超聲對經(jīng)皮肺穿刺活檢后氣胸的檢測效能及其對降低患者輻射中的價值

劉 君 唐 平 趙艷軍 張 雷 倪建明

氣胸是CT引導下的經(jīng)皮肺穿刺（percutaneous transthoracic needle biopsy， PTNB）最常見的并發(fā)癥，文獻報道的發(fā)生率介于27%～54%之間[1-3]。經(jīng)典的CT引導下的PTNB由術前定位、術中引導和術后復查三個步驟組成。Kloeckner等發(fā)現(xiàn)術中引導所產(chǎn)生的有效輻射劑量僅僅占總劑量的15%，而85%產(chǎn)生于圍手術期[3]。隨著對電離輻射損害及其隨機效應帶來的未來癌癥風險升高認識的提高，術后進行CT掃描復查以排除氣胸的必要性引起了學者的關注，因為其產(chǎn)生了40%左右的額外輻射[4]。一些學者認為CT引導穿刺相關的并發(fā)癥很低，穿刺后常規(guī)CT復查是沒有必要的，或應該用電離輻射小或無電離輻射的檢查方法，如胸片或超聲等[5]。基于二維超聲“肺滑動征”和“慧尾征”消失、M型超聲“平流層征”和“肺點”出現(xiàn)作為超聲診斷氣胸的可行性，這些征象的價值被隨后的大量臨床研究所證實[6-10]。因此，本研究擬采用前瞻性雙盲對照研究，以PTNB術后復查CT為標準，比較超聲對PTNB術后氣胸的檢測效能，探討超聲能否作為檢測PTNB并發(fā)癥的一種替代及其在降低患者輻射中的潛在價值。

方 法

1.一般資料

以無錫市第二人民醫(yī)院2016年3月-2018年5月期間134例CT引導下的經(jīng)皮穿刺活檢的患者作為研究對象。男87例，女47例，平均年齡61.1±13.6歲（27～81歲）。術前所有患者均進行了胸部CT增強掃描，以排除血管性病變或病灶內(nèi)動靜脈瘺。本研究獲得了醫(yī)院倫理委員會批準，術前均獲得患者本人或合法代理人的書面知情同意。

2.PTNB流程

先根據(jù)術前胸部CT進行體位設計，手術全程給予吸氧，心電、血壓和血氧飽和度監(jiān)測。采用Philips 16排螺旋CT(Precedence 16)，采集條件：管電壓120kV，管電流100mA，層厚5mm，間隔5mm，平靜呼吸采集。重建層厚2mm，間隔1mm，矩陣512×512。所有介入操作由兩名有資質的介入放射醫(yī)生完成。CT定位掃描并確定穿刺點和穿刺路徑后，利用1%利多卡因5ml對穿刺點和穿刺路徑進行浸潤麻醉，用帶針芯的外引導針進行經(jīng)皮穿刺。在CT反復逐步引導下，調整穿刺針的穿刺深度和角度，直至針尖抵達病灶邊緣。用18G全自動活切割檢槍(BioPince，美國Argon公司) ，切割長度為13～23mm的組織1～2條。拔出穿刺針后，囑患者常規(guī)取仰臥位，雙手上舉，再行胸部CT復查。

3.超聲檢查

胸部CT掃描結束后，立刻在CT檢查床旁進行穿刺側超聲探查。所有超聲檢查由一名經(jīng)過胸部超聲診斷培訓的并且有18年超聲工作經(jīng)驗的超聲專業(yè)醫(yī)師，在不知道任何CT結果的情況下進行。利用便攜式超聲診斷儀型（M-Turbo，F(xiàn)UJIFILM SonoSite公司），在胸骨旁、鎖骨中線、腋前線及穿刺點附近，對穿刺側胸廓從上到下依次探查各肋間。正常胸膜腔二維超聲可見胸膜線及其后方“肺滑動征”和“彗尾征”，M型超聲胸膜線后方呈“沙灘征”。當出現(xiàn)氣胸時，“肺滑動征”和“彗尾征”消失、出現(xiàn)“肺點”，M型超聲胸膜線后方呈“平流層征”。當“肺滑動征”和“彗尾征”同時消失，并且M型超聲出現(xiàn)“平流層征”或“肺點”作為診斷氣胸的標準（圖1）。最后再觀察肋膈角區(qū)是否有積液。

4.數(shù)據(jù)收集和分析

兩名放射科醫(yī)生在工作站上，共同解讀所有術中引導CT和術后復查CT的圖像資料，判斷有無氣胸及其程度。兩者不一致時，經(jīng)過協(xié)商達成一致。以CT顯示的臟層胸膜和壁層胸膜之間的距離對氣胸的量進行分級：輕度（≤1cm）、中度（≤3cm）和重度（＞3cm）?；颊咚邮艿腃T輻射劑量用每次掃描的劑量長度乘積（DLP，mGy）累加來表示，按照DLP×權重因子κ，分別計算術前定位CT、術中引導CT及術后復查CT的有效輻射劑量，胸部采用κ=0.017mSv/(mGy·cm)。

以CT結果為金標準，計算超聲診斷氣胸的敏感性、特異性、陽性預測值、陰性預測值和準確性。應用SPSS 17.0軟件，采用McNemar檢驗比較兩種方法檢出的氣胸比率的差異，并計算Kappa值評價超聲對氣胸檢測的一致性。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

結 果

1.超聲對氣胸檢測效能

所有患者在PTNB術后情況穩(wěn)定，無不能配合超聲檢查者。1例中度氣胸及1例重度氣胸患者，在回病房后，因出現(xiàn)胸痛和血氧飽和度下降，而進行了閉式引流。胸部CT和超聲檢查對134例患者術后氣胸的檢測結果見表1。134例患者中，CT檢出氣胸48例（35.8%），其中42例為輕度（87.5%），5例為中度(10.4%)，1個為重度(2.1%)。5例患者超聲與CT不符合，其中假陰性4例（均為極少量氣胸，1例位于前胸壁，2例位于后胸壁局限于穿刺點旁，1例局限于葉間裂），假陽性1例（穿刺區(qū)、肋間肌深面皮下氣腫）。6例中度和重度患者，在超聲上均被檢出。

超聲與CT診斷氣胸的Kappa值為0.918，McNemar檢驗提示兩種方法沒有顯著差異（P=0.375）。超聲對PTNB后的氣胸檢測的準確性為96.3%，敏感性、特異性、陽性預測值、陰性預測值及其95%可信區(qū)間分別為97.8%（95% CI：86.8～99.9%）、95.5%（95% CI： 88.3 ～ 98.6%）、91.7%（95% CI： 79.1～97.3%）和98.8%（95% CI： 92.8～ 99.9%）。

圖1 正常胸膜腔及氣胸的二維和M型超聲表現(xiàn) 。A.正常二維超聲胸膜腔表現(xiàn)，可見胸膜滑動和“彗尾征”。B.正常胸膜腔M型超聲表現(xiàn)，胸膜線后方呈“沙灘征”。C.氣胸M型超聲表現(xiàn)，胸膜線后方呈“平流層征”。D.少量氣胸M 型超聲表現(xiàn)，胸膜線后方“沙灘征”與“平流層征”交界的“肺點”出現(xiàn)。注：箭頭代表胸膜線。

表1 134例PTNB術后胸部CT和超聲檢出的氣胸（例）

2.CT輻射劑量

整個穿刺引導中的總的平均有效輻射劑量為8.11±1.16 mSv (DLP： 477.41±68.18mGy·cm)，其中術前定位為2.70±0.46mSv（158.63±27.19mGy·cm，占 33%），2.29±1.00mSv產(chǎn)生于穿刺引導過程（134.74±58.81mGy·cm，占28%），術后復查掃描產(chǎn)生 3.12±0.57mSv（184.05±33.84mGy·cm，占38%）。

討 論

本組資料以“肺滑動征”和“彗尾征”同時消失、出現(xiàn)“平流層征”或“肺點”作為超聲診斷氣胸的標準，其敏感性為97.8%，和CT有非常高的一致性（Kappa=0.918）。Lichtenstein等研究顯示“肺滑動征”和“慧尾征”同時消失來排除完全性氣胸的敏感性（100%）、陽性預測值(100%)和特異性（96%）均非常高。對于隱匿性氣胸，單獨“肺滑動征”消失的敏感性、特異性分別為100%和78%，“肺滑動征”消失加A線為95%和94%，“肺滑動征”消失加A線以及“肺點”為79%和100%[7]。Zhang等對135例外傷患者的研究發(fā)現(xiàn)29例證實的氣胸，超聲敏感性為86.2%，而胸片為27.6%[6]。但這些研究報告的病例選擇往往存在選擇性偏倚，都是有臨床癥狀改變提示氣胸患者[6-8]，而本組數(shù)據(jù)為連續(xù)入組的以無癥狀的少量氣胸為主。文獻報道的兩種診斷方法之間都有會一定的時間間隔（其間小的氣胸可以自發(fā)性吸收或擴大，也可能有遲發(fā)性氣胸的發(fā)生），并且需要將患者轉運到CT室，再搬到檢查床上（有加重氣胸的可能）。本組資料胸部CT和超聲檢查之間的時間間隔可以忽略不計，其間也沒有患者的轉運和搬動。

本組資料氣胸發(fā)生率為35.8%，且87.5%為輕度氣胸，在文獻報道的正常范圍內(nèi)。超聲能夠發(fā)現(xiàn)所有中度和重度氣胸，假陰性僅見于極微量氣胸。事實上這種少量的無癥狀性氣胸大部分是自限性的，不需要進行特殊處理。需要指出的是，常規(guī)胸部超聲以胸骨旁、鎖骨中線、腋前線逐級檢測各個肋間，PTBN需要額外增加穿刺點旁探查，因為很多微量氣胸是局限于穿刺點周圍的。穿刺點周圍的皮下氣腫也會造成假陽性，但這種情況的發(fā)生率極低；出血是PTNB的另一個重要并發(fā)癥，其發(fā)生率為3.4%～43%[1-2]，但其中90%以上為不需要處理的輕度肺實質出血。由于肺內(nèi)氣體，超聲對肺實質出血不敏感，但超聲能夠準確檢出胸腔積液，而且能夠進行連續(xù)觀察。事實上嚴重的肺出血極其罕見，Tomiyama等對9783例PTNB分析顯示嚴重的肺出血或咳血為0.061%，血胸為0.10%[1]。危及生命需要緊急處理的大出血發(fā)生在組織切割的瞬間，都會伴有臨床癥狀和生命體征改變而獲得臨床診斷，這時候進行任何影像檢查以證實診斷只會干擾緊急處理。

本組資料顯示，穿刺術后的床旁超聲能夠檢出91.7%的CT發(fā)現(xiàn)的氣胸，因此將超聲整合到CT引導的PTNB流程中，部分取代術后復查CT掃描是可行的。由于圍手術期的劑量占整個檢查中輻射劑量的85%[3]，因此通過優(yōu)化現(xiàn)有的操作流程，對于降低CT介入患者所受輻射劑量的空間是巨大的。倪建明等[5]認為PTNB是安全的，重大并發(fā)癥非常罕見，而且可以通過臨床癥狀和重要生命體征觀察得到早期診斷。對所有患者不加區(qū)分的、常規(guī)進行術后CT復查，以檢測事實上不會給患者帶來任何傷害的這些輕微并發(fā)癥，實際工作中更多是為了滿足病歷完整性規(guī)定以及潛在的舉證倒置的法律要求。本組資料的平均有效輻射劑量是8.11±1.16 mSv，術后復查掃描的劑量是3.12±0.57mSv，占整個劑量的38%，超聲檢測PTNB相關氣胸的效能和CT具有非常高的一致性，用超聲來替代CT觀察PTNB術后并發(fā)癥，不僅能夠滿足臨床的法學要求，更可以降低接近40%的額外輻射劑量。

本研究的局限性在于：首先，沒有對氣胸的范圍進行定量分析，并與CT測量的氣胸范圍進行比較，因為超聲不能提供像CT那樣的壁層胸膜和臟層胸膜之間積氣的體積或厚度的數(shù)據(jù)。超聲對積氣的量化只能通過在每個肋間隙逐一標記氣胸存在的位置進行體表投射來標識，這也是一個相對耗時的過程。盡管Ding等[8]研究認為超聲探測氣胸的范圍和CT有非常高的一致性（Kappa=0.669），但氣胸程度與臨床表現(xiàn)并不都呈正相關。對于治療決策的判斷，臨床評估的重要性遠遠高于影像學測量的氣胸程度[11]。采用超聲短時間內(nèi)動態(tài)觀察氣胸體表投射標識的變化，對于預測無癥狀的中等量氣胸是否可能轉變?yōu)閺埩π詺庑夭攀瞧湔嬲饬x所在。如果范圍沒有進一步擴大，則可以回病房繼續(xù)觀察，如果其范圍擴大，或出現(xiàn)臨床改變，則需要進行氣胸抽吸或閉式引流。第二，本組資料的數(shù)據(jù)類型相對均勻，操作者知道超聲檢查僅僅是為了發(fā)現(xiàn)有無氣胸，因而排除了很多潛在的假陽性錯誤可能。第三，本組資料也沒有和術后胸片進行比較，因為術后胸片一般在術后6小時進行，很多輕度氣胸可能自發(fā)性吸收；最后，本組所有的超聲檢查是由超聲專業(yè)醫(yī)生完成的，沒有比較經(jīng)過培訓的介入放射醫(yī)生是否能達到同樣的診斷水平，這將更有臨床意義。Mohammad等[12]研究顯示經(jīng)過短期培訓的臨床醫(yī)生，也能夠熟練使用床旁超聲快速檢測氣胸。

總之，胸部超聲可以敏感的檢測PTNB相關的氣胸，將超聲整合到現(xiàn)有PTNB操作流程中，替代術后的常規(guī)胸部CT復查，可以大幅降低患者輻射劑量。未來仍需要大樣本的多中心對照研究，進一步明確超聲在PTNB中的應用價值。