浅谈精准肝切除术

浅谈精准肝切除术

文章来源:国际外科学杂志,2018,45(2)

1888年,德国外科医师Langenbuch完成了世界首例择期肝切除手术。随着医学科学技术的进步,肝切除术已由传统手术模式逐渐向精准肝切除方向发展。

2007年,Fan报道了"以肝中静脉为导引的精准肝切除"技术,"精准肝切除"这一概念首次被提出。精准肝切除是指依赖于生物医学和信息技术发展演变的一种肝脏手术技术的新概念。精准肝切除旨在通过精确切除病变组织,最大程度地保留解剖结构的完整性,控制术中出血、避免全身多系统损伤,使患者获得最佳的术后恢复。随着我国学者不断的研究及完善,精准肝切除的理念不断系统化,且逐渐引领着国际肝胆外科的前沿风向。

精准肝切除的理念涵盖以手术为核心内容的外科治疗全过程,包括精确的术前评估、精密的手术规划、精细的术中操作和精良的术后管理及追踪。

一、精确的术前评估

1.肝脏储备功能:

1.1.1 吲哚菁绿排泄试验联合Child-Pugh分级

吲哚菁绿15分钟滞留率(Indocyanine green retention rate at 15 minutes, ICG R15)可定量评估肝脏储备功能,但在肝血流异常(门静脉栓塞和肝内动、静脉瘘等)、胆红素水平升高、胆汁排泄障碍或应用血管扩张剂等情况时,ICG R15结果会出现严重偏倚而失去评估意义。此时,应结合Child分级、肝实质病变情况,综合量化评估功能性肝脏体积,作为肝切除安全限量的定量判断依据。尽管受到肝脏血流、胆红素水平的影响,ICG R15仍是检测肝脏储备功能的主要方法。

研究表明,ICG R15测定结合螺旋CT肝容量体积测定是评估肝储备功能及确定肝切除程度的有效测量方法。在正常肝脏或可解除梗阻性黄疸的肝脏中,预留肝脏体积占总肝体积的35%即是安全的,但是要排除ICG R15>15%、重度脂肪肝及年龄大于70岁的患者;在肝硬化或肝占位时,预留肝体积占总肝体积的40%可有效预防术后肝功能衰竭;在肝癌伴有肝硬化患者中,肝切除安全范围的确定主要依据腹水、总胆红素及ICG R15,对于无腹水及胆红素正常患者,ICG R15为主要的决定因素;在对慢性肝病的安全肝切除限量做预测时,则需联合Child分级、门静脉高压征象和ICG R15进行评测。

Child C级是任何肝切除的禁忌证。Child B级、Child A级伴有门静脉高压征象或伴ICG R15>30%的患者只能做亚肝段级的限量肝切除或者肿瘤楔形切除;对于无门静脉高压征象的Child A级患者,如果ICG R15<10%,肝切除后预留肝体积应不少于40%~50%标准肝体积;如果ICG R15为10%~20%,预留肝脏体积应不少于60%~70%的标准肝体积;如果ICG R15为20%~30%,预留肝脏体积应不少于70%~80%的标准肝体积。

1.1.2 99mTc-GSA核素显像技术

核素显像技术的特点是能够动态观察器官、组织的代谢能力,而这一特点正好可以用来评估肝脏的储备功能。有研究证实采用锝标记的去唾液酸糖蛋白类似物——半乳糖化人血清白蛋白(99mTc-GSA)作为配体标记一种仅存在于肝脏表面的特异性受体,即唾液酸糖蛋白受体,采用单光子发射计算机断层扫描测定肝脏唾液酸糖蛋白受体的核素显像技术,可避免ICG受肝脏血流变化、胆红素水平及排泄障碍等影响而导致的误差。此技术能更加准确地评估肝脏储备功能,实现精准肝切除。

2.肝切除安全限量:

肝切除安全限量(Safety limit of liver resection, SLLR)是指仅保留必需功能性肝脏体积(Essential functional liver volume, EFLV),即允许切除的最大肝体积量。SLLR取决于维持患者肝脏功能充分代偿所必需的最小功能性肝脏体积,即EFLV;而EFLV主要取决于患者标准肝脏体积和肝脏储备功能状态。当剩余功能性肝体积(Remanant functional liver volume, RFLV)≥EFLV时,就可以认为肝切除是安全的。

Child评分可较好地预测肝切除术后并发症的发生率和病死率,是肝脏储备功能评估的重要内容;ICG可定量反映肝脏储备功能,两者联合可作为SLLR的判断依据。

二、精密的手术规划

精准肝切除术手术规划是在对患者病情进行精确术前评估的基础上,遵循循证医学原则,结合传统外科经验进行的个体化手术方案设计。肝内解剖结构复杂多变,精细化的手术解剖和规范化的手术方式是保证肝脏手术成功的关键,因此针对不同的患者选择个体化的手术方式极为重要。

其基本规划包括:确定肝脏切除范围;确保RFLV足够的保留范围;确定肝实质离断平面;剩余肝脏脉管重建设计等。其基本原则需遵循无瘤原则、RFLV最大化原则及最大限度控制损失原则。

影像技术即CT、MRI、超声能够对肝内结构、病变部位、病变良恶性和脉管受累情况方面进行精确地评估。数字化虚拟器官这一突破性研究成果为虚拟手术和临床手术提供了数字化三维(Three-dimensional,3D)解剖学依据。该技术通过增强CT运用计算机辅助手术系统进行分析,重建出肝脏、肝内血管系统和胆管,建立3D数字化肝脏模型。该模型能清楚地显示肝内真实的立体解剖关系,术者可充分了解肝脏解剖的个体差异,制定个体化治疗方案。

随着科技的日益发展,诸如计算机辅助外科、计算机整合外科、影像引导外科等越来越多地应用到外科学方面。借助计算机辅助手术规划系统进行虚拟手术,可对血管及其分支进行量化评估,对预留肝脏内可能存在缺血、淤血区域和肝功能进行预测,有助于确定合理肝切除范围和制定受累血管的处理方案。这对于选择最佳手术路径、减小手术损伤、减少对邻近组织损害、提高肿瘤定位精度、提高复杂手术成功率等具有十分重要的意义。

三、精细的术中操作

判定不同肝病背景的肝脏能耐受的EFLV是行精准肝切除手术决策的关键环节。将ICG R15水平、Child分级、肝实质及脉管病变的影像学检查评估与肝脏体积测算相结合,构建定量化肝切除术决策系统(图1)。定量化肝切除术决策系统可避免经验性评估的不可靠性,避免切除不足、残留病变的同时,也避免切除过度、牺牲无辜肝实质,拓展了精准肝切除术适应证,降低了肝切除术后肝衰竭的风险。

浅谈精准肝切除术

1.吲哚菁绿介导的近红外光技术:

3.1.1 鉴别癌灶的不同分化程度

由于低分化的肝癌组织和外源性的肝内转移灶的癌细胞几乎完全丧失肝细胞的正常功能或本身不具备肝细胞功能,因而不能摄取ICG,不显示荧光;而肝癌组织周边的正常肝脏组织因受压迫常导致ICG延迟排泄,所以表现为环绕癌组织的环形荧光;高分化肝癌组织能摄入ICG,但不能正常排泄ICG至胆道,因而可较长时间显示荧光;中分化肝癌组织中部分细胞丧失摄取功能,因而显示为不均匀荧光。

3.1.2 手术范围及切缘的界定

ICG介导的近红外光检测技术的另外一个重要作用是手术导航,这种技术是在活体状态下对生物体内细胞分子水平的病变情况进行定性和定量分析,与其他成像技术相比,可以在术中精确定位肿瘤组织,客观显示肿瘤边界信息,实现病变在术中早期发现,进行实时、3D、精准的肝癌切除。

3.1.3 微小病灶地检测

ICG介导的近红外光技术对于直径<1 cm的肝脏浅表的小病灶或切缘残留病灶的检测有独特的优势。因此,可以利用ICG分子介导的近红外光技术和术中超声技术的互补性,来提高小肝癌或小病灶的检测灵敏度。

2.3D打印技术:

3D打印技术是一种以数字模型为基础,依托信息技术、精密机械以及材料科学等多学科发展起来的尖端技术。与传统的制作工艺不同,3D打印技术主要是通过计算机辅助设计或计算机动画建模软件进行3D重建,采用离散材料逐层添加制造实体模型的技术。

近年来,3D打印技术在医学领域特别是在外科学领域的广泛应用和广阔前景引起了全球的共同关注。对于复杂的外科手术,术前借助3D打印技术对病变组织或器官进行3D重建,设计、打印出有针对性的实体模型,可以帮助医师分析病情,拟定手术方案;在教学过程中,形象具体的3D打印医学模型使医学知识变得更加直观明了,更有助于医学生学习和理解疾病。

肝脏解剖结构复杂,肝内脉管变异常见,术前全面细致的了解肝内结构及血管分支,分清肿瘤与重要血管、胆道的空间关系,术中精确定位肿瘤部位并确定手术路径,实现病灶的完整切除和避免重要解剖结构的损伤是精准肝切除的根本保障。

在3D打印技术尚未普及之前,临床医师只能通过CT或MR等影像手段来判断肿瘤的位置及与周围重要结构的毗邻关系,但是这种单纯的2D图像在某种程度上是不精确的,并不能完全真实的呈现其空间位置关系,而且受术者对影像学资料的主观认识影响较大,容易出现术前评估不到位,手术方案不理想等问题。3D打印技术在这方面拥有无可比拟的优势。

利用3D打印技术按照1∶1比例制作出与患者大小、空间位置完全一致的肝脏3D模型,在术前即可明确肿瘤位置和深部重要管道的走向,制定详尽的手术预案,从而降低手术风险,提高手术精准性,实现完整切除病灶、保证切缘阴性及保护残留肝脏功能的目的。

3.联合肝脏离断和门静脉结扎的二步肝切除术:

对于部分巨大肝癌及不能手术切除的肝癌患者,大范围病肝切除可能导致未来剩余肝体积(Future liver remanent, FLR)不足而引起肝衰竭。联合肝脏离断和门静脉结扎的二步肝切除术(Associating liver partition and portal vein ligation for staged hepatectomy, ALPPS)可使剩余肝脏在短期内迅速增生,有效地增加极限肝切除耐受并降低肝衰竭发病率,让部分FRLV不足的肝癌患者获得根治性切除的机会。

手术分两个步骤:联合拟切除肝脏肿瘤断面肝实质的离断和对拟切除肝叶门静脉分支的结扎,使无瘤残肝增生至安全切除范围;二期手术再对肝脏肿瘤行根治性切除。

就目前的研究结果来看,ALPPS促进肝脏快速增生的机制有以下几个方面:

(1)肝脏离断和门静脉右支结扎后,非结扎侧肝脏门静脉血流迅速增加,致使剩余肝脏血流负荷增加,促进剩余肝脏迅速再生;

(2)肝脏离断使促肝细胞增生的细胞因子大量释放,从而导致剩余肝脏迅速再生;

(3)病肝仍可调节肝脏血流,避免剩余肝脏出现门静脉高压症,而且病肝可继续参与肝脏合成、代谢和解毒,均有利于FRLV增长。

ALPPS作为一项难度较大的手术方式,不仅高度依赖术者的手术经验、操作技巧及设备辅助,更得益于术前对肝脏储备功能的精确评估和合适手术时机的选择。近期有学者提出了"The ALPPS Risk Score"的概念,对患者的年龄、肿瘤病理学分型及二步手术前的血胆红素及血肌酐等指标进行了评分,虽然纳入的评估标准较少,但这却是首次对ALPPS进行的的术前安全性量化评估。

4.全腹腔镜及达芬奇机器人手术:

全腹腔镜下ALPPS是微创外科的新应用。与开腹手术相比,由于腹腔镜的局部放大功能,腹腔镜下原位前入路肝脏离断法在肝实质解剖方面更加精细,在减少术中出血量和降低术后并发症方面更具优势,并且具有创伤小、可明显缩短住院天数的优点;同时全腹腔镜下手术减少了术中对瘤体的挤压,更加符合无瘤原则,降低了因挤压造成的瘤细胞扩散的风险,从而降低了人为操作因素导致的肝癌复发的风险。

此外,作为腹腔镜手术的创新和发展,达芬奇机器人手术系统继承了所有腹腔镜手术的优势,并且具有裸眼3D视界、更加充足的腹腔内操作空间和更加自由、灵活的外科操作体验,特别在各种复杂解剖操作如胆道重建和切除巨大肝癌中应用优势明显。而结合3D重建技术,可在术前准确重建肝内解剖及肿瘤定位,保证完整切除肿瘤并最大限度保留剩余肝脏结构和功能,对巨大肝癌手术和ALPPS有重要价值。

5.新的方法——末梢门静脉栓塞联合经导管动脉化学栓塞:

单独经导管动脉化学栓塞(Transcatheter arterial chemoembolization, TACE)治疗并不能有效的促进肝细胞增生,亦无法达到理想的肿瘤治疗效果,联合末梢门静脉栓塞(Terminal branches portal vein embolization, TBPVE)能够有效提高TACE效果,有人称之为"放射切除"。

完成TACE后,进行TBPVE方案,根据门静脉3D重建和间接门静脉造影获得的门静脉系统情况确定穿刺路径,一般经栓塞侧门静脉分支进针,避免损伤健侧肝叶,可以以右侧肝脏6段为穿刺点,或左侧肝脏3段为穿刺点等。确定穿刺点后,局部麻醉,使用21 G Chiba肝脏穿刺针穿刺入肝,到达预定部位后注入少量对比剂,确定门静脉分支后引入0.018英寸导丝,交换经皮经肝穿刺胆管引流套管,送入门静脉干,交换5 F导管鞘,应用5 F造影导管在肠系膜上静脉附近行门静脉造影并测压。

再交换微导管并进入需要栓塞的分支内,于透视下缓慢注入适量外科胶(α-氰基丙烯酸正丁酯胶)+碘化油乳化剂(两者按1∶4比例混合)进行栓塞。先栓塞门静脉末梢,再逐渐往门静脉分支主干栓塞,直至靶血管血流停滞。TBPVE可使肝脏体积快速增大,能让预计FLR不足的肝细胞癌患者有接受手术治疗的机会。两者联合应用,可使剩余肝脏快速增生的同时,达到肿瘤缩小和坏死的效果。

6.术中再评估:

术中超声对于肝癌病灶进行评估、发现转移病灶以及术中确定最佳手术方案具有重要的作用。通过门静脉注射靛蓝二磺酸钠,运用术中超声可以将肿瘤边界与切缘实时区分,从而帮助术者实现精准肝切除。

四、精良的术后管理及追踪

术后管理及追踪是保证精准手术成果的关键。采用分子分型方法,及时发现高转移复发风险的患者亚型并进行合理的早期干预,可有效降低患者的复发转移,提高患者总体生存率。基于循环肿瘤细胞、血浆或血清中的游离DNA和mRNA的"液体活组织检查"日益引起广泛关注,其对于完善肿瘤分子分型、早期预警肿瘤转移复发风险、预测治疗敏感性及实时动态的疗效监测,实现肝癌的精准医疗等方面具有重要的临床价值。

五、总结

综上所述,精准肝切除术是建立在现代信息科技手段、传统医学方法和外科经验技法紧密结合基础上的全新外科理念和术式。它超越了传统肝切除术的局限性,建立了"可视化、可量化、可控化"的核心技术体系,以确定性、预见性、可控性、规范化和个体化为特征,遵循最大化去除病灶、最优化保护肝脏、最小化创伤侵袭的"3M法则",克服传统经验外科难以预知、难以控制和难以复制的不确定性缺陷,实现肝脏外科安全、高效和微创的多目标化的"SEM宗旨",最终实现患者获益最大化目的。

参考文献【略】


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