
在实际临床手术中,不止需要评估供体肝脏的血管、肝脏实质体积等,对于受者情况的评估也十分重要。通过精确评估患者的肝脏体积和剩余肝体积,外科医生可以更好地确定供肝的切取范围,保证剩余肝体积的充足[23],减少手术后的肝功能不全风险。目前一般认为,功能正常的肝脏行肝脏部分切除术时,最多可切除其总体积的75%而不至于出现小肝综合征[20];若患者患由慢性肝病等,则最多可切除肝脏体积的60%,否则可能影响肝脏功能恢复;而对于患有肝硬化的患者,需至少保留其肝脏总体积的50%以上,才能保障其肝功能的正常运行[20] [24]。临床中儿童肝移植手术一般需计算GRWR,即移植物重量与受者体重之比,一般认为其最佳范围为2%~4%之间[23] [25],过小或过大皆可能因肝体积与受者不匹配导致小肝综合征或大肝综合征等手术并发症。本研究入组162例患者,Hisense CAS模型其肝左外叶切取手术,其体积最小为126.9 ml,最大为564.3 ml,若将肝脏密度近似记为1 g/ml,则根据GRWR计算可得,其可供肝受者的体重范围近似为3.17 kg~28.22 kg。临床中一般认为体重小于20 kg的儿童可以左外叶作为供肝,若体重大于20 kg则需根据供、受者实际情况调整供肝切取范围[23]。本研究中,基于Hisense CAS系统,根据个体化肝静脉各分支走行,以不同颜色自动显示不同划分区域的体积,在基于三维图像重建的多帧二维图像分析或虚拟手术中,通过比较边缘状态、切除区域的体积、保存区域和结构的完整性,可于术前评估各肝静脉回流体积,及剩余肝脏体积大小及其所占比例[11],对于术前明确左外叶供肝切取手术的可行性及安全性,具有重要的临床参考意义。
在本研究中,17例患儿中有4例术后1周内出现血管并发症,剩余13例患儿术后随访3月,未发生肝功能异常及肝静脉流出道梗阻等血管并发症。该13例患儿中有9例患儿的拟定流出道重建手术方案与实际手术方案大致契合,模拟供肝体积同实际切取供肝体积近似吻合,提示该分型对于拟定临床实际工作中流出道手术方式的重建方式有一定指导价值。而入组17例患儿中有6例患儿拟定肝静脉流出道重建手术方案同实际手术方案存在差异,有5例患者模拟供肝切取体积同实际供肝切取体积间存在较大差异,结合术中手术记录分析其差异,考虑主要是因受者间存在个体化差异,诸如腹腔空间不匹配、供肝与受者体重比GRWR不足、供肝形状不规则影响血管吻合方式等,致使模拟供肝切取范围不符合受者实际需求。若术前未充分考虑患儿情况,可能因供受体不匹配进而导致诸如小肝综合征、大肝综合征、关腹困难等意外情况,影响患者预后。目前普遍认为,肝静脉流出道梗阻预防的重要性大于治疗[13] [26],术前需充分评估供者及受者的脏器体积、血管、配型等相关的匹配情况;术中需根据供受者血管差异、供肝摆放位置等选择合适血管吻合方式,以防止血管扭曲、狭窄等并发症的发生;术后严密监测患者肝脏血流情况,如有异常及时处理;个体化、动态化地制定手术治疗方案。
本研究提出肝左静脉分型,可指导手术规划肝静脉重建,术前根据肝左静脉血管分型合理规划肝静脉流出道的重建方式,并基于肝脏流域合理规划肝脏区段划分模拟供肝切取手术,能够充分术前准备,有助于术前发现可能存在的手术难点、漏洞,有利于左外叶肝移植手术的顺利进行。但在实际临床手术中,仍需根据患者实际情况,个体化制定手术方案,为患者争取最大获益。由于本研究是总结本中心的肝移植手术经验的单中心研究,存在样本量较少、缺少多中心对比等不足之处,该肝左静脉分型方式仍存在改进空间,期望今后有机会开展多中心合作,结合临床实际,进一步探究更优分型及术式,尽可能避免移植术后流出道血管并发症,为患者术后长期、良好的预后提供保障。
5. 结论
1) Hisense CAS基于增强CT的三维重建技术可于手术前可视化重建患者肝脏及其肝内血管分支系统,并量化肝实质及其内脉管,模拟肝脏切除手术,为肝左静脉分型的制定及手术方案的规划提供指导与依据。
2) 术前根据肝左静脉血管分型合理规划肝静脉流出道的重建方式,并基于肝脏流域合理规划肝脏区段划分,对于左外叶肝移植手术的顺利进行及预防肝移植术后并发症具有积极意义。
3) 基于三维重建技术提出的肝左静脉血管分型,有望指导儿童左外叶肝移植手术肝静脉流出道重建的术前规划及实施,但仍需注意根据患者实际情况,个体化制定手术方案。
NOTES
*通讯作者。