18 F－FDG PET／CT 引導下經皮肺穿刺活檢術的應用價值

鄭文強， 陳青， 高光健， 戴云海

（皖南醫學院弋磯山醫院核醫學科， 安徽 蕪湖241001）

影像學檢查引導下腫瘤穿刺活檢是一項應用 成熟的診斷技術， 而胸部CT 引導因操作簡單、 相對安全， 是肺部腫瘤活檢常用的引導方式［1］。 但由于多數腫瘤組織存在異質性， 單純解剖影像無法對活檢活性組織部位準確引導。 肺部腫瘤常常伴有纖維化、 壞死或肺組織的實變、 不張等， 常規CT 引導不能識別病灶內活性組織， 致使病理診斷難以避免地存在假陰性， 降低了診斷的準確率，無法滿足臨床對腫瘤組織的亞型分類、 基因檢測等日益增多的需求。 PET／CT 作為解剖與代謝成像的影像學檢查方法， 已廣泛應用于臨床實踐中，顯像劑18F－FDG 的濃聚程度與細胞內葡萄糖的代謝水平高低呈正相關， 高代謝部位多為腫瘤細胞集中且增殖活躍的部位。 因此， 將PET／CT 圖像與穿刺CT 圖像進行精準融合， 即在PET／CT 引導下以18F－FDG 代謝最活躍的部位為穿刺靶點進行活檢， 則可有效彌補傳統CT 引導肺穿刺活檢的局限性［2］。 本研究旨在探討18F－FDG PET／CT 引導下以病灶高代謝區為穿刺靶點進行活檢， 獲得病灶活性組織， 降低活檢病理診斷的假陰性率， 提高病理取樣的準確性， 進而降低穿刺活檢并發癥發生率的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2016 年7 月至2019 年12 月我院PET／CT 中心行全身PET／CT 檢查和經皮肺穿刺活檢術的103 例患者作為研究組， 其中男59 例，女44 例， 年齡19 ～86 歲， 平均年齡（49±8.8）歲； 病灶最大徑為1.0～7.5 cm， 平均（3.8±1.7）cm。 選擇同期行常規CT 引導下經皮肺穿刺活檢術的217 例患者作為對照組， 其中男131 例， 女86例， 年齡21 ～83 歲， 平均年齡（51.0±9.7） 歲；病灶最大徑為1.4～7.3cm， 平均（3.2±2.5） cm。2 組患者一般資料比較差異無統計學意義（P＞0.05）， 具有可比性。 2 組患者的穿刺操作均由同一名醫師完成。

1.2 檢查方法 2 組患者的肺穿刺活檢均在Siemens Biograph mCT PET／CT 掃描機上完成， 掃描參數： 層厚3 mm， 層間距2 mm。 穿刺活檢針為PRECISA 18G×10 cm 或18G×15 cm （美國庫克公司）。 研究組患者在穿刺前1 ～5 d 內完成全身PET／CT 檢查。 顯像劑為18F－FDG （南京原子高科公司）， 放射化學純度＞95%， 注射劑量為3.70 ～5.55 MBq／kg。 每個床位采集時間為2 min， 圖像采集方式為3D 采集。 PET 數據經有序子集最大期望值迭代法（OSEM） 重建圖像。

1.3 術前準備及操作過程 2 組患者穿刺前均完善血常規、 血生化、 凝血功能、 心電圖等檢查，并確認結果基本正常。 同時排除嚴重心肺功能不全、 肺氣腫及肺血管性病變等穿刺禁忌證。 向患者及家屬告知穿刺活檢的必要性及相關風險， 并簽署知情同意書。

根據病變部位患者采取不同的體位， 原則上為穿刺距離最短且患者最舒適的體位， 金屬柵條作為標識。 研究組患者行活檢術時， 操作者將已得到的PET 圖像與同機穿刺掃描CT 圖像通過西門子Syngo TrueD 軟件進行融合并手動微調使兩者層面及病灶位置準確吻合， 每次融合耗時數秒至數十秒不等， 然后再根據融合圖像計劃穿刺點、 穿刺路徑和進針距離。 常規碘酒消毒、 鋪無菌巾，穿刺點利多卡因局部浸潤麻醉。 采用PRECISA 18G 活檢針， 針長10 cm 或15 cm， 最短入路逐步進針， 盡量避免重復穿刺胸膜， 通過融合圖像確認活檢針針尖位于病灶的18F－FDG 代謝最高區域后進行彈射， 切割取樣3 ～5 條。 對照組患者行活檢術時， 常規CT 預掃描病灶區域確定進針層面，余穿刺方法同前， 穿刺時盡量避開病灶內可見的壞死、 空洞、 鈣化及周圍肺不張。 取樣結束后CT掃描確認有無大量出血、 氣胸等并發癥。 取樣標本用10%甲醛及時固定并送檢。 患者于休息室觀察30 min 后無明顯不良反應方可離開。

1.4 觀察指標 研究組患者根據病灶PET 顯像的18F－FDG 代謝均勻程度分為均勻高代謝病灶和不均勻高代謝病灶。 分析、 比較2 組患者以下指標： （1） 穿刺成功例數： 取得滿足病理檢測要求的病灶組織3～5 條視為穿刺成功； （2） 穿刺活檢的組織學和細胞學診斷結果： 包括可明確組織類型的惡性組織病變或存在細胞形態學惡性病變，可明確的良性病變如結核、 良性淋巴組織增生等，以及不能明確診斷的非特異性組織如炎性細胞或伴變性的纖維組織、 異型細胞、 血細胞、 壞死組織、 肺泡組織等； （3） 通過臨床隨訪（手術病理、診斷性治療等） 獲得的最終診斷結果。 （4） 并發癥： 包括氣胸、 出血、 血胸、 空氣栓塞等所有與穿刺有關的異常情況。 氣胸肺組織壓縮超過30%，則進行胸腔引流。 少量痰中帶血和針道出血， 僅需要觀察或輕微短時壓迫即可緩解者， 不作為出血并發癥計算。

1.5 統計學方法 采用SPSS 19.0 軟件進行統計學分析。 計量資料用均數±標準差表示， 符合經正態分布和方差齊性檢驗， 采用t檢驗； 否則采用秩和檢驗； 計數資料的比較采用χ2檢驗。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 2 組患者穿刺成功率及并發癥發生情況比較

研究組患者中有1 例因氣胸形成導致病灶移位未能穿刺成功， 取得活檢病理結果102 例， 穿刺成功率為99.0% （102／103）； 對照組患者中有3例因出血或氣胸導致無法識別病灶未能穿刺成功，取得活檢病理結果214 例， 穿刺成功率為98.6%（214／217）， 2 組患者穿刺成功率比較差異無統計學意義（P＞0.05）。 研究組患者發生氣胸14 例，其中2 例肺組織壓縮超過30%， 進行胸腔引流后恢復； 發生出血（咯血或肺內出血） 5 例， 總發生率為18.4% （19／103）。 對照組患者發生氣胸37例， 其中4 例需要胸腔引流； 發生出血有16 例，總發生率為26.6% （53／217）。 2 組患者在氣胸、出血及并發癥發生率方面比較， 差異均無統計學意義（P＞0.05）。 2 組均未發生血胸、 空氣栓塞等嚴重并發癥。

2.2 活檢病理結果及診斷效能比較 研究組患者活檢病理結果中， 組織學類型為惡性的73 例， 細胞形態學為惡性的5 例， 惡性病灶共78 個； 良性病變20 例， 無法診斷4 例。 對照組患者活檢病理結果中， 組織學類型為惡性的136 例， 細胞形態學為惡性的14 例， 惡性病灶共150 個； 良性病變47 例， 無法診斷17 例。 2 組患者的病理學及最終診斷結果見表1。 以最終診斷為金標準， 計算2 組患者病理學診斷的敏感度、 特異度和準確率， 研究組患者的敏感度、 特異度和準確率分別為93.9%、 100%、 95.1%， 對照組患者的敏感度、特異度和準確率分別為85.1%、 95.0%、 86.9%。2 組患者診斷的敏感度、 準確率差異有統計學意義（χ2＝4.214、 4.945，P＝0.04、 0.026）， 特異度差異無統計學意義（χ2＝0.983，P＝0.556）。

研究組患者穿刺活檢成功的102 例中有27 例PET／CT 圖像顯示18F－FDG 代謝明顯不均勻見圖1、圖2， 27 例的病灶最大徑為3.3 ～7.5 cm， 平均（4.8±1.9） cm， 均大于整體研究組和對照組病灶的最大徑， 差異有統計學意義（t＝5.414、 7.452，P＝0.038、 0.016）。 27 例活檢病理有26 例（惡性21 例， 良性5 例） 與最終診斷相符， 1 例活檢病理僅見少量異型細胞， 不能確定診斷， 后期隨訪手術病理證實為高分化腺癌， 病理診斷準確率為96.3% （26／27）。

3 討論

CT 引導下經皮肺穿刺活檢安全性高、 技術成熟， 是肺部病變取得活檢病理診斷最常用的方法之一。 而有效的穿刺活檢必須是通過活檢病理能夠得到明確的診斷信息， 否則即視為無效活檢，所以操作時在懷疑惡性的病灶區域內進行活檢取樣才能夠確保診斷結果的準確性。 然而惡性細胞的存在和含量多少因肺部病灶的不同而不同， 較大的病灶內可能同時包含高代謝活性的惡性細胞和較低或無代謝活性的纖維、 壞死及肺部實變、不張等組織［3］。 僅依賴CT 引導則無法辨別這些不同的組織， 從而增加了穿刺活檢的假陰性率， 降低了病理診斷的準確性。 另外在肺部存在多發病灶時， 隨機選擇靶區進行活檢取樣也可能無法獲得有效的診斷信息。

表1 2 組患者活檢病理與最終診斷對比

PET／CT 檢查因對惡性腫瘤的鑒別診斷、 臨床分期、 預后及療效評價等方面具有明顯的優勢，現已廣泛應用于臨床實踐中。 另外肺結節診治中國專家共識（2018 年版）［4］也指出實性成分直徑＞8 mm 的結節推薦PET／CT 掃描評估良惡性， 若18F－FDG 中等或強烈攝取則建議進行穿刺活檢。18FFDG 作為一種廣譜腫瘤示蹤劑， 其濃聚程度與細胞內葡萄糖的代謝水平高低呈正相關， 進而能間接反映該部位的腫瘤細胞含量。 因此將PET／CT信息應用于引導穿刺活檢可能有助于早期組織學診斷， 減少無效活檢的發生。 同時也能在肺內多發病灶穿刺靶點的選擇上提供更多的參考依據。

本研究所有研究對象的全身PET／CT 檢查和肺部穿刺活檢均在同一臺PET／CT 掃描機上完成，因此可方便、 快速的對患者的PET 圖像與短期內行肺部穿刺活檢的CT 圖像通過設備自帶匹配軟件進行配準融合， 在病灶的高代謝活性區進行取樣，實現PET／CT 引導下的肺部病灶穿刺活檢。 本研究PET／CT 引導下活檢病理診斷的敏感度、 特異度和準確率分別為93.9%、 100%、 95.1%。 有文獻報道依據PET／CT 判斷病灶活性來引導肺穿刺活檢的準確率可達86%～100%［5－6］。 相較于先前類似研究常采用視覺觀察或第三方軟件融合的方式確定穿刺高代謝靶區［7－8］， 理論上可更簡便易行、 客觀精準的定位病灶活性組織， 減少主觀誤差， 提高穿刺操作的效率。

圖1 軟骨肉瘤患者的PET 及PET／CT 融合引導圖像

圖2 鱗狀細胞癌患者的PET 及PET／CT 融合引導圖像

本研究對同期常規CT 引導下經皮肺穿刺活檢的診斷效能也進行了評估， 其敏感度、 特異度和準確率分別為85.1%、 95.0%、 86.9%。 文獻報道傳統CT 引導下經皮肺穿刺活檢病理診斷的準確率為74%～96%［9－10］。 與先前文獻報道結果基本一致。 但與研究組比較發現， PET／CT 引導下活檢病理診斷的敏感度和準確率均高于常規CT 引導， 差異有統計學意義， 特異度差異無統計學意義。 而假陰性較低意義重大， 因為假陰性實際為漏診，它比假陽性對患者的危害性更大。 當肺部病灶的FDG 攝取均勻一致時， 與常規CT 引導下穿刺活檢相比， PET／CT 信息的加入可能不會影響穿刺靶區的選擇及取樣標本的病理診斷結果。 然而若腫瘤內18F－FDG 攝取不均勻， 則18F－FDG 攝取較高的區域通常更有可能提供診斷樣本［11］。 本研究中PET／CT 引導下活檢病例有27 例表現為PET－CT 圖像中FDG 代謝明顯不均、 與解剖形態不一致， 占比26.5%。 一般腫瘤體積越大， 越容易發生壞死、 纖維化或合并肺組織實變、 不張等， 異質性表現也越明顯， 在PET 圖像上18F－FDG 攝取越不均勻［12］。 此時在PET／CT 引導下對FDG 代謝最高的部位活檢， 能夠最大限度地減少對壞死等無效組織的錯誤取樣。 本研究也發現研究組中FDG 明顯不均勻代謝的27 例病灶尺寸要大于整體研究組或對照組， 而且病例診斷準確性也相對更高。 同理當肺部存在多個可活檢的病灶時， 在PET／CT 引導下對18F－FDG 代謝最高的病灶進行穿刺取樣，也能夠提高活檢病理診斷的準確率。

通過PET／CT 掃描可尋找更安全、 易于操作的高代謝區作為穿刺靶點， 尤其是肺內多發病灶的患者， 能夠最大限度地減少無效活檢次數， 減少取樣誤差， 進而降低穿刺相關并發癥的風險，本研究2 組氣胸和出血的發生率差異無統計學意義。

值得注意的是，18F－FDG 為非特異性顯像劑，活動性結核、 炎癥、 結節病等良性病變也會表現為攝取增高， 而且某些惡性腫瘤如類癌、 腎透明細胞癌的肺轉移瘤等18F－FDG 代謝并不會明顯增高［13］。 因此必須考慮造成活檢結果假陽性和假陰性的原因， 特別是當活檢結果與相應PET／CT 表現不一致時。 本文研究組發現102 例患者中5 例假陰性患者， 有4 例活檢病理為非特異性炎性組織，后期手術或氣管鏡病理證實為2 例鱗癌和2 例腺癌， 另外1 例為腺鱗癌； 另外并未發現假陽性病例。

本研究存在以下不足： （1） 本研究雖然PET／CT 引導組活檢病理診斷敏感性更高， 可能是因為更好地識別病變部位， 但也可能因為臨床醫師根據患者病情判斷更傾向于惡性病變， 因此2 組病例可能存在一定選擇上的偏倚。 （2） 由于本研究全身PET／CT 檢查和穿刺活檢不在同一時間內或同一體位完成， 因此呼吸和心臟運動以及患者的體位可能會造成PET 圖像和穿刺掃描圖像在匹配時存在一定的配準誤差。 因此， 當PET／CT 檢查