肺部結節性病變穿刺活檢中輔助引導定位技術的臨床運用新進展

鄧燕云，韋建林，覃麗蘭，黃曉琪

肺結節是指直徑小于3 cm 的實性或亞實性結節，常規影像良惡性鑒別困難，穿刺活檢是臨床術前獲得病理的主要手段。近年來隨著細針穿刺針裝置的不斷發展、肺部影像診斷及病理細胞技術不斷更新，肺穿刺活檢技術日益完善。目前，肺結節穿刺活檢主要在X 線、超聲、螺旋計算機斷層掃描（computer tomography,CT）、正電子發射計算機斷層顯像（positron emission tomography，PET/CT）或支氣管鏡引導下進行。X 線引導病灶定位精確度差，對于小病灶不能使用，C 臂數字減影血管造影（digital subtraction angiography, DSA）具有引導實時監控進針，根據需要隨時進行斜面、曲面成像，方便操作者隨時調整進針角度、深度，能夠更加準確清晰的穿刺到病灶，主要缺點是操作者及患者接觸射線劑量較多。超聲引導僅對胸膜和胸膜下病變較有優勢。由于CT 圖像分辨率高、后處理功能強大，如多平面重建、最大密度投影及容積再現等，對肺結節性病變的大小、密度、位置及鄰近結構情況顯示較為清晰，CT 引導下穿刺路線的選擇更為優化,相對其他引導方法穿刺診斷安全、微創、精準，目前臨床廣泛應用。據相關文獻報道，CT 引導肺結節性病變穿刺活檢的診斷準確率達72.7%~95.8%[1-2]。PET/CT可提供肺結節性病變解剖情況，同時反映其代謝活性信息，相關研究發現PET/CT 對肺結節病變活檢精準定位有重要參考意義[3]。常規支氣管鏡活檢對中央型病灶檢出率較高，由于活檢時無有效定位，外周型肺結節的診斷率相對較低。近年來，隨著超聲支氣管鏡及電磁導航支氣管鏡技術的不斷完善，不需要CT 實時引導，一樣可以快速精準實時定位，有效提高穿刺針定位的準確性[4]。

1 超聲引導下肺穿刺活檢術的臨床應用

1976 年Chcm drasekher 等首次在超聲引導下經皮肺穿刺活檢術獲得成功。隨著介入性超聲技術的發展，超聲引導下經皮肺穿刺活檢技術日趨完善并普及。原來的切割針較細不易取得病灶的有形成分，經過改進，目前的自動彈簧載活檢針使用方便快捷，易于獲取組織學標本，在臨床應用較廣。超聲引導下經皮肺穿刺活檢術具有成本低、圖像實時、無輻射等優勢，是臨床上取得肺部病變組織標本的常用方法。但由于受病變形態、深度及內部成分等干擾，尤其是病灶內部存在液化壞死或脂肪成分時，超聲不易區分，影響穿刺成功率及準確率。腫瘤病灶越大壞死發生率越高，穿刺靶點易選擇在壞死成分周圍或血供較豐富部位。超聲引導穿刺過程透聲窗要求高,胸部氣體及骨組織易干擾成像[5]。對于距胸壁較近病灶彩超引導下經皮肺穿刺活檢可提供類似于CT斷層顯像信息及補充病灶血流情況，而且全程實時監控。因此，彩超引導下肺外周病變經皮肺穿刺活檢應用較為廣泛，文獻報道對肺外周病變病理診斷陽性率達87.8%~90.8%[6-7]。超聲可即時顯示針尖到達位置，在安全的前提下選擇最佳進針角度及路徑，有效控制穿刺針的深度，避免傷及鄰近血管及組織，獲得有效的病理組織。具有全程實時、多角度、多位監控等優點。

在超聲引導方法上，近年有了很大的改進，如超聲微血管成像技術、超聲造影、3D／4D超聲等[8]。超聲造影屬于血池顯像又稱對比增強超聲，可以提高病變組織低速血流及顯示微小血管，使得超聲引導下經皮肺穿刺活檢的準確率進一步提高，相關文獻報道，超聲造影后行超聲引導下的肉眼穿刺成功率可達92.5%~100%[9-10]。超聲引導下穿刺活檢無輻射、便捷、可重復性高、安全性好，有較好應用前景，成為肺部外周型病變定性診斷常規手段。

2 CT 引導下肺穿刺活檢臨床應用

目前，CT 引導下肺結節性病變穿刺活檢優勢明顯，臨床應用較廣泛。對于肺深部病灶，肺活檢常用引導方法有支氣管鏡及CT。支氣管鏡對管腔內病變顯示直觀，但無法直視管腔外病變，文獻報道支氣管鏡引導下肺腫物穿刺活檢陽性率為41%~60%[11-12]。對于支氣管腔外肺深部病灶CT 優勢明顯，不僅通過影像征象對病灶做出初步性質判斷，同時在引導穿刺活檢方面通過對肺結節灶的大小、密度、位置及周圍毗鄰情況的清晰顯示，做到安全、微創、精準，可提高穿刺準確率及降低并發癥發生率。對毗鄰肺門及縱膈血管的病灶進行穿刺時，應先行CT增強掃描，顯示病灶與鄰近血管的情況，合理設計進針路線，并及時調整進針方向，避開大血管。肺部穿刺活檢針一般選用16G穿刺針，肺穿刺活檢主要并發癥是氣胸及肺出血等。影響并發癥的因素主要為病灶的深度、大小形態及肺部有無合并其他病變。此外，胸膜穿刺次數增多是導致氣胸發生的不利因素。不少研究者通過自動活檢槍進行改良，以期減少進針次數。目前，臨床上應用較多的是同軸套管型自動活檢槍進行穿刺活檢，套管針穿刺后活檢槍可在套管內反復取材，既滿足多次活檢增加取材成功率，又減少穿刺的次數，降低氣胸的發生率。對于病灶內部出現空洞或呈囊性改變及合并血管炎的患者，穿刺時發生氣胸及出血的幾率較高，進針時要避開大血管，在進針及退針時需讓患者屏住呼吸，避免劃破胸膜，另外退針時向針道中注入生理鹽水可減少氣胸的發生。近年來隨著呼吸門控CT 等影像技術的廣泛應用，肺部病變穿刺活檢的準確率顯著提高，穿刺活檢成功率達到88%~100%，明確診斷率達到71.0%~97.9%[13-15]。術前合理設計進針路徑及角度，避開鄰近大血管，同時術前做好患者呼吸頻率和幅度的訓練，準確識別針尖位置，對提高CT 引導穿刺活檢的準確性尤為重要。CT 引導下肺穿刺活檢術對肺內小結節通過穿刺活檢得到定性，避免不必要的外科手術切除，更容易被患者及臨床接受[16]。

3 PET/CT引導下肺穿刺活檢術的臨床應用

惡性腫瘤細胞對葡萄糖親和力增加的主要原因是其相關載體蛋白增多，腫瘤的葡萄糖親和力越大，氟代脫氧葡萄糖（18F?flurodeoxyglucose, 18F?FDG）攝取越高，也就是說具有高細胞分化和增殖活化作用的侵襲性腫瘤在PET/CT 顯像中會具有較高的FDG攝取。PET/CT 作為功能代謝顯像和解剖結構顯像的結合，不僅可以反映肺病灶的解剖結構信息，同時可提供肺部腫瘤增殖活性[17]。近些年隨著PET 顯像技術發展及設備推廣應用，PET/CT 對肺部病變診斷發揮重要作用，而用于引導經皮肺穿刺活檢確認穿刺靶點成為研究熱點[18-19]。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、真菌感染、結節病、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，但是并不影響穿刺靶點的精準定位，無論良惡性，均可突顯病灶內高代謝活性區域，可直接提供最合適的穿刺靶點部位[20-21]。近年來，開展PET/CT 引導下的肺穿刺活檢術的報道相繼增多，PET/CT 引導下的肺穿刺活檢術被證明是提高肺腫瘤活檢準確性和功效的有價值的工具，是一種安全有效的方法，穿刺活檢準確率達86%~100%[22?23]。有國外學者研究表明，利用 PET?CT 輔助診斷可以提高超聲引導下胸腔穿刺活檢的成功率[24]。與傳統增強CT 引導穿刺相比，PET/CT 的不足在于，不能突顯病灶與毗鄰血管的關系，穿刺時難以避免損傷血管，尤其對肺門和縱膈旁血管較多區域的病灶更為危險，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標準化攝取值存在重疊，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。因PET/CT 檢查費用昂貴,不宜作為常規穿刺引導手段，只適合患者前期做PET/CT檢查后需穿刺活檢的患者。

4 支氣管鏡引導下肺穿刺活檢術的臨床應用

支氣管引導下肺結節病理活檢方式為常規支氣管鏡活檢、超聲支氣管鏡活檢及電磁導航支氣管鏡活檢。常規支氣管鏡活檢對于外周肺占位的診斷有一定局限性,對于4~5 級支氣管平面以下的病灶取材較為困難，活檢成功率大大降低。超聲支氣管鏡診斷肺結節陽性率高于常規支氣管鏡[25-26]，超聲探頭在遠端氣管無法自行調整前進角度，對周圍型肺結節易于活檢失敗。電磁導航支氣管鏡以電磁定位為基礎,使用實時可視化圖像將可操縱的支氣管鏡工具引導至支氣管樹內的預定點進行操作。電磁導航支氣管鏡經自然腔道活檢,對比經皮穿刺肺活檢具有創傷小、操作性強、并發癥少等優勢。并且電磁導航支氣管鏡技術配合肺實質結節通道采樣能達到全肺無盲區取材。研究發現，各地臨床中心的電磁導航支氣管鏡活檢對肺部占位的診斷率波動在38.5%~94.0%[27]。由于CT 掃描中呼吸狀態與全麻時的機械通氣難以完全一致，采用聯合超聲支氣管鏡實時定位更具有優勢，文獻報道外周型肺結節陽性檢出率約71%~82.5%[28-30]。

5 各種輔助定位裝置及跟蹤定位技術與引導手段的結合應用

對于非實時引導手段，定位裝置的使用可以大大提高穿刺操作的準確性，早期定位裝置主要是自制柵欄式定位器，結構相對簡單，方法是將金屬條或導管按一定間距用膠布粘成柵欄狀，根據肺部靶病灶確定定位器在體表的大概位置，結合CT 掃描基線與定位器交叉確定穿刺點及穿刺層面，穿刺前設計合理穿刺路徑，大大提高穿刺的準確性[31]。此裝置主要缺點是穿刺過程中進針的角度不易把握，因此很多研究者在此基礎上增加了自制角度定位器[32]。如醫用量角尺和水平尺的應用，各種自制機械式角度儀的應用，自制電子激光水平儀的應用，3D 打印模版的應用，以及機器人三維靶向定位的應用，大大提高了穿刺的精準性[33-34]。

隨著DSA、CT、PET/CT 等設備技術的提高，各種設備自帶部分導航及后處理軟件使肺結節穿刺活檢的操作更加精準、便捷。近年來，國內外研究學者使用錐束CT[35]、術前CT 鉤絲定位聯合視頻輔助胸腔鏡技術[36]、CT 聯合激光引導系統[37]，一定程度上提高了穿刺準確率和降低了并發癥。另外，應用后處理軟件實現多模態圖像融合，如超聲與CT 影像融合、增強CT 與PET 圖像融合、超聲及CT圖像重建聯合等方法引導穿刺活檢，結合CT 高分辨率、PET 功能代謝、超聲實時引導的優勢可提高穿刺活檢的準確率。此外，多種引導技術的聯合使用，如基于高分辨CT 數據3D 建模的虛擬導航聯合徑內超聲或C 型臂X 線透視，在支氣管鏡引導肺結節穿刺活檢中的應用價值已得到臨床的廣泛肯定[38-39]。

6 展望

傳統超聲引導下經皮肺穿刺活檢術在肺結節性病變診斷中作為常規手段有局限，新的超聲技術，如超聲造影、超聲彈性成像、腔內超聲、四維超聲等技術的應用將會大大提高穿刺診斷準確性。CT 引導下經皮肺穿刺活檢技術相對成熟，準確性較高，未來一段時間內仍是肺部穿刺主要引導方式。隨著PET/CT 技術的普及及成本的降低，PET/CT 圖像融合導引的經皮穿刺活檢術作為一項新興技術，由于其較高的特異性及敏感性，在未來病灶定性診斷中將有愈加重要的地位，隨著PET/CT 圖像融合技術的發展以及多種新型分子探針的開發應用，PET/CT 在引導經皮肺穿刺的優勢不斷突顯，未來有較大應用前景。同時，隨著科技的發展，各種角度定位器的發明、跟蹤定位技術的發展及人工智能的輔助、機器人的應用必將使肺部病變穿刺活檢更加精準。