复杂性肝脏肿瘤三维可视化精准诊治指南(最全版)

复杂性肝脏肿瘤三维可视化精准诊治指南（最全版）对于复杂性肝脏肿瘤，目前较为认同的是指波及肝门的中央型肝癌；在肝脏内部存在肝动脉、门静脉、肝静脉变异；肿瘤巨大压迫导致肝内脉管严重变形；伴有下腔静脉甚至右心房癌栓的肝脏恶性肿瘤；需要行极量肝切除术的肝脏巨大良性或恶性肿瘤；涉及肝脏第1段、第8段等需要进行复杂性肝切除术［1-3］的肝脏肿瘤。

肝脏肿瘤三维可视化（three dimensional visualization）是指用于显示、描述和解释肝脏肿瘤三维解剖和形态特征的一种影像学工具。

它借助CT和（或）MRI图像数据，利用计算机图像处理技术对数据进行分析、融合、计算、分割、渲染等，将肝脏、胆道、血管、肿瘤等目标的形态、空间分布等进行描述和解释，并可直观、准确、快捷地将目标从视觉上分离出来，为术前准确诊断、手术方案个体化规划和手术入路选择提供决策。

既往临床上对肝脏肿瘤的影像学诊断主要依靠B超、CT、MRI等检查，外科医师只能凭借经验对二维图像进行抽象的立体重建和三维认识，常由于个人的临床经验和大脑的三维重构能力的局限性，诊断具有一定的不确定性和不一致性，尤其对复杂性肝脏肿瘤的诊断和术前规划，难以准确评估，导致术后并发症发生率相对较高。

随着CT扫描技术的不断发展，肝脏肿瘤扫描可获得越来越清晰、越来越庞大的图像数据集，进而从中获得大量的诊断信息。

以肝脏三维可视化、3D打印、多模态图像融合、虚拟现实（virtual reality，VR）、吲哚菁绿（indocyanine green，ICG）分子荧光影像技术为代表的数字智能化诊疗技术［4］的出现，为复杂性肝脏肿瘤的术前精准评估病情、术前规划、手术导航等实施提供了新的方法。

2017年，《中国实用外科杂志》发表了《复杂性肝脏肿瘤三维可视化精准诊治专家共识》，经过3年余的临床实践，三维可视化技术已在全国得到了广泛推广和应用。

经Meta 分析，肝脏三维可视化与二维影像比较，在原发性肝癌减少手术出血量、降低术后并发症发生率，加速术后肝功能恢复，缩短手术时间和平均住院时间，降低肝癌早期复发率等方面差异均有统计学意义（P<0.05）。

为规范三维可视化、3D打印、VR、荧光影像技术在复杂性肝脏肿瘤精准诊疗中的应用，中华医学会数字医学分会等组织国内相关领域的专家，在2017年《复杂性肝脏肿瘤三维可视化精准诊治专家共识》的基础上，共同制定《复杂性肝脏肿瘤三维可视化精准诊治指南（2019版）》（以下简称指南）。

本指南参考证据质量分级和推荐强度系统（grading of recommendations，assessment，development，evaluation，GRA-DE）将证据质量分为高（A）、中（B）、低或极低（C）3个等级［5-7］（表1）。

推荐强度的形成采用GRADE网格法，即基于推荐意见评分表，将推荐强度分为强推荐（1）和弱推荐（2）。

参与推荐意见形成的专家及病人代表均事先签署无利益冲突声明，并由本指南制定秘书处进行核对。

1 三维重建同质化处理与质量控制体系的建立三维模型的制作除了自动化分割外，有时还需要人工分割，所以只有遵循同质化处理流程与质量控制体系标准才有可能实现高标准的三维可视化处理以实现对疾病的全面评价。

1.1 复杂性肝脏肿瘤高质量CT图像数据采集的质量控制 CT数据扫描参数的设定及数据存储（以64排CT为例）：常规平扫时病人取仰卧位，头足方向，由膈顶至肾脏下缘，扫描条件120KV、250mAs；采用0.625×64排探测器组合，层厚1.0 mm、间隔1.0 mm，螺距0.984，球管旋转1周时间0.5 s。

动脉期扫描延时为20～25 s，门静脉期延时为50～55 s。

扫描结束后将图像数据传至CT后处理工作站，进行三期数据（平扫期、动脉期、静脉期）的刻盘存储［8］。

推荐：临床医师应与影像科医师和技师一起，根据肿瘤在肝脏位置不同、邻近或侵犯重要血管不同和三维可视化目标不同，结合所在医院CT 机性能的具体情况，优化扫描参数，采集高质量三期CT图像数据，为建立三维可视化评估模型奠定基础（强推荐）。

1.2 复杂性肝脏肿瘤三维可视化质量控制体系的建立与同质化研究［8］术前三维可视化评估质量控制体系的建立对科学掌握病情十分重要。

三维重建应遵循以下几点质量控制和同质化研究准则：（1）CT扫描时应嘱咐病人屏住呼吸，避免不同分期间图像的分割和配准困难。

（2）原始CT检查图像质量应符合三维重建软件的最低标准。

（3）三维重建应由具有资质的人员进行。

（4）三维模型应由高年资外科医师和影像科医师共同进行人工核对和修改。

只有经过标准化和严格质量控制把关的三维可视化模型才能用于指导临床实践。

我国目前尚缺乏复杂性肝脏肿瘤的三维重建标准化流程。

一项不规范的技术操作将带来错误的结果，对病人的疾病的真实情况、选择手术治疗方案和手术导航造成直接影响。

同时，操作标准不统一也会使不同中心临床应用效果的准确性难以评估，给临床实践和科学研究造成极大不便。

为使复杂性肝脏肿瘤的三维重建更好地被应用，迫切需要统一的评价标准和同质化操作流程，使该技术程序化、规范化和常规化。

围绕病人术前三维模拟手术、术中三维图像导航手术、术后三维重建评估手术规划一致性3个关键点，本指南提出三维可视化诊疗流程质量控制步骤和质量评分，以帮助临床评估其应用的效果，其中确定了16个关键点，每个关键点的详细说明见表2。

推荐：复杂性肝脏肿瘤的三维重建必须建立严格的质量控制体系，由有资质的临床医师和影像科医师共同实施，并经高级职称医师核实把关，用于指导临床（强推荐）。

2 个体化腹腔器官和病灶的三维可视化模型的建立将DICOM格式的薄层CT图像数据导入独立自主研发的腹部医学图像三维可视化系统（MI-3DVS）中进行数据分割，利用体绘制交互分割算法、区域自生长法和面绘制等方法进行腹腔器官、病灶和脉管系统自动化三维重建，三维重建肝内脉管分支可达3～4级水平［9］。

在复杂肝脏肿瘤三维模型重建过程中，需要临床医师与影像科医师相互协作进行病变范围确定和人工分割，以保证重建的准确性。

推荐：对拟行手术的复杂肝脏肿瘤病例，临床医师与影像科医师协同流程化建立规范的个体化三维可视化模型（强推荐）。

3 三维可视化个体化血管分型和量化分析肝动脉［10］、肝静脉［11］和门静脉［12］的解剖变异较为常见，对上述血管进行三维可视化分析，明确血管的三维分布，观察血管走行、变异及其与肿瘤的关系，优先评估有无血管变异情况，有助于肝切除平面的选择。

根据肿瘤累及的肝脏各类血管、血管被压迫或侵犯程度进行分型和分级，可精确判断肿瘤与相邻重要血管的距离［13］。

精确的个体化血管分型和量化分析对于临床诊断、手术方案的拟定和精准手术的实施具有重要的指导意义。

3.1 个体化三维可视化肝动脉分型［10］肝动脉解剖变异率约为45％，Michels分为10型。

Ⅰ型：肝总动脉由腹腔动脉干发出；Ⅱ型：肝左动脉由胃左动脉发出；Ⅲ型：肝右动脉来自肠系膜上动脉；Ⅳ型：肝左动脉由胃左动脉发出，肝右动脉来自肠系膜上动脉；Ⅴ型：副肝左动脉起自胃左动脉；Ⅵ型：副肝右动脉起自肠系膜上动脉；Ⅶ型：副肝左动脉起自胃左动脉，副肝右动脉起自肠系膜上动脉；Ⅷ型：副肝左动脉起自胃左动脉、肝右动脉来自肠系膜上动脉，或肝左动脉由胃左动脉发出、副肝右动脉起自肠系膜上动脉；Ⅸ型，肝总动脉起自肠系膜上动脉；Ⅹ型，肝总动脉起自胃左动脉。

推荐：对复杂性肝脏肿瘤需要进行肝切除术的病人，参照Michels 肝动脉分型法进行肝脏三维可视化分析，了解上述变异对于临床诊断、介入治疗和指导精准手术具有重要的指导作用（弱推荐）。

3.2 个体化三维可视化门静脉分型［12］门静脉变异亦较为常见，三维可视化技术将其分为5型：（1）正常型，门静脉主干在肝门处分为左支和右支。

（2）Ⅰ型变异，门静脉主干在肝门处呈三叉状直接分为左支、右前支和右后支。

（3）Ⅱ型变异，门静脉主干先发出右后支，向上行分为右前支和左支。

（4）Ⅲ型变异，门静脉右支水平分出前支和后支。

（5）Ⅳ型变异，门静脉左支水平段缺如；特殊变异，门静脉左支来自于右前支。

推荐：对复杂性肝脏肿瘤需要进行肝切除术的病人，建议进行三维可视化门静脉分型，了解其走行、变异及其与肿瘤的关系（强推荐）。

3.3 个体化三维可视化肝静脉分型［11］在肝脏外科手术中，肝静脉血流的控制是手术成功与否的重要因素。

对肝静脉走行特点进行归纳总结、对肝静脉进行变异分型以便在术中最大限度地保留正常肝组织十分重要。

参照三维可视化肝静脉分型，肝右后下静脉、4段肝静脉和8段肝静脉的变异分型对于肝脏手术决策更具有价值。

推荐：在拟定肝切除手术方案时，应用三维可视化技术对病人肝静脉进行个体化分型，尤其4段肝静脉、右后下肝静脉和Ⅷ段肝静脉（强推荐）。

4 复杂性肝脏肿瘤肝脏血管三维可视化分型、分级［14-15］肝切除术主要涉及到门静脉、肝静脉、下腔静脉和肝动脉系统，因此本指南提出复杂性肝脏肿瘤肝脏血管三维可视化分级系统，以指导手术实施，见表3。

推荐：应用三维可视化技术为复杂性肝脏肿瘤肝脏血管分型、分级，有利于指导解剖性肝切除术（弱推荐）。

5 三维可视化模型建立后的手术模拟评估体系5.1 个体化三维可视化肝脏分段目前，临床上采用的Couinaud肝段划分法是离体肝铸型的研究结果，人群符合率仅为20%～30%。

将数字医学技术应用到肝脏分段的研究中，可根据每例病人的血流拓扑关系进行个体化肝段划分，并以三维可视化图像展现，每一个功能区域的肝段都是由独立的门静脉供血和肝静脉回流所决定［16］。

当发生脉管变异时，可能肝脏的分段不会局限于常规的肝脏8段，而会出现有肝脏7段、9段、10段等情况。

应用三维可视化技术可对常规和异常分布的肝段进行准确划分，真正达到符合病人实际情况的个体化要求，具有更强的实用性和准确性。

推荐：对复杂性肝脏肿瘤需要进行肝切除术的病人，术前应进行个体化肝脏分段（强推荐）。

5.2 个体化三维可视化肝段体积计算目前，肝脏体积计算方法主要有3种：（1）运用肝脏体积计算公式进行推算［17］。

（2）根据CT 等断层影像资料进行手工计算［18］。

（3）对肝脏薄层CT图像进行三维重建，用基于体素的原理通过三维重建算法进行肝脏的体积计算［19］。

在软件设计时，计算机计算取得体积的点数（体素）总数；对上述体积进行排水法和标块法进行测量、校对；用总体积/总点数得到每点代表的体积数，从而获得每点代表体积的标准；识别测量的体积；把测量结果再与排水法进行验证，证明三维可视化技术进行肝脏体积计算是准确的［20-21］。

推荐：对复杂性肝脏肿瘤需要行肝切除术的病人，可应用三维可视化技术进行个体化肝脏体积计算（强推荐）。