食管异物最常见的类型之一为食源性异物，异物卡顿部位通常最多见于食管入口，其次为食管中段第二狭窄处，发生于食管下段者比较少见[1].发生食管异物卡顿后如不及时处理，可引起多种并发症，严重者危及生命，因此术前明确异物卡顿部位、异物的形状大小、食管损伤程度对食管异物的诊断及治疗有重要意义[2].当前，诊断食管异物最常用的检查方法为 X 线平片、食管吞钡棉及 CT 三维重建，前两者的敏感性和特异性均较差，后者虽有较高的准确性，但由于它附属于大型 CT 设备，只为临床医师提供二维图像信息，无法进一步导出进行可视化手术研究。故笔者采用数字三维重建技术对临床 18 例复杂食管异物患者 CT 图像进行三维重建，并做手术方案设计及可视化食管异物取出手术预演，有助于复杂食管异物的诊断及治疗。现报告如下。
　　
　　1、资料与方法。
　　
　　1. 1 一般资料。
　　
　　2010 年 11 月至 2012 年 12 月我院收治 18 例复杂食管异物患者，其中男 11 例，女 7 例，年龄 24 ~79 岁。18 例患者均有明确异物史，伴有吞咽疼痛、异物感，部分患者颈胸部疼痛症状明显。食管异物为鱼刺 5 例，动物碎骨 4 例，假牙 3 例，硬币 3 例，枣核2 例，竹筷 1 例。异物位于颈段食管 11 例，中段食管 4例，下段食管 3 例。发病时间 3 h ~4 d.
　　
　　1. 2 患者 CT 数据的采集。
　　
　　18 例患者均行 64 排 CT扫描及三维重建进一步明确诊断。具体采集方法及CT 扫描参数详见文献[3].
　　
　　1. 3 数据分割原理及三维重建方法。
　　
　　采用动态自适应区域生长法对目标感兴趣区进行分割[4].将采集的18 例复杂食管异物患者 CT 原始数据传输至南方医科大学数字医学临床中心，导入至自主开发的腹部医学图像三维可视化系统对该患者 CT 图像中的食管异物、主动脉、腔静脉、门静脉、胃肠、肝、胆、胰、脾等重要脏器分别进行分割及三维重建。
　　
　　1. 4 手术策略的选择及可视化手术研究。
　　
　　通过对 18例患者三维模型放大、缩小，旋转等多方位观察，将周围器官透明化，清楚地了解食管异物与周围器官及大动脉、静脉的关系，经过详细分析后，制定详细的手术方案及手术并发症的应对预案； 然后将患者食管异物三维模型导入可视化手术平台进行复杂食管异物取出手术的预演。在该平台中，按照术前制定方案反复进行可视化手术演练，最后进行临床手术，利用可视化手术研究指导临床手术，结合术中所见，评价数字三维重建技术在复杂食管异物诊断及治疗的应用价值。
　　
　　2、结果。
　　
　　2. 1 三维重建结果。
　　
　　自主研发的腹部医学图像三维可视化系统重建模型显示，食管异物与周围重要脏器、血管关系立体、明确。以 1 例误吞一根长约 18 cm 的一次性竹筷患者为例，重建后三维模型显示，腹腔脏器形态逼真，竹筷与食管、胃、肝、胆、胰、脾、双肾等结构及毗邻关系 较 CT 后处理工作站 MPR 重建图显示更加立体、清楚； 将下腔静脉透明化后，清晰地显示竹筷由食管右后壁穿出。
　　
　　2. 2 可视化手术演练结果。
　　
　　对患者三维模型详细地进行术前评估，制定相应的手术预案，并按照手术预案，进行可视化手术演练； 手术组医生通过反复的术前演练，熟悉患者解剖及手术流程，最后按照既定的手术预案进行临床手术。
　　
　　2. 3 手术结果。
　　
　　18 例患者均成功取出食管异物，其中 8 例患者经电子胃镜引导下钳出食管异物，5 例患者经硬质食管镜取出，3 例患者经左颈胸锁乳突肌前缘切口切开食管取出异物，1 例患者取右胸后外侧切口取出异物，1 例罕见竹筷异物患者经腹正中切口取出竹筷 .临床手术过程与可视化手术预案基本一致，术中配合默契，出血少，术后患者恢复良好，未出现严重并发症。
　　
　　3、讨论。
　　
　　食管异物多见于儿童、老年人、智力低下及精神病患者，多因进食匆忙、注意力不集中或老年人口内感觉欠灵敏而咽下鱼刺、骨头或义齿等，或吸毒者故意吞入金属类螺钉、刀片等。其中，吞入一次性竹筷非常罕见。食管异物病史不清、卡顿时间过长、尖锐异物刺入食管管壁引起卡顿甚至穿孔、向外退出困难等情形称为复杂食管异物。复杂食管异物存留时间过长、嵌顿等均可引起明显的炎症反应，甚至食管穿孔、脓肿形成、纵隔感染等。尖刺的异物（ 如鱼刺、长针、筷子等）手术前，必须明确异物尖端与食管壁的关系[5].如异物穿出食管壁，刺破主动脉可发生致命性大出血，是食管异物最严重的并发症。
　　
　　食管异物绝大多数可以在胃镜或食管镜直视下取出，但如果异物形态特殊，如刀片、骨片、义齿等边缘锐利，带钩、带刺的异物，极易在食管生理狭窄处嵌顿或刺入食管壁内，不可以勉强尝试经食管镜取出，以免加重食管壁损伤，甚至引起食管穿孔； 如嵌顿较紧的异物，多次在食管镜下取出均未成功或异物造成食管穿孔，引起纵隔和胸腔感染者，均应积极行外科手术取出异物。根据食管异物位置的不同，有 3 种不同的手术入路： 上段异物取左颈胸锁乳突肌前缘切口，中段异物取右胸后外侧切口，下段异物取左胸后外侧切口或腹部切口。
　　
　　复杂食管异物进行成功的外科治疗，预防严重并发症，术前了解食管异物的特征、位置和周围脏器的毗邻关系，进行详细的术前可行性评估尤为重要。MPR三维重建图客观、准确，可显示食管异物与周围结构毗邻关系，但立体感较差，色彩单调，不利于区分不同组织，而且由于它附属于大型 CT 设备上，不开放给临床医师操作，无法导出进行可视化手术研究。因此，笔者利用自主开发的腹部医学图像三维可视化系统对我院18 例食管异物患者 CT 图像中的食管异物及腹腔脏器进行三维重建，真实再现食管异物的大小、形态、位置、方向及与周围重要器官、大血管的立体关系，评估异物特性，选择不同的辅助器械或手术入路，为食管镜或胃镜取出、颈侧切开或开胸手术术前评估提供了一种新的评估手段，合理选择手术方式。本组中的 1 例极为罕见的患者，食管异物为一次性竹筷，吞服后患者出现持续性上腹痛，当地医院第 1 次剖腹探查未发现竹筷，第 2 次剖腹手术未能取出竹筷，遂关腹后转至我院。
　　
　　入院后笔者运用数字三维重建技术发现竹筷由贲门右后壁穿出，刺入腹主动脉与下腔静脉之间，进行细致的术前可行性分析，制定多种手术预案： （ 1） 经过详细分析患者腹腔三维模型，发现食管已穿孔，且一次性竹筷尖端紧贴腹主动脉右侧壁，筷子的轻微移位可能导致腹主动脉的破裂，故笔者放弃经食管镜取出方法； （ 2）由于竹筷由贲门右后壁穿出，插入腹膜后腹主动脉、下腔静脉及门静脉之间，筷子紧贴腹主动脉壁，手术重点为避免竹筷伤及腹主动脉造成致命性大出血，经腹入路暴露竹筷尖端并加以保护，优于经胸入路； （ 3） 经详细分析患者三维重建模型，发现竹筷向上移动可能导致食管破裂，向下移动则可能损伤腹主动脉导致致命行大出血，故可尝试经胰腺上方暴露竹筷中下段，用剪刀离断竹筷中下部，分 2 段取出竹筷； 如未能离断竹筷，可尝试将胰腺向下牵拉后抬高竹筷尖端由胰腺前方取出竹筷； （ 4） 如术中意外损伤主动脉，则需立即用手指按压止血，然后向近端分离，阻断血流后再进行修补。经过笔者详细多方案的术前评估及可视化手术预演后，进行临床手术，临床手术过程与术前可视化手术预案基本一致，手术顺利将竹筷取出，未损伤腹主动脉、下腔静脉及门静脉； 此外，笔者通过可视化手术的反复演练，手术组医生熟悉患者解剖，熟练手术步骤，临床手术过程中的配合默契，减少手术时间，避免了手术过程中损伤重要的血管、器官。
　　
　　综上所述，数字三维重建模型形态逼真，与临床患者完全符合，且可多方位旋转，多方向、多角度了解食管异物与大血管、周围重要脏器的解剖关系，有助于手术的可行性评估； 术前进行食管异物取出手术预案的设计及可视化预演，有助于手术方式的选择，手术步骤的熟悉，减少手术失误，缩短手术时间。
　　
　　参考文献：
　　
　　[1] 田勇泉，孙爱华。 耳鼻咽喉科学[M]. 6 版。 北京： 人民卫生出版社，2004: 264 -266.
　　[2] AKAZAWA Y,WATANABE S,NOBUKIYO S,et al. The man-agement of possible fish bone ingestion[J]. Auris Nasus Larynx,2004,31（ 4） : 413 - 416.
　　[3] FANG Chi - hua,HUANG Yan - peng,CHEN Mian - ling,et al.Digital medical technology based on 64 - slice computed tomographyin hepatic surgery[J]. Chin Med J,2010,123（ 9） : 1149 - 1153.
　　[4] 陆仁枝，宋志坚，唐厚君。 CT 序列图像分割的实现及分割结果的重建[J]. 计算机工程，2003,29（ 13） : 152 -154.
　　[5] 郭志强，杨运俊，贾明辉，等。 复杂食管异物的薄层 CT 特征分析[J]. 实用医学杂志，2010,26（ 3） : 423 -425.

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