引用本文： 李忠, 楊清杰, 黃曉陽, 胡蒙, 包傳恩, 黃曉媚, 郭明. 3D數字肺軟件在低肺功能儲備的多發肺內小結節手術規劃中的運用. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2016, 23(11): 1086-1091. doi: 10.7507/1007-4848.20160255 復制
近年來，隨著薄層螺旋CT的普及，越來越多的患者因體檢發現肺內小結節就診。對于考慮為惡性腫瘤可能性大的肺小結節，胸腔鏡下肺段切除及肺楔形切除術是目前明確診斷及治療肺小結節的首選方法。即使是早期肺癌，行肺段切除術，也可達到與肺葉切除相同的效果[1]。但對于多發肺部小結節的病例，是否能同時行多個肺段切除手術卻是個棘手的問題。這涉及到多個肺段切除對肺功能的影響，尤其是即往有行肺葉切除、肺氣腫、對側肺多發肺大泡、慢性支氣管炎等肺功能儲備較差的患者。如果能術前精確定位肺小結節位置，盡可能行亞段切除，計算切除肺段所占肺體積的比例，預測肺功能損失情況，將使手術規劃更合理，手術切除率更高。
為解決多發肺小結節術前規則的問題，我們采用自行研發的3D數字肺軟件，通過計算機三維重建肺和肺結節圖像，并根據肺動脈分布劃分肺段、亞段，從而精確定位肺小結節所在肺段、亞段。確定要切除的肺段、亞段后，我們再通過軟件計算擬切除肺組織占全肺的比例，估算手術對第一秒用力肺活量（FEV1）的影響，評估患者對手術的耐受性。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
納入標準：（1）既往有行右側單一肺葉切除術史；（2）左肺多發肺內結節，肺小結節≥2個，且不在同一肺段內，肺小結節直徑1～2 cm，不在肺邊緣，不適行楔形切除；（3）術前CT影像考慮多發小結節非轉移瘤，為原發肺惡性腫瘤或不典型腺瘤樣增生（AAH）可能性大，無明顯縱隔淋巴結腫大；（4）輔助檢查未發現遠處臟器腫瘤轉移。
排除標準：（1）輔助檢查發現有手術禁忌，身體情況不能耐受手術者；（2）身體其它部位有原發性腫瘤；（3）術前考慮小結節為惡性腫瘤，且術前檢查發現有縱隔淋巴結腫大者；（4）不愿意接受手術治療的患者。
2015年6～12月我院符合入組標準的多發肺內結節患者5例，男4例，女1例；平均年齡（50.4±2.6）歲。有2例為左肺3個小結節，3例為左肺2個小結節，5個病例共12個肺小結節。平均肺內結節直徑（1.1±0.4）cm。具體肺結節的分布位置、性質及病理見表 1。
表1
全組患者臨床資料
1.2 方法
1.2.1 數據采集與三維重建
采用320 CT（日本東芝公司產品）行胸部平掃和動脈期、門靜脈期及延遲期增強掃描，掃描條件為管電壓120 kV，管電流300 mAs，層厚0.5 mm，層距0.5 mm。對比劑為碘油醇注射液（100 ml : 35 g，揚子江藥業股份公司產品），采用高壓注射器經肘靜脈團注，劑量為60 ml，注射速率4 ml/s。動脈期掃描延時為22 s，靜脈期延時為65 s。采集圖像數據以DICOM形式存儲并導入我們與廈門強本科技有限公司聯合研發的肺三維成像系統進行重建。
三維重建的內容包括肺結構、肺動脈系統、肺靜脈系統、氣管支氣管系統、肺結節。在此基礎上，人工確認各肺段動脈的起始點后，計算機根據肺動脈系統的分布進行肺段自動劃分。肺實質結構重建：先用下種子線的方法，提取整個肺實質，如果提取的肺不完整，再進一步用手動提取的功能，利用魔棒自動提取或手動勾畫將未分割的肺實質提取出來，最終使整個肺實質提取完美呈現。肺動（靜）脈系統重建：先調節CT圖像到肺動（靜）脈窗，對肺動（靜）脈下種子點，采用下種子點的方法，分割出整個動脈血管樹。氣管支氣管系統重建：調節好支氣管所需要的閾值范圍，利用閾值分割配合種子點，來重建肺的支氣管。肺結節分割重建：采用自動分割加人工交互實現的方法，較大的結節用閾值分割和下種子點提取的方法就可以順利提取，較小的結節可以直接利用手動畫線分割將其提取出來。肺段自動劃分：在重建肺動脈樹和肺實質結構的基礎上，人工確定每個肺段/亞段動脈的起點，采用定義動脈血管分叉分支的方法來自動分割肺段，每分割一肺段/亞段就會生成相應的模塊和定義對應的顏色。
1.2.2 肺內結節的定位
計算機根據肺動脈三維重建結果，自動劃分出肺段/亞段，賦予各肺段/亞段不同的顏色，并將肺三維圖像的透明度調至20%。再將肺內結節的三維圖像與肺三維圖像合并，即可清楚地顯示結節屬于哪個肺段/亞段，以及結節與鄰近肺段的關系。最后計算機模擬將目標肺段/亞段切除，再次確定結節是否在該肺段/亞段內。
1.2.3 預切除肺組織體積計算及術后FEV1預測
計算機先計算出雙肺總體積。再將預切除的肺段/亞段去掉，計算剩余肺體積。最后計算出預切除肺組織的體積、預切除肺組織占全肺體積的比例α。（1-α）×FEV1=FEV1-ppo（FEV1-ppo：術后第1秒肺活量）。FEV1-ppo大于1 L考慮可耐受手術。
1.2.4 手術實施
胸腔鏡下肺段/亞段切除術，逐一切除病變肺段/亞段，一般先切上肺再切下肺。由肺門及肺裂處分離向肺實質內推進，解剖出肺段/亞段支氣管、動靜脈，解剖時參考肺三維重建圖像，避免誤斷血管和支氣管。夾閉目標肺段/亞段支氣管、膨肺，目標肺段/亞段不膨脹，與保留肺段間形成自然分界，用電刀在目標肺段邊界點燙做記號。用腔鏡切割縫合器先處理肺段/亞段支氣管及血管，再沿標記的目標肺段邊界切割縫合。術中肺段間及肺葉間淋巴結予采樣。切除目標肺段/亞段后再鼓肺，明確無損傷正常肺段支氣管及無支氣管殘端漏。術中常規取肺段淋巴結送快速病理檢查。
2 結果
2.1 肺小結節定位結果
5個病例的肺動脈三維重建均能達到5級以下分支水平，即精細到亞段以下肺動脈。在人工確定肺段動脈起始點后，計算機根據肺動脈分布情況自動劃分出肺段。各肺段以不同顏色按20%透明度顯示，肺段內的動脈、靜脈、支氣管不透明顯示。肺內結節經人工識別確認后，由計算機三維重建再與肺三維圖像合并，均能清楚看到結節所屬肺段，即目標肺段。計算機模擬將目標肺段抹除后，原目標肺段所在位置顯露出肺結節，再次確認結節所屬肺段。其中有1例左下肺小結節位于背段靠上部，將背段進一步根據亞段動脈分為上亞段（B6a）及內外亞段（B6bc），小結節位于上亞段中部。任意單獨或者組合顯示肺動脈、靜脈、支氣管，旋轉圖像，從各角度顯示解剖路徑上目標肺段/亞段動靜脈、支氣管與周圍肺段動靜脈、支氣管及葉動靜脈、支氣管的關系。見圖 1。
圖1
左上肺后段+上舌段+左下肺背段3個結節病例
注：A：CT平掃水平面圖像，顯示左上肺后段結節；B：CT平掃水平面圖像，顯示左上肺上舌段結節；C：CT平掃水平面圖像，顯示左下肺背段上亞段結節；D、E：肺動靜脈、支氣管與肺結節；F、G：肺段/亞段劃分，并用不同顏色區分，肺20%透明顯示；H：肺段/亞段劃分，并用不同顏色區分，肺不透明顯示；I：模擬去掉目標肺段/亞段，顯露出肺結節
2.2 預切除肺組織體積計算及術后FEV1估算
5例預切除肺體積占全肺體積14.00%～27.00%。預測術后FEV1為1.16～1.46 L，能耐受手術；見圖 2。
圖2
3D數字肺軟件自動劃分出肺段并計算各段的體積
注：A：三維重建全肺并計算出全肺體積；B：自動劃分肺段，可拆分出任一肺段并計算體積；C：1例左肺各段的體積
2.3 手術結果
5例均順利施行胸腔鏡下多肺段/亞段切除術，術中切下肺段/亞段立即解剖找到肺內結節，并送快速病理檢查明確診斷。共切下肺結節12個。其中病理確診為微浸潤腺癌（MIA）2例，原位腺癌（AIS）3例，AAH 6例，炎性結節1例。標本切緣均陰性。5例平均手術時間（112.2±32.2）min、術中平均出血量為（60.3±12.6）ml。術中肺段淋巴結快速病理均陰性。手術中均無誤切肺段及損傷周圍肺段血管、支氣管。術后均順利恢復，術后次日患者肺功能能耐受下地活動，術后復查胸部CT，原肺內結節所在肺葉未發現結節。均于術后4 d出院。因術后切口疼痛、痰多等原因不能較好配合行肺功能檢測，故術后未住院期間未再測FEV1；見圖 3。
圖3
左上肺前段切除病例
注：A為肺根前面觀顯示3支上肺靜脈；B為經肺裂分離顯露A2b、A4a及B4、B3分叉；C為B3離斷后顯露B1、B2、B4
3 討論
隨著高分辨率CT的廣泛運用，被發現肺部小結節的患者越來越多，在臨床工作中，經常會遇到多發肺小節的患者，而且從CT影像上看，多個肺小結節均考慮為同MIA、AIS或AAH。有文獻報道，雖然可以通過患者性別、年齡、肺部基礎疾病及腫塊大小、形態及生長速度初步判斷其良惡性[2-7]，但病理才是其診斷的金標準，對于多發肺小結節同樣有手術切除的指征。大多數患者均能耐受同側肺葉的多個肺段切除或楔形切除術，但對于既往有對側肺葉切除術或肺功能較差的患者，同時行多個肺段切除則需特別慎重。研究表明，非小細胞肺癌（NSCLC）和小細胞肺癌（SCLC）經根治性治療后出現再次患原發性肺癌的發病率，平均以每年1%和6%速度增長，即既往有肺癌病史的患者，再發原發性肺癌的機率遠高于原來無肺癌病史的人群。臨床上我們不時會遇到肺癌術后定期復查發現對側肺葉多發小結節的患者，其中有相當一部分患者的肺小結節從影像學上看，不考慮為轉移瘤，而傾向于原發的AIS、MIA或AAH。此外，還有一些既往因為支氣管擴張等原因行肺葉切除、有肺氣腫、慢性支氣管炎等基礎疾病的患者，定期復查發現多發肺小結節的患者。這些患者的肺功能較正常人差，如同期行多個肺段切除或肺楔形切除術，如何評估肺功能能否耐受？我們選擇5例既往有行右側單一肺葉切除術手術史的患者，通過3D數字肺軟件劃分肺段/亞段，精確定位肺小結節位置，并預測切除肺體積及對肺功能的影響，結果手術順利，患者術后恢復好，無呼吸功能不全出現，3D數字肺軟件在多發肺小結節術前劃規中的運用效果滿意。
多發肺小結節的手術要點之一是盡可能準確切除病變肺段，并盡可能行亞段切除，保留盡可能多的正常肺組織。多發肺結節行多肺段或肺楔形切除術，一般是先處理惡性可能性大的結節，如手術順利，肺損失小，估計可耐受切除更多的肺組織，再繼續處理余下的肺結節。3D數字肺軟件通過三維重建，自動劃分肺段，可實現肺小結節的精確定位，明確肺小結節的歸屬肺段/亞段。避免誤切、多切肺組織，避免因某一小結節定位不準確或切除范圍過大致肺損失過多，為不影響術后肺功能，而中止對其它肺小結節的手術，致使手術不徹底，肺小結節殘留。此外，通過三維重建和肺段自動劃分，可清楚地看到肺小結節在肺段中的位置，明確肺小結節是否位于某一亞段，如行亞段切除切緣是否足夠。對適合行亞段切除的病例，予行亞段切除顯然能保留更多的正常肺組織。
目前一般將術后FEV1（FEV1-ppo） < 0.8 L或1.0 L作為手術禁忌證，或將FEV1-ppo% < 術前FEV1的40%作為手術禁忌證[8-11]。本研究的病例即往已行右肺單一肺葉切除，因此我們比較保守地將FEV1-ppo < 1.0 L作為手術禁忌證。目前臨床上有一些簡單的公式預計術后肺功能，但這些公式都是以每個肺段或肺葉的通氣功能相等為基礎來設計的，使實際上每個肺段的體積是不等的，因此每個肺段的通氣功能也是不等的，按這些公式來計算FEV1-ppo不準確。通過3D數字肺軟件，可以準確計算出擬切除肺的體積，剩余肺占全肺體積的百分比。將術前患者FEV1乘以剩余肺占全肺體積的百分比，即可估算出術后的FEV1。從而相對準確、量化的評估患者對手術的耐受力。
需手術治療的肺小結節大多是MIA、AIS或AAH，患者對手術的預期與肺癌患者不同。肺癌的中位生存期是8～10個月，早期肺癌如不治療，可能只有幾個月的生存期，手術成功可能有部分患者能治愈，但大多數也只有幾年的生存期。但MIA、AIS或AAH患者，既使完全不治療，也有較長的生存期，特別是AAH患者，有可能終其一生也不會進展成肺癌。因此肺小結節患者對手術的預期都很高，既要達到治愈，也要避免手術并發癥。如術后肺功能不全影響生活質量，對患者來說手術也失去意義。因此手術的安全至關重要，精確定位肺內結節、縮小手術范圍、準確計算擬切除肺體積、估算術后FEV1、量化評估術后肺功能，對低肺功能儲備合并有多發肺內小結節的患者具有重要意義。
當然，本研究開發的3D數字肺軟件尚處在探索階段，仍有諸多不足之處。如軟件自動劃分出的肺段和計算出的肺體積與實際手術切下的肺段一致性如何；手術后早期、術后恢復期患者的FEV1有何變化，與3D數字肺軟件評估的術后FEV1相關性如何，均有待進一步的研究明確。
近年來，隨著薄層螺旋CT的普及，越來越多的患者因體檢發現肺內小結節就診。對于考慮為惡性腫瘤可能性大的肺小結節，胸腔鏡下肺段切除及肺楔形切除術是目前明確診斷及治療肺小結節的首選方法。即使是早期肺癌，行肺段切除術，也可達到與肺葉切除相同的效果[1]。但對于多發肺部小結節的病例，是否能同時行多個肺段切除手術卻是個棘手的問題。這涉及到多個肺段切除對肺功能的影響，尤其是即往有行肺葉切除、肺氣腫、對側肺多發肺大泡、慢性支氣管炎等肺功能儲備較差的患者。如果能術前精確定位肺小結節位置，盡可能行亞段切除，計算切除肺段所占肺體積的比例，預測肺功能損失情況，將使手術規劃更合理，手術切除率更高。
為解決多發肺小結節術前規則的問題，我們采用自行研發的3D數字肺軟件，通過計算機三維重建肺和肺結節圖像，并根據肺動脈分布劃分肺段、亞段，從而精確定位肺小結節所在肺段、亞段。確定要切除的肺段、亞段后，我們再通過軟件計算擬切除肺組織占全肺的比例，估算手術對第一秒用力肺活量（FEV1）的影響，評估患者對手術的耐受性。
1 資料與方法
1.1 臨床資料
納入標準：（1）既往有行右側單一肺葉切除術史；（2）左肺多發肺內結節，肺小結節≥2個，且不在同一肺段內，肺小結節直徑1～2 cm，不在肺邊緣，不適行楔形切除；（3）術前CT影像考慮多發小結節非轉移瘤，為原發肺惡性腫瘤或不典型腺瘤樣增生（AAH）可能性大，無明顯縱隔淋巴結腫大；（4）輔助檢查未發現遠處臟器腫瘤轉移。
排除標準：（1）輔助檢查發現有手術禁忌，身體情況不能耐受手術者；（2）身體其它部位有原發性腫瘤；（3）術前考慮小結節為惡性腫瘤，且術前檢查發現有縱隔淋巴結腫大者；（4）不愿意接受手術治療的患者。
2015年6～12月我院符合入組標準的多發肺內結節患者5例，男4例，女1例；平均年齡（50.4±2.6）歲。有2例為左肺3個小結節，3例為左肺2個小結節，5個病例共12個肺小結節。平均肺內結節直徑（1.1±0.4）cm。具體肺結節的分布位置、性質及病理見表 1。
表1
全組患者臨床資料
1.2 方法
1.2.1 數據采集與三維重建
采用320 CT（日本東芝公司產品）行胸部平掃和動脈期、門靜脈期及延遲期增強掃描，掃描條件為管電壓120 kV，管電流300 mAs，層厚0.5 mm，層距0.5 mm。對比劑為碘油醇注射液（100 ml : 35 g，揚子江藥業股份公司產品），采用高壓注射器經肘靜脈團注，劑量為60 ml，注射速率4 ml/s。動脈期掃描延時為22 s，靜脈期延時為65 s。采集圖像數據以DICOM形式存儲并導入我們與廈門強本科技有限公司聯合研發的肺三維成像系統進行重建。
三維重建的內容包括肺結構、肺動脈系統、肺靜脈系統、氣管支氣管系統、肺結節。在此基礎上，人工確認各肺段動脈的起始點后，計算機根據肺動脈系統的分布進行肺段自動劃分。肺實質結構重建：先用下種子線的方法，提取整個肺實質，如果提取的肺不完整，再進一步用手動提取的功能，利用魔棒自動提取或手動勾畫將未分割的肺實質提取出來，最終使整個肺實質提取完美呈現。肺動（靜）脈系統重建：先調節CT圖像到肺動（靜）脈窗，對肺動（靜）脈下種子點，采用下種子點的方法，分割出整個動脈血管樹。氣管支氣管系統重建：調節好支氣管所需要的閾值范圍，利用閾值分割配合種子點，來重建肺的支氣管。肺結節分割重建：采用自動分割加人工交互實現的方法，較大的結節用閾值分割和下種子點提取的方法就可以順利提取，較小的結節可以直接利用手動畫線分割將其提取出來。肺段自動劃分：在重建肺動脈樹和肺實質結構的基礎上，人工確定每個肺段/亞段動脈的起點，采用定義動脈血管分叉分支的方法來自動分割肺段，每分割一肺段/亞段就會生成相應的模塊和定義對應的顏色。
1.2.2 肺內結節的定位
計算機根據肺動脈三維重建結果，自動劃分出肺段/亞段，賦予各肺段/亞段不同的顏色，并將肺三維圖像的透明度調至20%。再將肺內結節的三維圖像與肺三維圖像合并，即可清楚地顯示結節屬于哪個肺段/亞段，以及結節與鄰近肺段的關系。最后計算機模擬將目標肺段/亞段切除，再次確定結節是否在該肺段/亞段內。
1.2.3 預切除肺組織體積計算及術后FEV1預測
計算機先計算出雙肺總體積。再將預切除的肺段/亞段去掉，計算剩余肺體積。最后計算出預切除肺組織的體積、預切除肺組織占全肺體積的比例α。（1-α）×FEV1=FEV1-ppo（FEV1-ppo：術后第1秒肺活量）。FEV1-ppo大于1 L考慮可耐受手術。
1.2.4 手術實施
胸腔鏡下肺段/亞段切除術，逐一切除病變肺段/亞段，一般先切上肺再切下肺。由肺門及肺裂處分離向肺實質內推進，解剖出肺段/亞段支氣管、動靜脈，解剖時參考肺三維重建圖像，避免誤斷血管和支氣管。夾閉目標肺段/亞段支氣管、膨肺，目標肺段/亞段不膨脹，與保留肺段間形成自然分界，用電刀在目標肺段邊界點燙做記號。用腔鏡切割縫合器先處理肺段/亞段支氣管及血管，再沿標記的目標肺段邊界切割縫合。術中肺段間及肺葉間淋巴結予采樣。切除目標肺段/亞段后再鼓肺，明確無損傷正常肺段支氣管及無支氣管殘端漏。術中常規取肺段淋巴結送快速病理檢查。
2 結果
2.1 肺小結節定位結果
5個病例的肺動脈三維重建均能達到5級以下分支水平，即精細到亞段以下肺動脈。在人工確定肺段動脈起始點后，計算機根據肺動脈分布情況自動劃分出肺段。各肺段以不同顏色按20%透明度顯示，肺段內的動脈、靜脈、支氣管不透明顯示。肺內結節經人工識別確認后，由計算機三維重建再與肺三維圖像合并，均能清楚看到結節所屬肺段，即目標肺段。計算機模擬將目標肺段抹除后，原目標肺段所在位置顯露出肺結節，再次確認結節所屬肺段。其中有1例左下肺小結節位于背段靠上部，將背段進一步根據亞段動脈分為上亞段（B6a）及內外亞段（B6bc），小結節位于上亞段中部。任意單獨或者組合顯示肺動脈、靜脈、支氣管，旋轉圖像，從各角度顯示解剖路徑上目標肺段/亞段動靜脈、支氣管與周圍肺段動靜脈、支氣管及葉動靜脈、支氣管的關系。見圖 1。
圖1
左上肺后段+上舌段+左下肺背段3個結節病例
注：A：CT平掃水平面圖像，顯示左上肺后段結節；B：CT平掃水平面圖像，顯示左上肺上舌段結節；C：CT平掃水平面圖像，顯示左下肺背段上亞段結節；D、E：肺動靜脈、支氣管與肺結節；F、G：肺段/亞段劃分，并用不同顏色區分，肺20%透明顯示；H：肺段/亞段劃分，并用不同顏色區分，肺不透明顯示；I：模擬去掉目標肺段/亞段，顯露出肺結節
2.2 預切除肺組織體積計算及術后FEV1估算
5例預切除肺體積占全肺體積14.00%～27.00%。預測術后FEV1為1.16～1.46 L，能耐受手術；見圖 2。
圖2
3D數字肺軟件自動劃分出肺段并計算各段的體積
注：A：三維重建全肺并計算出全肺體積；B：自動劃分肺段，可拆分出任一肺段并計算體積；C：1例左肺各段的體積
2.3 手術結果
5例均順利施行胸腔鏡下多肺段/亞段切除術，術中切下肺段/亞段立即解剖找到肺內結節，并送快速病理檢查明確診斷。共切下肺結節12個。其中病理確診為微浸潤腺癌（MIA）2例，原位腺癌（AIS）3例，AAH 6例，炎性結節1例。標本切緣均陰性。5例平均手術時間（112.2±32.2）min、術中平均出血量為（60.3±12.6）ml。術中肺段淋巴結快速病理均陰性。手術中均無誤切肺段及損傷周圍肺段血管、支氣管。術后均順利恢復，術后次日患者肺功能能耐受下地活動，術后復查胸部CT，原肺內結節所在肺葉未發現結節。均于術后4 d出院。因術后切口疼痛、痰多等原因不能較好配合行肺功能檢測，故術后未住院期間未再測FEV1；見圖 3。
圖3
左上肺前段切除病例
注：A為肺根前面觀顯示3支上肺靜脈；B為經肺裂分離顯露A2b、A4a及B4、B3分叉；C為B3離斷后顯露B1、B2、B4
3 討論
隨著高分辨率CT的廣泛運用，被發現肺部小結節的患者越來越多，在臨床工作中，經常會遇到多發肺小節的患者，而且從CT影像上看，多個肺小結節均考慮為同MIA、AIS或AAH。有文獻報道，雖然可以通過患者性別、年齡、肺部基礎疾病及腫塊大小、形態及生長速度初步判斷其良惡性[2-7]，但病理才是其診斷的金標準，對于多發肺小結節同樣有手術切除的指征。大多數患者均能耐受同側肺葉的多個肺段切除或楔形切除術，但對于既往有對側肺葉切除術或肺功能較差的患者，同時行多個肺段切除則需特別慎重。研究表明，非小細胞肺癌（NSCLC）和小細胞肺癌（SCLC）經根治性治療后出現再次患原發性肺癌的發病率，平均以每年1%和6%速度增長，即既往有肺癌病史的患者，再發原發性肺癌的機率遠高于原來無肺癌病史的人群。臨床上我們不時會遇到肺癌術后定期復查發現對側肺葉多發小結節的患者，其中有相當一部分患者的肺小結節從影像學上看，不考慮為轉移瘤，而傾向于原發的AIS、MIA或AAH。此外，還有一些既往因為支氣管擴張等原因行肺葉切除、有肺氣腫、慢性支氣管炎等基礎疾病的患者，定期復查發現多發肺小結節的患者。這些患者的肺功能較正常人差，如同期行多個肺段切除或肺楔形切除術，如何評估肺功能能否耐受？我們選擇5例既往有行右側單一肺葉切除術手術史的患者，通過3D數字肺軟件劃分肺段/亞段，精確定位肺小結節位置，并預測切除肺體積及對肺功能的影響，結果手術順利，患者術后恢復好，無呼吸功能不全出現，3D數字肺軟件在多發肺小結節術前劃規中的運用效果滿意。
多發肺小結節的手術要點之一是盡可能準確切除病變肺段，并盡可能行亞段切除，保留盡可能多的正常肺組織。多發肺結節行多肺段或肺楔形切除術，一般是先處理惡性可能性大的結節，如手術順利，肺損失小，估計可耐受切除更多的肺組織，再繼續處理余下的肺結節。3D數字肺軟件通過三維重建，自動劃分肺段，可實現肺小結節的精確定位，明確肺小結節的歸屬肺段/亞段。避免誤切、多切肺組織，避免因某一小結節定位不準確或切除范圍過大致肺損失過多，為不影響術后肺功能，而中止對其它肺小結節的手術，致使手術不徹底，肺小結節殘留。此外，通過三維重建和肺段自動劃分，可清楚地看到肺小結節在肺段中的位置，明確肺小結節是否位于某一亞段，如行亞段切除切緣是否足夠。對適合行亞段切除的病例，予行亞段切除顯然能保留更多的正常肺組織。
目前一般將術后FEV1（FEV1-ppo） < 0.8 L或1.0 L作為手術禁忌證，或將FEV1-ppo% < 術前FEV1的40%作為手術禁忌證[8-11]。本研究的病例即往已行右肺單一肺葉切除，因此我們比較保守地將FEV1-ppo < 1.0 L作為手術禁忌證。目前臨床上有一些簡單的公式預計術后肺功能，但這些公式都是以每個肺段或肺葉的通氣功能相等為基礎來設計的，使實際上每個肺段的體積是不等的，因此每個肺段的通氣功能也是不等的，按這些公式來計算FEV1-ppo不準確。通過3D數字肺軟件，可以準確計算出擬切除肺的體積，剩余肺占全肺體積的百分比。將術前患者FEV1乘以剩余肺占全肺體積的百分比，即可估算出術后的FEV1。從而相對準確、量化的評估患者對手術的耐受力。
需手術治療的肺小結節大多是MIA、AIS或AAH，患者對手術的預期與肺癌患者不同。肺癌的中位生存期是8～10個月，早期肺癌如不治療，可能只有幾個月的生存期，手術成功可能有部分患者能治愈，但大多數也只有幾年的生存期。但MIA、AIS或AAH患者，既使完全不治療，也有較長的生存期，特別是AAH患者，有可能終其一生也不會進展成肺癌。因此肺小結節患者對手術的預期都很高，既要達到治愈，也要避免手術并發癥。如術后肺功能不全影響生活質量，對患者來說手術也失去意義。因此手術的安全至關重要，精確定位肺內結節、縮小手術范圍、準確計算擬切除肺體積、估算術后FEV1、量化評估術后肺功能，對低肺功能儲備合并有多發肺內小結節的患者具有重要意義。
當然，本研究開發的3D數字肺軟件尚處在探索階段，仍有諸多不足之處。如軟件自動劃分出的肺段和計算出的肺體積與實際手術切下的肺段一致性如何；手術后早期、術后恢復期患者的FEV1有何變化，與3D數字肺軟件評估的術后FEV1相關性如何，均有待進一步的研究明確。