國人膽道三維重建解剖變異應用研究

江劍宏， 段仁鵬， 李曉鋒

廣東省第二人民醫院民航院區外一科，廣州 510317

膽道的解剖結構復雜，存在多種變異[1]。涉及到與膽道相關的外科手術時，異常的膽道分支將導致手術并發癥的風險增加[2]。因此，充分了解膽道系統和解剖特點很有必要。本研究根據梗阻性膽道疾病的CT 影像學特征，利用海信計算機輔助手術系統（CAS）對膽道CT 數據進行三維重建，展示基于三維可視化技術的國人的正常和異常膽道樹解剖，分析國人的膽道解剖變異特點及各型變異。

1 材料與方法

1.1 研究對象

回顧2019 年9 月至2023 年5 月廣東省第二人民醫院收治的162 例梗阻性膽管疾病患者上腹部增強CT 掃描資料，膽總管結石109 例，胰頭腫瘤27 例，膽總管下端腫瘤23 例，十二指腸壺腹部腫瘤3 例，其中62 例因CT 影像數據不完全或膽道解剖顯影不全被排除，最終的研究對象共100 例，男性60 例，女性40例，年齡29～85 歲。納入標準：患者CT 影像圖片清晰，膽道2 級以下分支在CT 影像上可顯影；膽總管、1級和2 級膽管直徑≥5 mm；患者來自中國。排除標準：CT 圖像不清晰，偽影較多，不能清楚辨認肝內膽管；既往有膽道手術史、膽管損傷、肝切除術和肝移植術史。

本研究經倫理委員會批準，所有患者簽署知情同意書。

1.2 研究方法

1.2.1 CT 數據采集 CT 數據由320 排螺旋CT 收集，包括平掃期和增強期。采用非離子型造影劑碘帕醇注射液（100 mL：37 g(I)）作為增強掃描對比劑。用于數據處理和三維重建的軟件包括RadiAnt DICOM Viewer 和海信計算機輔助手術系統。檢查前20～30 min 口服清水500～1000 mL，掃描開始前再口服清水500 mL，以充盈胃腸道（作為陰性對比劑），并訓練患者呼吸，最大程度控制呼吸運動產生的偽影?；颊哐雠P位，從膈肌頂部至肝下緣掃描。平掃為亞毫米狀態下高分辨力容積掃描，平掃完成后，使用雙筒CT 高壓注射器經肘靜脈以5 mL/s 的速度注射對比劑，劑量為1.5 mL/kg，動脈期注射后掃描延遲時間20～25 s，靜脈期注射后掃描延遲時間50～55 s。掃描完成后，將圖像數據傳至工作站，刻錄光盤存儲。

1.2.2 三維重建 提取刻錄光盤中1 mm 的薄層CT掃描原始數據，包括平掃期、動脈期、靜脈期及延遲期文件，使用RadiAnt DICOM Viewer 將收集到的數據轉換為Dicom 格式，導入海信計算機輔助手術系統，并調至“3D Reconstruct”模式，選擇適當的CT 掃描時期，調節窗寬窗位，分別對肝實質、肝血管系統、膽管系統以及結石進行三維重建，以不同顏色標注，將不同時期的重建數據進行配準，然后合成一套完整的肝膽系統；使用海信計算機輔助手術系統對肝膽三維模型進行隱藏、旋轉、放大、透明化處理，單獨顯示膽道三維模型，以研究膽道的解剖及變異，同時對右肝管的長度進行三維測量。由一名持有重建系統培訓合格證書的人員完成整個重建操作。

1.3 數據分析

由一名放射科高級醫師和一名肝膽外科高年資醫師審核膽道三維模型的解剖變異，參考黃氏分類系統[2]，根 據 右 后 膽 管（right posterior segmental duct，RPSD）、右 前 膽 管（right anterior segmental duct，RASD）及左肝管（left hepatic duct，LHD）的匯合方式對膽道三維模型進行歸類并記錄。應用SPSS 軟件對膽道解剖類型進行統計分析，數據以百分率表示。

2 結果

應用海信計算機輔助手術系統對100 例中國患者肝實質、肝內外膽管及肝內血管成功實施三維重建，重建的肝膽系統完整，可以清晰顯示肝內管道立體結構，通過放大、縮小、旋轉觀察各管道的空間關系，通過隱藏和透明化處理肝及肝內血管系統，得到中國人的膽道三維模型，對膽管三維模型進行觀察，參考黃氏分型系統[2]，根據RPSD、RASD 及LHD 之間的匯合方式，共分為7 種類型（圖1～2）。54%（54 例）擁有典型的膽道解剖結構，RASD 與RPSD 匯合成右肝管（right hepatic duct，RHD），RHD 與LHD 匯合成肝總管（common hepatic duct，CHD），為Ⅰ型；46%（46 例）發現有解剖變異，其中10%（10 例）為Ⅱ型“三叉型”變異，即RASD、RPSD、LHD 共同匯合成CHD；14%（14例）為Ⅲ型“交叉型”變異，即RPSD 異常引流至LHD；10%（10 例）為Ⅳ型，RPSD 異常引流至CHD；2%（2例）為Ⅴ型，RPSD 異常引流至膽囊管（cystic duct，CD）；2%（2 例）為Ⅵ型，缺乏真正的LHD，引流4 段的膽管與引流2、3 段的膽管分別匯入CHD；此外還有8%（8 例）存在副肝管（accessory hepatic duct，AHD），為Ⅶ型，根據AHD 的開口位置分為Ⅶa 型和Ⅶb型，本實驗Ⅶb 型中有6 例除了AHD 開口于CHD，同時伴有其他變異(表1)。

表1 基于三維重建的膽道分型分布Tab.1 Classification and proportion of biliary tract based on 3D reconstruction

圖1 基于膽道三維重建的肝內膽管解剖類型（Ⅰ～Ⅶ型）示意圖RHD.右肝管LHD.左肝管CHD.肝總管RASD.右前膽管RPSD.右后膽管AHD.副肝管CD.膽囊管Fig.1 The three-dimensional reconstruction schematic diagram of biliary tract (typeⅠ～Ⅶ). RHD, right hepatic duct; LHD, left hepatic duct; CHD, common hepatic duct; RASD, right anterior segmental duct; RPSD, right posterior segmental duct ; AHD，accessory hepatic duct；CD, cystic duct.

3 討論

肝內存在4 套管道系統，結構復雜，膽道解剖變異較多，術前充分評估膽道解剖結構至關重要。經內鏡逆行胰膽管造影、經皮經肝膽道造影和磁共振胰膽管造影作為傳統膽道系統評估的方式，存在各自不足[3～5]。三維可視化技術是基于CT 影像數據重建，重建的三維模型可以提供更直觀、更全面的肝實質和肝內管道系統的信息，并可以通過調節透明度和旋轉任意角度，便于外科醫生立體觀察膽管的解剖結構，精確識別膽道的解剖變異及病變位置[6]。本研究基于CT 影像數據，利用海信計算機輔助手術系統建立膽道三維模型，不僅可以精準描述膽道的解剖結構，識別變異類型，還能進行術前模擬規劃，制定最佳的手術預案，提高手術精準性和安全性[7]。

膽道解剖變異已被多個分類系統所描述[8]。膽道變異的頻率受地域、種族的影響，相比較歐美國家人群，經典的膽道解剖在亞洲地區的人群中更為常見?？赡苁且驗榕咛グl育不同，與性別存在一定的相關性，女性膽道變異更多見[9]。該結論在一項對1011名土耳其愛琴海地區居民的磁共振胰膽管造影研究中也有表明[10]。而在對150 例沙特阿拉伯人群的研究報告中未顯示出性別的差異[11]。本研究通過Fisher精確檢驗的統計方法顯示膽道的解剖變異率與性別之間無明顯相關性（P＞0.05）。既往關于膽道解剖的研究，其研究方式和研究的人群種族有所差別，但結果都顯示經典的膽道解剖結構（Ⅰ型）是最普遍膽道結構，約55%～79%；在變異的類型中以右后膽管匯入左肝管（Ⅲ型）最為多見，約9.3%～28.7%，其次為“三叉型”（Ⅱ型），約9%～19%，右后肝管插入肝總管或膽囊管最少見[8,10,11]。本研究通過海信CAS 系統分析結果顯示：Ⅰ型54%，為膽道典型的解剖結構，Ⅲ型是最常見的變異類型，占14%，Ⅱ型和Ⅳ型是第二常見，占比均為10%，Ⅴ型不常見，占比2%，與前述文獻報道類似。此外，本研究發現，按照黃氏分型[2]，無法解釋部分特殊的膽道類型。圖2G 顯示的膽道變異歸為“Ⅵ型”，占2%，這種類型的變異被描述為匯入肝4 段的膽管與匯入2、3 段的膽管分別排入肝總管，這與Choi等[12]分類系統中的Ⅵ型很相似，即匯入2 段和3 段的膽管分別排入肝總管。副肝管通常被定義為與肝外膽管匯合的匯入某一肝段或者肝葉的膽管，不同的文獻報道其發生率有很大差異，為1.9%～31.4%[13]，本研究中有8 例（8%）存在副肝管，其中2 例單獨存在，4 例同時伴有Ⅱ型變異，2 例同時伴有Ⅵ型變異。

術前評估膽道的解剖結構具有重要意義。在肝移植供體右半肝切除術中，若Ⅰ型膽管的供體肝擁有較長的右肝管可以降低膽管端端吻合或膽腸吻合的難度。對患者行左半肝切除時，如果術前未發現其膽道Ⅲ型變異，很可能會將右后葉膽管損傷或結扎，導致右后葉膽管引流的肝段膽汁淤積、肝硬化或膽漏。在經皮肝膽道穿刺引流術中，Ⅲ型膽管變異的患者若發生左肝管梗阻，可造成肝右后葉膽汁淤積，除了引流左半肝，還需對肝右后葉進行引流。在經皮肝膽道鏡取石術中，取石竇道的選擇直接影響手術的質量和效率。術前如能進行膽道三維重建，清楚膽道變異情況和肝內膽道走形特點，則既能夠探及結石，又不會因膽道鏡長軸與取石竇道的夾角過大而造成肝與膽道撕裂。在腹腔鏡膽囊切除術中，膽管解剖異常被認為膽管損傷的危險因素之一，其發生率為0.5%～1.7%[14]，術中需注意Ⅳ型和V 型以及副肝管變異的存在，因Calot 三角被一層厚厚的脂肪組織覆蓋，分離時容易損傷低位插入的右后葉膽管或副肝管。術前了解該變異的存在，可以提高醫生在該手術區域的警惕性，操作時仔細裸化Calot 三角區域的管道，降低膽管醫源性損傷的風險。本研究所使用的海信CAS 系統除了可以正確評估膽道的解剖類型，同時可以做出更深層次的分析—對膽道進行三維測量（包括膽管的長度，直徑以及分支的夾角），對提高手術質量和降低術后并發癥具有重要的指導意義。