低劑量CT引導(dǎo)下肺小結(jié)節(jié)穿刺活檢術(shù)的臨床應(yīng)用

李小華，戰(zhàn)躍福，談 順，陳建強(qiáng) (.中南大學(xué)湘雅?？卺t(yī)院，海南 ?？?570208;2. 海南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院，海南 ?？?570208)

隨著居民健康意識(shí)的提高及低劑量胸部CT篩查在臨床中的廣泛應(yīng)用，孤立性肺小結(jié)節(jié)(SPN，solitary pulmonary nodules)的檢出率明顯增加，據(jù)報(bào)道50歲以上長期吸煙者的檢出率高達(dá)8%～51%[1]，隨著SPN患者的增多對其合理的診治措施制定成為當(dāng)今醫(yī)學(xué)界的重點(diǎn)和難點(diǎn)。SPN一般無典型的影像學(xué)特征及臨床表現(xiàn)，特別是一些靠近胸膜的小結(jié)節(jié)，痰脫落細(xì)胞學(xué)檢查及纖維支氣管鏡檢查陽性率往往很低，對結(jié)節(jié)的定性診斷價(jià)值有限[2]。CT引導(dǎo)下經(jīng)皮肺穿刺活檢術(shù)[Computed tomography(CT)-guided percutaneous transthoraciccore needle biopsy ，PTNB]作為一種微創(chuàng)性檢查技術(shù)，由于其陽性率高、創(chuàng)傷小、費(fèi)用低等優(yōu)勢已成為目前診治SPN的首選方法[3-6]。但是PTNB整個(gè)過程通常需要經(jīng)過多次掃描來確定和調(diào)整穿刺的位置及深度，致使患者在短時(shí)間所受有效輻射劑量十分大，因此PTNB的輻射暴露越來越得到關(guān)注。近年來低劑量CT技術(shù)不僅在肺部體檢篩查中[7]，也廣泛應(yīng)用在PTNB手術(shù)中來降低患者的輻射劑量。然而低劑量CT技術(shù)會(huì)導(dǎo)致病灶邊緣硬化效應(yīng)及圖像密度分辨率降低等缺陷，因此對于直徑<30 mm的SPN行低劑量CT引導(dǎo)下PTNB術(shù)的可行性目前尚缺乏大宗數(shù)據(jù)報(bào)道。為此，本研究采用同時(shí)降低管電壓和管電流的情況下達(dá)到降低輻射量的目的，評(píng)估其對SPN穿刺的成功率、診斷準(zhǔn)確性、并發(fā)癥發(fā)生率和輻射劑量。

1 資料與方法

1.1研究對象：選取2010年～2016年在我院行SPN穿刺患者709例的實(shí)施由我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，患者術(shù)前皆簽署知情同意書，包括告知輻射劑量、操作風(fēng)險(xiǎn)等信息。所有患者需滿足以下條件：①單個(gè)球形或橢圓形結(jié)節(jié)直徑≤3 cm，周圍完全被充氣的肺組織包圍，并無相關(guān)的肺不張、肺門增大或胸膜腔積液；②穿刺具備有效的進(jìn)針路徑：術(shù)前操作者根據(jù)已知的影像學(xué)檢查評(píng)估穿刺路徑，避免肺大皰、明顯肺氣腫、近端較粗大肺血管、氣道等情況；③評(píng)估患者凝血功能、心肺功能和身體狀況是否能夠耐受。

1.2成像參數(shù)：CT機(jī)(GE Light Speed 64層螺旋CT機(jī))：按CT成像參數(shù)分為常規(guī)劑量組(Ⅰ組：120 kVp，100 mAs)286例與低劑量組(Ⅱ組：100 kVp，50 mAs)423例，5 mm層厚，5 mm間距，螺距1.5，床速15 mm/s，標(biāo)準(zhǔn)算法重建，窗寬2 000～2 500 HU、窗位-300～-500 HU。

1.3操作方案：所有穿刺術(shù)皆由具有3年以上工作經(jīng)驗(yàn)的副主任醫(yī)師及一名助手(主治醫(yī)師)操作完成，根據(jù)病灶所在的位置，患者選擇仰臥、俯臥或側(cè)臥位，囑患者采取舒服姿勢并保持固定、平靜呼吸。在體表適當(dāng)部位放置定位標(biāo)尺，CT掃描后通過測量確定最佳穿刺點(diǎn)、進(jìn)針方向、角度以及預(yù)計(jì)穿刺的深度，并用記號(hào)筆標(biāo)記好穿刺點(diǎn)。以穿刺點(diǎn)為中心，常規(guī)消毒鋪巾，2%利多卡因局部浸潤麻醉至胸膜，穿刺時(shí)囑患者吸氣后屏住呼吸，快速進(jìn)針穿過胸膜至肺內(nèi)病灶邊緣，通過調(diào)整并測量進(jìn)針的深度，進(jìn)一步穿刺至病灶中心；上下鄰近層面小范圍薄層螺旋掃描以確定針尖在病灶內(nèi)。采用美國巴德全自動(dòng)活檢槍，18G穿刺針在屏氣狀態(tài)下?lián)舭l(fā)自動(dòng)活檢針，獲取組織標(biāo)本后快速拔出穿刺針，為避免組織標(biāo)本與血液發(fā)生凝固迅速利用無菌注射針將標(biāo)本放入10%中性福爾馬林固定液中固定，取組織2條(1.5 cm)送病理檢查。取材結(jié)束后行CT掃描了解是否存在氣胸及出血等其他并發(fā)癥情況，并做好相關(guān)記錄，同時(shí)將穿刺所得標(biāo)本送病理科做組織學(xué)和細(xì)胞學(xué)檢查。術(shù)后囑患者平臥休息避免劇烈咳嗽，如有胸悶、咯血等不適立即告知管床醫(yī)師，必要時(shí)對癥處理。在整個(gè)手術(shù)過程中使用鉛圍脖、鉛圍裙等措施對患者重要部位進(jìn)行放射防護(hù)。

1.4數(shù)據(jù)處理:統(tǒng)計(jì)患者的年齡、性別，記錄靶病灶的大小、部位、進(jìn)針距離(胸膜沿針道達(dá)到病灶的深度)、病灶性質(zhì)和患者的體位，進(jìn)針次數(shù)和組織標(biāo)本數(shù)量以及術(shù)后并發(fā)癥(記錄術(shù)后2 d隨訪記錄和術(shù)后CT表現(xiàn))，通過最終CT掃描或隨訪X線片評(píng)估氣胸的發(fā)展。根據(jù)患者的癥狀和病歷，記錄咯血、空氣栓塞等并發(fā)癥。操作時(shí)間指進(jìn)行皮下局部麻醉開始至最終CT掃描的時(shí)間間隔，輻射劑量和平均劑量長度乘積(DLP)由劑量報(bào)告中的數(shù)值得到，有效劑量通過DLP和轉(zhuǎn)化因子進(jìn)行計(jì)算。

穿刺成功為CT掃描顯示針尖位于靶病灶內(nèi)，病理診斷為典型惡性腫瘤定義為真陽性，特異性良性病理診斷如錯(cuò)構(gòu)瘤或肺結(jié)核定義為真陰性。另外，非特異性的良性病變?nèi)缏匝仔圆∽兓蚍悄[瘤樣病變，隨訪影像顯示直徑減少20%或2年以上大小沒有改變?yōu)檎骊幮?；如不符合上述為不確定標(biāo)準(zhǔn)；病理診斷為非特異性良性病變?nèi)缡中g(shù)病理或重復(fù)活檢確診為惡性則被認(rèn)為是假陰性。技術(shù)故障和不確定結(jié)果排除。

敏感性=(惡性病變的數(shù)目-假陰性病變的數(shù)目)/惡性病變的數(shù)目×100%；特異性=(良性病變的數(shù)目-假陽性病變數(shù)目)/良性病變數(shù)目×100%；診斷準(zhǔn)確率=(總病變數(shù)目-假陰性或假陽性病灶數(shù)目)/總病變數(shù)目×100%。

2 結(jié)果

2.1兩組患者的一般特征比較:Ⅰ組、Ⅱ組患者穿刺成功率分別為98.6%(282/286)和97.6%(413/423)；兩組患者術(shù)后失敗的原因包括不受控制的呼吸9例、術(shù)中氣胸的發(fā)生3例、穿刺針定位失敗2例。兩組在年齡、性別、結(jié)節(jié)大小以及病灶位置上差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表1。

2.2兩組患者診斷準(zhǔn)確率:在常規(guī)劑量組282例患者成功行CT引導(dǎo)下肺穿刺活檢術(shù)，診斷惡性病變188例，良性病變80例，其中特異性良性病理診斷44例，非特異性的良性病變36例，其余8例為不確定結(jié)節(jié)(4.6%)，除188例惡性結(jié)節(jié)外6例為假陰性。常規(guī)劑量組惡性病變的敏感性、特異性和準(zhǔn)確性分別為96.9%(188/194)、100.0%(80/80)、97.8%(276/282)。

在低劑量組中，診斷惡性病變308例，良性病變84例，包括特異性良性病理診斷40例，非特異性的良性病變44例，其余9例為不確定結(jié)節(jié)(4.6%)，除308例惡性結(jié)節(jié)外12例為假陰性。低劑量組診斷惡性病變的敏感性、特異性和準(zhǔn)確性分別為96.2%(308/320)、85.7%100%(84/84)、97.1%(401/413)。

兩組之間診斷準(zhǔn)確率差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表2。

表1 兩組患者120 kVp和100 kVpCT引導(dǎo)下經(jīng)皮肺小結(jié)節(jié)穿刺活檢的一般特征

表2 兩組患者肺部結(jié)節(jié)的診斷準(zhǔn)確率

2.3兩組患者并發(fā)癥發(fā)生率比較:常規(guī)組和低劑量組患者氣胸發(fā)生率分別為18.1%和19.8%，咯血發(fā)生率分別為2.5%和2.7%。兩組間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見表3。

表3 兩組患者相關(guān)并發(fā)癥發(fā)生率比較[例(%)]

2.4兩組患者輻射劑量比較:Ⅰ組DLP的平均值和有效輻射劑量分別為(89.4±110.1)mGy·cm和(1.5±1.9)mSv，Ⅱ組分別為(39.5±20.1)mGy·cm和(0.7±0.3)mSv；Ⅱ組的平均DLP和有效輻射劑量顯著低于Ⅰ組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

3 討論

SPN的定義是指肺內(nèi)單個(gè)、球形或橢圓形陰影，直徑≤3 cm、周圍完全被充氣的肺所包圍的肺部孤立的小結(jié)節(jié)病變，并無相關(guān)的肺不張、肺門增大或胸膜腔積液，SPN的早期診斷對選擇治療方案及預(yù)后有重要的臨床意義。對于惡性病變，早期診斷和早期精準(zhǔn)治療能夠大大改善患者的預(yù)后，提高患者的5年生存率，對于良性病變能夠通過避免不必要的手術(shù)切除，減輕患者的心理負(fù)擔(dān)和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，可見對肺小結(jié)節(jié)的定性工作是目前臨床面臨的主要問題。PTNB對SPN的性質(zhì)進(jìn)行鑒別十分有效[8-10]，但PTNB需要反復(fù)多次掃描來確定穿刺的位置及深度，調(diào)整穿刺方向，這樣會(huì)在不同程度上增加患者的輻射量。降低輻射劑量是目前PTNB急需解決的重點(diǎn)，據(jù)統(tǒng)計(jì)CT目前已成為導(dǎo)致醫(yī)源性輻射最主要的原因[11]。Naidich等在1990年首次提出了低劑量CT的概念，之后在臨床中廣泛應(yīng)用，尤其是在肺部。CT掃描的輻射劑量隨管電壓、管電流、掃描時(shí)間和掃描容積增加而增大，隨螺距增大而減少，所以降低輻射劑量可以通過降低管電壓、管電流、增加螺距及減少掃描次數(shù)來實(shí)現(xiàn)，但同時(shí)也會(huì)降低圖像質(zhì)量及信噪比[12]。Smith JC等[13]于2011年提出低劑量CT應(yīng)用于引導(dǎo)肺穿刺術(shù)，并認(rèn)為在96%的病例穿刺中低劑量CT的圖片質(zhì)量可以滿足穿刺的需要。但對于病灶較小的肺小結(jié)節(jié)卻受到更多的因素影響，如邊緣硬化效應(yīng)、密度分辨率減低等，這些因素是否會(huì)影響肺小結(jié)節(jié)的穿刺準(zhǔn)確性及成功率等相關(guān)研究鮮有報(bào)道。為此本研究通過降低管電壓及管電流來降低輻射劑量，對423例肺小結(jié)節(jié)患者行低劑量CT引導(dǎo)下穿刺術(shù)并與常規(guī)劑量CT引導(dǎo)下穿刺術(shù)進(jìn)行比較研究，旨在通過大宗數(shù)據(jù)研究探討低劑量CT引導(dǎo)下肺小結(jié)節(jié)穿刺術(shù)的可行性。

本研究結(jié)果顯示，低劑量組與常規(guī)劑量組在穿刺的準(zhǔn)確性和安全性基本相當(dāng)，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，并且與以往使用標(biāo)準(zhǔn)劑量方案(120 kVp)研究[14-15]報(bào)告的診斷準(zhǔn)確性相當(dāng)。低劑量CT掃描圖像質(zhì)量的變化主要表現(xiàn)在噪聲增大、圖像顆粒增粗、對比度下降，同時(shí)會(huì)造成一定的病灶邊緣硬化效應(yīng)；另外會(huì)降低圖像的密度分辨率，導(dǎo)致無法區(qū)分結(jié)節(jié)中的有效實(shí)性成分，從而影響穿刺的準(zhǔn)確性。然而本研究顯示低劑量CT的診斷準(zhǔn)確性與常規(guī)組無明顯差異。分析其原因其一是肺小結(jié)節(jié)一般密度較均勻，無明顯壞死液化區(qū)，所以在穿刺過程中不影響穿刺路徑的選擇，可以滿足穿刺所需；其二是降低管電壓主要影響圖像的信噪比，降低管電流主要影響圖像的對比度，肺部具有自然的高對比度和較低的X線吸收率，對圖像質(zhì)量的影響并不明顯，這也是低劑量掃描應(yīng)用于肺部的基礎(chǔ)。而且在術(shù)中CT掃描圖像并不是以診斷疾病為目的，圖像質(zhì)量只要能夠確認(rèn)穿刺針和結(jié)節(jié)所在的位置，滿足穿刺引導(dǎo)的要求，保證穿刺活檢的順利進(jìn)行，所以低劑量CT掃描并未影響穿刺的成功率，也不會(huì)影響對出血、氣胸等并發(fā)癥的觀察。

PTNB最常見的并發(fā)癥是氣胸及肺出血，本研究將兩組并發(fā)癥發(fā)生率進(jìn)行對比分析，結(jié)果顯示兩組差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。本研究中顯示氣胸的發(fā)生率(Ⅰ組18.1%和II組19.8%)，與既往研究中氣胸的發(fā)生率(17%～34%)相符[16-18]，這可能是由于穿刺過程中具有同樣的危險(xiǎn)因素，如針道長度、胸膜穿刺次數(shù)和病變部位。肺出血的發(fā)生率(Ⅰ組2.5%和Ⅱ組2.7%)相對較低，其他研究報(bào)道約3%～6.9%[8-9]。根據(jù)本研究的結(jié)果，使用較低管電壓、管電流并沒有增加氣胸和咯血發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

在本研究中，與常規(guī)劑量方案相比，低劑量組穿刺降低了53.3%的輻射劑量。由于輻射劑量的變化與管電壓變化的平方基本成正比，所以管電壓的微小變化可導(dǎo)致輻射劑量下降幅度較大[19]。既往有研究使用低管電壓方案進(jìn)行CT引導(dǎo)活檢，該研究中的平均有效輻射劑量為2.5 mSv[20]，高于本研究的0.7 mSv。因此，對于普遍應(yīng)用低管電壓方案進(jìn)行CT引導(dǎo)下的肺穿刺活檢仍需要進(jìn)一步的臨床觀察。

本研究存在幾個(gè)局限性：首先，由于該研究屬于回顧性研究，選擇的偏頗性是存在的，具體體現(xiàn)在研究的兩組患者數(shù)量不一致，然而對兩組之間的人口統(tǒng)計(jì)學(xué)特征進(jìn)行對比差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。第二，掃描范圍容積根據(jù)靶病變的位置、大小、患者的身高、胖瘦及操作者的偏好會(huì)存在差異，沒有納入身體質(zhì)量指數(shù)這個(gè)因素，這些因素可能會(huì)影響兩組的輻射劑量的可比性。

綜上所述，與常規(guī)劑量(120 kVp，100 mAs)相比，低劑量(100 kVp，50 mAs)CT引導(dǎo)下肺小結(jié)節(jié)(直徑≤3 cm)的穿刺活檢能顯著降低輻射劑量，同時(shí)保證穿刺的準(zhǔn)確與安全性。