自制定位器引導模板輔助PET分子成像定向肺活檢術

張 燕，劉 楠，任培蓉，陳仁金，林 盛，石翔翔

不同臨床分期的肺癌患者其預后有著顯著差異，原位癌的治愈率接近100%，而Ⅰ～Ⅱ期和Ⅲ～Ⅳ期肺癌患者的5年生存率分別為25%～73%，和2%～24%[1]。肺癌的早期診斷和治療，對改善患者預后顯得尤為重要。依據正電子發射斷層掃描（positron emission tomography，PET/CT）技術判斷病灶活性來引導經皮肺穿刺活檢術（percutaneous cutting needle biopsy, PCNB）的準確率高達86%～100%[2]，該技術結合了CT獲得的解剖信息和氟代脫氧葡萄糖（fludeoxyglucose, FDG）的代謝信息，使得那些顯示FDG攝取但沒有相應的解剖學異常的肺部結節也可以進行PCNB[3-4]。隨著3D打印技術進步，坐標模板輔助引導技術現已廣泛應用于腫瘤粒子植入治療，使粒子針植入操作對醫師個人經驗的依賴程度明顯下降，從而大大提高了粒子植入治療精度[5-7]。該研究使用自制定位器（專利公開號：CN 205672066 U）引導模板進行PET分子成像定向CT實時引導肺結節活檢術，通過與常規徒手操作的比較，評估其準確性和安全性，現報道如下。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 臨床資料 選取2018年1至12月因疑診為肺部腫瘤而接受PET分子成像定向CT實時引導的PCNB術的患者60例，均簽署知情同意書。該研究通過醫院倫理委員會批準，患者選擇標準為：不能明確性質的肺結節，無明顯肺活檢禁忌證；患者卡氏功能狀態評分（Karnofsky performance status，KPS）均≥70分，身體情況可耐受PCNB。所有患者于術前常規檢查血常規、凝血功能、心電圖和胸部平掃CT等；采用隨機數字表法分為觀察組（n=30，使用定位器引導模板輔助技術）和觀察組（n=30，使用常規徒手操作），均登記編號、年齡、性別、肺結節大小等特征。兩組患者資料差異無統計學意義（P＞0.05），詳見表 1。

表1 兩組患者的一般資料

1.1.2 自制定位器 定位器包括滑動設置在CT檢查床一側用于引導方向與角度的定位裝置，定位裝置包括座臺，設置在座臺上的支撐桿和套設在支撐桿上的連接部；連接部的一端旋轉連接有一轉動臂，轉動臂上設置有用于夾持模板的夾持部（結構詳見圖1）。轉動臂調整處配有角度儀，可按要求設置傾斜角度（0～180°），通過調整可以實現引導模板在左右側和頭腳側方向進行傾斜，已滿足臨床要求。

圖1 自制定位器結構示意圖

1.2 方法

1.2.1 PET/CT掃描 采用飛利浦型Geimini PET/CT儀，檢查前患者禁食6 h，空腹血糖＜11.0 mmol/L，靜脈注射18F-FDG對比劑，劑量為0.15 mCi/kg，之后囑患者安靜休息1 h。先行16排螺旋CT掃描，管電壓120 kV，管電流150 mAs，層厚3 mm，層間距3 mm，矩陣512×512；采集時間70 s/床。在同范圍內行PET采集，采集完成后用CT數據對PET圖像進行衰減校正，采用有序子集最大期望值法（OSEM）進行圖像重建處理，得到PET三維圖像。并將PET數據傳輸，用于PCNB時與CT圖象的融合。

1.2.2 CT引導下行PET分子成像定向PCNB 對PET/CT提示實質性病灶者于1周內行PNCB術，使用美國GE公司 lightspeed CT掃描進行圖像引導，荷蘭核通公司Oncentra計劃系統進行圖像融合和模擬針道，自制定位器引導模板輔助美國ARGON公司BioPince同軸活檢針進行穿刺活檢。所有操作均由高年資醫師與CT技師配合操作。

1.2.2.1 觀察組：①術前對患者實施護理干預，針對活檢術的目的、流程及注意事項對患者進行宣教，并對其進行呼吸訓練，直到患者能熟練控制呼吸頻率、深度及屏氣為止。患者取仰臥或俯臥位于CT機床上（視肺內結節位置而定），根據術前胸部影像顯示情況，調整定位器轉動臂角度，引導模板至最佳角度位置覆蓋結節體表位置，囑患者深吸氣末屏氣后行第1次CT掃描。②將CT掃描結果傳輸至Oncentra工作站，與患者術前PET圖象進行融合，由醫師采用視覺和半定量分析相結合，觀察PET圖像上病灶放射性分布特點和形態，并測量病灶最大標準攝取值（maximal standard uptake value，SUVmax）。采用肺部良惡性腫瘤的臨界SUVmax為2.5，即將病灶SUVmax＞2.5處作為興趣區域（region of interest,ROI），盡量避開骨骼、血管等以便于臨床實際操作，必要時可調整模板角度儀，并模擬最佳進針通道和進針路線，要求模擬針尖正好植入至ROI。③進針部位常規消毒鋪巾、局麻后，根據事先設計的轉動臂角度、模板通道和深度，囑患者深吸氣末屏氣后植入同軸針，行CT掃描確定針尖達到ROI（見圖2）；導入活檢針并根據病灶大小選擇切取組織塊的長度（1～2 cm），一般根據標本情況可進行2～3次取材，標本用4%甲醛液固定后送病理學檢查。④術后對穿刺植針部位壓迫包扎，再次平掃CT排除出血、氣胸等，將患者送回病房后繼續觀察24 h，如患者出現咯血、胸悶等不適情況或已有癥狀加重需再次 CT掃描，排除遲發性出血、氣胸的發生。

1.2.2.2 對照組 除不使用共面模板輔助，由操作者參照融合圖象，依靠自身的經驗徒手穿刺外，其余流程與模板輔助均一致，要求同軸針尖達到ROI才能取材。若有調整后，需經CT掃描確認。

1.2.3 評價指標

1.2.3.1 PCNB相關技術參數：①一次性成功率。觀察組與對照組的操作中，同軸針一次性準確到達ROI的患者占各組總數的百分率。②穿刺操作時間。從消毒鋪巾開始計時，到獲取滿意的組織標本所用時間。

圖2 PCNB術前模擬針道（左）和實際實際針道（右）示例

1.2.3.2 并發癥：嚴重并發癥被定義為那些發生在PCNB術中或術后1周內，導致需要延長時間住院的危及生命的以及緊急搶救治療的病癥（如重度氣胸，血胸，嚴重咯血和血栓栓塞事件等）。不需要任何醫療措施的輕微并發癥包括輕度咯血，血胸，氣胸等。

1.3 統計學分析

采用SPSS20.0軟件對數據進行分析，計量資料用x±s表示，計數資料用頻數（n）和百分比（%）表示，符合正態分布的計量資料采用t檢驗，計數資料采用χ2檢驗，給出統計值t、χ2和P值，檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1 兩組患者PCNB相關技術參數比較

通過統計分析，兩組患者在穿刺到達ROI一次性成功率和穿刺操作時間的比較中，觀察組有明顯優勢，差異均有統計學意義（P＜0.001），詳見表2。

表2 兩組患者PCNB術的技術參數和并發癥發生率比較

2.2 兩組患者并發癥對比：

對照組出現1例嚴重并發癥（肺壓縮＞30%，出現臨床癥狀，經胸腔閉式引流休息后，肺部CT復查正常）；7例輕微并發癥：分別為3例輕度氣胸（自行吸收）、1例少量咯血和3例肺內血腫（止血對癥處理后吸收）。觀察組輕微并發癥2例：分別為1例輕度氣胸（自行吸收）和1例肺內血腫（止血對癥處理后吸收）。并發癥發生率比較見表2。

3 討論

肺癌是全球死亡率最高的惡性腫瘤之一，這與缺乏早期篩查以及肺癌患者在診斷時約75%已屬晚期有關。病理診斷是診斷肺癌的金標準，如何準確安全地取得病變組織標本從而明確診斷，是廣大臨床醫師必須面對的問題。CT引導下行PNCB具有較小的侵入性，較低的并發癥發生率和較低的成本，是獲取肺結節病理標本明確診斷的重要方法[8-11]。而PET/CT可以反映肺病灶解剖和代謝信息，在肺腫瘤臨床應用中正發揮著越來越重要的價值，可以指導選擇CT引導下穿刺的靶點[12-13]，對其精準定位具有更高的補充價值。PET分子成像定向CT引導下肺結節穿刺活檢術主要分為同機和異機兩種方法：同機是指PET/CT檢查結束后立即根據肺結節FDG濃聚情況在PET/CT掃描床上行穿刺活檢，能準確定位，保證穿刺針進入FDG高代謝區，但整個檢查及穿刺過程耗時較長，醫護人員受到輻射，且需要配合的人員較多；異機是結合先前PET/CT圖像確定穿刺點，在常規CT引導下進行穿刺，PET/CT掃描與活檢術間隔時間短（1周內），病灶基本無進展，該研究采用后者。

肺部結節活檢術的并發癥發生率與操作過程有關[14-16]，其原因是雖然操作者能依據影像上模擬設計出穿刺路徑，但實際操作時由于個人經驗和患者肌肉牽拉等因素使進針方向與設計路徑有偏差，需要反復調整穿刺角度和多次CT重復掃描，延長了手術時間，增加了氣胸、血胸等并發癥的發生率[17-18]。如何在提高活檢準確性的同時降低其并發癥（氣胸，血胸，嚴重咯血和血栓栓塞事件等）成為研究肺部結節PCNB應用中的主要方向之一。模板輔助技術最早應用于前列腺癌粒子植入近距離治療[19]，后逐步推廣至直腸癌、肺癌等的粒子植入近距離治療，其主要功能是保證粒子針道平行，不發生偏差，確保進針深度可達到術前計劃要求。PNCB和粒子植入近距離治療的操作過程相似，都是要將活檢針（或植入針）經皮植入，到達結節內部。本研究創新性地將模板輔助技術引入PCNB的臨床應用，經過對比驗證，使用自制定位器引導模板輔助可使PNCB更加精確，縮短操作時間，同時減少了損傷和并發癥，更加安全。

在現今個體化治療時代，先進的腫瘤治療基于基因分型和靶向治療，準確收集足夠的組織標本顯得尤為重要。雖然本研究的病例數較少，試驗設計可能不夠嚴謹，但是它提供了定位器引導模板輔助技術應用于PNCB準確性和安全性的早期評估，值得進一步論證及開展。