三維可視化技術能較好地定性肺結節、精準定位肺結節、準確辨識肺內解剖結構、縮短手術時間、減少術中及術后并發癥，使胸腔鏡精準肺切除更加安全和高效，但部分醫院對三維重建技術的掌握仍有待提高。受三維打印的時間和經濟成本制約，該技術發展受到限制。未來隨著三維可視化技術在更多中心應用和改良，精準肺切除術的開展將更加廣泛。本文回顧了三維可視化技術在胸腔鏡下精準肺切除術中的應用進展。
引用本文： 岳陽, 辛華. 三維可視化技術在精準肺切除術中的應用進展. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2022, 29(2): 262-266. doi: 10.7507/1007-4848.202008034 復制
胸腔鏡肺外科技術在近 15 年發展迅速并在全球普及，已逐漸成熟并成為早期肺癌外科治療的首選[1-2]。早期肺癌肺段切除或亞肺葉切除在最大限度切除病灶并保護肺功能的同時，也取得了良好的長期預后[3-4]。隨著精準肺切除概念的深入，在肺葉切除向亞肺葉切除發展的過程中，對術者在目標腫瘤的定位，以及目標肺葉、肺段、支氣管、動靜脈及其分支、切緣的解剖辨認方面有著更高的要求[5]。
解剖學上肺段支氣管與相應動脈伴行，而肺靜脈走行于肺段之間構成潛在的段間平面。由于患者發育的個體化，支氣管及肺血管在解剖學位置上可能存在變異，術中血管損傷導致出血等危急情況的發生仍給胸外科醫生帶來了不小的挑戰。此外，術中結節定位困難或不能捫及則間接地增加了手術難度。為了減少術中可能出現的風險、準確定位結節以提高手術的安全性并實現精準切除，三維（three-dimensional，3D）可視化技術應運而生并蓬勃發展。這項數字化技術在口腔科、骨科、肝膽外科等的應用頗為廣泛，盡管目前在胸外科的應用也日益增多，但仍缺乏多中心、大數據的臨床應用研究。
在胸外科處理肺部腫瘤方面，3D 可視化技術將胸部 CT 平掃、增強 CT、磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）、CT 血管造影（CT angiography，CTA）等作為原始數據，通過計算機后處理得到構建后的 3D 成像并可以進行數據分析及模擬，通過相應操作可以對術區支氣管、血管的毗鄰關系透視化顯示。相較于解剖圖譜、手術視頻等二維視窗在大腦中的抽象記憶，這項技術使術者、患者對術區局部空間的理解更加透徹、直觀、具體，改善患者術前緊張心態，也有利于術前規劃和溝通[6]。本文將對肺結節、氣道、血管的 3D 可視化應用進行綜述，以期進一步促進該技術在胸外科的應用。
1 肺結節定位的三維可視化
肺結節的準確定位一直是胸外科醫師不斷探索的課題，目前 CT 引導 Hookwire 定位仍是最常用的方法[7]。術前 CT 引導下經皮肺穿刺美蘭定位、留置彈簧圈或 Hookwire 定位等技術可能存在醫源性損傷、美蘭彌散、留置標記物脫落、輻射暴露等問題，對定位過程中患者的配合、操作醫師的熟練程度和定位后的術前間隔時間有較高的要求；術中胸腔鏡下直接觀察胸膜凹陷或臍征、手指或器械觸摸定位等則過于依賴主觀經驗。雖然有文獻[8]指出距肺表面 2 cm 以內≥7 mm 的結節均可捫及，但對于術前未做穿刺定位或定位失敗的患者，在患側肺萎陷的情況下可能會造成結節切除不全或失敗，從而擴大切除范圍造成較大的肺功能損失和延長手術時間；電磁導航氣管鏡定位、熒光定位等由于造價昂貴，不利于推廣應用。這些方法對結節歸屬于哪個肺段以及安全切除范圍的確定并不十分準確[9]。
Zhang 等[10-11]利用 Bio3D 軟件對患者術前的 CT 進行 3D 重建，確定肺結節位置及胸壁解剖標志，應用 3D 打印技術為每例患者量身定做尼龍材質的定位導航模板，簡化了 CT 引導下 Hookwire 定位過程，減少了輻射暴露次數，并且定位效果和安全性并不遜于常規 CT 引導，有望打破經皮穿刺定位肺結節對 CT 掃描的依賴。有文獻[12-13]介紹了虛擬輔助肺測繪（virtual-assisted lung mapping，VAL-MAP）技術，該技術將術前 3D-CT 和虛擬支氣管鏡檢查相結合使標記更精確，通過透視引導支氣管鏡注入靛藍胭脂紅染料可降低出血或空氣栓塞的風險，并且多次注射染料可增加胸膜標記的準確性，幫助外科醫生在看不見或無法觸及小結節的情況下也能成功切除病灶。劉宇健等[14]利用顯影紗布中的顯影帶以 1 cm 的寬度相互交織，制成 10 cm×10 cm 的網格硅膠墊，將定位硅膠墊放置于預估的結節體表投影部位，利用 Mimics 軟件重建定位硅膠墊及肺結節的相對位置，證明基于體表網格和 3D 重建的肺小結節定位技術是安全、可靠的，降低了 CT 引導下經皮肺穿刺定位發生血氣胸的風險。
3D 可視化技術利用計算機軟件依據二維 CT 圖像建立 3D 模型，能直觀、準確地顯示肺結節的具體位置及形態，具有很高的應用價值并且前景廣闊，避免術前定位的副損傷，確保病灶切除的準確性，提高患者治療的依從性。
2 肺結節鑒別診斷的三維可視化
隨著人們對個人健康的重視程度日益增加以及胸部 CT 在體檢中的普及，肺結節檢出率呈上升趨勢。為了分析不同性質的孤立性肺結節在影像學有何表現，楊亮亮[15]對 134 例孤立性肺磨玻璃結節進行回顧性分析，得出結節直徑、血管集束征、胸膜凹陷征、分葉征是判斷結節良惡性的獨立影響因素。但由于多數結節的影像學特征不明顯，存在“異病同影或同病異影”的現象，因此肺結節的定性成為影響治療的重要因素。目前臨床上應用廣泛的纖維支氣管鏡檢查、肺穿刺活檢、痰脫落細胞學檢查等對肺結節進行術前定性的效果有限。術前如何相對準確地定性肺結節，是臨床醫生亟待解決的問題。肺結節在 3D 空間的體積增加多不對稱，因此 3D 重建處理后觀察更為精準和客觀[16]。由于 3D 可視化技術可以重建出肺結節的立體形態，對肺結節在二維平面可能重疊的征象加以區分，因此能較好地避免橫斷面判斷的誤差，更加清晰地顯示結節細微的影像表現，在肺結節的定性方面提供更多的影像學依據，有利于制定患者進一步的治療方案[17]。
姜云飛等[18]以 50 例孤立性肺結節患者為研究對象，利用 EBW4.5 軟件對 CT 圖像進行 3D 重建后處理，并聯合應用支氣管超聲下經引導鞘肺活檢術（endobronchial ultrasound transbronchial lung biopsy with guide sheath，EBUS-GS-TBLB）對結節活檢，比較二者聯合與常規 CT 平掃診斷孤立性肺結節的準確性，認為 CT 氣道 3D 重建對結節的血管集束征、分葉征、胸膜凹陷征等的顯示明顯優于胸部 CT 平掃；二者聯合應用明顯提高了惡性結節的診斷陽性率。李達等[19]的研究中，120 例孤立性肺結節患者依次進行增強 CT 掃描和基于最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）的 CT 數據 3D 打印，并行手術治療，對比兩種方法對孤立性肺結節良惡性的診斷價值，得出了 CT 數據 3D 打印在診斷準確率、靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值等方面優于 CT 增強掃描。許定華等[20]利用多平面重建（multiplanar reformation，MPR）技術分析了 115 例患者肺結節的圖像特征，同樣得出了 MPR 技術在肺結節定性的靈敏度、特異度、準確率、陽性預測值及陰性預測值等方面優于多層螺旋 CT（multi-slice spiral CT，MSCT）增強掃描。
雖然 3D 可視化技術在一定程度上提高了肺結節鑒別診斷的準確性，也表現出了優于 CT 增強掃描的諸多優勢，但仍存在些許局限：（1）需要影像科或胸外科醫生進行最終審校，效率有待提高；（2）醫生工作量的加大可能造成肺結節性質的誤判；（3）最終仍要依靠有創性檢查如胸腔鏡下活檢進行肺結節定性，對良性結節的患者造成創傷。因此隨著主觀的 3D 可視化技術與客觀的基于深度自我學習的計算機輔助診斷（computer-aided detection，CAD）技術的不斷發展，兩者聯合應用有望改善術前肺結節的精準診斷問題[21-22]。
3 支氣管、血管的三維可視化
由于部分結節與其所在目標肺段、支氣管、血管在 X 線或 CT 掃描時無法準確評估，因此專家共識建議應用 3D 可視化技術進一步精準評估，這項技術對術者對目標切除區域的解剖結構及空間位置關系的理解和對策是有益的[23]。
眾所周知，肺段支氣管可能存在一定概率的解剖變異，從而準確識別肺段支氣管成為了降低術后肺功能損傷、實現精準肺切除手術的重要環節。Tane 等[24]利用 Synapse Vincent 圖像分析系統將 74 例胸腔鏡肺段切除術患者和 74 例胸腔鏡肺葉切除術患者的術前和術后 6 個月的胸部 CT 數據進行 3D 重建，依據重建氣道的方向、直徑來計算支氣管通氣面積，比較目標肺葉、殘余肺葉和對側肺葉的體積，得出了切除范圍越大殘余肺功能下降越多、胸腔鏡肺段切除術較肺葉切除術更好地保留了肺功能的結論。
與肺葉切除術相比，早期肺癌如磨玻璃影（ground-glass opacity，GGO）所屬的肺段解剖變異更多，準確識別肺段解剖變異是外科醫生需要面臨的挑戰。Xue 等[25]的研究借助 3D Slicer 軟件 3D 重建了 36 例患者的 CT 數據，每例患者重建僅需 10～15 min，對比僅依據 CT 掃描行電視輔助胸腔鏡手術（video-assisted thoracic surgery，VATS）解剖性肺段切除術患者的臨床資料，認為 3D 重建可以直接測量血管、支氣管與 GGO 病變的 3D 關系及距離，有效把握手術切緣，提高了 VATS 肺段切除術的安全性和準確性。Liu 等[26]利用 Mimics 軟件對普通 CT 進行 3D 重建，證實 3D 打印和 3D-CT 在VATS肺段切除術中具有同等的效果且均優于常規 CT 組，術前模擬使用 3D 打印評估肺血管和支氣管分支模式使VATS肺段切除術更為安全和高效。
對于位置相對特殊的段間結節，精確識別并解剖肺段血管及相鄰肺段支氣管是手術成功的關鍵。Wu 等[27]利用 3D 重建支氣管造影和血管造影技術（three-dimensional computed tomography bronchography and angiography，3D-CTBA）準確定義段間結節，以受累段間靜脈為中心，將相鄰的兩個肺亞段作為一個切除單元，證實 3D 重建引導下的胸腔鏡聯合亞段切除能保留更多的肺實質，并能保證安全的切緣，是一種相對理想的手術方式。李波等[28]將混合現實技術（mixed reality，MR）和 3D-CTBA 技術相結合，通過術中佩戴 MR 眼鏡實時指導胸腔鏡下聯合肺段/亞段以及肺段聯合亞段切除術，得出了相似的結論。
術中可能出現的并發癥如血管損傷出血發生率為 2.9%～9.2%，其中以肺動脈及其屬支損傷最為常見且危急[2]。由于存在個體化差異，術前及術中對解剖變異的正確辨認，對明確術區血供情況、規避手術風險、保證手術安全具有重要意義，因此準確的術前規劃尤為重要。Smelt 等[29]對比了影像學技術如 CT、MIP、3D 重建體渲染（volume rendering）與 3D 打印技術在胸外科術前規劃中肺動脈識別方面的作用，認為 3D 打印技術可能更具優勢。She 等[30]應用 3D-CTBA 技術確定肺結節的位置及其與周圍血管和支氣管的關系，辨別解剖變異，設計合理的術前規劃和策略，術中結合 3D 電視輔助胸腔鏡手術（three-dimensional video-assisted thoracic surgery，3D-VATS）獲取 3D 手術視野，相比于傳統二維電視輔助胸腔鏡手術（two-dimensional video-assisted thoracic surgery，2D-VATS）減少了術中及術后并發癥，使手術過程更流暢。
對于同側二次手術患者，因前次手術對患側解剖結構的破壞、胸腔不同程度粘連，致使再次手術難度和風險增加，利用 3D 可視化技術可以將病灶及目標術區支氣管、血管的相對位置關系進行重建，有利于術者對目標區域的解剖辨認，提高手術安全性。
4 小結與展望
盡管 3D 可視化技術的應用在肺部手術微創化道路上起到了里程碑式的作用，但傳統靜態的 3D 可視化技術存在以下不足：（1）3D 重建對患者檢查時所得圖像有一定的要求，因胸部增強 CT 等檢查需要患者做吸氣屏氣的配合，如果源圖像因患者配合不佳出現偽影、屏氣不足出現遠端小氣道含氣不良或造影劑注入人體的時相把握不適宜等影響像素分布，那么后期處理重建的支氣管、血管勢必會出現誤差，影響重建質量；（2）肺的體積隨著呼吸運動而改變，患者檢查屏氣時肺屬于相對靜止狀態，而術中單肺通氣后出現患側肺萎陷，可能偏離正常的解剖位置；同時不同軟件對肺段的劃分可能不同，因此重建后的模型不能完全對應術中目標空間的實際感觀[31]；（3）3D 重建后的模型仍在二維視窗顯示，盡管可以通過平移、旋轉、放大、縮小等交互式體驗進行調控，但仍缺乏實體感覺，需結合 3D 打印技術或實體模型來實現對整體空間的建立和理解[26,32]；（4）3D 可視化軟件具有一定的操作難度，部分軟件不針對個人用戶且價格高昂，限制了其在更多臨床中心的應用。
為了打破傳統 3D 可視化軟件只能形成靜態模擬的局限，Tokuno 等[33]開發了一款 RPM（resection progress map）軟件，這款軟件可以根據患者特定的 CT 數據半自動生成虛擬動態圖像，能夠快速且準確地反映術中肺牽拉、切除等形變后的動態變化，可以實時指導手術進程。
未來對比度更高的造影劑的應用和影像采集技術的革新，以及計算機后處理軟件的更新，對 3D 重建圖像的質量將產生積極作用。3D 打印技術的平民化和高效化的研究，以及虛擬現實技術與 3D 可視化技術相結合，亦能加強術者對目標區域的整體感觀，應用前景廣闊，未來將進一步推動精準肺切除的發展。
利益沖突：無。
作者貢獻：岳陽負責撰寫和修改文章；辛華對文章的相關內容進行指導、審閱和修正。
胸腔鏡肺外科技術在近 15 年發展迅速并在全球普及，已逐漸成熟并成為早期肺癌外科治療的首選[1-2]。早期肺癌肺段切除或亞肺葉切除在最大限度切除病灶并保護肺功能的同時，也取得了良好的長期預后[3-4]。隨著精準肺切除概念的深入，在肺葉切除向亞肺葉切除發展的過程中，對術者在目標腫瘤的定位，以及目標肺葉、肺段、支氣管、動靜脈及其分支、切緣的解剖辨認方面有著更高的要求[5]。
解剖學上肺段支氣管與相應動脈伴行，而肺靜脈走行于肺段之間構成潛在的段間平面。由于患者發育的個體化，支氣管及肺血管在解剖學位置上可能存在變異，術中血管損傷導致出血等危急情況的發生仍給胸外科醫生帶來了不小的挑戰。此外，術中結節定位困難或不能捫及則間接地增加了手術難度。為了減少術中可能出現的風險、準確定位結節以提高手術的安全性并實現精準切除，三維（three-dimensional，3D）可視化技術應運而生并蓬勃發展。這項數字化技術在口腔科、骨科、肝膽外科等的應用頗為廣泛，盡管目前在胸外科的應用也日益增多，但仍缺乏多中心、大數據的臨床應用研究。
在胸外科處理肺部腫瘤方面，3D 可視化技術將胸部 CT 平掃、增強 CT、磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）、CT 血管造影（CT angiography，CTA）等作為原始數據，通過計算機后處理得到構建后的 3D 成像并可以進行數據分析及模擬，通過相應操作可以對術區支氣管、血管的毗鄰關系透視化顯示。相較于解剖圖譜、手術視頻等二維視窗在大腦中的抽象記憶，這項技術使術者、患者對術區局部空間的理解更加透徹、直觀、具體，改善患者術前緊張心態，也有利于術前規劃和溝通[6]。本文將對肺結節、氣道、血管的 3D 可視化應用進行綜述，以期進一步促進該技術在胸外科的應用。
1 肺結節定位的三維可視化
肺結節的準確定位一直是胸外科醫師不斷探索的課題，目前 CT 引導 Hookwire 定位仍是最常用的方法[7]。術前 CT 引導下經皮肺穿刺美蘭定位、留置彈簧圈或 Hookwire 定位等技術可能存在醫源性損傷、美蘭彌散、留置標記物脫落、輻射暴露等問題，對定位過程中患者的配合、操作醫師的熟練程度和定位后的術前間隔時間有較高的要求；術中胸腔鏡下直接觀察胸膜凹陷或臍征、手指或器械觸摸定位等則過于依賴主觀經驗。雖然有文獻[8]指出距肺表面 2 cm 以內≥7 mm 的結節均可捫及，但對于術前未做穿刺定位或定位失敗的患者，在患側肺萎陷的情況下可能會造成結節切除不全或失敗，從而擴大切除范圍造成較大的肺功能損失和延長手術時間；電磁導航氣管鏡定位、熒光定位等由于造價昂貴，不利于推廣應用。這些方法對結節歸屬于哪個肺段以及安全切除范圍的確定并不十分準確[9]。
Zhang 等[10-11]利用 Bio3D 軟件對患者術前的 CT 進行 3D 重建，確定肺結節位置及胸壁解剖標志，應用 3D 打印技術為每例患者量身定做尼龍材質的定位導航模板，簡化了 CT 引導下 Hookwire 定位過程，減少了輻射暴露次數，并且定位效果和安全性并不遜于常規 CT 引導，有望打破經皮穿刺定位肺結節對 CT 掃描的依賴。有文獻[12-13]介紹了虛擬輔助肺測繪（virtual-assisted lung mapping，VAL-MAP）技術，該技術將術前 3D-CT 和虛擬支氣管鏡檢查相結合使標記更精確，通過透視引導支氣管鏡注入靛藍胭脂紅染料可降低出血或空氣栓塞的風險，并且多次注射染料可增加胸膜標記的準確性，幫助外科醫生在看不見或無法觸及小結節的情況下也能成功切除病灶。劉宇健等[14]利用顯影紗布中的顯影帶以 1 cm 的寬度相互交織，制成 10 cm×10 cm 的網格硅膠墊，將定位硅膠墊放置于預估的結節體表投影部位，利用 Mimics 軟件重建定位硅膠墊及肺結節的相對位置，證明基于體表網格和 3D 重建的肺小結節定位技術是安全、可靠的，降低了 CT 引導下經皮肺穿刺定位發生血氣胸的風險。
3D 可視化技術利用計算機軟件依據二維 CT 圖像建立 3D 模型，能直觀、準確地顯示肺結節的具體位置及形態，具有很高的應用價值并且前景廣闊，避免術前定位的副損傷，確保病灶切除的準確性，提高患者治療的依從性。
2 肺結節鑒別診斷的三維可視化
隨著人們對個人健康的重視程度日益增加以及胸部 CT 在體檢中的普及，肺結節檢出率呈上升趨勢。為了分析不同性質的孤立性肺結節在影像學有何表現，楊亮亮[15]對 134 例孤立性肺磨玻璃結節進行回顧性分析，得出結節直徑、血管集束征、胸膜凹陷征、分葉征是判斷結節良惡性的獨立影響因素。但由于多數結節的影像學特征不明顯，存在“異病同影或同病異影”的現象，因此肺結節的定性成為影響治療的重要因素。目前臨床上應用廣泛的纖維支氣管鏡檢查、肺穿刺活檢、痰脫落細胞學檢查等對肺結節進行術前定性的效果有限。術前如何相對準確地定性肺結節，是臨床醫生亟待解決的問題。肺結節在 3D 空間的體積增加多不對稱，因此 3D 重建處理后觀察更為精準和客觀[16]。由于 3D 可視化技術可以重建出肺結節的立體形態，對肺結節在二維平面可能重疊的征象加以區分，因此能較好地避免橫斷面判斷的誤差，更加清晰地顯示結節細微的影像表現，在肺結節的定性方面提供更多的影像學依據，有利于制定患者進一步的治療方案[17]。
姜云飛等[18]以 50 例孤立性肺結節患者為研究對象，利用 EBW4.5 軟件對 CT 圖像進行 3D 重建后處理，并聯合應用支氣管超聲下經引導鞘肺活檢術（endobronchial ultrasound transbronchial lung biopsy with guide sheath，EBUS-GS-TBLB）對結節活檢，比較二者聯合與常規 CT 平掃診斷孤立性肺結節的準確性，認為 CT 氣道 3D 重建對結節的血管集束征、分葉征、胸膜凹陷征等的顯示明顯優于胸部 CT 平掃；二者聯合應用明顯提高了惡性結節的診斷陽性率。李達等[19]的研究中，120 例孤立性肺結節患者依次進行增強 CT 掃描和基于最大密度投影（maximum intensity projection，MIP）的 CT 數據 3D 打印，并行手術治療，對比兩種方法對孤立性肺結節良惡性的診斷價值，得出了 CT 數據 3D 打印在診斷準確率、靈敏度、特異度、陽性預測值、陰性預測值等方面優于 CT 增強掃描。許定華等[20]利用多平面重建（multiplanar reformation，MPR）技術分析了 115 例患者肺結節的圖像特征，同樣得出了 MPR 技術在肺結節定性的靈敏度、特異度、準確率、陽性預測值及陰性預測值等方面優于多層螺旋 CT（multi-slice spiral CT，MSCT）增強掃描。
雖然 3D 可視化技術在一定程度上提高了肺結節鑒別診斷的準確性，也表現出了優于 CT 增強掃描的諸多優勢，但仍存在些許局限：（1）需要影像科或胸外科醫生進行最終審校，效率有待提高；（2）醫生工作量的加大可能造成肺結節性質的誤判；（3）最終仍要依靠有創性檢查如胸腔鏡下活檢進行肺結節定性，對良性結節的患者造成創傷。因此隨著主觀的 3D 可視化技術與客觀的基于深度自我學習的計算機輔助診斷（computer-aided detection，CAD）技術的不斷發展，兩者聯合應用有望改善術前肺結節的精準診斷問題[21-22]。
3 支氣管、血管的三維可視化
由于部分結節與其所在目標肺段、支氣管、血管在 X 線或 CT 掃描時無法準確評估，因此專家共識建議應用 3D 可視化技術進一步精準評估，這項技術對術者對目標切除區域的解剖結構及空間位置關系的理解和對策是有益的[23]。
眾所周知，肺段支氣管可能存在一定概率的解剖變異，從而準確識別肺段支氣管成為了降低術后肺功能損傷、實現精準肺切除手術的重要環節。Tane 等[24]利用 Synapse Vincent 圖像分析系統將 74 例胸腔鏡肺段切除術患者和 74 例胸腔鏡肺葉切除術患者的術前和術后 6 個月的胸部 CT 數據進行 3D 重建，依據重建氣道的方向、直徑來計算支氣管通氣面積，比較目標肺葉、殘余肺葉和對側肺葉的體積，得出了切除范圍越大殘余肺功能下降越多、胸腔鏡肺段切除術較肺葉切除術更好地保留了肺功能的結論。
與肺葉切除術相比，早期肺癌如磨玻璃影（ground-glass opacity，GGO）所屬的肺段解剖變異更多，準確識別肺段解剖變異是外科醫生需要面臨的挑戰。Xue 等[25]的研究借助 3D Slicer 軟件 3D 重建了 36 例患者的 CT 數據，每例患者重建僅需 10～15 min，對比僅依據 CT 掃描行電視輔助胸腔鏡手術（video-assisted thoracic surgery，VATS）解剖性肺段切除術患者的臨床資料，認為 3D 重建可以直接測量血管、支氣管與 GGO 病變的 3D 關系及距離，有效把握手術切緣，提高了 VATS 肺段切除術的安全性和準確性。Liu 等[26]利用 Mimics 軟件對普通 CT 進行 3D 重建，證實 3D 打印和 3D-CT 在VATS肺段切除術中具有同等的效果且均優于常規 CT 組，術前模擬使用 3D 打印評估肺血管和支氣管分支模式使VATS肺段切除術更為安全和高效。
對于位置相對特殊的段間結節，精確識別并解剖肺段血管及相鄰肺段支氣管是手術成功的關鍵。Wu 等[27]利用 3D 重建支氣管造影和血管造影技術（three-dimensional computed tomography bronchography and angiography，3D-CTBA）準確定義段間結節，以受累段間靜脈為中心，將相鄰的兩個肺亞段作為一個切除單元，證實 3D 重建引導下的胸腔鏡聯合亞段切除能保留更多的肺實質，并能保證安全的切緣，是一種相對理想的手術方式。李波等[28]將混合現實技術（mixed reality，MR）和 3D-CTBA 技術相結合，通過術中佩戴 MR 眼鏡實時指導胸腔鏡下聯合肺段/亞段以及肺段聯合亞段切除術，得出了相似的結論。
術中可能出現的并發癥如血管損傷出血發生率為 2.9%～9.2%，其中以肺動脈及其屬支損傷最為常見且危急[2]。由于存在個體化差異，術前及術中對解剖變異的正確辨認，對明確術區血供情況、規避手術風險、保證手術安全具有重要意義，因此準確的術前規劃尤為重要。Smelt 等[29]對比了影像學技術如 CT、MIP、3D 重建體渲染（volume rendering）與 3D 打印技術在胸外科術前規劃中肺動脈識別方面的作用，認為 3D 打印技術可能更具優勢。She 等[30]應用 3D-CTBA 技術確定肺結節的位置及其與周圍血管和支氣管的關系，辨別解剖變異，設計合理的術前規劃和策略，術中結合 3D 電視輔助胸腔鏡手術（three-dimensional video-assisted thoracic surgery，3D-VATS）獲取 3D 手術視野，相比于傳統二維電視輔助胸腔鏡手術（two-dimensional video-assisted thoracic surgery，2D-VATS）減少了術中及術后并發癥，使手術過程更流暢。
對于同側二次手術患者，因前次手術對患側解剖結構的破壞、胸腔不同程度粘連，致使再次手術難度和風險增加，利用 3D 可視化技術可以將病灶及目標術區支氣管、血管的相對位置關系進行重建，有利于術者對目標區域的解剖辨認，提高手術安全性。
4 小結與展望
盡管 3D 可視化技術的應用在肺部手術微創化道路上起到了里程碑式的作用，但傳統靜態的 3D 可視化技術存在以下不足：（1）3D 重建對患者檢查時所得圖像有一定的要求，因胸部增強 CT 等檢查需要患者做吸氣屏氣的配合，如果源圖像因患者配合不佳出現偽影、屏氣不足出現遠端小氣道含氣不良或造影劑注入人體的時相把握不適宜等影響像素分布，那么后期處理重建的支氣管、血管勢必會出現誤差，影響重建質量；（2）肺的體積隨著呼吸運動而改變，患者檢查屏氣時肺屬于相對靜止狀態，而術中單肺通氣后出現患側肺萎陷，可能偏離正常的解剖位置；同時不同軟件對肺段的劃分可能不同，因此重建后的模型不能完全對應術中目標空間的實際感觀[31]；（3）3D 重建后的模型仍在二維視窗顯示，盡管可以通過平移、旋轉、放大、縮小等交互式體驗進行調控，但仍缺乏實體感覺，需結合 3D 打印技術或實體模型來實現對整體空間的建立和理解[26,32]；（4）3D 可視化軟件具有一定的操作難度，部分軟件不針對個人用戶且價格高昂，限制了其在更多臨床中心的應用。
為了打破傳統 3D 可視化軟件只能形成靜態模擬的局限，Tokuno 等[33]開發了一款 RPM（resection progress map）軟件，這款軟件可以根據患者特定的 CT 數據半自動生成虛擬動態圖像，能夠快速且準確地反映術中肺牽拉、切除等形變后的動態變化，可以實時指導手術進程。
未來對比度更高的造影劑的應用和影像采集技術的革新，以及計算機后處理軟件的更新，對 3D 重建圖像的質量將產生積極作用。3D 打印技術的平民化和高效化的研究，以及虛擬現實技術與 3D 可視化技術相結合，亦能加強術者對目標區域的整體感觀，應用前景廣闊，未來將進一步推動精準肺切除的發展。
利益沖突：無。
作者貢獻：岳陽負責撰寫和修改文章；辛華對文章的相關內容進行指導、審閱和修正。