猪的解剖生理结构以及疾病发生机理与人较为相 似^[1]，小型猪因体积小，易于饲养和管理等优点而被广泛 应用研究。用小型猪作为活体动物培训模型，能开展复 杂技术培训以及新术式的探索，让受训者掌握一次与人 体手术类似的经验^[2-4]。在肝胆外科高级培训及新术式 的开展方面，小型猪是最佳活体动物模型。但肝脏的解 剖结构复杂，小型猪肝脏分叶多，与人体肝脏还存在一 定的差异，使得外科医生在培训过程中因不熟悉小型猪 肝脏解剖结构而造成不必要的出血。因此，为提高培训 的有效性，有必要对小型猪肝脏进行解剖结构的研究。 已有研究报道西藏小型猪和普通小型猪肝脏管道结构 的铸型标本^[5-6]，但是铸型标本没有周围软组织结构，无 法显示管道与软组织的空间位置关系，因为并不能给受 训者一个非常有效的参考。此外，目前还未见五指山小 型猪肝脏铸型标本及三维数字化建模的报道。

鉴于此，本研究拟对灌注后的小型猪肝脏进行 CT扫描，利用获得的CT数据进行三维重建，清晰立 体地显示肝内管道结构在肝脏软组织内分布走形情 况，并进行培训术式的虚拟设计，旨在为肝切除术培训提供解剖结构参考。

取新鲜的保留肝门和小段下腔静脉的五指山小型猪（体质量24.4 kg）肝脏，用生理盐水冲洗肝内管道，排 尽淤血。用25%过氯乙烯乙酸乙酯溶液混合氧化铅灌 注肝总动脉和胆总管，氧化铅浓度为8 g/100 mL。分别 隔0.5、1、1.5、2 h补灌注1次，共补注4次。肝总动脉共 灌注填充剂约6 mL，胆总管共灌注填充剂约15 mL，其 中约有10 mL进入胆囊。福尔马林防腐固定24 h，用牙 脱材料（自凝牙脱粉100 g：自凝牙托水100 mL）混合氧 化铅快速灌注下腔静脉和门静脉，氧化铅浓度为6 g/ 100 mL，门静脉共灌注牙托材料约20 mL，下腔静脉共 灌注牙脱材料约38 mL。牙托材料固化后，去除各个管 道的玻璃插管，清除肝脏表面杂质

将灌注好的标本利用东芝64排螺旋CT进行断层 扫描，获得的断层图像数据以DCIOM格式保存。扫描 参数：扫描电压120 kV，电流20.00 mAs，矩阵512*512，层厚为0.980 mm。将数据导入三维重建软件 Mimics14.0（Materialise 公司，比利时）中，用软件中的 “选定阈值”“编辑蒙板”“剖切”等功能分割肝静脉、门静 脉、胆管、肝动脉，并进行三维重建。用重建三维模型进 行多种术式的虚拟切割，显示肝脏断面管道结构与周围 软组织空间位置关系。

将CT扫描后的标本放入浓盐酸中进行腐蚀，约1 周后取出标本用自来水冲洗，修剪末梢管道结构。

铸型标本轮廓较饱满，末梢细密，修剪后的标本可 显示门静脉、肝静脉的5~6级分支，肝动脉、胆管的3~4 级分支（图 1A、B）。

图 1(Figure 1)

图 1 五指山小型猪的肝脏铸型标本 Figure 1 Cast specimen of the liver of Wuzhishan mini-pig. Blue is the hepatic vein, yellow the portalvein, pink the hepatic artery, and green the biliary tract. A: Visceral view;B: Diaphragmatic view.

重建后的三维模型立体感强，可清晰显示肝静脉、 门静脉的3~4 级分支，肝动脉、胆管的2~3 级分支（图 2A、B），与铸型标本比较，三维数字化模型显示的管道 分级数比铸型标本少，其管道结构分布走行情况与铸型 标本相同。

虚拟切割左半肝、肝左外侧叶外1/3肝组织，可清晰 显示肝断面的管道结构与周围软组织的空间位置关系 （图 3A、B）。

图 2(Figure 2)

图 2 五指山小型猪的肝脏三维重建模型 Figure 2 3D reconstruction model of the liver of Wuzhishan mini-pig. Blue is the hepatic vein, yellow theportal vein, red the hepatic artery, and green the biliary tract. A: Visceral view; B: Diaphragmatic view.

图 3(Figure 3)

图 3 五指山小型猪虚拟肝切除术及其断面 Figure 3 Virtual hepalobectomy and the resection image of Wuzhishan mini-pig. A: Virtual left liver resection and the resection image showing the spatial relationship between the vasculature and the liver parenchyma; B: Virtual 1/3 left lateral lobectomy and the resection image.

肝脏内部管道结构错综复杂，术中稍有不慎就 会导致出血。在应用活体五指山小型猪进行高级腹腔 镜肝切除术培训过程中，有必要对小型猪肝脏的内 部管道结构进行研究。管道铸型技术是传统的显示管 道结构的重要方法，其能显示的最小分支的直径可达到 0.2 mm^[7]。但是铸型标本的肝脏软组织结构已被腐蚀 掉，只保留其内部的管道结构，无法直观立体地显示管 道结构与软组织之间的空间位置关系，无法给受训者提 供有效的参考，同时，管道铸型标本也无法进行后期的 虚拟手术模拟。

三维重建技术是构建三维的、虚拟的、可调控的可 视化模型，在医学诊断、手术规划、整形及假肢外科等方 面有广泛的应用，通过对三维模型进行缩放、旋转和虚 拟切割等，外科医生可以多角度、多层次进行观察和分 析^[8-12]。在肝脏外科方面，预先对病人肝脏进行三维数 字化研究，能明显提高外科医生术中解剖定位能力，缩 短手术时间、有效防止术中出血等并发症的发生^[13-15]。 因而，本研究采用三维数字化技术为受训者提供小型猪 肝脏解剖结构参考模型。

有研究表明小型猪肝内管道结构变异较少见^[16]，因 而本研究仅灌注1个肝脏用于铸型标本的制作及三维 数字化模型的构建。对灌注后的五指山小型猪肝脏标 本进行CT扫描，所获数据进行三维重建，成功的重建出 了肝实质、肝内胆道系统、肝动脉、门静脉以及肝静脉。 其中肝静脉、门静脉显示3~4级分支，肝动脉和胆管显 示2~3级分支。由于三维数字化模型是根据肝脏CT数 据重建而成，重建模型精细程度受CT扫描参数及重建 软件等因素影响，因而本数字化模型显示的管道结 构分级比铸型标本少，但是数字化模型管道结构分布走 行情况与铸型标本相同。由于肝脏手术及肝切除培训 中，3 mm以下管道均可以用超声刀封闭^[17]，因而此模型 能够满足培训需求。

本研究中，用不同颜色分别显示肝脏的四套不同管 道，将肝脏软组织结构设置成透明，可以清晰显露肝脏 内部管道结构与肝脏软组织的空间位置关系，在计算机 中可将模型进行放大缩小、隐藏显示目标管道以及任意 角度旋转，可使受训者多层次、多角度地了解小型猪的 内部解剖结构。此外，此三维数字化模型可以进行各种 相关肝脏手术方式的虚拟切割，将肝实质设置成非透 明，可以清晰地显示各管道结构在肝断面的位置分布，受训者进行特定术式培训前、培训中均可观察三维模型 内管道的整体分布情况及重要管道在肝断面的位置分 布，做到心中有数，提高术中重要管道的定位能力，从而 避免损伤。我们选择了临床上比较简单的左半肝切除 术及左外侧叶切除术进行虚拟切割设计，并与培训手术 中真实肝脏切面相比较，两者空间位置关系基本一致。 相信受训者通过参考此三维数字化模型，可以帮助他们 提高培训效果。