项目负责人简介：

吴卫兵，男，博士，主任医师，副教授，硕士研究生导师。江苏省人民医院大外科副主任、江苏省医学会胸外科分会副主任委员、海峡两岸医药卫生交流协会胸外科青委会副主任委员、江苏省抗癌协会肺癌专委会常务委员、江苏省研究型医院学会胸外科分会副主任委员。擅长肺、食管、纵隔等胸外科疾病的外科治疗。近十余年来，探索肺段切除术治疗早期肺癌的理论和技术，肺手术量近1000例/年。参与研发国际首个肺手术专用三维重建软件Deep Insight；以副主编身份编撰《胸腔镜肺段切除手术图谱》（2015年）、中英文版《胸腔镜肺亚段切除手术图谱》（2021年）；多次应邀在亚洲胸心外科年会、日本胸心外科年会、国际亚肺叶大会、中华胸心外科年会等国内外专业会议发言。以一作（并列一作）或通讯作者身份发表SCI论文20余篇，包括ATS、ASO、EJSO、Cancer letters等外科、肿瘤领域国际知名期刊；主持江苏省自然科学基金面上项目、省333人才工程项目、省六大人才高峰项目、省卫健委医学重点项目等课题。研究成果入选“2023年度江苏省（生物医药领域）十大科技进展”，获得江苏省医学科技奖一等奖、省卫健委医学新技术引进奖一等奖、二等奖等。

一、国内外研究现状和进展

近年来，大量回顾性研究及日本、美国两项大型前瞻性、多中心、随机对照临床研究（JCOG0802、CALGB140503）均表明：肺段切除术治疗肺外周2 cm以内非小细胞肺癌的远期预后不差于肺叶切除，并具有肺功能保护的优势。然而，传统的肺段切除术以肺段为单位进行解剖性切除，对位于肺段间、肺实质深部的早期肺癌仍有切缘不足和切除范围过大的缺陷。而据统计，约30%的肺结节位于肺段间或肺实质深部。本项目在传统肺段切除术的基础上，在国际上开创了“以亚段为单位”的肺段切除术，将解剖性肺切除的模式由肺叶、肺段向更小的呼吸单位：肺亚段、次亚段延伸，建立了早期肺癌个体化外科治疗体系，在确保安全切缘的基础上，最大程度地保留健康组织，更能有效协调安全切缘和切除范围的矛盾，最大限度保护患者肺功能。

二、项目研究方法

本项目所采用的主要研究方法包括：基于病例-对照研究，鉴定多个与肺癌遗传易感性相关的遗传变异位点，为无创筛查肺癌遗传易感高危人群提供了切实可用的分子标志物；基于回归分析筛选与肺癌诊断、淋巴结转移、胸膜侵犯等特征相关的影像组学特征，并采用机器学习、随机森林、列线图等方法建立预测模型；建立早期肺癌专病队列，基于生存分析评估项目组建立的新术式与传统手术治疗早期小结节肺癌患者的预后。

三、项目成果简介

肺癌是我国发病率及死亡率最高的恶性肿瘤。尽管CT的普及，使得大量早期肺癌得以发现，肺癌高危人群筛查、精准诊断及治疗仍面临“筛查、治疗不足”与“过渡医疗”问题。在精准医疗的时代背景下，亚肺叶切除术（肺段切除术与楔形切除术）逐渐成为早期小结节肺癌的主流术式。然而，亚肺叶切除（尤其是肺段切除）技术体系不成熟，且其对于肺功能保护的效果及肿瘤学疗效有待进一步评价。本项目组聚焦早期肺癌精准筛查与诊疗，建立了早期肺癌个体化外科治疗体系，主要创新成果如下：

（一）基于基因组学、影像组学，实现肺癌高危人群早期筛查、精准诊断与危险度分层，指导手术决策。

1.基因组学方面。首次通过整合基因表达相关的遗传变异，开展基因、通路富集分析，鉴定了9个肺癌易感性相关基因；首次揭示胚系遗传易感位点与肺癌体细胞变异的相互作用，为无创筛查肺癌遗传易感高危人群提供了切实可用的分子标志物。

2.影像组学方面。建立并优化计算机辅助肺结节识别系统3D CNN，灵敏度达93.09%，远超人工识别的50.22%，尤其是对于3-6 mm小结节的灵敏度仍达91%。每位患者仅需4秒，显著提高肺癌高危人群的筛查效率；国内首次整合CT形态学特征与直方图分析预测肺结节浸润性，准确性达88.1%；基于影像组学预测肺腺癌隐匿性纵隔淋巴结转移，准确性达91.1%。上述模型的建立与应用，实现早期肺癌精准诊断与危险度分层，本中心肺结节术后良性率由15%下降至5%，亚肺叶术后淋巴结转移率低于2%，精准筛选亚肺叶切除术获益人群。

（二）构建早期肺癌个体化外科治疗手术体系。

1.国内首创3D-CTA（肺血管、支气管三维重建）术前规划及术中导航系统，指导个体化精准切除，术中靶段动脉、支气管辨认准确率均超过90%；

2.创立“锥式肺段切除”手术理论，将所有种类肺段切除术简化为“锥尖”和“非游离锥面”的解剖性切除，深化了医生对个体化切除术的认知，加速普及应用；

3.开创“以亚段为单位”的肺段切除术，较原有的肺段切除术更能有效协调安全切缘和切除范围的矛盾；首次提出“肺段间结节”的概念，并提出“联合亚段切除术”的解决方案；平均切除亚段数由8.2个降至3.2个，最大限度保护患者肺功能。

（三）创新亚肺叶切除术系列关键技术。

1.创新性采用CT引导下亚甲蓝与Hook wire联合术前定位，指导胸腔镜下楔形切除术，联合定位时间21分钟，成功率近100%；

2.研发三维导航免穿刺定位技术，术前有创穿刺定位率由86%降至33%，避免穿刺引起的系列并发症；

3.创建“改良膨胀萎陷法”，精准界定肺段间平面，制定了段间平面界定标准，较其它技术准确、安全、经济，已成为国内主要技术规范。

团队应用该体系治疗早期肺癌7000余例，患者术后5年总生存率达99%。术后长期漏气并发症由国际上6.5%降至0.77%，术后住院时间由7天降至4天。项目组创立的理论和技术体系填补了多项国内空白，在国内外广泛推广应用，制定中国精准肺段切除术技术流程。代表性论文10篇，他引243次。编写了国内首部胸腔镜解剖性肺段切除手术专著，国际首部肺亚段切除手术专著。举办国内外培训班20余期，为目前唯一通过英格兰皇家外科学院认证的肺段切除术高级培训班，培训国内外胸外科医生千余名。

四、项目作用和意义

该项目以临床问题为导向，从患者的实际需求出发，深入挖掘科学问题，立足于临床转化应用，建立了中国人群肺癌高危人群筛查、精准诊断及个体化外科治疗为核心的一体化的早期肺癌诊疗方案，实现了早期肺癌患者的“高危筛查”、 “精准诊断”及“个体化治疗”。本项目的开展和实施避免了胸部CT的盲目筛查，提高了肺癌患者的诊断率和生存时间，提升了患者术后的生活质量、节约了社会医疗资源。

五、经验和心得

（一）肺癌的早筛、早诊、早治需多学科共同协作：肺癌的早筛、早诊、早治涉及多个学科，如健康管理（体检中心）、放射科、检验科、胸外科、呼吸科、放疗科、肿瘤科等。此外，诊疗所需医疗设备、手术器械、导航系统等硬件、软件设施的研发、升级有赖于医工交叉合作。本项目中，肺癌早筛、早诊部分，由胸外科医生与肿瘤分子流行病学、放射学领域专家密切合作完成；3D-CTA（肺血管、支气管三维重建）系统的研发，由胸外科医生与计算机专业领域专家共同协作完成。多学科团队的紧密协作是实现肺癌早筛、早诊、早治，改善患者预后的关键。

（二）任何技术方法都有一定的局限性，早期肺癌的精准诊疗需联合多种技术方法，并不断开发新技术、新方法：既往，肺叶切除术是治疗早期肺癌的标准术式，但肺功能损失较为严重，相当部分患者无法耐受。相较于肺叶切除，肺段切除在保证肿瘤学疗效的基础上，具有肺功能保护优势，正逐步替代肺叶切除，成为治疗外周早期肺癌的主要术式之一。然而，随着临床实践深入，肺段切除的局限性也逐渐凸显，对于肺实质深部、复杂位置肿瘤仍存在肺组织保护不足的问题。为此，我们开创了“以亚段为单位”的肺段切除术，较传统肺段切除术能够保留更多肺组织。然而，“以亚段为单位”的肺段切除术并非能够处理所有小结节肺癌，对于位置太深靠近肺门的小结节肺癌，仍无法较好地解决。目前，包括消融、立体定向放射治疗等非手术治疗方法的出现，为手术难以处理的特殊类型肺癌提供新的策略。

六、科研历程与花絮

（一）“改良膨胀萎陷法”的研发

由于肺段间并无肉眼可见的分界线，因此，段间平面的精准识别是肺段切除术的一大技术难点。既往，常采用萎陷法、膨胀法、喷射通气法、蝴蝶针法等进行段间平面的识别，但上述方法均存在较为明显的缺陷。如传统萎陷法，存在精准性差、腔镜下操作空间受限等缺陷；蝴蝶针法存在患者有空气栓塞风险、多个肺段或亚段联合切除时难以开展等不足。2011年开始，项目组探索和创新“改良膨胀萎陷法”精准界定肺段间平面，切断靶段血管和支气管后，以 20cm H2O正压通气患侧膨肺，待完全复张后恢复健侧单肺通气，待保留段完全萎陷呈暗红色，靶段部分萎陷保持部分膨胀呈粉红色，此时在胸膜上出现清晰可辨的膨胀-萎陷交界线。该方法具有：（1）肺段平面呈自然生理状态形状；（2）增大胸腔镜手术空间；（3）经济；（4）无需额外技术人员帮助等优点，受到国内外诸多专家的一致好评，已成为界定肺段间平面的标准方法之一。

（二）“以亚段为单位”的肺段切除术的创立

传统的肺段切除术以肺段为切除单位，而解剖上每个肺段可进一步分为2-3个肺亚段。2014年起，项目组开始探索肺亚段切除术治疗早期小结节肺癌。随着三维重建、导航系统的研发与应用，以及临床实践的深入，项目组意识到可在三维重建图像上，以结节为中心、切缘为保障、亚段为单位进行手术方案的设计，实现个体化精准外科治疗。2021年，我们在胸外科领域国际权威期刊、美国胸心外科学会官方杂志The Annals of Thoracic Surgery上首次提出“以亚段为单位”的解剖性亚肺叶切除术，在确保肿瘤安全切缘的前提下，最大程度地保留健康组织，保护患者肺功能。