肺結節定位的研究進展

王亞芳，房婉嵐，陳恩國

近年來，隨著胸部CT的普及使用，肺結節的檢出率明顯升高。對于疑似惡性的結節，電視胸腔鏡下手術（VATS）是目前最常用的方法。對于直徑小于1 cm，或距離胸膜邊緣大于1.5 cm，尤其是磨玻璃結節，術中難以通過手指觸摸定位，需要在術前對此類結節進行定位，術前準確定位肺結節是術中精確切除的必要條件。肺結節的定位技術根據使用的引導系統不同，分為CT引導下術前經皮穿刺輔助定位、氣管鏡下術前肺結節穿刺定位、CT虛擬3D輔助定位及術中超聲引導下肺結節定位。本文就這四大類定位技術及近年來肺結節定位的研究進展進行闡述。

1 CT引導下術前經皮穿刺輔助定位

CT引導下經皮穿刺肺結節定位是最早也是目前最廣泛使用的定位方法，根據定位使用的材料不同可分為以下6類。

1.1 金屬材料 金屬定位材料包括帶鉤金屬（hookwire）、傳統微彈簧圈、四鉤定位針和記憶彈簧圈等。Hook-wire是最古老也是最常用的金屬材料，與其他金屬材料不同的是它經皮穿刺放置后會有一段金屬絲留在胸壁外面，需將其彎曲緊貼皮膚后輔料包扎固定，3 h內送去行VATS手術。Hook-wire的缺點是移位脫落率高，疼痛明顯，而且有空氣栓塞的風險。傳統微彈簧圈的使用率僅次于hook-wire，它移位、疼痛及出血的風險比hook-wire低，主要的不足是如果彈簧圈定位太深，術中不能通過觸摸或定位穿刺孔找到的話，則需要透視或CT再次確認位置。四鉤定位針和記憶彈簧圈是近年來新研發的定位材料，與傳統微彈簧圈的不同之處是它們并非全部進入肺中，而是有一段留在臟層胸膜外，以便術中迅速定位，無需術中透視再次確認位置。四鉤定位針前端采用金屬四鉤，能夠更好地錨定肺結節，不易發生脫鉤，尾端為標記絲線留置臟層胸膜表面，幫助術中精確定位。記憶合金彈簧圈采用新型鎳鈦合金材質，定位后可形成獨特啞鈴狀結構，臟器胸膜外的留尾結構方便術者術中迅速定位結節。臨床研究數據顯示四鉤定位針和記憶彈簧圈有較好的安全性及有效性，值得臨床推廣使用。

1.2 染色劑 CT引導下經皮穿刺注射染色劑在臨床也應用廣泛，最常用的染色劑為亞甲藍和吲哚菁綠（ICG）。亞甲藍早期在臨床使用較多，但因其著色后暈染速度過快，對染色后手術間隔要求嚴格，而且對于碳末沉著明顯的患者，亞甲藍定位后術中顏色辨識度低，容易導致定位失敗，所以亞甲藍染色定位目前在臨床中的使用率有所下降。ICG是一種三碳菁染料，具有很好的水溶性，還有近紅外吸收和發射熒光的特性，ICG進入人體后與血漿蛋白緊密結合，組織穿透深度大，術中熒光胸腔鏡下可以看到定位熒光。ICG定位可用于肺楔形切除及肺段切除，術前CT引導下經皮注射ICG用于肺楔形切除，而術中靜脈注射ICG用于肺段切除。ICG熒光可以在局部維持較長時間，相對亞甲藍有一定優勢，定位成功率高，安全性好。ICG應用的關鍵主要是控制注射劑量，過多會造成熒光在胸腔內彌散影響定位，過少造成無法定位。此外，ICG定位要求配備熒光胸腔鏡才能開展。

1.3 醫用生物膠 醫用生物膠的主要成分是N-丁基-2-氰基丙烯酸鹽，無毒，生物安全性好。它一旦與體液接觸就會迅速聚合，形成一個可以觸摸到的結節。CT引導下經皮注射生物膠，可在肺組織內迅速形成團塊狀，術中可準確定位，同時生物膠可以持續存在數周，對手術間隔要求低。另外，生物膠快速的凝固收縮可以減少氣胸和栓塞的風險。不足之處是生物膠有刺激性氣味，進入支氣管后可引起患者明顯的刺激性咳嗽；此外，生物膠在注射針管中凝結也有一定的發生比例。有研究顯示生物膠的定位成功率高，不良反應較小，有較好的臨床適用性。

1.4 對比劑 主要包括碘油和鋇劑，對比劑的使用意味著術中需要再次透視確認定位。碘油在CT穿刺定位后在肺組織中彌散度輕，停留時間長達3個月，不足之處為碘油無水溶性，如果不慎進入血管容易引起栓塞事件，所以注射碘油過程中需要不斷回抽，注射量要少于0.5 ml。鋇劑同樣在組織殘留的時間長，這有利于手術安排，但鋇劑可能引起肺實質輕度的急性炎癥和水腫，影響目標結節的病理診斷。所以，如果使用鋇劑，需要在肺結節旁注射，避免直接注射至目標肺結節。有研究顯示CT引導下使用對比劑進行肺結節定位簡單高效。

1.5 放射性元素 CT引導下經皮肺結節定位中使用的放射性元素為99mTc，半衰期為6 h，術中需要 探針進行探測。部分研究會在99mTc基礎上加上少量的非離子對比劑，這樣在CT引導下定位時可以更直觀地確定是否注射入肺結節。此定位法雖然操作簡單，定位高效，但因術中需放射保護，定位后手術間隔有限，所以在一定程度上限制了臨床廣泛應用。

1.6 材料聯合定位 據前所述，每種定位材料都有各自的優劣勢，為了進一步提高定位成功率，以取長補短為原則，國內外部分學者嘗試了聯合使用上述材料進行CT引導下定位。例如醫用生物膠聯合碘油對比劑、ICG聯合碘油對比劑、Hook-wire聯合亞甲藍、Hook-wire聯合碘油及99mTc聯合對比劑等。這些研究在一定程度上提高了定位成功率。

目前CT引導下經皮穿刺輔助定位仍是肺結節定位最常用的方法，其主要缺點為：（1）穿刺引起的氣胸、出血等風險，尤其是多發肺氣腫肺大泡患者，穿刺引起的氣胸風險高；（2）某些部位肺結節難以定位，例如肺尖、葉間裂、靠近膈肌或縱膈的肺結節，還有部分肺結節因肩胛骨遮擋難以穿刺定位。因此，在CT引導下經皮穿刺輔助定位的基礎上，研發并嘗試其他定位技術進行互補或替代尤為重要。

2 氣管鏡下術前肺結節穿刺定位

近年來，呼吸介入學科飛速發展，尤其是隨著虛擬支氣管導航系統及C臂錐形束CT（CBCT）的出現，為肺結節定位提供了新的方法。支氣管鏡下肺結節定位可以對CT引導下難以定位的肺結節進行定位，而且可以同時進行多個肺結節定位，且氣胸、出血等嚴重并發癥發生率低。

2.1 CBCT導航-實時擴增透視系統下肺結節定位法 CBCT采用錐形束X線對投照體進行360°掃描，投影數據是二維的，重建后得到三維圖像，相比普通CT的一維投影和二維重建有一定的優勢。有學者在CBCT導航-實時擴增透視下行支氣管鏡下注射ICG混合碘油或放置微彈簧圈進行定位。根據CBCT掃描圖像進行肺部三維重建，定位肺結節，規劃氣管鏡路線，然后在CBCT實時引導下經支氣管鏡置入導管至目標肺結節，注射染色劑或放置微彈簧圈進行定位。該定位法安全性好，定位成功率高，相比電磁導航系統費用低。不足之處是肺結節的路徑是定位者根據CBCT重建的圖像自行規劃的，在實際進鏡過程中可能需要多次更換路徑才能到達目標位置。此外，定位過程需要使用CBCT實時引導，術者術中需要輻射保護。

2.2 虛擬導航系統（VBN）下經支氣管鏡肺結節定位術 VBN是一種基于CT的新型虛擬成像技術，包括Directpath VBN、lungpiont VBN和電磁導航系統（ENB）。原理是將高分辨率胸部CT數據輸入導航系統，VBN通過處理CT數據進行路徑規劃，術者根據規劃路徑經支氣管鏡到達目標位置進行操作。ENB是目前最常用的導航系統，它不但可以規劃路徑，還能進行實時定位。操作前需先將帶有導航定位線的鞘管插入支氣管鏡工作通道，進行虛擬圖像和實時圖像匹配，匹配結束后根據ENB實時引導的路徑，盡可能將支氣管鏡推進外周支氣管；當氣管鏡不能繼續前進時，控制鞘管繼續推進直至到達目標位置，撤出導航定位線，留置鞘管，利用鞘管作為操作通道進行定位，如注射亞甲藍、ICG等染色材料，放置微彈簧圈等金屬材料等。國內指南推薦ENB下ICG定位法。此外，ENB下矢量定位法亦有相關研究報道，它是采用導航定位線的傳感器探頭作為定位標記，在VATS術中定位。具體操作如下：在匹配結束后換用雙腔支氣管導管，經氣管鏡將導航定位線按照規劃路徑推進到目標位置并固定，記錄導航定位線探頭與目標病灶的方向和距離后撤出支氣管鏡，然后實行單肺通氣，術中輕推導航定位線，使得臟層胸膜表面形成“帳篷”樣突起，用電刀標記后移除導航定位線。術者可以根據電刀標記，亦可以通過“帳篷”樣突起進行準確定位并進行手術。無論是ENB染色定位彈簧圈定位，還是矢量定位法，研究結果均提示定位的高成功率及良好的安全性。ENB引導下經支氣管鏡肺結節定位最大的問題是價格昂貴，除了基本設備費用外，一次性鞘管及導航定位線的費用也很高；此外，操作過程較為復雜，對定位者技術要求高。基于以上原因，ENB引導下肺結節定位法目前尚未在國內大批開展。

2.3 虛擬肺圖定位技術（VAL-MAP）VAL-MAP最早是在日本提出的，目前已在日本公共衛生體系廣發覆蓋使用。具體步驟如下：首先手術團隊根據患者術前虛擬支氣管鏡及3D圖像規劃目標病灶周圍的標記點，對于肺楔形切除，一般選擇病灶周圍2～3處進行標記，對于肺亞段切除，選擇3～4處標記。然后在虛擬支氣管鏡導航下將帶有金屬前端的鞘管經支氣管鏡通道推進到標記處，并盡量抵達臟層胸膜，透視下確認位置后，注射靛藍胭脂紅進行染色。染色定位結束后，退出支氣管鏡及鞘管，再次行CT掃描及3D重建，此時的3D重建圖即虛擬肺圖包括目標病灶以及周圍的染色標記點；根據虛擬肺圖中目標病灶和標記點的位置關系調整并確定手術邊緣，術中可根據多處染色標記并按計劃完成手術。VAL-MAP在日本比較流行，甚至出現了VAL-MAP 2.0版本，在多處染色基礎上聯合微彈簧圈定位，進一步精確切除的深度，定位成功率高。VAL-MAP的優勢是多處定位進而能夠更好地確定手術邊緣，安全性及有效性高，不足之處是過程較為繁瑣，定位后需要盡快手術。

2.4 射頻定位法 射頻定位標記法也是由日本學者率先提出的，原理是經支氣管鏡放置鎳鈦定位圈至目標位置，VATS術中采用特殊探針實時探查定位圈位置，進而進行精確切除。目前該定位法在動物身上進行了相關研究，臨床尚未開展使用。

3 CT虛擬3D輔助定位

3D虛擬輔助定位技術也是近年來新開展的技術，定位過程較為復雜，對術者掌握解剖結構要求較高，目前尚未在臨床廣泛應用。該技術主要包括3D打印輔助定位和虛擬現實輔助定位。

3.1 3D打印輔助定位 3D打印輔助定位具體操作如下：首先根據CT進行三維重建、導航路徑設計及定位導板建模，完成三維建模；再使用3D打印機根據胸廓、肋骨等結構及病灶在肺內的相對位置確定穿刺點，完成3D打印模板；然后將3D打印模板置于胸壁貼合定位，在模板穿刺點處經皮穿刺放置hook-wire或微彈簧圈進行定位，定位結束需要再次掃描確定位置后送去VATS手術。

3.2 虛擬現實輔助定位技術 該定位系統首先根據患者的CT掃描圖像進行3D重建，重建后可以清晰地顯示肺動脈血管、靜脈、支氣管及目標肺結節的相對位置關系，同時相關的結構變異也可以顯示。選擇合適的參考點，測量目標肺結節距離參考點的距離和相對位置，劃定手術邊緣。術中首先定位參考點，進而定位目標肺結節進行手術切除。4 超聲引導下術中肺結節定位

超聲引導下術中肺結節定位是指在術中單肺通氣后采用超聲探查肺結節的位置，進而進行切除，不需要置入其他定位材料，并發癥較低。不足之處是肺塌陷不足或對于肺彌漫性疾病超聲探查圖像質量差，難以定位；其次超聲探頭在胸腔內可移動性較差，探查深度有限。因此，限制了該技術在臨床的廣泛應用。

綜上所述，無論哪種肺結節定位技術，都有一定的缺點和優點。目前CT引導下經皮肺結節定位術是最成熟也是應用最廣泛的技術，ENB引導下支氣管鏡穿刺定位技術在探索中飛快發展，CT虛擬3D輔助定位雖然是新興的技術，但并未顯現出一定的優勢。因此，臨床醫生需根據醫院資源配備情況及患者個體情況，選擇最合適的定位技術。（參考文獻略，讀者需要可向編輯部索取）