MSCT模擬三維立體定位在經(jīng)皮肺穿刺活檢術(shù)導航中的應用價值

張孔源

（山東省濰坊市人民醫(yī)院內(nèi)科導管室，山東 濰坊 261041）

CT引導下經(jīng)皮穿刺活檢術(shù)（percutaneous needle biopsy，PNB）是肺部病變診斷和鑒別診斷的重要手段之一［1］。常規(guī)CT引導穿刺與現(xiàn)有的定位設備僅在橫斷面內(nèi)定位，路徑選擇單一，安全性較差，并發(fā)癥較多［2］。本研究將MSCT的MPR技術(shù)應用于肺穿刺活檢術(shù)中，實現(xiàn)了術(shù)前穿刺路徑的計算機模擬與三維空間坐標定位，優(yōu)化選擇穿刺路徑，為手術(shù)提供準確導航。

1 資料與方法

1.1 一般資料 從2013年1月至2014年8月來我院行肺部PNB患者中，選取肺部局限性腫塊患者112例，男62例，女50例；年齡32～79歲，平均52.5歲。病灶大小0.7 cm×0.8 cm×0.6 cm～3.5 cm×3.7 cm×4.5 cm。隨機分為實驗組和對照組各56例，實驗組采用MSCT三維立體定位與三維導航儀穿刺，對照組采用常規(guī)橫斷面內(nèi)CT引導穿刺活檢。2組穿刺前均簽訂知情同意書，操作均由同一位具有多年穿刺經(jīng)驗的介入放射科醫(yī)師完成。

1.2 儀器與方法 選擇Siemens Somatom Definition 64層CT掃描儀，Syngo work place 3D工作站；體表柵欄定位器；實時顯示三維進針角度的穿刺導航儀（專利號：ZL 201420271978.7）；GCO 17 G 同軸活檢針，TZ 18G全自動活檢槍（意大利GALLINI公司）。

1.2.1 常規(guī)橫斷面定位方法 以準直寬度5.0 mm×64行CT掃描，獲取層厚5 mm、層距5 mm的橫斷面圖像。通過逐層追蹤和抽象疊加確定穿刺層面，在二維橫斷面圖像上測出相關(guān)距離和角度，只能測量左右方向上的傾斜角度，再利用CT激光線在患者體表的投影處標記進針點［3］。多采取小幅度進針、多次調(diào)整進針方向的辦法穿刺，每進針1次，掃描觀察1次，并多次重復，直至穿中目標。

1.2.2 MSCT模擬三維立體定位方法 以準直寬度1 mm×64行CT平掃及增強掃描，發(fā)現(xiàn)腫塊擬行PNB，按常規(guī)橫斷面定位方法定位，在最大橫斷面上若有骨骼與血管遮擋，且無較好穿刺路徑時，則以層厚1 mm，層距1 mm，行薄層重建。將數(shù)據(jù)傳到工作站，利用MPR多平面、多角度觀察病變的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、形態(tài)、大小及與周圍組織的關(guān)系，尤其鄰近肋骨或肩胛骨遮擋的病灶，可通過平面任意旋轉(zhuǎn)，在斜冠狀面、斜矢狀面內(nèi)穿刺。選擇上下相鄰的2個肋間隙作為皮膚穿刺進入點，經(jīng)MPR圖像中的基線旋轉(zhuǎn)形成斜冠狀面、斜矢狀面等穿刺平面，由固定于病灶區(qū)皮膚上的柵欄定位器確定穿刺點，將皮膚穿刺點與病灶活檢點之間的距離作為穿刺深度；并由穿刺平面圖像獲取傾斜角度，由此獲得穿刺路徑的三維方向坐標（圖1）。實驗組穿刺時，利用三維穿刺導航儀，實時顯示穿刺針的進針角度，并充分利用三維定位坐標數(shù)據(jù)，達到定位與導航的統(tǒng)一。

1.3 統(tǒng)計學分析 采用SPSS19.0軟件進行統(tǒng)計分析。對2種方法的一次性穿刺成功率、并發(fā)癥發(fā)生率和活檢診斷正確率采用χ2檢驗。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2組穿刺活檢的成功率均為100%。一次穿刺成功率實驗組 73.21%（41/56），對照組 41.07%（23/56），2 組差異有統(tǒng)計學意義（χ2=11.812，P＜0.05）；并發(fā)癥發(fā)生率實驗組 16.07%（9/56），對照組 33.93%（19/56），2 組差異有統(tǒng)計學意義（χ2=4.762，P＜0.05）；病理確診率實驗組 94.64%（53/56），對照組 82.14%（46/56），2組差異有統(tǒng)計學意義（χ2=4.264，P＜0.05）。

3 討論

3.1 計算機模擬三維立體定位的優(yōu)勢 CT引導下PNB對肺部多種疾病具有較高的診斷價值［5-7］。但常規(guī)CT與現(xiàn)有穿刺設備定位僅局限在橫斷面內(nèi)，一次僅能觀察病灶的一個層面，不利于對病灶Z軸方向的觀察，穿刺準確性較低［8-9］，為達到穿刺目的，只能增加穿刺次數(shù)。

MSCT計算機模擬三維立體定位技術(shù)適合人體各部位穿刺定位，無需增加設備。該技術(shù)以局部采集三維數(shù)據(jù)為基礎，可獲得MPR圖像，突破了橫斷面定位僅能在一個點或一個面的局限，可從任意平面切割，獲得腫塊冠狀面、矢狀面和任意角度斜矢狀面、斜冠狀面圖像［10］，全面了解病變內(nèi)部結(jié)構(gòu)、形態(tài)、大小及與周圍的毗鄰關(guān)系［11-12］，實現(xiàn)了多方向、多角度選擇穿刺路徑，以及模擬穿刺路徑與真實路徑的統(tǒng)一，有利于針尖準確到達活檢點［14］，有效降低假陰性率。本研究中實驗組病理確診率顯著高于對照組。

圖1 女，47歲，右肺尖部腫物 圖1a 在其最大橫斷面上，前部骨骼與血管遮擋，右側(cè)肩部遮擋，后部肋骨遮擋，常規(guī)定位不適合穿刺 圖1b 在MPR橫斷面圖像中垂直基線向左側(cè)旋轉(zhuǎn)17°，發(fā)現(xiàn)斜矢狀面上顯示出較好的穿刺肋間隙，矢狀位圖像左上角并顯示旋轉(zhuǎn)角度 圖1c在斜矢狀面上水平基線向足側(cè)傾斜12°，病灶的斜冠狀面上顯示較好的穿刺路徑，并顯示旋轉(zhuǎn)角度，路徑上沒有血管，也沒有肋骨遮擋，從背部穿刺距離較短，因此選擇俯臥位穿刺。穿刺深度（S）為7.96 cm，橫斷面穿刺角度為73°，矢狀面穿刺角度78°（白線為穿刺路徑，箭頭為皮膚入穿點）。

三維立體定位可更有效地利用增強掃描圖像，定位前為盡量避開血管需行增強掃描［15-16］。常規(guī)定位穿刺法僅能一次性觀察血管位置，而在穿刺過程中針道和血管的關(guān)系不明確。三維立體定位技術(shù)以增強掃描圖像作為定位依據(jù)，在增強圖像上模擬穿刺路徑，通過三維定位數(shù)據(jù)將增強掃描圖像與實際穿刺圖像重合，類似于血管強化狀態(tài)持續(xù)存在，可實時把握血管、病變、穿刺路徑之間的關(guān)系［17］。增強掃描圖像也有利于區(qū)分病變與壞死部分［18-19］，提高取材準確性。

3.2 三維立體定位的臨床價值 常規(guī)CT引導下肺部穿刺術(shù)一般選擇垂直位進針，利于掌握進針方向［20］。實驗組采用MSCT三維立體定位技術(shù)，當一個病灶在最大橫斷面內(nèi)無法選擇到最佳穿刺平面時，可通過平面旋轉(zhuǎn)，選擇上下相鄰的2個肋間隙作為皮膚穿刺進入點，通過旋轉(zhuǎn)平面基線，找出穿刺平面及旋轉(zhuǎn)角度，獲得穿刺路徑。在仰臥位或俯臥位穿刺中，冠狀面（水平面）作為基準面，旋轉(zhuǎn)橫斷面與矢狀面內(nèi)的基線，可找到橫斷面、矢狀面與冠狀面的角度；在側(cè)臥位穿刺中以矢狀面（水平面）為基準面，找到橫斷面、冠狀面與矢狀面的角度；并且平面旋轉(zhuǎn)后能準確顯示角度，是真正意義上的三維立體定位。MPR對肺內(nèi)腫塊穿刺術(shù)前定位的價值是肯定的［21］，計算機模擬立體定位，實現(xiàn)了穿刺路徑的風險評估與最優(yōu)化選擇，為實際穿刺活檢提供了精確的三維空間坐標導航數(shù)據(jù)，將立體定位與三維標測穿刺有機結(jié)合，不但穿刺點和進針路徑的確定既方便又可靠，而且，實際穿刺也十分精準［22-23］。本研究中實驗組一次進針成功率明顯優(yōu)于對照組，并發(fā)癥發(fā)生率明顯低于對照組。

總之，MSCT模擬三維立體定位技術(shù)實現(xiàn)了肺PNB術(shù)前穿刺路徑的計算機模擬與三維數(shù)字化定位，為術(shù)中的三維導航提供可靠的坐標數(shù)據(jù)，具有較高的臨床應用價值。

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