VATS术中3D虚拟切除预测肺功能

背景：肺癌仍然是癌症死亡率的主要原因。对于早期非小细胞肺癌（NSCLC），电视辅助胸腔镜手术（VATS）解剖性切除（肺叶切除或肺段切除）是标准治疗。然而，手术的安全性在很大程度上取决于患者的肺储备功能。传统的预测方法，如肺段计数规则，由于未考虑肺通气区域异质性，预测误差高达20-30%。

研究设计：这是一项前瞻性、多中心、纵向队列研究。研究计划纳入60名符合VATS解剖性切除条件的患者。患者将分为两组：

1. VATS肺段切除组（n=30）
2. VATS肺叶切除组（n=30）

方法：

1. 术前评估：手术前30天内，所有参与者将接受高分辨率薄层（1毫米）胸部CT扫描和标准肺功能测试（PFT）。

2. 三维虚拟切除：使用Synapse 3-D软件，重建患者特异性解剖模型。研究者将进行“虚拟切除”模拟，标记计划切除区域。系统将计算计划切除通气肺容积分数（pRVLVF），该分数基于良好通气肺组织（CT衰减值-950至-700 HU）定义。

3. 手术过程：患者将根据临床指征接受标准VATS肺叶切除或肺段切除。

4. 术后随访：术后3、6和12个月进行肺功能测试。术后6个月和12个月进行随访CT扫描，以评估结构重塑。

目标与分析：

主要目标：验证基于pRVLVF的预测模型的准确性。主要终点是术后3个月预测FEV1的平均绝对误差（MAE），目标精度为MAE < 180毫升。

次要目标：

1. 评估术后6个月和12个月的长期预测准确性。
2. 使用线性混合效应（LME）模型，调整年龄、BMI和吸烟史，量化残余肺的“代偿系数”（CC）。
3. 评估术后并发症对功能恢复曲线的影响。

本研究旨在为胸外科手术风险评估和决策制定建立一种精确、可及且动态的工具。