經支氣管冷凍肺活檢技術研究進展

孔慧娟 田覓 黃建安 張英為

1南京大學醫學院附屬鼓樓醫院呼吸與危重癥醫學科210008;2蘇州大學附屬第一醫院呼吸與危重癥醫學科215006

彌漫性實質性肺病 (diff use parenchy mal lung dieases,DPLDs)是一個影像學的概念,意指兩肺自上而下彌漫性受累,通常表現為廣泛的斑片影、磨玻璃影、結節影或囊狀陰影等,可以僅為上述一種形態特征,也可以由上述多種形態特征混合組成。據報道,DPLDs由200多種肺部疾病組成,主要累及肺泡壁、肺泡腔和肺間質,是一組異質性疾病,在病因、組織病理學特征、臨床放射學表現、臨床病程和預后等方面均有顯著差異[1-2],因此給臨床診斷帶來了巨大挑戰。外科肺活檢 (surgical lung biopsy,SLB)是診斷多數DPLDs的首選方式,然而,SLB因創傷大、高風險、高并發癥發生率及高死亡率等限制了其廣泛開展與應用[3]。傳統的經支氣管鉗夾活檢 (transbronchial f orceps biopsy,TBFB)因取材小、診斷率低等因素,目前亦不推薦用于DPLDs診斷[2,4]。近年,越來越多的臨床醫師和學者開始采用經支氣管冷凍肺活檢 (transbr onchial cr yobiopsy,TBCB)對DPLDs進行診斷評估。TBCB技術是近年發展起來的一項新技術,本文就其診斷優勢、操作原理及步驟、并發癥及處理等方面綜述如下,旨在提高臨床醫師對TBCB技術的認識水平,熟悉并掌握這項技術并發癥,以便臨床工作中及時預判、及時處理。

1 TBCB的診斷優勢

TBCB是將冷凍探頭經支氣管伸入到遠端小支氣管,利用冷凍探頭在冷凍過程中的黏附性將探頭周圍的組織撕裂,獲得遠端細支氣管與肺組織標本的一項技術。自21世紀以來,TBCB 逐步應用與開展,越來越多的研究表明,與TBFB及SLB比較而言TBCB顯示了自身獨特的優勢。

Shafiek 等[2]的一項研究顯示,TBCB 獲取的組織較TBFB大 [(3.88±1.19)mm 比 (1.46±0.66)mm,P＜0.001]、組織結構保存率高 (91.7% 比38.5%,P=0.011)、臨床診斷率高 (83.3%比38.5%,P=0.041),與此同時,患者出血和氣胸發生率卻未明顯增多。Pajares等[4]的一項研究中也有類似的發現,TBCB 較TBFB 平均組織面積大 [(14.7±11)mm2比 (3.3±4.1)mm2,P＜0.001]、組織檢出率高 (74.4%比34.1%,P＜0.001)、診斷率高 (51.3%比29.1%,P=0.038);雖然TBCB 2級出血較TBFB 多 (56.4%比34.2%),但差異無統計學意義(P＞0.05),并且在其他并發癥上差異亦無統計學意義。綜上可見,與TBFB相比,TBCB獲取的標本更大、人工偽差更小、診斷率更高,且兩者在并發癥上差異無統計學意義。

SLB通常是根據胸部CT 定位,通過開胸或者在電視胸腔鏡輔助下經手術獲得較大肺組織樣本的一種方法,從而方便醫師進行病理診斷,明確肺部病變性質。所得肺組織標本大小約為幾個厘米,由于取材大、肺局部組織結構完整,因此診斷率可達到90%甚至更高,被認為是診斷多數DPLDs的金標準[3]。盡管如此,SLB在臨床實踐中的使用率并不高,考慮可能是SLB創傷大、住院時間長、花費高、對接受該項檢查的患者心肺功能要求較高等因素,限制了其在臨床中的應用。同時SLB存在一定的死亡風險和并發癥發生率,這些也限制了其在實際工作中的接受度[1,3]。Iftikhar等[1]進行了一項薈萃分析,共納入了16項TBCB研究 (642 例)和14 項SLB 研究 (1 594例),將SLB及TBCB檢查術后30～60 d死亡率、中位住院時間及費用進行了對比,發現與TBCB相比,雖然SLB診斷率略高 (92.7% 比83.7%),但30～60 d 死亡率 [1.8%比0.7%,總體95%CI:0.7%～1.7%]更高,中位住院時間更長 (6.1 d比2.6 d,P＜0.000 1),并且因長期住院,不同學科專業費用等增加了進行SLB單個患者的整體費用(每人每年費用增加210～647英鎊)。Ravaglia等[5]的一項回顧性研究納入了297例TBCB和150例SLB患者,結果顯示與SLB相比,TBCB是安全的,并具有更低的并發癥發生率與死亡率 (0.3%比2.7%,P＜0.05)。同時他們還指出TBCB與SLB兩者間并非競爭性關系,無論最初使用的是哪種方法進行診斷,在該法無法明確診斷時,則需考慮另一種方法進行診斷。綜上所述,TBCB 與SLB 診斷率比較差異無統計學意義,TBCB 具有更高的安全性,花費更少,使得SLB逐步被TBCB取代。

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2 TBCB基本原理及操作步驟

2.1 基本原理 TBCB 是基于焦耳-霍普森效應中使用高流量釋放的壓縮氣體迅速膨脹并產生非常低的溫度的原理,用冷卻劑 (二氧化碳或一氧化二氮)在高壓下通過探頭的中心管施加,由于壓力差 (相對于大氣壓),探頭尖端處的氣體突然膨脹,導致探頭尖端的溫度下降 (組織中大約-50 ℃至-60 ℃),使周圍肺實質迅速凍結并粘附到冷凍探頭尖端來獲取標本[1]。

相對禁忌證[9]:(1)肺功能嚴重受損者:FVC%pred＜50%,DLCO%pred＜35%,第1秒用力呼氣容積＜0.8 L或第1秒用力呼氣容占預計值百分比＜50%;(2)肺動脈壓＞50 mm Hg (1 mm Hg=0.133 k Pa)者。

因此，很多媒體和專家，已經開始將天然氣管道互聯互通的效果看作檢驗今冬明春用氣高峰時期天然氣供應能力的標準。事實上，天然氣管道互聯互通工程早有開展。2006年和2013年，中國石油已經分別實現了與中國石化華北管網安濟線安平站和榆濟線榆林站的互聯互通，互供能力分別為300萬立方米/日和400萬立方米/日。

3 TBCB禁忌證

MDT 是通過結合臨床、影像學、組織病理學等多學科會診的方法對疾病進行綜合診斷。隨著MDT 的應用,TBCB對于DPLDs 的診斷率逐步提高,Shafiek 等[2]的研究顯示TBCB 的診斷率為83%,其診斷率通過MDT 提高到100%。雖然這項研究對象是埃及人且小樣本 (僅13例),但在Johannson等[11]的薈萃分析 (731 例患者)中亦顯示了MDT 的重要性。他們的研究指出單獨使用TBCB 進行診斷時診斷率為78%,而進行MDT 診斷率為86%,由此可見MDT 提高了TBCB在DPLDs診斷中的優越性,且因其更高的安全性,使得TBCB 有望替代SLB 成為診斷DPLDs的一種微創檢查方法。

4.1 TBCB的診斷效率 Ravaglia等[10]的一項隊列研究對699例疑似DPLDs患者進行了回顧性分析,其中614例患者通過TBCB 所取組織病理明確診斷,診斷率達87.8%。此外,還有多項薈萃分析評估了TBCB 對DPLDs的診斷率。Johannson等[11]對11項研究 (包括7篇全文、4篇摘要)進行了薈萃分析,報道了731例患者,發現診斷率為74%～98%,合并估計為83% (95%CI:73%～94%)。Sethi等[12]對31項研究 (包括18 篇已發表的研究,13 篇摘要)進行了薈萃分析,其中27 項研究 (1 443例患者)診斷率為72.9% (95%CI:67.9%～77.7%)。Ravaglia等[5]的研究中除對447例接受TBCB 和/或SLB 的患者進行了回顧性分析外,還對15項調查 (781例患者)進行了薈萃分析,報道的總體診斷率為81% (95%CI:75%～87%)。Iftikhar等[1]對16項TBCB 的研究進行薈萃分析,除報道了TBCB 的總診斷率外,還對TBCB 的總敏感度、總特異度及診斷比值比等進行了分析報道,TBCB 的總診斷率為83.7% (95%CI:76.9%～88.8%),總敏感度為87%,總特異度為57%,診斷比值比為25.53,這項薈萃分析表明在評估DPLDs時TBCB的診斷效能與SLB相當。4.2 TBCB診斷率影響因素

絕對禁忌證[9]:(1)存在出血性體質; (2)服用華法林等抗凝藥物進行抗凝治療者;(3)服用噻吩并吡啶類藥物或其他抗血小板新藥者;(4)血小板計數＜50×109/L者。

李漢等[11]選擇Cyanex 301作為硫源和改性劑，選在水-乙醇溶液作為介質，通過兩步法制備空心球狀MoS2(如圖1所示)，其中第一步為平衡階段，第二步為水熱法過程；與傳統的方法相比，該方法具有低溫高效的優點。

通常,TBCB需在深度鎮靜 (但保留自主呼吸)或全身麻醉 (不保留自主呼吸)下進行。理論上而言,全身麻醉可以通過減少患者的自主呼吸和咳嗽來降低醫源性氣胸的風險,從而提高活檢樣本量[1]。因此,建議使用硬鏡鞘管或氣管插管作為工作通道,以便可彎曲支氣管鏡 (簡稱可彎曲鏡)和冷凍探頭進出[6],方便操作過程中控制出血。目前更多選擇應用的是硬鏡鞘管[5-7]。然而,Hag meyer等[8]通過對32例疑似DPLDs的回顧性研究證明,在保留自主呼吸的鎮靜下進行TBCB同樣有效,且與在全身麻醉下接受機械通氣的TBCB 相比,醫源性氣胸的風險較低(12%比43%)。

2.2 操作步驟 預先通過胸部高分辨率CT (highresolution CT,HRCT)確定患者主要病變部位,選擇距離胸膜下1～2 c m 處病灶集中部位進行活檢,將可彎曲鏡由硬鏡鞘管或氣管插管插入后,將冷凍探頭通過可彎曲鏡操作孔道進入擬活檢部位,使周圍實質迅速凍結并粘附到冷凍探頭尖端,然后將可彎曲鏡和帶有冷凍活檢組織 (組織大小約5 mm)的冷凍探頭從氣道中整體取出,再將冷凍活檢標本在生理鹽水中解凍,然后固定在福爾馬林中[1]。目前冷凍探頭多使用柔性冷凍探頭 (德國 Er be Elektro medizin Gmb H 公司),長90 c m,尖端直徑1.9 mm或2.4 mm,探頭冷卻約3～6 s (較大探頭冷卻7～8 s)。目前的活檢標本數量并無統一規定,每例患者活檢次數從1～6次不等,每個病例最常見的是3 次活檢以滿足病理學、病原學等檢查需要[3]。根據活檢數量需要重復以上步驟,每次活檢結束后需立即觀察出血、氣胸等情況并及時處理。

4 TBCB的診斷效率及其影響因素

可使首末數據點P0和Pn分別作為B樣條插值曲線的首末端點。為了使兩端控制頂點和首末數據點完全重合，將在節點矢量中的首末節點都設定重復度r=4，即u0=u1=u2=u3，un+1=un+2=un+3=un+4，則有P0=b0以及Pn=bn；數據點P2，P3,…Pn－2對應的節點矢量[U4, Un+1]，依次代入公式（7），滿足：

4.2.1 多學科討論 (multiple disciplinar y tea m,MDT)

概括而言,TBCB禁忌證與硬質支氣管鏡和可彎曲鏡的禁忌證相仿,主要是針對相關操作風險對患者的心肺功能、凝血功能等提出了一定的要求。

4.2.4 相關技術間的聯合應用 目前越來越多的研究表明TBCB聯合放射狀支氣管內超聲 (radial endobr onchial ultrasonography,R-EBUS)可以更準確地定位和選擇靶肺活檢部位,提高取材成功率,從而提高診斷率 (79%到92.5%),并且接受TBCB聯合R-EBUS患者的手術時間明顯短于未接受R-EBUS的患者[18-19]。此外,共焦激光內窺鏡亦開始與TBCB聯合運用進行活檢取材,但其是否能實際提高診斷率和降低并發癥風險,還需要在更大規模的前瞻性試驗中確定[20]。

4.2.3 活檢部位及數量 活檢部位的選擇可影響診斷率。Ravaglia等[17]的一項前瞻性研究發現,在同一肺葉的不同肺段活檢可以提高診斷率,當僅從一個肺段進行一次TBCB時平均診斷率為69%,在同一肺段同時進行第二次活檢時平均診斷率可增加到78%,但差異無統計學意義(P=0.340),而如果第二次活檢取自同一肺葉的不同肺段則診斷率可增加到96% (P=0.004),此外,理論上而言,增加TBCB活檢數量也可以提高診斷率,但在一定程度上也可能增加出血及氣胸等并發癥的發生率[8]。

盱眙農商銀行董事長陳雷介紹，截至目前，盱眙農商銀行累計發放“蝦稻（蓮）致富貸”1850戶，金額5.32億元；發放土地承包經營權抵押貸款65戶，金額1645萬元，有效推進了全縣“蝦稻共生”新模式快速發展。

4.2.2 冷凍探針 在不同的研究中,TBCB的診斷結果可變,影響診斷的原因很多,部分可歸因于冷凍探針的大小:使用2.4 mm 探針的診斷率為70%～95%,使用1.9 mm 探針的診斷率為79%～80%[1]。Zhou等[13]通過對上述2 種探針研究分析發現,2.4 mm 探針及1.9 mm 探針在診斷率上比較差異無統計學意義,但會影響取材成功率,2.4 mm探針獲得的標本質量明顯好于1.9 mm 探針,鏡檢合格率分別為99.4%和90.4% (P=0.003)。此外,目前正在開發利用1.1 mm 冷凍探頭來進行TBCB,并且已有相關動物實驗的報道[14-15],我國Jiang等[16]報道了1.1 mm 探針在肺周圍型磨玻璃病變的患者中的診斷率為82.61%。具體該型新型探頭診斷效率如何,仍有待更多的研究來明確。

5 TBCB并發癥

TBCB的并發癥主要有出血、氣胸、持續發熱、皮下氣腫、間質性肺病急性發作、呼吸衰竭等,其中常見的是出血和氣胸,所以出血和氣胸成為了影響TBCB 安全性關鍵的兩個要素,下面將主要針對這兩方面進行詳細闡述。

（2）PmGSTd1在雌、雄蟲的各部位均有表達，且均表現為足部的表達量明顯高于其他部位；雄蟲各部位的表達量（殘體除外）均顯著高于雌蟲，雄蟲翅膀、觸角、足部、殘體中的表達分別是雌蟲相應部位的4.49倍、2.11倍、1.68倍、1.33倍。

5.1 出血 出血是TBCB最常見的并發癥,TBCB總體出血率在73%左右,多以輕度出血為主,其中中度至重度出血率在2.2%～10.7%[1,6]。

5.1.1 出血相關影響因素 (1)患者特征。多項研究發現,TBCB出血的嚴重程度與患者自身特征相關。Hetzel等[6]的一項研究報道了年齡≥65歲的患者中度或重度出血率明顯高于年齡＜65歲的患者 (P=0.018),女性的出血風險高于男性 (P=0.026)。身高≤170 c m 的患者出血風險高于身高＞170 c m 的患者 (P=0.002)。考慮出現這些差異與身高和肺的大小有關,在體型較小的患者中,活檢工具相對于支氣管及其血管的大小相對增大,所以出血風險也隨之增加。此外,另一項研究發現TBCB 的出血風險與BMI呈正相關,體質量指數每增加一個單位,出血的風險增加16%[7]。考慮可能由于體質量偏重的患者周圍肺區塌陷,致使探針通過受限,探針很難向更外圍推進,組織活檢往往偏向于在更中心的區域進行,增加了出血的風險。雖然因患者自身特征所導致出血的加重不可避免,但通過這些研究我們可以提前評估患者出血的嚴重程度,從而提前擬定好出血后控制方案并與患者做好風險溝通。 (2)冷凍探針大小。研究發現,使用1.9 mm冷凍探針的出血風險明顯小于2.4 mm (P=0.006)[6],考慮到探針大小對診斷率的影響,我們可以在評估出血風險高的患者中選擇使用1.9 mm 的冷凍探針進行活檢,在出血風險相對較低的患者使用2.4 mm 的冷凍探針以獲得更高的診斷率。Jiang等[16]利用1.1 mm冷凍探針進行肺活檢的研究中并未出現氣胸患者,但該型探針相關研究極少,其安全性及有效性方面需進一步研究來明確。(3)支氣管堵塞器的預置。目前TBCB建議常規預置支氣管堵塞器以更好預防并控制出血[9],常用的支氣管堵塞器有Arndt支氣管內堵塞器、Cohen尖端偏轉支氣管內堵塞器和Fogarty靜脈血栓切除術導管[21]。有研究顯示,預防性球囊放置的中到重度出血發生率明顯低于未使用球囊的發生率(1.8%比35.7%,P＜0.001)[22]。

5.2 氣胸 TBCB 結束后1～2 h內通過拍攝胸部X 線可以評估是否發生氣胸,氣胸發生率為5.9%～14.9%[1]。氣胸相關影響因素包括以下兩點。(1)透視引導下探針至胸膜距離。多項研究指出在活檢中有胸膜碎片時,氣胸風險會增加[5,7],且與活檢數量或大小無關[7],所以在操作過程中衡量好冷凍探針至胸膜的距離至關重要,目前多建議在透視引導下使探針距胸膜1～2 c m 處以更好地減少氣胸的發生[23],同時獲得更具質量的活檢樣本。將來也可以通過R-EBUS及計算機體層攝影透視將TBCB 引導到肺內活動性異常區域,并遠離其中更有可能出現并發癥的區域,從而減少氣胸等并發癥的發生[23]。一項回顧性多中心研究中發現使用透視引導的患者氣胸發生率明顯低于不使用透視引導的患者 (5.9%比20.9%,P=0.01)[22]。但Bango-álvarez等[24]的一項研究對透視引導的必要性提出了質疑,該研究在沒有透視的情況下進行,采取的是在探針前移過程中無法再前進時,回縮1～2 c m 后進行活檢,其氣胸發生率僅4.7%,并且所有的活檢中沒有胸膜,所以是否需要透視引導下進行TBCB還需進行更進一步的研究。(2)冷凍探針大小。目前冷凍探針的大小對氣胸發生率的影響尚不明確。Iftikhar等[1]的薈萃分析發現,使用2.4 mm 較1.9 mm的冷凍探頭會增加氣胸發生率。但Hetzel等[6]則表示冷凍探針大小與氣胸的發生率無關。

6小結

綜上所述,TBCB 作為診斷DPLDs的一種較新的方法,有較高的診斷率和安全性,有望成為診斷DPLDs的首選微創檢查方法,但在操作過程中仍需注意出血、氣胸等并發癥的發生。希望未來可以逐步形成標準化TBCB 操作流程,并根據患者個體特征性差異制定個體化的并發癥預防及處理措施來進一步提高TBCB的診斷率及安全性。

利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突