随着影像技术的发展和普遍应用，肺结节检出率逐步提高[1]。在这些检出肺结节的患者中，大约有 1%～2% 的患者需接受手术治疗。以病灶为中心，肺亚段为手术单元的手术规划策略正逐步成为亚肺叶切除手术的核心手段[2-3]，而制定个体化手术方案时需要参照的重要因素之一就是肺结节位置。传统影像诊断中将肺分为上、中、下三野和内、中、外三带[4]，既往的亚肺叶切除手术适应证中提及的“外周结节”的概念也是基于传统影像诊断的概念。然而，随着三维重建技术的逐步成熟和广泛应用，传统影像学界定的外周结节在三维影像中可能并非位于外周，这种误判也会对当下提出的“精准治疗”的手术要求带来困扰。据此，本研究旨在分析二维和三维影像中肺结节位置分布的差异，探讨肺结节三维空间位置的定义方法及其在临床手术规划中的应用价值。
1 资料与方法
1.1 临床资料
选择 2018 年 12 月至 2019 年 12 月期间在南京医科大学第一附属医院完成亚肺叶切除手术的 105 例患者，纳入标准：肺结节病灶最大径≤2 cm，磨玻璃密度影（GGO）成分≥50%，肿瘤距切缘距离≥2 cm 或≥肿瘤直径，术中快速病理提示为原位腺癌（AIS）、微浸润腺癌（MIA）、贴壁或腺泡为主型肺腺癌。资料完整且患者及其家属签署知情同意。排除标准：三维重建影像未能显示四级支气管结构病例。
1.2 测量方法
（1）二维分区法：在二维图像中，分别将两侧肺纵行三等份，分为内、中、外三带，根据结节在 CT 图像中所处区域划分位置；见图1a。（2）三维分区法：在三维图像中，将结节所在肺叶支气管开口中心与结节中心连线，延伸该线至脏层胸膜轮廓，旋转三维图像，在该线段最长径视图中将线段三等份，从而确定出结节在肺中的内区、中区、外区位置；见图1b。（3）我们利用 RadiAnt DICOM Viewer 软件中的 3D 多平面重建（，）功能，同时观察冠状位、矢状位和横断位影像，先在横断位中定位到结节的位置，然后旋转坐标轴，在矢状位中出现该结节所在肺叶支气管开口时停止旋转，测量出结节所在肺叶支气管开口中心与结节中心的距离，以及该线延长至脏层胸膜的距离，计算出结节的外周比例，以此验证三维影像中位置判定的准确性；见图2。
图1
肺野内中外的划分
a：二维图像外带、中带、内带示意图；b：三维图像中外区、中区、内区示意图
图2
在 RadiAnt DICOM Viewer 软件中结节深度的测量方法
a：冠状位；b：横断位；c：矢状位
1.3 深度比定义
肺结节在肺野中的深度暂无明确且公认的定量表示方式，本中心提出以距肺门深度百分比作为判定标准，具体计算方法如下：在以 CT 数据三维重建的模型中，取结节所在肺叶的叶支气管开口中心为 O 点，取结节中心为 A 点，连接 OA 并向外延长，与脏层胸膜相交于 B 点，则 BA/BO 的数值可近似代表结节距离肺门的深度比，从 0 至 100.0% 表示结节由紧贴胸膜逐渐深入至肺门中心[5]；见图3。深度比 0～33.3%、33.4%～66.6%、66.7%～100.0% 的结节分别定义为外区、中区、内区结节。
图3
肺结节在三维图像中的深度比定义
取结节所在肺叶的叶支气管开口中心为 O 点，取结节中心为 A 点，连接 OA 并向外延长，与脏层胸膜相交于 B 点，则 BA/BO 的数值可近似代表结节距离肺门的深度比，从 0～100.0% 表示结节由紧贴胸膜逐渐深入至肺门中心
1.4 统计学分析
使用 SPSS 21.0 进行统计学分析。符合正态分布的计量资料以用均数±标准差（
±s）表示。计数资料以频数和百分比（%）表示，组间比较采用卡方检验或 Fisher 确切概率法。P<0.05 为差异有统计学意义。
1.5 伦理审查
本研究已通过南京医科大学第一附属医院伦理委员会审批，批准号：2019-SR-266。
2 结果
2.1 结节分布
在选取的 105 例病例中，结节所在肺叶位置分别为右上叶 30 例、右中叶 6 例、右下叶 19 例、左上叶 33 例、左下叶 17 例。在二维图像中，右上叶结节分布为内带 5 例（16.67%）、中带 11 例（36.67%）、外带 14 例（46.67%）；右中叶结节分布为内带 0 例（0.00%）、中带 2 例（33.33%）、外带 4 例（66.67%）；右下叶结节分布为内带 3 例（15.79%）、中带 7 例（36.84%）、外带 9 例（47.37%）。左上肺结节分布为内带 4 例（12.12%）、中带 12 例（36.36%）、外带 17 例（51.52%）；左下肺结节分布为内带 4 例（23.53%）、中带 5 例（29.42%）、外带 8 例（47.06%）。在三维图像中，右上叶结节分布为内区 0 例（0.00%）、中区 9 例（30.0%）、外区 21 例（70.0%）；右中叶结节分布为内区 0 例（0.00%）、中区 1 例（16.67%）、外区 5 例（83.33%）；右下叶结节分布为内区 1 例（5.26%）、中区 6 例（31.58%）、外区 12 例（63.16%）。左上肺结节分布为内区 0 例（0.00%）、中区 8 例（24.24%）、外区 25 例（75.76%）；左下肺结节分布为内区 1 例（5.88%）、中区 3 例（17.65%）、外区 13 例（76.47%）；见表1。
表1
二维和三维图像中肺结节位置分布情况
2.2 两种方法的比较
共有 30 例在两种位置判定方法中存在差异，其中右上肺 10 例、右中肺 1 例、右下肺 5 例、左上肺 8 例、左下肺 6 例。在各个肺叶中的具体差异见表2。汇总分析，1 例在二维中位于外带而在三维中位于中区，15 例在二维中位于中带而在三维中位于外区，10 例在二维中位于内带而在三维中位于外区，4 例在二维中位于内带而在三维中位于中区，一共有 25 例在二维中位于内带、中带的结节在三维中位于外区。两种方法在不同肺叶中判定的一致率分别为右上肺 66.67%、右中肺 83.33%、右下肺 73.68%、左上肺 75.76%、左下肺 64.71%，总体差异有统计学意义（P<0.05）。从各个肺叶来看，在右上肺（P=0.014）和左上肺（P=0.019）中两种方法差异具有统计学意义，而在右中肺（P=1.000）、右下肺（P=0.460）和左下肺（P=0.162）中差异没有统计学意义。
表2
二维和三维结节位置的比较
3 讨论
肺癌是世界上发病率和死亡率最高的癌种，近年来，随着低剂量螺旋 CT 的普及和广泛应用，早期肺癌的检出率日益提升[6-7]。目前，外科手术仍然是治疗早期肺癌的首选方式。自 1995 年 LCSG（Lung Cancer Study Group）研究结果发布，肺叶切除术一直被认为是肺癌治疗的标准方案[8-9]，而亚肺叶切除通常作为不能耐受肺叶切除患者的妥协性切除方案[10]。然而，越来越多的证据表明：在治疗Ⅰ期非小细胞肺癌时，亚肺叶切除术可以达到与肺叶切除术类似的肿瘤学功效，并可保留患者更多的肺功能[11-13]，但亚肺叶切除术的适应证一直是争议的焦点。美国国立综合癌症网络（National Co，ehensive Cancer Network，NCCN）指南提出 CT 显示为肺周围型非侵袭性病变（位于肺实质外侧 1/3），且病变直径<2 cm 的结节可行亚肺叶切除术[14]。然而，使用传统二维 CT 图像内带、中带、外带的三分法确定结节位置，并以此作为规划手术方式的依据并不完全准确，一部分在二维图像中位于内带、中带的结节实际上在三维图像中位于外周区域，此类病灶依然可以行亚肺叶切除术；见图4。因此我们提出使用深度比的方法在三维图像重新定义结节在肺内区、中区、外区的位置，从而更合理地进行术前规划，有利于确定最合适的手术方式。
图4
二维和三维分法的差异
a：二维判定在中带，实际靠肺尖；b：二维判定在中带，实际靠膈面；c：二维判定在内带，实际靠心缘面胸膜下
本研究结果表明，基于深度比的肺结节三维位置定义方法与传统二维定义方法存在差异，其中最为常见的是在二维影像中位于内带、中带的结节在三维影像中位于外周区域。此类结节在以传统位置划分方法进行手术规划时是排除于亚肺叶切除手术指征之外的，而通过三维影像深度比方法进行手术规划时，显示结节位于外区，使用如图1b 所示的智能切缘球规划技术确保了亚肺叶切除术的可行性和安全性。同时我们发现：虽然两种判定方法在一致率上有较大差异，并且整体的差异具有统计学意义，但从不同肺叶中来看，只有两肺上叶的判定差异具有统计学意义，而中叶和下叶的差异不具有统计学意义。一方面可能是因为病例数较少，另一方面可能与上、下肺解剖形态特征有关，上肺较为圆钝，形态受心包和膈面的影响较小，且上肺各级支气管间夹角较大，呈张开趋势，而下肺各级支气管间夹角较小，呈收拢趋势，位于下叶的结节往往涉及毗邻的多个肺段，肺段切除的规划与上叶相比相对更为困难。并且由于右中肺叶体积较小，在实际手术中通常不行亚肺叶切除术，因此右中肺的病例数很少，深度比方法在右肺中叶的应用也有待进一步研究。
在实际测量过程中我们还发现：虽然我们使用冠状位、矢状位和横断位标测方法验证了三维重建深度比的可靠性。但这两种测量方法仍存在相同的局限性。比如，当结节位于主动脉弓旁、肺裂附近或距离膈肌较近时，结节中心与所在肺叶支气管开口中心的连线的延长线至脏层胸膜的距离会比实际情况要长，甚至出现穿越肺裂的情况，从而导致结节外周比的测量误差，对结节位置的判断产生影响，因此本方法在特殊区域的测量使用需要结合实际情况。
综上所述，基于深度比方法在三维影像中判定肺结节位置的新方法具有重要临床意义和实用价值。该方法与传统二维影像三分区方法的差异对既往亚肺叶切除手术指征提出了新的考量。将二维和三维相结合，更准确地判定结节所处解剖区域，构建以病灶为中心、亚段为单位的术前规划策略，可以合理设计肺段、肺亚段、联合亚段等手术方案，在保证肿瘤学疗效的同时，尽可能多的保留患者的肺组织，具有重要临床意义。
利益冲突：无。
作者贡献：王俊负责论文总体设想和设计；李响负责数据整理和论文撰写；朱燚宁负责数据收集和统计分析；吴卫兵、朱全、袁梅负责论文部分设计；陈亮负责论文审阅与修改。
随着影像技术的发展和普遍应用，肺结节检出率逐步提高[1]。在这些检出肺结节的患者中，大约有 1%～2% 的患者需接受手术治疗。以病灶为中心，肺亚段为手术单元的手术规划策略正逐步成为亚肺叶切除手术的核心手段[2-3]，而制定个体化手术方案时需要参照的重要因素之一就是肺结节位置。传统影像诊断中将肺分为上、中、下三野和内、中、外三带[4]，既往的亚肺叶切除手术适应证中提及的“外周结节”的概念也是基于传统影像诊断的概念。然而，随着三维重建技术的逐步成熟和广泛应用，传统影像学界定的外周结节在三维影像中可能并非位于外周，这种误判也会对当下提出的“精准治疗”的手术要求带来困扰。据此，本研究旨在分析二维和三维影像中肺结节位置分布的差异，探讨肺结节三维空间位置的定义方法及其在临床手术规划中的应用价值。
1 资料与方法
1.1 临床资料
选择 2018 年 12 月至 2019 年 12 月期间在南京医科大学第一附属医院完成亚肺叶切除手术的 105 例患者，纳入标准：肺结节病灶最大径≤2 cm，磨玻璃密度影（GGO）成分≥50%，肿瘤距切缘距离≥2 cm 或≥肿瘤直径，术中快速病理提示为原位腺癌（AIS）、微浸润腺癌（MIA）、贴壁或腺泡为主型肺腺癌。资料完整且患者及其家属签署知情同意。排除标准：三维重建影像未能显示四级支气管结构病例。
1.2 测量方法
（1）二维分区法：在二维图像中，分别将两侧肺纵行三等份，分为内、中、外三带，根据结节在 CT 图像中所处区域划分位置；见图1a。（2）三维分区法：在三维图像中，将结节所在肺叶支气管开口中心与结节中心连线，延伸该线至脏层胸膜轮廓，旋转三维图像，在该线段最长径视图中将线段三等份，从而确定出结节在肺中的内区、中区、外区位置；见图1b。（3）我们利用 RadiAnt DICOM Viewer 软件中的 3D 多平面重建（，）功能，同时观察冠状位、矢状位和横断位影像，先在横断位中定位到结节的位置，然后旋转坐标轴，在矢状位中出现该结节所在肺叶支气管开口时停止旋转，测量出结节所在肺叶支气管开口中心与结节中心的距离，以及该线延长至脏层胸膜的距离，计算出结节的外周比例，以此验证三维影像中位置判定的准确性；见图2。
图1
肺野内中外的划分
a：二维图像外带、中带、内带示意图；b：三维图像中外区、中区、内区示意图
图2
在 RadiAnt DICOM Viewer 软件中结节深度的测量方法
a：冠状位；b：横断位；c：矢状位
1.3 深度比定义
肺结节在肺野中的深度暂无明确且公认的定量表示方式，本中心提出以距肺门深度百分比作为判定标准，具体计算方法如下：在以 CT 数据三维重建的模型中，取结节所在肺叶的叶支气管开口中心为 O 点，取结节中心为 A 点，连接 OA 并向外延长，与脏层胸膜相交于 B 点，则 BA/BO 的数值可近似代表结节距离肺门的深度比，从 0 至 100.0% 表示结节由紧贴胸膜逐渐深入至肺门中心[5]；见图3。深度比 0～33.3%、33.4%～66.6%、66.7%～100.0% 的结节分别定义为外区、中区、内区结节。
图3
肺结节在三维图像中的深度比定义
取结节所在肺叶的叶支气管开口中心为 O 点，取结节中心为 A 点，连接 OA 并向外延长，与脏层胸膜相交于 B 点，则 BA/BO 的数值可近似代表结节距离肺门的深度比，从 0～100.0% 表示结节由紧贴胸膜逐渐深入至肺门中心
1.4 统计学分析
使用 SPSS 21.0 进行统计学分析。符合正态分布的计量资料以用均数±标准差（±s）表示。计数资料以频数和百分比（%）表示，组间比较采用卡方检验或 Fisher 确切概率法。P<0.05 为差异有统计学意义。
1.5 伦理审查
本研究已通过南京医科大学第一附属医院伦理委员会审批，批准号：2019-SR-266。
2 结果
2.1 结节分布
在选取的 105 例病例中，结节所在肺叶位置分别为右上叶 30 例、右中叶 6 例、右下叶 19 例、左上叶 33 例、左下叶 17 例。在二维图像中，右上叶结节分布为内带 5 例（16.67%）、中带 11 例（36.67%）、外带 14 例（46.67%）；右中叶结节分布为内带 0 例（0.00%）、中带 2 例（33.33%）、外带 4 例（66.67%）；右下叶结节分布为内带 3 例（15.79%）、中带 7 例（36.84%）、外带 9 例（47.37%）。左上肺结节分布为内带 4 例（12.12%）、中带 12 例（36.36%）、外带 17 例（51.52%）；左下肺结节分布为内带 4 例（23.53%）、中带 5 例（29.42%）、外带 8 例（47.06%）。在三维图像中，右上叶结节分布为内区 0 例（0.00%）、中区 9 例（30.0%）、外区 21 例（70.0%）；右中叶结节分布为内区 0 例（0.00%）、中区 1 例（16.67%）、外区 5 例（83.33%）；右下叶结节分布为内区 1 例（5.26%）、中区 6 例（31.58%）、外区 12 例（63.16%）。左上肺结节分布为内区 0 例（0.00%）、中区 8 例（24.24%）、外区 25 例（75.76%）；左下肺结节分布为内区 1 例（5.88%）、中区 3 例（17.65%）、外区 13 例（76.47%）；见表1。
表1
二维和三维图像中肺结节位置分布情况
2.2 两种方法的比较
共有 30 例在两种位置判定方法中存在差异，其中右上肺 10 例、右中肺 1 例、右下肺 5 例、左上肺 8 例、左下肺 6 例。在各个肺叶中的具体差异见表2。汇总分析，1 例在二维中位于外带而在三维中位于中区，15 例在二维中位于中带而在三维中位于外区，10 例在二维中位于内带而在三维中位于外区，4 例在二维中位于内带而在三维中位于中区，一共有 25 例在二维中位于内带、中带的结节在三维中位于外区。两种方法在不同肺叶中判定的一致率分别为右上肺 66.67%、右中肺 83.33%、右下肺 73.68%、左上肺 75.76%、左下肺 64.71%，总体差异有统计学意义（P<0.05）。从各个肺叶来看，在右上肺（P=0.014）和左上肺（P=0.019）中两种方法差异具有统计学意义，而在右中肺（P=1.000）、右下肺（P=0.460）和左下肺（P=0.162）中差异没有统计学意义。
表2
二维和三维结节位置的比较
3 讨论
肺癌是世界上发病率和死亡率最高的癌种，近年来，随着低剂量螺旋 CT 的普及和广泛应用，早期肺癌的检出率日益提升[6-7]。目前，外科手术仍然是治疗早期肺癌的首选方式。自 1995 年 LCSG（Lung Cancer Study Group）研究结果发布，肺叶切除术一直被认为是肺癌治疗的标准方案[8-9]，而亚肺叶切除通常作为不能耐受肺叶切除患者的妥协性切除方案[10]。然而，越来越多的证据表明：在治疗Ⅰ期非小细胞肺癌时，亚肺叶切除术可以达到与肺叶切除术类似的肿瘤学功效，并可保留患者更多的肺功能[11-13]，但亚肺叶切除术的适应证一直是争议的焦点。美国国立综合癌症网络（National Co，ehensive Cancer Network，NCCN）指南提出 CT 显示为肺周围型非侵袭性病变（位于肺实质外侧 1/3），且病变直径<2 cm 的结节可行亚肺叶切除术[14]。然而，使用传统二维 CT 图像内带、中带、外带的三分法确定结节位置，并以此作为规划手术方式的依据并不完全准确，一部分在二维图像中位于内带、中带的结节实际上在三维图像中位于外周区域，此类病灶依然可以行亚肺叶切除术；见图4。因此我们提出使用深度比的方法在三维图像重新定义结节在肺内区、中区、外区的位置，从而更合理地进行术前规划，有利于确定最合适的手术方式。
图4
二维和三维分法的差异
a：二维判定在中带，实际靠肺尖；b：二维判定在中带，实际靠膈面；c：二维判定在内带，实际靠心缘面胸膜下
本研究结果表明，基于深度比的肺结节三维位置定义方法与传统二维定义方法存在差异，其中最为常见的是在二维影像中位于内带、中带的结节在三维影像中位于外周区域。此类结节在以传统位置划分方法进行手术规划时是排除于亚肺叶切除手术指征之外的，而通过三维影像深度比方法进行手术规划时，显示结节位于外区，使用如图1b 所示的智能切缘球规划技术确保了亚肺叶切除术的可行性和安全性。同时我们发现：虽然两种判定方法在一致率上有较大差异，并且整体的差异具有统计学意义，但从不同肺叶中来看，只有两肺上叶的判定差异具有统计学意义，而中叶和下叶的差异不具有统计学意义。一方面可能是因为病例数较少，另一方面可能与上、下肺解剖形态特征有关，上肺较为圆钝，形态受心包和膈面的影响较小，且上肺各级支气管间夹角较大，呈张开趋势，而下肺各级支气管间夹角较小，呈收拢趋势，位于下叶的结节往往涉及毗邻的多个肺段，肺段切除的规划与上叶相比相对更为困难。并且由于右中肺叶体积较小，在实际手术中通常不行亚肺叶切除术，因此右中肺的病例数很少，深度比方法在右肺中叶的应用也有待进一步研究。
在实际测量过程中我们还发现：虽然我们使用冠状位、矢状位和横断位标测方法验证了三维重建深度比的可靠性。但这两种测量方法仍存在相同的局限性。比如，当结节位于主动脉弓旁、肺裂附近或距离膈肌较近时，结节中心与所在肺叶支气管开口中心的连线的延长线至脏层胸膜的距离会比实际情况要长，甚至出现穿越肺裂的情况，从而导致结节外周比的测量误差，对结节位置的判断产生影响，因此本方法在特殊区域的测量使用需要结合实际情况。
综上所述，基于深度比方法在三维影像中判定肺结节位置的新方法具有重要临床意义和实用价值。该方法与传统二维影像三分区方法的差异对既往亚肺叶切除手术指征提出了新的考量。将二维和三维相结合，更准确地判定结节所处解剖区域，构建以病灶为中心、亚段为单位的术前规划策略，可以合理设计肺段、肺亚段、联合亚段等手术方案，在保证肿瘤学疗效的同时，尽可能多的保留患者的肺组织，具有重要临床意义。
利益冲突：无。
作者贡献：王俊负责论文总体设想和设计；李响负责数据整理和论文撰写；朱燚宁负责数据收集和统计分析；吴卫兵、朱全、袁梅负责论文部分设计；陈亮负责论文审阅与修改。
