使用三维胃模型来识别解剖标志并确定胃癌手术中的切除部位

《Asian Journal of Surgery》：Using three-dimensional stomach models to identify anatomical landmarks and estimate the resection site in gastric cancer surgery

胃癌手术切除中应用三维胃模型评估解剖学标志及残留胃体积的可行性研究。通过CT重建三维胃模型和血管结构，确定远端/近端胃切除术的切除线和保留胃体体积的解剖学标志。结果显示，常规切除线（如EGJ下界、胃动脉分支）与三维模型预测位置一致，但存在个体差异。该模型可辅助术前评估残留胃体积和切除范围，但需进一步前瞻性验证。

　　
本研究聚焦于通过三维胃模型重建技术，探索远端胃切除术（DG）、近端胃切除术（PG）及幽门旁胃切除术（PPG）的解剖学标志与术后残留胃体积的关联性。研究团队选取2019-2021年间接受全胃切除术的42例患者（其中30例完成血管三维建模），基于CT影像数据构建胃的三维模型，并模拟不同手术方式下的切除范围与剩余胃体积。

### 核心发现与临床价值
1. **解剖学标志的确定**
在远端胃切除术（DG）中，切除线内侧的解剖标志为食管-胃结合部（EGJ）下缘，外侧标志为左 gastroepiploic artery（LGEA）第一分支。近端胃切除术（PG）外侧标志则多位于右 gastroepiploic artery（RGEA）末支附近。这些发现与日本胃癌协会提出的传统解剖标志基本吻合，但通过三维建模可更精确地定位，例如PG的切除点平均距离RGEA末支仅1.2厘米。

2. **残留胃体积的量化预测**
研究发现，通过CT三维重建模拟不同切除范围，可准确预测术后残留胃体积。当在幽门旁胃切除术（PPG）中保留3厘米、5厘米或7厘米的幽门窦时，残留胃体积分别占总体积的7.8%、12.8%和18.7%。这一数据为临床医生术前告知患者术后消化功能提供了量化依据。

3. **三维建模的校正技术**
针对胃在CT扫描中因充气膨胀导致的尺寸偏大问题，研究采用病理标本与新鲜胃标本的尺寸对比数据（GC轴长校正系数0.80，LC轴长0.87），成功将三维模型的测量值映射到实际解剖尺寸。这种校正方法解决了传统影像分析中胃腔充盈状态不可控的难题。

### 技术创新与局限性
1. **三维建模流程**
研究采用MEDIP软件进行两步建模：首先通过阈值自动分割胃腔气体，再结合区域生长和手动勾画处理食物残渣及血管细节。特别在血管重建阶段，针对1毫米层厚的CT影像，开发了"血管网络分离算法"，通过人工干预保留关键分支（如胃右动脉、胃左动脉末支），最终成功重建30例患者的血管三维模型。

2. **临床转化潜力**
该技术可帮助术前评估：
- DG手术应保留至少1.6厘米的胃窦（沿 lesser curvature）
- PG手术需确保切除线不早于RGEA末支（偏差范围±2.3厘米）
- PPG术中若需保留7厘米幽门窦，可确保至少18.7%的胃体残留

这种精准度较传统凭经验操作提升约30%（根据术后病理标本比对数据）。

3. **现存挑战**
- 模型重建耗时：平均每位患者需2.3小时完成三维重建（含血管建模）
- 模型精度限制：校正后三维胃模型体积误差仍达±18.2%（标准差范围）
- 血管建模一致性：不同医师对细小分支（直径<2毫米）的标注存在15%-20%的差异

### 未来研究方向
研究团队计划开展前瞻性队列研究（样本量≥200例），重点验证：
1. 三维模型预测的残留胃体积与术后实际测量值的相关性（计划采用术中实时三维导航设备验证）
2. 不同胃体扩张程度（CT扫描时充气量）对模型精度的影响
3. 结合人工智能算法自动识别关键血管分支的可行性

该研究为胃癌手术规划提供了新的工具，其价值在于：
- 理论层面：建立胃体各象限（近端/远端、大弯/小弯）的解剖参数数据库
- 技术层面：开发可推广的三维建模标准流程（含CT扫描参数优化建议）
- 临床层面：为不同手术方式（DG/PG/PPG）提供精准的术前评估指标

后续研究需重点解决模型动态适应性（如胃排空状态下的体积变化）和跨机构数据标准化问题，这对推广该技术具有重要实践意义。