自制定位器引导模板辅助PET分子成像定向肺活检术

张 燕，刘 楠，任培蓉，陈仁金，林 盛，石翔翔

不同临床分期的肺癌患者其预后有着显著差异，原位癌的治愈率接近100%，而Ⅰ～Ⅱ期和Ⅲ～Ⅳ期肺癌患者的5年生存率分别为25%～73%，和2%～24%[1]。肺癌的早期诊断和治疗，对改善患者预后显得尤为重要。依据正电子发射断层扫描（positron emission tomography，PET/CT）技术判断病灶活性来引导经皮肺穿刺活检术（percutaneous cutting needle biopsy, PCNB）的准确率高达86%～100%[2]，该技术结合了CT获得的解剖信息和氟代脱氧葡萄糖（fludeoxyglucose, FDG）的代谢信息，使得那些显示FDG摄取但没有相应的解剖学异常的肺部结节也可以进行PCNB[3-4]。随着3D打印技术进步，坐标模板辅助引导技术现已广泛应用于肿瘤粒子植入治疗，使粒子针植入操作对医师个人经验的依赖程度明显下降，从而大大提高了粒子植入治疗精度[5-7]。该研究使用自制定位器（专利公开号：CN 205672066 U）引导模板进行PET分子成像定向CT实时引导肺结节活检术，通过与常规徒手操作的比较，评估其准确性和安全性，现报道如下。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 临床资料 选取2018年1至12月因疑诊为肺部肿瘤而接受PET分子成像定向CT实时引导的PCNB术的患者60例，均签署知情同意书。该研究通过医院伦理委员会批准，患者选择标准为：不能明确性质的肺结节，无明显肺活检禁忌证；患者卡氏功能状态评分（Karnofsky performance status，KPS）均≥70分，身体情况可耐受PCNB。所有患者于术前常规检查血常规、凝血功能、心电图和胸部平扫CT等；采用随机数字表法分为观察组（n=30，使用定位器引导模板辅助技术）和观察组（n=30，使用常规徒手操作），均登记编号、年龄、性别、肺结节大小等特征。两组患者资料差异无统计学意义（P＞0.05），详见表 1。

表1 两组患者的一般资料

1.1.2 自制定位器 定位器包括滑动设置在CT检查床一侧用于引导方向与角度的定位装置，定位装置包括座台，设置在座台上的支撑杆和套设在支撑杆上的连接部；连接部的一端旋转连接有一转动臂，转动臂上设置有用于夹持模板的夹持部（结构详见图1）。转动臂调整处配有角度仪，可按要求设置倾斜角度（0～180°），通过调整可以实现引导模板在左右侧和头脚侧方向进行倾斜，已满足临床要求。

图1 自制定位器结构示意图

1.2 方法

1.2.1 PET/CT扫描 采用飞利浦型Geimini PET/CT仪，检查前患者禁食6 h，空腹血糖＜11.0 mmol/L，静脉注射18F-FDG对比剂，剂量为0.15 mCi/kg，之后嘱患者安静休息1 h。先行16排螺旋CT扫描，管电压120 kV，管电流150 mAs，层厚3 mm，层间距3 mm，矩阵512×512；采集时间70 s/床。在同范围内行PET采集，采集完成后用CT数据对PET图像进行衰减校正，采用有序子集最大期望值法（OSEM）进行图像重建处理，得到PET三维图像。并将PET数据传输，用于PCNB时与CT图象的融合。

1.2.2 CT引导下行PET分子成像定向PCNB 对PET/CT提示实质性病灶者于1周内行PNCB术，使用美国GE公司 lightspeed CT扫描进行图像引导，荷兰核通公司Oncentra计划系统进行图像融合和模拟针道，自制定位器引导模板辅助美国ARGON公司BioPince同轴活检针进行穿刺活检。所有操作均由高年资医师与CT技师配合操作。

1.2.2.1 观察组：①术前对患者实施护理干预，针对活检术的目的、流程及注意事项对患者进行宣教，并对其进行呼吸训练，直到患者能熟练控制呼吸频率、深度及屏气为止。患者取仰卧或俯卧位于CT机床上（视肺内结节位置而定），根据术前胸部影像显示情况，调整定位器转动臂角度，引导模板至最佳角度位置覆盖结节体表位置，嘱患者深吸气末屏气后行第1次CT扫描。②将CT扫描结果传输至Oncentra工作站，与患者术前PET图象进行融合，由医师采用视觉和半定量分析相结合，观察PET图像上病灶放射性分布特点和形态，并测量病灶最大标准摄取值（maximal standard uptake value，SUVmax）。采用肺部良恶性肿瘤的临界SUVmax为2.5，即将病灶SUVmax＞2.5处作为兴趣区域（region of interest,ROI），尽量避开骨骼、血管等以便于临床实际操作，必要时可调整模板角度仪，并模拟最佳进针通道和进针路线，要求模拟针尖正好植入至ROI。③进针部位常规消毒铺巾、局麻后，根据事先设计的转动臂角度、模板通道和深度，嘱患者深吸气末屏气后植入同轴针，行CT扫描确定针尖达到ROI（见图2）；导入活检针并根据病灶大小选择切取组织块的长度（1～2 cm），一般根据标本情况可进行2～3次取材，标本用4%甲醛液固定后送病理学检查。④术后对穿刺植针部位压迫包扎，再次平扫CT排除出血、气胸等，将患者送回病房后继续观察24 h，如患者出现咯血、胸闷等不适情况或已有症状加重需再次 CT扫描，排除迟发性出血、气胸的发生。

1.2.2.2 对照组 除不使用共面模板辅助，由操作者参照融合图象，依靠自身的经验徒手穿刺外，其余流程与模板辅助均一致，要求同轴针尖达到ROI才能取材。若有调整后，需经CT扫描确认。

1.2.3 评价指标

1.2.3.1 PCNB相关技术参数：①一次性成功率。观察组与对照组的操作中，同轴针一次性准确到达ROI的患者占各组总数的百分率。②穿刺操作时间。从消毒铺巾开始计时，到获取满意的组织标本所用时间。

图2 PCNB术前模拟针道（左）和实际实际针道（右）示例

1.2.3.2 并发症：严重并发症被定义为那些发生在PCNB术中或术后1周内，导致需要延长时间住院的危及生命的以及紧急抢救治疗的病症（如重度气胸，血胸，严重咯血和血栓栓塞事件等）。不需要任何医疗措施的轻微并发症包括轻度咯血，血胸，气胸等。

1.3 统计学分析

采用SPSS20.0软件对数据进行分析，计量资料用x±s表示，计数资料用频数（n）和百分比（%）表示，符合正态分布的计量资料采用t检验，计数资料采用χ2检验，给出统计值t、χ2和P值，检验水准α=0.05。

2 结果

2.1 两组患者PCNB相关技术参数比较

通过统计分析，两组患者在穿刺到达ROI一次性成功率和穿刺操作时间的比较中，观察组有明显优势，差异均有统计学意义（P＜0.001），详见表2。

表2 两组患者PCNB术的技术参数和并发症发生率比较

2.2 两组患者并发症对比：

对照组出现1例严重并发症（肺压缩＞30%，出现临床症状，经胸腔闭式引流休息后，肺部CT复查正常）；7例轻微并发症：分别为3例轻度气胸（自行吸收）、1例少量咯血和3例肺内血肿（止血对症处理后吸收）。观察组轻微并发症2例：分别为1例轻度气胸（自行吸收）和1例肺内血肿（止血对症处理后吸收）。并发症发生率比较见表2。

3 讨论

肺癌是全球死亡率最高的恶性肿瘤之一，这与缺乏早期筛查以及肺癌患者在诊断时约75%已属晚期有关。病理诊断是诊断肺癌的金标准，如何准确安全地取得病变组织标本从而明确诊断，是广大临床医师必须面对的问题。CT引导下行PNCB具有较小的侵入性，较低的并发症发生率和较低的成本，是获取肺结节病理标本明确诊断的重要方法[8-11]。而PET/CT可以反映肺病灶解剖和代谢信息，在肺肿瘤临床应用中正发挥着越来越重要的价值，可以指导选择CT引导下穿刺的靶点[12-13]，对其精准定位具有更高的补充价值。PET分子成像定向CT引导下肺结节穿刺活检术主要分为同机和异机两种方法：同机是指PET/CT检查结束后立即根据肺结节FDG浓聚情况在PET/CT扫描床上行穿刺活检，能准确定位，保证穿刺针进入FDG高代谢区，但整个检查及穿刺过程耗时较长，医护人员受到辐射，且需要配合的人员较多；异机是结合先前PET/CT图像确定穿刺点，在常规CT引导下进行穿刺，PET/CT扫描与活检术间隔时间短（1周内），病灶基本无进展，该研究采用后者。

肺部结节活检术的并发症发生率与操作过程有关[14-16]，其原因是虽然操作者能依据影像上模拟设计出穿刺路径，但实际操作时由于个人经验和患者肌肉牵拉等因素使进针方向与设计路径有偏差，需要反复调整穿刺角度和多次CT重复扫描，延长了手术时间，增加了气胸、血胸等并发症的发生率[17-18]。如何在提高活检准确性的同时降低其并发症（气胸，血胸，严重咯血和血栓栓塞事件等）成为研究肺部结节PCNB应用中的主要方向之一。模板辅助技术最早应用于前列腺癌粒子植入近距离治疗[19]，后逐步推广至直肠癌、肺癌等的粒子植入近距离治疗，其主要功能是保证粒子针道平行，不发生偏差，确保进针深度可达到术前计划要求。PNCB和粒子植入近距离治疗的操作过程相似，都是要将活检针（或植入针）经皮植入，到达结节内部。本研究创新性地将模板辅助技术引入PCNB的临床应用，经过对比验证，使用自制定位器引导模板辅助可使PNCB更加精确，缩短操作时间，同时减少了损伤和并发症，更加安全。

在现今个体化治疗时代，先进的肿瘤治疗基于基因分型和靶向治疗，准确收集足够的组织标本显得尤为重要。虽然本研究的病例数较少，试验设计可能不够严谨，但是它提供了定位器引导模板辅助技术应用于PNCB准确性和安全性的早期评估，值得进一步论证及开展。