肺部流域地形圖2.0原理、技術規范及臨床應用胸外科專家共識（2024版）_《中國胸心血管外科臨床雜志》

作者：

 鐘文昭 ¹ , 楊帆 ² , 胡堅 ³ , 譚鋒維 ⁴ , 楊學寧 ¹ , 蒲強 ⁵ , 蔣偉 ⁶ , 趙德平 ⁷ , 李鶴成 ⁸ , 閆小龍 ⁹ , 譚黎杰 ⁶ , 范軍強 ¹⁰ , 喬貴賓 ¹¹ , 聶強 ¹ , 康明強 ¹² , 吳衛兵 ¹³ , 張昊 ¹⁴ , 李志剛 ¹⁵ , 陳梓豪 ¹ , 高樹庚 ⁴ , 吳一龍 ¹ , 中國醫師協會胸外科分會 , 中國抗癌協會非小細胞肺癌專業委員會 , 中國研究型醫院學會胸外科學專業委員會 , 廣東省醫學會肺部腫瘤學分會

1. 廣東省醫學科學院南方醫科大學廣東省人民醫院廣東省肺癌研究所胸外科（廣州 510080）;
2. 北京大學人民醫院胸外科（北京 100044）;
3. 浙江大學醫學院附屬第一醫院胸外科（杭州 310003）;
4. 中國醫學科學院腫瘤醫院胸外科（北京 100021）;
5. 四川大學華西醫院胸外科（成都 610041）;
6. 復旦大學附屬中山醫院胸外科（上海 200032）;
7. 上海市肺科醫院胸外科（上海 200433）;
8. 上海交通大學醫學院附屬瑞金醫院胸外科（上海 200025）;
9. 空軍軍醫大學唐都醫院胸外科（西安 710038）;
10. 浙江大學醫學院附屬第二醫院胸外科（杭州 310009）;
11. 南方醫科大學珠江醫院胸外科（廣州 510280）;
12. 福建醫科大學附屬協和醫院胸外科（福州 350001）;
13. 江蘇省人民醫院胸外科（南京 210029）;
14. 徐州醫科大學附屬醫院胸外科（江蘇徐州 221000）;
15. 上海市胸科醫院胸外科（上海 200030）;

關鍵詞：

肺結節流域地形圖三維重建人工智能吲哚菁綠專家共識

DOI：

10.7507/1007-4848.202412023

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摘要 全文 圖表 視頻 參考文獻 施引文獻 補充材料

隨著低劑量CT篩查的普及以及高分辨率CT的廣泛應用，亞厘米級肺結節的檢出率顯著提高。如何在避免過度治療和延誤診斷的前提下，科學管理這些結節已成為臨床的重要課題。其中腫瘤實性成分占比<0.25、以磨玻璃影為主的肺結節尤為值得關注。這一人群的治療難點在于，如何在術中實現精準、完整切除結節的同時，最大限度地保留患者的肺功能。“流域地形圖”是一項基于大數據與人工智能算法的新技術。該方法利用常規劑量CT平掃的Dicom數據，結合微觀（22～24級）毛細血管網絡解剖分水嶺特征，通過特定紋理和形態生成高精度仿真肺亞段的自然分割平面。該技術在肺表面形成熒光流域邊界，與實際肺解剖結構高度擬合。通過分析結節與流域邊界的毗鄰關系，可實現結節的實時、可視化精準定位。這一創新性技術為術中肺結節定位與切除提供了全新的解決方案。本共識由國內四大學會牽頭，聯合相關領域的專家團隊，以臨床實際需求為導向，參考國內外相關指南與共識，經過多輪磋商、討論和投票最終形成。主要內容涵蓋了“流域地形圖”技術的理論基礎、適應證、操作流程、手術規劃細節及術后評估標準，旨在為目前正在或計劃開展熒光鏡下流域分析法肺結節切除術的臨床同行提供科學指導和探索方向。

引用本文： 鐘文昭, 楊帆, 胡堅, 譚鋒維, 楊學寧, 蒲強, 蔣偉, 趙德平, 李鶴成, 閆小龍, 譚黎杰, 范軍強, 喬貴賓, 聶強, 康明強, 吳衛兵, 張昊, 李志剛, 陳梓豪, 高樹庚, 吳一龍, 中國醫師協會胸外科分會, 中國抗癌協會非小細胞肺癌專業委員會, 中國研究型醫院學會胸外科學專業委員會, 廣東省醫學會肺部腫瘤學分會. 肺部流域地形圖2.0原理、技術規范及臨床應用胸外科專家共識（2024版）. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2025, 32(2): 141-152. doi: 10.7507/1007-4848.202412023 復制

隨著胸部CT掃描技術的廣泛普及，越來越多的肺結節可通過CT成像技術篩查和診斷。在各種手術方式中，肺局部切除（楔形切除/肺段切除）被認為是直徑<2 cm、腫瘤實性成分占比（consolidation tumor ratio，CTR）<0.25肺結節手術的優化選擇^[1]。準確定位肺結節則成為手術的關鍵，傳統方式包括CT引導下經皮穿刺定位［亞甲藍或吲哚菁綠（indocyanine green，ICG）注射定位、定位鉤等］^[2-3]。但對不適合 CT 引導下經皮穿刺定位的不可觸及肺結節定位，常用的標準肺段切除術耗時相對較長，與楔形切除術相比獲益不明確^[4]。因此，亟需更優化的手術方法，為惰性、緩慢生長且預后良好的肺結節患者提供更簡化、更高效的治療選擇。

人工智能（artificial intelligence，AI）平臺下的肺結節三維（three dimension，3D）可視化技術是一種用于顯示、描述和解釋肺結節及其周圍3D空間結構和解剖形態的工具。該技術利用計算機視覺算法處理影像數據，對肺組織、肺結節、肺內血管及支氣管等結構的形態及空間分布進行精確描述與解讀，直觀地呈現肺部解剖特征。這種技術為術前精準診斷及個體化手術方案的制定提供了重要的決策依據與參考。

基于流域分析的解剖性部分肺切除術是一種以病灶為核心，在確保切緣安全的前提下，僅切斷/阻斷靶動靜脈而不切斷段支氣管的改良創新肺結節定位技術，旨在克服傳統楔形切除存在的主觀性問題，也簡化了肺段切除的復雜步驟，可作為部分肺葉切除的有效補充。“流域地形圖”指根據肺部靶血管的微觀毛細血管網絡解剖分水嶺分割而成的具有特定紋理和形態的區域，根據術前規劃結節在流域地形的毗鄰關系，術中快速精準獲取結節所在位置。與穿刺定位技術相比，流域地形圖精準定位法因其可以在縱隔側肺表面、肺裂、肺底顯影立體流域邊界，提供了結節的可視化深度信息，使楔形切除術的適應證進一步擴充到肺內2/3區域，并使切除范圍可量化和規范化。本共識旨在對肺部流域地形圖指導下的肺精準切除術進行探討，為下一步推廣規范化肺部分切除術奠定基礎。

1 方法與證據

通過檢索PubMed、Web of Science以及中國知網等數據庫，搜集相關文獻和研究資料，結合國際現行臨床指南和各位專家豐富的臨床實踐經驗，制定本共識，旨在為正在開展或計劃實施熒光鏡下流域分析法切除肺結節手術外科治療的同道提供參考。本共識召開執筆專家討論會5次，修訂并最終定稿《肺部流域地形圖2.0原理、技術規范及臨床應用胸外科專家共識（2024版）》。

本共識的推薦級別為：

1A級：基于高水平證據：嚴謹的Meta分析或隨機對照試驗（randomized controlled trial，RCT）結果，專家組有統一認識。

1B級：基于高水平證據：嚴謹的Meta分析或RCT結果，專家組有爭議。

2A級：基于低水平證據，專家組有統一認識。

2B級：基于低水平證據，專家組無統一認識，但爭議不大。

3級：專家組存在較大爭議。

2 相關定義

AI輔助：AI在肺結節手術中的應用展現出巨大的潛在價值。AI技術可用于術前輔助診斷，幫助醫生更準確地評估肺結節的性質及其惡性概率，從而為手術切除范圍的科學決策提供依據^[5]。

混合現實（mixed reality，MR）技術：MR技術在肺小結節的精準定位與切除中發揮了重要作用，通過在現實場景中疊加虛擬信息，構建現實世界、虛擬世界與用戶之間的交互反饋回路，以增強用戶沉浸感^[6]。

熒光胸腔鏡：該技術通過在患者的胸腔內引入熒光染料或熒光標記物，然后使用熒光顯微鏡觀察這些標記物，以幫助醫師可視化并識別組織、血管或腫瘤等結構。熒光胸腔鏡的主要應用領域包括肺部手術如肺段切除術，以及肺小結節的定位和切除^[7]。

單孔3D胸腔鏡：僅需一個小切口進入胸腔，結合3D立體視覺成像，為早期周圍型肺癌的治療提供了精準的手術視野與操作便利。這種技術進一步提升了微創手術的效果和患者的術后恢復^[8-9]。

流域邊界仿真技術：基于CT的3D重建分析個體化肺部解剖變異及實際流域分水嶺解剖邊界。通過AI算法支持手術中基于肺部流域地形圖行精準肺結節切除，可高精度模擬肺結節的目標動靜脈流域的個性化獨特紋理（圖1），可視化肺結節與流域范圍之間的毗鄰關系。與國際上Mimics等主流3D重建軟件的傳統算法相比，肺部流域地形圖2.0算法克服了人工依賴性高、模型過于平直及精度較低的局限性，具有實時、全自動、高精度的優勢，進一步推動了肺結節手術的精準化與規范化。

圖1 隨三維重建深度的增加（7～20級），肺部自然段間平面（肺裂、段界、亞段界）自然浮現

a：在最低CT閾值為?336 HU時的血管提取層級（6～7級）；b：6～7級血管之間可以使用體素膨脹法或等距法線切割肺段，此時肺段邊界平直，精度低；c：在最低CT閾值為?780 HU時，葉間裂可被初級提取；d：在最低CT閾值為?844 HU時，葉間裂被完整提取，亞段間平面可被初級提取，血管層級20～24級；e：連通動靜脈分水嶺可以提取準確的亞段間平面

圖選項

1.	Carr SR, Schuchert MJ, Pennathur A, et al. Impact of tumor size on outcomes after anatomic lung resection for stage 1A non-small cell lung cancer based on the current staging system. J Thorac Cardiovasc Surg, 2012, 143(2): 390-397.
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3.	Li X, Xu K, Cen R, et al. Preoperative computer tomography-guided indocyanine green injection is associated with successful localization of small pulmonary nodules. Transl Lung Cancer Res, 2021, 10(5): 2229-2236.
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5.	吳階平醫學基金會模擬醫學部胸外科專委會. 人工智能在肺結節診治中的應用專家共識(2022年版). 中國肺癌雜志, 2022, 25(4): 219-225.Thoracic Surgery Committee, Department of Simulated Medicine, Wu Jieping Medical Foundation. Chinese experts consensus on artificial intelligence assisted management for pulmonary nodule (2022 version). Chin J Lung Cancer, 2022, 25(4): 219-225.
6.	馬永富, 李云婧, 張彤, 等. 混合現實技術輔助下肺小結節精準定位切除. 中華腔鏡外科雜志(電子版), 2019, 12(3): 179-181.Ma YF, Li YJ, Zhang T, et al. Accurate localization and resection of small pulmonary nodules assisted by mixed reality technique. Chin J Laparoscop Surg (Electron Ed), 2019, 12(3): 179-181.
7.	孫云剛, 張強, 王朝, 等. 熒光法在單孔胸腔鏡解剖性肺段切除術中識別段間交界線的可行性研究. 中國肺癌雜志, 2021, 24(11): 756-763.Sun YG, Zhang Q, Wang Z, et al. Feasibility investigation of fluorescence method in uniport thoracoscopic anatomical segmentectomy for identifying the intersegmental boundary line. Chin J Lung Cancer, 2021, 24(11): 756-763.
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10.	曾維華, 楊志峰, 程聲通. 流域水資源集成管理. 中國環境科學, 2001, 21(2): 173-176.Zeng WH, Yang ZF, Cheng ST. Integrated water resources management on river basin. China Environ Sci, 2001, 21(2): 173-176.
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16.	張楠, 陳星, 韓振中. 基于流域分析的解剖性部分肺切除術在早期周圍型肺癌治療中的應用. 中華實驗外科雜志, 2024, 41(3): 586-589.Zhang N, Chen X, Han ZZ. Application of the anatomical partial lobectomy based on "watershed analysis" in the treatment of early-stage peripheral lung cancer. Chin J Exp Surg, 2024, 41(3): 586-589.

《中國胸心血管外科臨床雜志》

肺部流域地形圖2.0原理、技術規范及臨床應用胸外科專家共識（2024版）

摘要 全文 圖表 視頻 參考文獻 施引文獻 補充材料

1 方法與證據

2 相關定義

3 脈管流域理論

3.1 動靜脈支配區域差異

3.2 流域分析概念

3.3 熒光胸腔鏡及手術導航儀

4 流域法精準肺切除術的適應證

5 肺部結節適合流域法精準肺切除術的范圍

6 手術過程

6.1 手術標準操作流程

6.2 對比常規定位方法，流域地形圖的優勢與不足

7 術后評估

1 方法與證據

2 相關定義

3 脈管流域理論

3.1 動靜脈支配區域差異

3.2 流域分析概念

3.3 熒光胸腔鏡及手術導航儀

4 流域法精準肺切除術的適應證

5 肺部結節適合流域法精準肺切除術的范圍

6 手術過程

6.1 手術標準操作流程

6.2 對比常規定位方法，流域地形圖的優勢與不足

7 術后評估

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