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肝胆管结石三维可视化精准诊治专家共识 中华医学会数字医学分会 中国研究型医院学会数字医学临床外科专业委员会 中国实用外科杂志 2017 Vol.37(1) : 60-66
三维可视化；3D 打印；仿真手术；靶向碎石；肝胆管结石 中图分类号：R6 文献标志码：A 基金项目：“十一五”国家高技术研究发展（863）计划（No.2006AA02Z346）；“十二五”国家高技术研究发展（863）计划（No.2012AA021105）；“十三五”国家重点研发计划数字诊疗装备研发重点专项（No.2016YFC0106500）；NSFC-广东联合基金项目（No.U1401254）；国家自然科学基金重大仪器项目（No.81627805）；广东省自然科学基金团队项目（No.6200171）；广东省重大科技专项计划项目（No.2012A080203013）；广州市科技计划项目（No.201604020144） 通信作者：方驰华 E-mail：fangch_dr@126.com 肝胆管结石三维可视化是指用于显示、描述和解释肝胆管结石三维解剖和形态特征的一种工具。其借助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、结石等目标的形态、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。 为规范三维可视化技术在肝胆管结石临床诊治中的应用，中华医学会数字医学分会和中国研究型医院学会数字医学临床外科专业委员会组织国内专家在前期工作基础上，制定本专家共识。
肝胆管结石的影像学诊断方法主要有B 超、CT、MRCP和ERCP 等，但均有一定的局限性［1-2］。由于胆管内胆汁稀少或经血管途径进入的造影剂不能直接显示胆管，因此，以上的检查方法均不能准确涵盖结石分布、定位、胆管狭窄的定位以及胆管树的显示。尽管ERCP 及PTC 对此有所弥补，但属于侵入性检查方法，有可能发生严重并发症。以肝脏、胆道三维可视化和3D 打印技术为代表的数字医学技术的出现，为肝胆管结石的术前精准评估提供了新的方法。三维可视化模型清晰，立体显示结石在肝胆管的部位、大小、形态、分布及伴随的胆管状态、与门静脉、肝动脉、肝静脉的空间解剖关系［3-4］。应用于临床后大大降低肝胆管结石的术后残石率、胆管炎的复发率。 建议：行上腹部B 超诊断肝胆管结石后，如需行手术治疗，术前可应用三维可视化技术对详细病情进行进一步精准评估。
对于经B 超诊断肝胆管结石的病人，常规采集上腹部CT 强化的图像数据。平扫期、动脉期、门静脉期、肝静脉期四期CT 图像数据的质量直接影响后续肝胆管结石三维可视化模型的准确性。 建议：临床医师与影像科医师及技师一起，优化扫描参数，采集高质量CT 图像数据，为建立精准的肝胆管结石三维可视化模型进行病情评估奠定基础。
将薄层CT 数据经过图像工作站处理，导入三维可视化立体成像软件系统进行程序分割、重建。通过调节肝脏透明度，同时显示肝脏和肝动脉，肝静脉，门静脉的一级、二级、三级分支等结构；显示狭窄胆道和一级至四级扩张胆管；显示结石大小、形态、分布。通过对模型的旋转观察，清晰地了解各管道结构之间的空间位置关系［5］。 建议：临床上应用于三维可视化研究的软件较多，大多数可以在单计算机上工作，建议根据设备条件使用。
根据获得的个体化肝脏、脉管、结石及腹腔血管和周围脏器的三维可视化图像，观察、分析肝脏、胆道、结石和肝内血管。对于没有肝脏萎缩、肥大或胆汁性肝硬化病人，三维可视化肝动脉分型参照Michels 分型；三维可视化肝静脉分型参照Nakamura 分型；三维可视化门静脉分型可分为以下5 型：（1）正常型，门静脉主干在肝门处分为左支和右支（图1a）。（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（图1b）。（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（图1c）。（4）Ⅲ型变异：门静脉右支水平分出前支和后支（图1d）。（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（图1e）。 
对于发生肝脏萎缩、肥大或胆汁性肝硬化病人，由于肝脏脉管发生病理学形态改变，肝脏脉管三维可视化分型对选择手术方式、降低手术并发症发生率和风险性尤为重要［6-7］。 建议：对需行手术病人，术前进行三维可视化模型分析，立体、全方位、多视角动态观察肝脏各个脉管结构，以指导制定合理的手术方案。
行肝胆管结石肝脏分段和体积计算的目的：一是精确定位结石部位，指导精准靶向碎石、取石术；二是对需要行肝脏切除术病人，通过术前虚拟仿真手术，选择合理方案，指导精准肝切除。可参照《复杂性肝脏肿瘤三维可视化精准诊治专家共识》进行肝脏分段和体积计算。 建议：肝胆管结石术前进行三维可视化个体化肝脏分段和体积计算，对外科治疗方案有重要指导意义。
为方便外科医师为肝胆管结石病人选择合理的治疗方案，将肝胆管结石病人的临床诊断分为三种情况：（1）第一次外科治疗前的结石。（2）结石曾行外科治疗。（3）合并胆汁性肝硬化。 三维可视化技术构建的立体化模型中，肝内“胆管树”和“血管树”立体形态及相互关系、结石的大小及其在各肝段胆管内的分布、胆管狭窄程度和范围、血管变异、肝脏有无萎缩等均可得到清楚显示。在进行临床诊断时，可参考结石分布位置（location，L）、胆管狭窄（stenosis，S）、胆管扩张（distention，D）、肝硬化（cirrhosis，C）等因素对肝胆管结石进行数字化诊断。例如：肝胆管结石LⅡ、LⅥ、LⅦ，SⅡ、SⅥ、SⅦ，DⅡ、DⅥ、DⅦ，C 表明肝第Ⅱ、Ⅵ、Ⅶ段结石，第Ⅱ、Ⅵ、Ⅶ段胆管狭窄，远端胆管扩张，肝硬化。这种数字化诊断有助于制定更合理的手术方案［8］。 建议：三维可视化技术可将结石分布及病变胆管的立体认识精细到肝段水平，以利于制定更加合理的外科治疗方案。
利用三维可视化虚拟系统对肝胆管结石术前行仿真手术，有助于寻找最佳的手术入路和治疗方式（图2、3）。
虚拟仿真手术系统具有交互操作性、可重复性等优点，可以模拟及预估实际手术中可能出现的复杂和险要情况。通过不同手术方案的模拟，比较其优劣，为病人制定合理的个体化手术方案［9］。 建议：有条件和设备的单位，可行虚拟仿真手术。
三维可视化肝脏3D 打印在复杂性肝胆管结石诊治中的应用经过三维可视化软件重建后，肝脏3D 打印可以真实还原器官在体内的特征，使人体肝脏在三维可视化的基础上进一步逼近现实（图4），其优势包括：（1）可真实立体地通过物理模型展现结石的部位、大小、形态，全方位观察结石和脉管关系。（2）术中提供直观实时间接导航［10-11］。 
建议：在有条件和设备的单位，对复杂性肝胆管结石或肝胆管结石合并胆汁性肝硬化需行肝移植的病人，术前可进行肝脏3D 打印，用于术中间接指导手术。
肝胆管结石治疗的核心是肝切除术，但行肝切除有相关条件限制。随着数字化微创技术［12］的发展，出现了很多新的治疗方式。 9.1 三维可视化技术指导开腹肝区或段切除术联合胆道镜（软镜/硬镜）靶向碎石、取石术 对既往腹部手术造成腹腔粘连，肝门部胆管严重狭窄或转位需要行胆管整形，存在肝区或段萎缩的病人，如该单位不具备腹腔镜肝区或段切除术技术，可行三维可视化技术指导开腹肝区或段切除术联合胆道镜（软镜/硬镜）靶向碎石、取石术［3，13-14］（图5）。 
9.2 三维可视化技术指导腹腔镜肝区或段切除术联合胆道镜（软镜/硬镜）靶向碎石、取石术 如肝胆管结石有肝切除治疗的适应证，该单位又具备行腹腔镜肝区或段切除术的条件，可行三维可视化技术指导腹腔镜肝区或段切除术联合胆道镜（软镜/硬镜）靶向碎石、取石术［9，15-16］（图6）。 
9.3 三维可视化技术指导经窦道胆道镜（软镜或硬镜）靶向碎石、取石术 需要清除残余或复发的肝胆管结石，只要存在胆道支撑管或引流管，可采用三维可视化技术指导经窦道胆道镜（软镜/硬镜）靶向碎石、取石术。由于灌洗水大部分经胆总管下端进入肠道，因此，可以有计划的选择分期治疗（图7）。 
9.4 三维可视化技术指导经皮经肝胆道硬镜碎石、取石术 经皮经肝硬质胆道镜胆道碎石术（percutaneous transhepatic cholangioscopic lithotripsy，PTCSL）系在超声引导下：（1）三维可视化技术指导经皮肝胆道引流（PTBD），1 周后扩窦道1 次，2 周后分次扩到16F 左右；也可以进行一期穿刺、置管、碎石取石术。（2）三维可视化技术指导胆道硬镜靶向碎石、取石（图7）。三维可视化肝脏模型可以进行整体的观察、靶向穿刺，避免胆管撕裂、损伤肝静脉、门静脉等（图8）［16-18］。对于老年人或因化脓性胆管炎及身体状况不能耐受复杂手术治疗的病人，可选择三维可视化技术指导经皮经肝胆道硬镜碎石、取石术，有计划的分期治疗。 
9.5 三维可视化技术指导肝胆管结石合并胆汁性肝硬化病人的治疗 肝胆管结石合并胆汁性肝硬化常需联用多种手术方式处理，而手术的难度和风险又较大，需个体化设计胆管结石手术方案［19］。应根据病人肝功能Child-Pugh 分级、术者的经验、设备条件和三维可视化评估结果，选择上述相应手术方式或肝移植。 9.6 三维可视化技术指导肝移植术 对于肝胆管结石合并胆汁性肝硬化失代偿及门静脉高压症，全肝弥漫性肝胆管结石合并反复发作的胆管炎、胆管狭窄及梗阻性黄疸，无法通过部分肝切除术、胆肠吻合术或胆道镜取石术完全清除结石、严重影响生活质量等肝胆管结石终末期阶段的病人，如有条件，可选择肝移植术［19-21］。因肝动脉变异常见，如进行活体肝移植时，术前需对供体肝动脉进行三维可视化技术分析。 建议：根据肝胆管结石三维可视化分析结果，结合病人肝功能情况和术者经验选择相应的手术方式。
对放置胆道支撑管或T 管引流的病人，术后可行直接胆道造影；也进行CT 增强扫描复查。对肝胆管结石有计划的经窦道进行分期碎石、取石术的病人，应加强支撑管或T 管的保护。 建议：术后采用直接胆道造影或CT 增强扫描复查，三维可视化技术评估疗效，进行随访。 在临床上，肝胆管结石的诊治一直是胆道外科的难点与热点问题。目前，三维可视化技术能够清晰的显示结石的部位、大小和分布，胆管狭窄的部位、长度和程度，引导精准手术的实施。其技术优势和意义已逐渐受到人们的重视，正在逐步普及开展。对已行B 超、CT等技术初步诊断为肝胆管结石需要进行肝区或段切除术的病人，建议对目标病灶进行肝脏三维可视化分析，以使该项技术为术前精确诊断、术中精准手术，乃至病人获得最佳的康复效果发挥强有力的支持作用。
《肝胆管结石三维可视化精准诊治专家共识》编写委员会
总审定：刘允怡 编写委员会主任：张绍祥，姜洪池，梁力建 参加讨论者（按姓氏汉语拼音排序）：鲍苏苏，蔡秀军，蔡相军，陈亚进，陈规划，程树群，戴朝六，方驰华，樊嘉，耿小平，姜洪池，江艺，荚卫东，孔德兴，梁力建，刘军，刘颖斌，刘连新，卢绮萍，刘景丰，区金锐，彭宝岗，全志伟，孙诚谊，田利国，王平，殷晓煜，杨扬，张绍祥，张学文，张必翔，张太平，周伟平，智绪亭 执笔者：方驰华，蔡伟，卢绮萍，方兆山
（2016-12-01 收稿）
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