18F-FDG PET/CT實時導航技術對肺結節(jié)穿刺活檢的應用研究

鄧燕云，肖國有，王國棟，黃健，覃麗蘭，韋建林，蔣艷萍，柴華

1. 柳州市工人醫(yī)院 核醫(yī)學科，廣西 柳州 545000；2. 廣西醫(yī)科大學附屬腫瘤醫(yī)院 核醫(yī)學科，廣西 南寧 530021

引言

肺結節(jié)影像學表現(xiàn)缺乏特異性，診斷一直是臨床難點。因肺內結節(jié)位置及氣管水平的影響，支氣管鏡下肺結節(jié)活檢應用受限，近年來電子計算機斷層掃描（Computed Tomography，CT）引導經皮肺穿刺活檢在診斷肺結節(jié)方面應用廣泛[1]。隨著正電子發(fā)射計算機斷層顯像（Positron Emission Tomography，PET）/CT 設備的增多，PET/CT 在肺部結節(jié)診斷的價值研究越來越多，PET/CT 作為功能代謝與解剖結構影像結合的設備不僅可以對病灶進行解剖結構定位，而且同時可以反映病變的增殖活性，國內外有少數(shù)研究者在CT 引導經皮肺穿刺診斷肺結節(jié)時參照PET/CT 的圖像作相關報道[2-3]，但受呼吸偽影及體位的影響，參考價值受限。本研究通過應用后處理技術將患者穿刺前的PET圖像與穿刺定位時CT 圖像進行點對點融合從而實現(xiàn)實時多模態(tài)下引導經皮穿刺活檢來診斷肺結節(jié)，并與常規(guī)CT引導的病例對照研究，報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016 年1 月至2020 年1 月在我院接受常規(guī)胸部CT 檢查發(fā)現(xiàn)肺內結節(jié)且難以明確病變性質者共118 例，去除合并嚴重的心腦血管、肺氣腫等疾病及體質差無法耐受手術者，共60 例納入本研究，其中男32 例，女28 例，年齡48～81 歲，中位年齡65 歲。病灶直徑最小0.5 cm，最大3.3 cm，平均為1.9 cm。病灶位于右肺26 例：上葉14 例、中葉8 例、下葉4 例，左肺34 例：上葉20 例、下葉14 例，其中54 例獲得術后病理診斷，6 例臨床治療后隨訪12 個月以上病灶明顯縮小、消失后證實。

按照主要非處理因素配對將60 例患者分組，即按照肺結節(jié)大小相近（直徑差值<0.2 cm）、病變部位兩兩配對，每組編號1、2，共30 對，隨機分為多模態(tài)引導組和常規(guī)組，均由同一名具有5 年以上CT 引導穿刺經驗的醫(yī)師分別運用兩種方法穿刺活檢。

1.2 操作方法

多模態(tài)引導組患者根據1 周內的PET 圖像與穿刺活檢定位時的CT 平掃圖像或增強圖像進行融合確定活檢靶點，常規(guī)組患者采用常規(guī)CT 引導下穿刺活檢。

1.2.1 PET/CT顯像及穿刺定位掃描

多模態(tài)引導組均采用西門子Biograph mCT 系列的PET/CT 掃描儀，PET/CT 顯像方法及條件：禁食6 h 以上，測血糖、稱體重后，空腹血糖控制在8.1 mmmol/L 以下，經手背靜脈注射18F-FDG 5.5 MBq/kg，暗室靜臥1 h 顯像，掃描范圍包括整個肺部。CT 掃描條件：電壓120 kV、電流160 mA、螺距0.75、層厚5 mm，層間距2 mm。PET 掃描：平靜呼吸采集全身或肺部圖像，床位/3 min，共采集8～10 個床位，重建層厚2 mm，將圖像傳輸至西門子專用工作站進行圖像后處理。穿刺CT 定位：患者先行全肺部掃描，掃描條件：層厚1.25 mm，螺距1，管電壓80 kV，電流100 mA，將CT 定位圖像傳輸至工作站，與患者之前2 周內的PET 圖像進行點對點圖像融合及重建，根據病灶的部位、FDG 攝取程度綜合分析后確定穿刺靶點及體位，體表置定位柵，選定最佳活檢層面，結合設備激光定位線、定位柵及掃描床坐標參數(shù)，制定進針路徑、角度和深度，同時實時進行圖像點對點融合及校正進針角度。

1.2.2 常規(guī)CT引導下穿刺

常規(guī)組患者采用常規(guī)CT 引導下穿刺活檢，具體步驟：常規(guī)消毒、鋪巾、2%利多卡因局部麻醉后嚴格按照預設穿刺路徑、角度、深度穿刺，穿刺針為美創(chuàng)公司15 G×6.8 cm 同軸穿刺針。患者呼氣后屏氣，快速穿破胸膜達病灶后，CT掃描證實針頭到達靶點后退出針芯，用biopinc 16 G×10 cm或15 cm 全自動活檢槍切取1.3 cm 組織，取材滿意拔出穿刺針，加壓包扎，行全肺掃描了解有無氣胸、血胸等并發(fā)癥，嚴密觀察2 h，并囑患者平臥4 h。以10%福爾馬林固定標本，送病理行組織細胞學檢查。

1.3 觀察指標

觀察指標包括：① 首次穿刺成功率：首次進針即達到靶點并取材滿意；② 穿刺成功操作所用時間：患者擺定體位至穿刺完成所用總時間；③ 活檢針在肺內停留時間：進入及退出胸膜前后時間差；④ 并發(fā)癥發(fā)生率；⑤ 診斷準確率：依據手術病理或臨床治療后隨訪結果為最終診斷。

1.4 統(tǒng)計學方法

采用配對設計列表的精確檢驗方法，應用SPSS17.0統(tǒng)計軟件，計數(shù)資料用率表示，計量資料符合正態(tài)分布用x-±s表示，兩組方法穿刺的診斷效能評價應用非參數(shù)χ2檢驗或Fisher 精確概率法檢驗進行比較，計量資料采用配對t檢驗，所有統(tǒng)計學檢驗，均以P＜0.05 認為差異具有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 兩組穿刺結果比較

60 例患者中，多模態(tài)引導組與常規(guī)組穿刺靶點到位率均為100%。多模態(tài)引導組中29 例穿刺活檢的組織細胞學結果與手術后病理或臨床治療后最終診斷相符，1 例因取材組織過少無法作出明確病理診斷；穿刺活檢確定惡性腫瘤25 例如圖1，其中腺癌14 例、鱗癌5 例、轉移性腺癌4 例，小細胞癌2 例；良性病變4 例，其中結核病3 例（2 例為手術切除后病理證實，1 例抗結核治療后隨訪病灶縮小、纖維化證實）、炎性侵潤1 例（抗炎治療后隨訪病灶消失）；穿刺診斷符合率為96.67%。常規(guī)組中24 例CT 引導下穿刺活檢得到的組織細胞學結果與手術后病理或臨床治療后隨訪最終診斷相符，5 例因取材組織過少無法作出明確病理診斷，1 例穿刺過程中因出現(xiàn)氣胸、咳血，患者要求終止操作（手術后病理為肺腺癌），穿刺活檢確定惡性腫瘤18 例，其中腺癌11 例、鱗癌3 例、轉移性腺癌3 例、小細胞癌1 例；良性病變6 例，其中結核病5 例（4 例手術證實，1 例抗結核治療后隨訪病灶縮小、纖維化證實）、炎性肌纖維母細胞瘤1 例（手術證實）；穿刺診斷符合率為80.00%。兩組間首次穿刺成功率分別為50.00%（15/30）和16.67%(5/30)，組間比較差異有統(tǒng)計學意義（P<0.05）。詳見表1。

2.2 兩組平均穿刺進針次數(shù)比較

多模態(tài)引導組平均穿刺進針次數(shù)為1.566 次，低于常規(guī)組的2.000 次，差異具有統(tǒng)計學意義（t=3.067，P=0.002）。

2.3 兩組間穿刺時間比較

多模態(tài)引導組與常規(guī)組的活檢針在肺內停留時間分別為（5.63±1.71） min與（6.88±3.56） min，穿刺成功操作時間分別為（18.26±3.64）min與（19.86±4.19）min，組間比較差異均有統(tǒng)計學意義（P<0.05），見表2。

圖1 25例穿刺活檢確定惡性腫瘤圖像

表1 兩組間穿刺結果比較（%）

images/BZ_41_428_2123_462_2157.pngimages/BZ_41_506_2126_535_2155.pngimages/BZ_41_541_2125_575_2153.pngimages/BZ_41_599_2202_630_2231.png

2.4 兩種并發(fā)癥發(fā)生情況比較

多模態(tài)引導組并發(fā)癥發(fā)生率為6.67%（2/30），均為少量氣胸或穿刺區(qū)周圍少量滲血改變，未予處理，3 d 后CT復查吸收。常規(guī)組并發(fā)癥發(fā)生率為33.33%（10/30），其中發(fā)生氣胸者4 例（13.33%），肺組織壓縮均小于15%，未做特殊處理，3 d 后復查均完全吸收；肺內少量出血者6 例（20.00%），為穿刺區(qū)周圍少量滲出改變，未予處理。多模態(tài)引導組并發(fā)癥發(fā)生率低于常規(guī)組，差異有統(tǒng)計學意義（t=5.104，P=0.024）。

3 討論

3.1 18F-FDG PET/CT實時導航技術引導下穿刺活檢的優(yōu)勢

肺結節(jié)經皮肺穿刺活檢術是臨床病理活檢取材最常用的方法。目前，經皮肺穿刺活檢主要在X 線、B 超或CT引導下進行。X 線引導病灶定位精確度差；B 超引導僅適用于胸膜下病變；CT 密度分辨率高具有強大的圖像后處理功能，相對其他引導方法穿刺安全、微創(chuàng)、精準[4]，據文獻報道，CT 引導下肺結節(jié)經皮肺穿刺活檢的診斷準確率為77%～91.8%[5-8]。PET/CT 作為功能顯像和解剖結構影像的結合不僅可以反映肺病灶解剖結構情況，而且同時反應病灶代謝活性信息。近年來已有報道CT 引導下經皮穿刺活檢參考PET/CT 圖像用于惡性實體腫瘤定性及分期診斷[3,9-12]，相關報道肺結節(jié)穿刺準確率達85%～100%[10,12-13]。

本研究通過后處理技術實現(xiàn)CT 穿刺定位圖與患者2 周內檢查的PET 圖進行多模態(tài)同機融合精準定位，針對病灶活性最高區(qū)域進行穿刺，取得了總體穿刺成功率為100%，首次穿刺成功率及平均穿刺次數(shù)均較常規(guī)CT 引導穿刺法減少。同時多模態(tài)引導組活檢針在肺內停留時間為（5.63±1.71） min 及穿刺成功操作時間（18.26±3.64）min，較常規(guī)組（6.88±3.56）min 與（19.86±4.19）min 也明顯縮短。Cerci 等[14]回顧性對比PET/CT 引導（188 例）與CT 引導（146 例）下穿刺活檢診斷實體腫瘤的價值，結果顯示兩組穿刺成功率及并發(fā)癥并無顯著差異。CT 引導經皮肺穿刺活檢的并發(fā)癥主要為氣胸、肺出血、胸痛、針道轉移等，其中病變部位及深度、穿刺次數(shù)、穿刺針型號、病變周圍情況等因素與并發(fā)癥密切相關[15-17]。因此進針次數(shù)的減少及肺內進針停留時間的縮短使本研究中多模態(tài)引導組穿刺活檢并發(fā)癥發(fā)生率大幅減低。本研究通過后處理技術實時將患者之前檢查的PET 圖與穿刺定位時掃描的CT圖像點對點進行融合，減少了因呼吸偽影或體位改變代謝活性區(qū)匹配不精確，本組研究中多模態(tài)引導組穿刺法的穿刺診斷符合率達到96.67%，與丁勇生等[18]、Cornelis 等[19]報道結果一致。18F-FDG 是非特異性的顯像劑，在肺部病變診斷中，活動性結核、炎癥、結節(jié)病、寄生蟲病等均可引起攝取增高等假陽性，從而影響PET/CT 對肺部病變的定性診斷，但是對于協(xié)助引導經皮肺穿刺活檢確定穿刺靶點卻無影響，無論良惡性，均可突顯病灶內高代謝活性區(qū)域，為選擇穿刺靶點提供直接依據[20]。

3.2 18F-FDG PET/CT實時導航技術引導下肺結節(jié)穿刺活檢穿刺過程中技術要點

① 精確定位，盡量縮短PET/CT 檢查時間與穿刺時間間隔，防治病灶變化大影響融合精度；② 多模態(tài)融合前先參照之前PET/CT 及增強CT 圖像綜合選取穿刺靶目標，并對穿刺定位圖與PET 圖進行點對點精準校準，以準確反映病灶各部分代謝活性情況；③ 精準計劃，即穿刺前需精準測量靶目標距離皮膚進針點的距離、角度（水平角、垂直角、回轉角）并做好進針路線計劃；④ 盡量選取垂直進針點，垂直進針較斜角進針易掌握穿刺方向[21-23]；⑤ 縮短穿刺時間，盡量減少進針次數(shù)，縮短活檢針在肺內停留時間及穿刺操作時間，減少不必要的重復掃描及調針等。

本研究的不足之處：與傳統(tǒng)增強CT 引導穿刺相比，PET/CT 不能突顯病灶與肺血管的關系，穿刺時難以避免損傷血管，尤其對肺門和縱隔旁血管較多區(qū)域的病灶更為危險，因此有時需要結合增強CT 綜合確定穿刺路徑，提高穿刺的安全性。在肺結節(jié)病變診斷中PET/CT 存在一定假陽性或假陰性，炎癥、結核及良惡性腫瘤的SUV 存在重疊，尤其是在肺癌合并炎癥、結核或其他肉芽腫病變時極易誤導穿刺靶點的選擇，因此必要時需行多點穿刺以減少誤診的機會，另外因PET/CT 檢查費用昂貴，本技術只建議在前期做過PET/CT 的患者中推廣。

總之，18F-FDG PET/CT 實時導航技術引導下肺結節(jié)穿刺活檢更容易獲取滿意的病理標本，提高穿刺成功率，縮短穿刺時間，降低并發(fā)癥，是一種安全、微創(chuàng)、穿刺成功率高的技術。