三维重建技术在精准肝切除中的临床应用
三维重建技术指导肝门部胆管癌手术的应用体会
·述评·三维重建技术指导肝门部胆管癌手术的应用体会林骋 曹利平解剖技术、精准肝切除技术、胆肠吻合技术的发展及超声吸引手术刀（cavitron ultrasonic surgicalaspirator ，CUSA ）的运用已经有了较大突破，只要残肝体积足够，无双侧肝动脉及门静脉侵犯，在技术上可以做到根治性切除。
此外，Blumgart 于1998年根据肿瘤部位及范围、门静脉是否受累、有无肝叶萎缩等情况提出了T 分期法［5］。
之后 Jarnagin 等［6］又将该分期系统作了修改，最终将HCC 分为3期，研究显示T 分期与根治性切除率和生存率有明显正相关。
T 分期系统有较好的术前评价作用，可用于判断HCC 可切除性及手术方式选择，结合目前的三维重建技术可以做出更好的评估，但是目前没有相关文献的报道，可能是因为分期方法过于繁琐，在实际应用时有一定困难。
传统分型、分期方法在更好地结合新技术方面也许存在一定的短板，但是传统方法所面临的问题也正是三维技术所面临的挑战。
三维技术自身具有得天独厚的空间优势，能为术者带来全新的视角，但是如何更好与传统方法相结合，不断提高自身的实用性、专业性才是决定该技术能否更好发展的关键因素。
三维技术确实给外科医师带来一定程度的便利，虽具有巨大潜力，但是目前并不足以掀起行业变革，未来发展的道路任重道远。
二、三维技术在实际运用中的心得Burke 等［5］提出肝切除术中胆管能从并行的门静脉及肝动脉中剥离出来的最高部位存在一个极限，在这个极限点上游的胆管不能单独分离和切断。
为了最大化地追求胆管癌的切缘，可以扩展到极限点，然后与相应的肝段一起切除。
这个极限点被称为U 点和P 点（U 点：指门静脉左支水平部与矢状部的转角处；P 点：在门静脉右前支、右后支分叉部），肿瘤侵袭范围超过双侧的极限点就不能被完整切除。
但是随着三维成像技术的进步，我们也在不断挑战该极限点。
在传统的二维图像中，P 、DOI ：10.3877/cma.j.issn.1674-0793.2018.04.002作者单位：310016 杭州，浙江大学医学院附属邵逸夫医院外科肝门部胆管癌（hilar cholangiocarcinoma ，HCC ）也称Klatskin 瘤，是指原发于胆囊管开口以上的肝总管、左右肝管汇合部和左右肝管（一侧或双侧）黏膜上皮的恶性肿瘤，占全部胆管癌的60%~70%［1］。
对肝切除术后肝功能衰竭的认识
对肝切除术后肝功能衰竭的认识胡志强;陈彪;胡泽明;陈斌【摘要】近年来,我国原发性肝癌的发病率呈持续上升的趋势,严重影响我国人民的生命健康.目前,治疗原发性肝癌最为有效的方法是手术治疗,随着外科技术的发展进步,虽然原发性肝癌肝切除术后并发症的发生率日益减小,但是肝切除术后肝功能衰竭仍然是患者术后短期死亡的主要原因.本文就术后肝功能衰竭的认识做一综述.【期刊名称】《赣南医学院学报》【年(卷),期】2018(038)007【总页数】6页(P698-703)【关键词】肝功能衰竭;肝肿瘤;肝切除术【作者】胡志强;陈彪;胡泽明;陈斌【作者单位】赣南医学院,江西赣州341000;赣南医学院,江西赣州341000;赣南医学院,江西赣州341000;赣南医学院第一附属医院,江西赣州341000【正文语种】中文【中图分类】R657.3近年来，我国恶性肿瘤的发病率趋势呈持续上升的状态，尤其是原发性肝癌，目前在我国常见恶性肿瘤和肿瘤致死病因中分别占第4位和第3位[1]，严重影响着我国公民的健康及威胁生命安全。
随着科技的发展与外科技术的进步，目前治疗原发性肝癌最为有效的方法是手术治疗[2-3]，可以改善病情，使患者得以长期生存。
尽管肝切除术已是成熟的外科技术，但由于诸多因素的影响，不可能完全避免肝切除术后肝功能衰竭(Posthepatectomy liver failure ，PHLF)的发生，PHLF仍然是肝切除术后患者死亡的主要原因[4]。
本文将重点对PHLF的定义进行总结，归纳肝癌肝切除术术前评估肝脏储备功能的方法，并分析发生PHLF的风险因素。
1 肝切除术后肝功能衰竭的定义目前，PHLF在国际上暂时并没有完全认可的定义，也无完全统一的金标准。
2005年，Balzan等[5]尝试提出了PHLF的定义：术后第5天及以上凝血酶原时间(PT)<50%，或国际标准化比值(INR)>1.7，血清胆红素(SB)>50 μmol·L-1。
肝 三维重建标准
肝三维重建标准
肝脏的三维重建标准是指使用医学影像技术将肝脏的二维影像数据转化为三维模型的具体规范和方法。
其目的是为了更好地了解肝脏形态结构、解剖关系以及病变部位等信息，为医学诊断、手术规划和疾病研究提供可靠的辅助工具。
以下是肝脏三维重建的一般标准：
1. 选择合适的医学影像数据：一般使用CT（计算机断层扫描）或MRI（核磁共振成像）等影像技术获取肝脏的二维影像数据。
2. 影像后处理：通过计算机软件对二维影像数据进行后处理，包括分割、插值和滤波等步骤，以提高图像质量和准确度。
3. 三维模型重建：根据处理后的二维影像数据，使用三维重建算法对肝脏进行重建。
常用的方法包括体素法（Voxel-based）、表面法（Surface-based）和混合法（Hybrid）等。
4. 重建结果验证：对所得的三维模型进行验证，包括与实际解剖结构对比、与其他影像模态比较，以及与现有标准解剖图谱比较等。
5. 结果分析和展示：对重建的三维模型进行分析和展示，包括肝脏分段、肝脏解剖学结构和病变区域等信息的标注和测量。
需要注意的是，肝脏三维重建是一项复杂的技术，需要专业的
医学影像学知识和计算机图形学技术支持。
在实际应用中，还需要根据具体的临床需求和实际情况进行个性化调整和优化。
三维可视化技术辅助复杂性肝切除术的应用价值
三维可视化技术辅助复杂性肝切除术的应用价值方兆山;雷其理;刘星星;向飞;赵昆;黄海【期刊名称】《中国医学物理学杂志》【年(卷),期】2016(033)008【摘要】目的:探讨三维可视化技术辅助复杂性肝切除术的应用价值.方法:收集2015年8月到2016年3月的21例肝肿瘤患者资料,行上腹部CT扫描,获取1mm DICOM格式的CT数据,采用三维可视化分析系统进行三维重建和三维可视化分析,并制定手术策略、指导手术操作.观察指标包括手术时间、术中出血量、实际切除肝体积、术后住院时间和术后并发症.结果:21例患者均构建了三维可视化图像模型,并进行虚拟肝切除术,虚拟切除肝体积为(1 030±279)mL.采用三维可视化技术指导复杂性肝切除术,21例患者的手术均取得成功,手术时间(350±78) min,术中出血量(497±381)mL,术后住院时间(12.5±2.9)d,术后并发症率14.3％,围手术期无患者死亡,实际切除肝体积(1 028±258) mL.实际切除肝体积与虚拟切除肝体积在统计学上具有相关性(r=0.945,P＜0.001),两者均值无统计学差异(t=0.022,P=0.983).结论:三维可视化分析有助于熟悉肝脏解剖,虚拟肝切除术有助于精确定量分析和制定准确的手术方案.采用三维可视化技术间接指导手术操作,可提高复杂性肝切除术的精准性和安全性.【总页数】6页(P793-798)【作者】方兆山;雷其理;刘星星;向飞;赵昆;黄海【作者单位】南宁市第一人民医院肝胆外科,广西南宁530022;南宁市第一人民医院影像科,广西南宁530022;南方医科大学珠江医院,广东广州510282;南方医科大学珠江医院,广东广州510282;南宁市第一人民医院肝胆外科,广西南宁530022;南宁市第一人民医院肝胆外科,广西南宁530022【正文语种】中文【中图分类】R657.3【相关文献】1.三维可视化技术辅助解剖性肝切除术的应用体会 [J], 李留峥;王峻峰;徐雷升;俸家伟;王志萍;高学昌;龚国茶;于杰2.三维可视化技术在对右肝巨大肝癌患者进行右半肝切除术中的应用价值 [J], 韩全胜;潘耀振3.三维可视化技术与二维影像技术在肝癌患者肝切除术中的疗效比较研究 [J], 宋铎; 孙铎; 姜德帅4.三维可视化技术在原发性肝癌肝切除术中的应用 [J], 陈壮浩;郭锋满;梁健;李建明;陈海生;李伟;宋巍巍5.肝脏三维可视化重建技术在儿童复杂肝母细胞瘤肝切除术中的应用价值 [J], 赵頔;段伟宏;刘全达;叶进冬;李华丽;金奎;刘翔;李潇然;段留新;刘军桂;吕伟因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
计算机辅助三维定量分析及模拟手术设计系统在精准肝切除中的应用
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８ ４４ ｅ ． ｈ ｍ ａｔｉ ｒ ｏ ｍ ａ （２ ．－ ２ ．） ｍ ， ｎ Ｓ ＶＲｗ ｓ（７ ￣ ２３ ％ ｉ ７ｐ ｔ ｎｓＡ ｌ ａｉ ｔｒ— ８ ． ｍ Ｔ ２ ８ ｅ 。ａ ｄＲ Ｌ ａ ６ ． ２ ． ） ｅ ｖ ｖ ｕ ＊ ６ ６ ） ｎ１ ａｉ ｔ． ｌｐｔ ｎｓ ｅ ｅ ｅ
CT常用的三维重建技术临床应用
头颈部动脉瘤
左侧颈内动脉虹吸部动脉瘤
头颈部动脉瘤
冠状动脉变异CTA 显示
双侧冠状动脉开口于左冠状窦上
冠状动脉变异CTA 显示
右冠状动脉缺失
Hale Waihona Puke 冠心病CTA表现前降支硬斑形成并血管狭窄
冠心病CTA表现
右冠多发钙斑
冠心病CTA表现
前降支硬斑、钙斑形成并血管狭窄
冠心病CTA表现
前降支支架术后评估
冠心病CTA表现
搭桥术后桥血管显示
冠状动脉瘤CTA
三维技术是指通过改变CT图像的原始数据 的矩阵、视野进行图像再次重组处理。可以根据 组织不同、观察目的不同选择相应的算法。要求 所有图像必须来自同一个病人的同一次检查，且 具有相同的重建中心和视野，扫描间隔必须小于 层厚的1/2，使上下层面相互重叠，以保证图像的 连续性。
常用的三维技术1
多平面重建（multiple planar reconstruction , MPR）应用最为广泛，是指把横断 扫描所得的二维图像以像素为单位，重建为以体素为 单位的三维数据，再在容积数据的基础上，重建任意 平面的冠状位、矢状位、斜位的二维图像。MPR可以 较好的显示组织器官复杂的解剖结构，有利于病变的 准确定位，可应用于全身所有组织器官。对判断病变 的侵及范围、毗邻关系、动脉夹层破口、胆道、输尿 管结石定位具有优势。
常用的三维技术4
表面遮盖显示（shaded surface display , SSD）通过计算被观察物表面所有相关像素的最高 和最低CT值，保留所选CT阈值范围内像素的影像， 将超出限定的CT阈值的像素透明处理后重组成二 维图像。立体感强，能直观的显示骨骼和大血管 的全景，有利于病变的定位、测量。
常用的三维技术6
3D图像重建算法在医学诊断中的应用及准确度评估
3D图像重建算法在医学诊断中的应用及准确度评估医学诊断是指通过医学影像等技术手段对患者进行病情判断和疾病诊断的过程。
在医学诊断中，精准地还原和分析病变部位是非常重要的。
传统的医学影像只能提供二维的图像信息，无法提供完整的空间结构信息。
而随着科技的进步，3D图像重建算法在医学诊断中开始得到广泛应用，并取得了显著的效果。
本文将探讨3D图像重建算法在医学诊断中的应用，并对其准确度进行评估。
首先，我们来了解一下3D图像重建算法。
3D图像重建算法使用多个二维切片图像，通过数据处理和计算机算法将其转换为三维的图像。
这些算法可以从不同角度捕捉到物体的各个方面，提供更加全面准确的空间结构信息。
目前常用的3D图像重建算法包括基于体素的算法、基于表面的算法和基于深度学习的算法等。
在医学诊断中，3D图像重建算法具有广泛的应用。
首先，它可以用于肿瘤的检测和定位。
通过对患者的CT或MRI等数据进行处理和分析，医生可以获取到肿瘤的三维图像，并准确判断其位置和大小。
这为手术治疗提供了重要的依据，提高了手术的准确性和安全性。
其次，3D图像重建算法也可以用于器官的重建和功能评估。
例如，对于心脏病的诊断，医生可以通过对患者的心脏CT数据进行重建，得到更加全面准确的心脏图像，从而精确评估心脏的结构和功能，制定更好的治疗方案。
此外，3D图像重建算法还可以应用于骨骼重建、脑部疾病的诊断以及血管病变的检测等领域。
然而，尽管3D图像重建算法在医学诊断中具有广泛应用，但其准确度仍然是一个不容忽视的问题。
准确度评估是衡量该算法在医学诊断中实际效果的重要依据。
评估3D图像重建算法的准确度可以从多个方面进行，例如重建时间、准确度和自动化程度等。
对于重建时间，一个好的3D图像重建算法应该具备较快的重建速度，以提高诊断的效率。
随着计算机处理能力的不断提高，一些基于GPU计算的算法已经实现了快速高效的重建。
而对于准确度来说，一个理想的3D图像重建算法应该能够尽可能准确地还原出三维图像，以确保医生能够得到准确的诊断结果。
三维重建技术在医学上的应用
三维重建技术在医学上的应用随着科技的不断进步，三维重建技术已经成为医学领域中不可或缺的一部分。
它可以通过数字化的方法将二维图像转化为三维图像，极大地方便了医生们的诊断和治疗工作。
本文将介绍三维重建技术在医学上的应用，包括它的定义、特点和优势，以及在多个领域中的应用实例。
一、三维重建技术的定义和特点三维重建技术是一种将二维图像处理为三维图像的数字化技术。
它通过计算机算法对一系列二维图像进行透视投影变换、图像配准、体素数据重构等复杂的运算，最终得到一个立体的体绘制图像。
三维重建技术的特点在于它可以使人们以更直观、更形象的方式将医学图像的信息展现出来，从而更好地辅助医生进行诊断、治疗和手术。
二、三维重建技术在医学上的优势相比传统的二维图像，三维图像可以提供更丰富、更直观的信息，有助于医生更准确地了解人体内部的状况。
此外，三维重建技术还有以下优势：1. 精度高：三维重建技术采用数字化处理的方式，可以在极高的准确性下还原出真实的三维空间形态。
2. 可操作性强：通过三维重建技术，医生可以对三维模型进行放大、旋转、平移等操作，从而更加细致地观察病变部位的形态，为后续的治疗提供准确的参考。
3. 安全性高：三维重建技术可以帮助医生在手术之前进行模拟练习，降低手术风险，提高手术成功率。
三、三维重建技术在医学中的应用实例1. 三维重建技术在心血管领域的应用在心血管领域，三维重建技术可以对心脏、血管等内脏器官进行三维重建。
通过三维重建技术，医生可以更加清晰地观察心脏、血管等器官的形态，从而判断疾病的类型、位置和程度。
此外，三维重建技术还可以为心血管手术提供辅助，提高手术成功率。
2. 三维重建技术在肿瘤诊断领域的应用在肿瘤诊断方面，三维重建技术可以将多个二维图像合成为三维模型，清晰地展示肿瘤的类型、大小、位置和与周围组织的关系。
通过三维重建技术，医生可以更准确地确定肿瘤的位置和范围，为后续的治疗提供更精确的方案。
3. 三维重建技术在骨科手术中的应用在骨科手术中，三维重建技术可以帮助医生更准确地测量骨骼的长度、角度和体积，预测手术后的形态，并为手术提供准确的参考。
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三维重建技术在精准肝切除中的临床应用
发表时间：2018-09-07T13:45:13.363Z 来源：《医药前沿》2018年9月第25期作者：季渝军
[导读] 原发性肝癌患者开展三维重建技术能发挥极大的应用价值，能为合理选择肝切除术提供良好的依据。
（陆军军医大学<第三军医大学> 重庆 400038）
【摘要】目的：对比CT图像二维、三维建模在原发性肝癌中应用的效果。
方法：随机抽取我院2016年1月—2017年12月收治的44例原发性肝癌患者作为研究对象，分成对照组与观察组，对照组给予传统二维法，观察组对CT图像进行三维重建，对比其应用效果。
结果：观察组切除部分体积明显大于对照组（P＜0.05）；观察组术后并发症发生率、术后复发率明显低于对照组（P＜0.05）。
结论：原发性肝癌患者开展三维重建技术能发挥极大的应用价值，能为合理选择肝切除术提供良好的依据。
【关键词】原发性肝癌；肝脏CT图像；三维建模；计算方法；应用价值
【中图分类号】R657.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752（2018）25-0211-01 恶性肿瘤疾病中原发性肝癌是较为常见疾病，近年来，随着我国肝癌外科治疗理念在逐渐变化，其临床治疗原则以加快康复速度、保护脏器功能、减少创伤等为主，开始往现代精准外科模式改变[3]。
肝脏外科开始以精准肝切除作为基础开展肝脏外科手术，并重视普及肝切除术的内涵以及概念，确保精准肝切除概念往标准化、具体化方面发展。
我远采用基于C平均模糊聚类的方法对CT图像进行三维建模取得了良好效果，现报道如下。
1.资料与方法
1.1 一般资料
本组研究对象的临床数据均来自2016年1月—2017年12月期间到我院接受治疗的原发性肝癌患者44例，所有患者均采用根治性精准肝癌切除手术进行治疗，通过病理检查、实验室检查以及相关影像学确诊为原发性肝癌疾病；男患者30例，女患者14例，年龄为30～60岁，平均年龄为（48.32±3.85）岁；其中8例扩大半肝切除术，10例标准半肝切除术，26例肝部分切除术；将手术切除肝脏无法良好代偿、病灶体积过大、肝功能受损严重的患者排除出本组研究之外。
参照医学伦理学原则，获得同意且签署知情同意书后，命名为观察组与对照组，每组22例。
观察组、对照组的一般资料对比差异不明显（P＞0.05），有临床比较性。
1.2 方法
1.2.1资料收集分别调查本组44例研究对象近期到我院开展CT检查的相关数值以及完成手术后测量标本的数值。
选择美国GE公司的64排螺旋CT机采集CT断层图像，层厚设置为1.25～5mm，从膈顶到肝下缘进行扫描，并以门脉期、动脉期、平扫期划分，对患者的CT数据进行收集后，采用医学数字化图像（DICOM）的格式存储。
采用PACS系统保留数据或者传输数据，完成手术后称量切除标本的数据，将称重结果以及测量数据制作成数据库形式。
1.2.2肝脏三维重建首先将CT生成的DICOM文件导出，采用matlab软件对该图像基于C平均模糊聚类方法，使图像降噪，对图片灰度进行测定，产生CT图像边界，对图像进行分割，其次采用面、体、快速点进行绘制，通过C平均模糊聚类方法生成STL文件。
其中体绘制主要是研究光纤投射算法，并实现了肝脏模型的体绘制，是3D模型能够进行旋转、上下移动等、快速点绘制主要应用于快速建模。
对照组采用二维断层影像和患者的身高、体质量等基本信息计算肝脏体积和评估残肝体积。
观察组主要采用三维立体影像，通过算法来计算体积。
1.3 统计学分析
采用SPSS13.0统计学软件对两组患者的数据作分析统计，以P＜0.05,表示组间数据对比差异显著，有统计学意义。
2.结果
2.1 对比两组体积测量
与对照组相比，观察组切除部分体积明显较大（P＜0.05）；观察组、对照组剩余肝脏体积/全肝体积对比无明显差异（P＞0.05），详见表1。
3.讨论
肝胆外科临床中开始全面应用精准外科理念，可加快患者康复速度[2]。
近年来，随着我国影像学技术发展脚步逐渐加快，很多学者开始采用三维建模的方式，通过分析肝脏数据开展个体化量化分析，使虚拟手术得以实现。
据分析本组研究结果得知，观察组、对照组切除部分体积、并发症、复发率等指标具有明显差别（P＜0.05）；而两组患者的剩余肝脏体积/全肝体积无明显差别（P＞0.05）。
由此可知，CT图像三维重建系统在个体化肝脏数据分析方面的可靠性、准确性较高，通过肝脏三维重建系统能够在较快的时间内完成肿瘤长度、管径、距离、体积等数据的测量，在较快的时间内执行虚拟手术切除计划以及解剖功能分段计划，具有易学易用、快捷性高、操作简单等基
本特征，有助于术前全面了解病灶分布情况以及术前评估等，临床应用价值较高[3]。
综上所述，原发性肝癌患者采用基于C平均模糊聚类三维重建技术开展术前规划、评估等工作，可以促进不必要的组织损伤情况明显减少，对术中出血能有效控制，可有效的保护身体重要脏器，减少患者受到的创伤，加快患者身体康复速度。
【参考文献】
[1]朱云峰,李建生,马金良,等.三维重建技术在肝门部胆管癌术前评估中的价值[J].中国普通外科杂志,2016,25(02):175-180.
[2]阳丹才让,王志鑫,任利,等.三维重建技术在泡型肝包虫病术前评估中的应用[J].中国普外基础与临床杂志,2016,23(05):526-529.
[3]范宏伟.肝脏肿瘤介入治疗应用旋转DSA三维重建技术的临床分析[J].现代医用影像学,2018,27(01):347-348.。