近年来，肺癌的发病率和死亡率持续上升^[1-2]。目前，临床实施CT引导下微波消融治疗肺癌越来越广泛^[3-4]。但是，传统介入消融方法主要由横断面图像定位引导，缺少Z轴方向的观察，且穿刺针又无角度指示，依靠术者经验徒手进针，因此存在着定位不准确，穿刺路径不好把控，需反复CT扫描观察，患者受照射剂量较大。同时由于微波针穿刺靶点不够准确，产生部分病灶消融不完全等问题。而基于CT的三维导航技术^[5]行肺癌介入消融治疗可以三维立体规划手术路径，从而精准穿刺，提高治疗效果。

1 材料与方法 1.1 研究对象

选取潍坊市人民医院2019年8月—2021年12月92例行肺癌介入消融术的患者，癌灶直径均≤3 cm，其中男56例、女36例；年龄26～85（62.86 ± 11.08）岁；实体结节76例、磨玻璃结节（GGN）16例。92例患者随机进行三维数字化导航微波消融术或传统CT引导下微波消融术,分为三维导航组和传统组，2组依据肿瘤位置、大小（轴位最大径差值≤2 mm）及微波消融条件不同两两配对，共46对。2组病例一般信息，差异无统计学意义（P > 0.05）（见 表1）。

纳入标准：胸部CT平扫显示肺癌直径≤3 cm者；通过病理诊断为非小细胞肺癌结节者；术前检查凝血功能正常，抗凝药物治疗的患者术前停药至少7 d，且复查凝血功能正常；本研究经医院伦理委员会批准，所有患者或家属均知情同意。

排除标准：依从性较差者；因肺癌位置靠近大血管等重要脏器，经评估消融治疗存在危险性者；患有其他恶性肿瘤不能手术；心、肝、肾等器官功能差不耐受手术者。

1.2 设备器材及软件

德国西门子Somatom Definition公司的64层螺旋CT；科研团队设计研发的三维数字化导航仪；南京长城医疗设备有限公司的微波治疗仪、微波消融针（XR-A1608W规格、XR-A1815W规格）；图像处理软件；体表定位器；注射器（5 mL）；麻醉剂（2%利多卡因）；其他一次性手术及消毒用品。

1.3 三维数字化导航组 1.3.1 MSCT立体定位获取三维坐标数据

依据肿瘤位置选择体位，固定栅格定位器，进行胸部CT扫描并进行薄层重建，通过MPR技术进行多平面、多方位观察与评估肺肿瘤及与周围组织的关系，可在斜冠状面、斜矢状面、斜横断面中进行分析，三维规划手术路径（图1），按照距离最短、血管最少、穿刺靶点最佳的原则优化手术方案，以此选取最佳皮肤穿刺点并规划最优进针路径，标记皮肤穿刺点位置及获取三维进针角度及穿刺深度，固定三维数字化导航仪。

1.3.2 微波针的经皮穿刺及消融术

术前消毒、铺巾、局麻，调整机械臂位置，将微波针三维角度调整到与术前规划一致，在同一呼吸时相下按规划距离进针，CT扫描确定微波针到达靶点（图2），连接微波治疗仪：直径 < 1 cm采用1.6 mm微波针，频率2 450 MHz，功率30 W，消融3 min；1 cm≤直径 < 2 cm采用1.8 mm微波针，频率2 450 MHz，功率50 W，消融3 min；2 cm≤直径≤3 cm采用1.8 mm微波针，频率2 450 MHz，功率60 W，消融5 min。

1.3.3 术后处理

术后进行CT扫描，消融区域表现为片状磨玻璃阴影，阴影区域超过原肿瘤边缘0.5～1.0 cm，则结束消融治疗，退针同时电凝穿刺针道以防止种植转移。术后对患者实施心电监护、对症处理。同时仔细观察有无并发症,评价术后疗效。

1.4 传统CT引导组

依据肿瘤位置选择体位，固定栅格定位器，进行CT扫描获取图像，规划微波针穿刺靶点、方向及深度。术前常规消毒铺巾及局麻。依据术者的经验及术前规划，徒手进行穿刺，估计进针角度，CT扫描反复调整进针方向，至微波针顺利到达肺肿瘤靶点，连接微波消融仪，消融条件同三维导航组。消融完毕退针时电凝针道避免种植转移。术后CT扫描检查有无并发症并及时对症治疗。

1.5 观察指标

1）手术时间；2）体积CT剂量指数（CTDI_vol）；3）微波针穿刺次数；4）术中并发症发生率；5）术后病灶控制情况：根据射频消融治疗肺癌专家共识（2018版）^[6]，以术后4～6周复查胸部CT时病灶大小为基准线，记录术后6个月时病灶的大小进行比较，应用WHO疗效判定标准评估^[7],其中肿瘤消失为完全缓解(complete response,CR), 肿瘤消退≥50%为部分缓解(partial response,PR), 肿瘤增大 < 25%或减少 < 50%为病情稳定(stable disease, SD)，肿瘤增大≥25%或新增病灶为病情进展(progressive disease,PD), 总治疗有效率 = (CR + PR)/总例数×100%。

1.6 统计学分析

应用SPSS 25.0统计软件，计数资料用率表示，使用卡方检验；计量资料进行正态性检验，符合正态分布用 $\bar x \pm s $ 表示，使用t检验。检验水准为α = 0.05。

2 结　果 2.1 手术时间、微波针穿刺次数、CTDI_vol比较结果

三维导航组与传统组手术时间分别为（30.07 ± 6.36）min 、（47.20 ± 9.65）min ，穿刺次数分别为（1.72 ± 0.69）次、（7.13 ± 3.00）次，CTDI_vol分别为（11.16 ± 2.20）mGy 、（26.67 ± 8.72）mGy，见表2。

2.2 术中并发症发生率

三维导航组并发症5例，发生率为10.87%，气胸3例、出血2例；传统组并发症16例，发生率为34.78%，气胸9例、出血7例，见表3。

2.3 术后病灶控制情况

术后6个月,三维导航组CR 18例，PR 25例，SD 2例，PD 1例，有效43例。传统组CR 7例，PR 26例，SD 6例，PD 7例，有效33例，见表4。如图3传统组右肺上叶肿瘤术后1月表现为厚壁空洞，6月病灶范围增大，疗效评价为PD；如图4三维导航组左肺下叶肿瘤术后3月病灶较术时范围减小，6月病灶转为条索，疗效评价为CR。

3 讨　论

微波消融治疗肺癌是利用高温引起肿瘤及周边组织凝固坏死来达到杀死肿瘤细胞的目的^[8]。目前，临床常用超声、CT引导下行微波消融治疗,也有使用MRI引导的报道^[9]，超声引导受气体干扰，多应用于实质脏器如肝脏的介入手术引导^[10]，MRI引导则受图像采集时间较长^[11]、穿刺器械的不相容性等影响，因此CT引导因其图像分辨率高成为常用的手段。

3.1 传统CT横断面引导下肺癌介入消融术的局限性

①术者通常在CT横断面上了解肿瘤及周围组织的关系并规划进针路径，形成肿瘤的平面记忆，缺少Z轴方向上的信息，使术者对肿瘤了解不全面，因而对肿瘤靶点把控的准确性大幅度降低。②进行路径规划时，为规避穿刺横断面中路径上的骨骼、血管、叶间裂等重要组织解剖结构，大多数术者通过经验来计数横断面层数，判断该路径大致倾斜角度，因而获取的路径信息不精确。③CT横断面引导下术者徒手操作，进针角度及进针距离度完全依赖术者积累的经验估计，这种不确定因素使术中需反复CT扫描、多次穿刺来调整进针方向，直至最后针尖到达或接近靶点，花费大量时间，患者接受的CT辐射剂量上升，同时也增加了并发症发生率^[12]。本研究传统组手术时间较长，术中气胸、出血发生率为34.78%。④综合以上因素，消融针穿刺时达不到术前规划的靶点分布要求，使消融范围覆盖不完全，治疗不彻底，增加病灶进展及复发的可能性，造成预后不佳。

3.2 基于CT的三维数字化导航介入消融治疗的优势 3.2.1 三维立体规划手术路径

CT引导下三维数字化导航肺癌介入消融术前采用三维立体规划的方式，使得手术路径最优化选择与全方位风险评估，来获取数字化、个性化的手术路径。术前通过呼吸训练，保证进针与规划时在同一呼吸相中，不同部位的病灶采取不同的呼吸时相来获取最佳的病灶观察方位，例如本研究中双肺下叶的病灶采取吸气相来扩充肺容量，使肺下野充分伸展，进针的可选择范围增加，可充分躲避重要解剖结构。规划路径时利用MPR在任意位置、角度下观察肿瘤的空间位置信息及周围重要解剖结构的情况，使得横断面上难以躲避的重要的解剖结构，通过斜矢状位、斜冠状位、斜水平位的角度倾斜来规划一条最合适的进针路径，此路径避免了肿瘤周围以及进针路径中肺动静脉、叶间裂、大血管、骨骼的遮挡，同时三维数字化导航仪的机械臂则严格地按照此路径三维角度及深度进针，大大地提高了进针路径的精准性、安全性。

3.2.2 一次性穿刺成功率大幅提升

三维数字化导航肺癌介入消融术实施过程中，调整机械臂的空间位置，对应皮肤穿刺点，按规划路径的角度及深度进针，由机械臂夹持控制消融电极针的空间姿态，大多数患者一次性穿刺成功，避免反复穿刺，使手术操作对肺组织的损害达到最小值。本研究中三维导航组穿刺次数明显减少，一次性穿刺成功率较高。

三维导航组介入消融术中微波针穿刺误差因素：①术前呼吸训练不够到位，使得穿刺与规划时呼吸时相不同，造成路径偏差；②部分患者扫描结束后挪动体位，皮肤穿刺点移位，从而改变穿刺路径；③术前麻醉不够全面，进针时患者由于疼痛从而抽动，造成进针偏差；④由于柔韧针尖斜面角度影响及在穿刺过程中会受到组织的侧向力，穿刺时针道位置及角度产生误差^[13]。

3.2.3 辐射剂量小

CTDI_vol常作为CT剂量的检查指标^[14]，高低反映了辐射剂量的大小。CT引导下实施三维数字化导航肺癌介入消融术，严格按术前规划的三维角度及深度精准穿刺到达靶点，避免反复CT扫描观察微波针实时位置，减少扫描次数，因此患者接受的CT辐射剂量相应大幅降低，从而减少对患者的损害。相关研究表明射线可导致小胶质细胞激活,从产生一系列病理生理变化^[15]，另有研究证实射线可导致基因突变, 进而引起肿瘤性疾病并最终形成癌症^[16]，所以减少术中辐射剂量非常必要。

3.2.4 远期疗效佳

基于CT的三维数字化导航介入消融术依据数字化、科学化、个性化的手术路径精准进针，减少微波针穿刺的次数，降低穿刺对健康肺组织的损害，准确到达病灶的靶点部位，消融范围覆盖并超过肿瘤组织，全面杀灭肿瘤细胞，提高介入消融术的治疗效果。本研究中三维导航组的治疗有效率93.48%显著高于传统组71.74%。

综上所述，基于CT的三维数字化导航技术辅助行肺癌介入消融术，实现了数字化、最优化、个性化的手术路径规划，由机械臂控制消融电极针的空间姿态，实现精准穿刺，可以在较短的时间、较小的辐射剂量下，获得较好的介入治疗效果。