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胸腔镜术前肺结节介入辅助定位现状与发展研究

2020-07-11 486 上传者：管理员

摘要：随着低剂量胸部CT检查的广泛应用，临床上肺结节和早期肺癌的诊断变得越来越普遍，由于可以更早地进行临床干预，肺癌相关死亡率也随之降低[1,2]。肺结节是指直径≤3cm的肺部病灶，根据胸部CT影像学表现可分为磨玻璃结节、部分实性结节和实性结节[3]。其中，磨玻璃结节与部分实性结节生长相对缓慢，恶变概率为29%～34%，高于肺实性结节的恶变概率[4,5,6]。此外，磨玻璃结节在自然生长过程中也可变为部分实性结节或实性结节，此时该结节会有更高的风险转变为浸润性腺癌[7,8]。根据2018年美国国立综合癌症网络肺癌筛查指南相关推荐，当肺结节表现出恶性病变倾向时，推荐行CT引导下穿刺活检或外科手术切除以确定肺结节良恶性，从而指导后续随访与治疗[9]。

关键词：
定位
电视辅助胸腔镜手术
病理诊断
肺结节
肿瘤介入科
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电视辅助胸腔镜手术（VATS）是一种微创的胸外科手术，其对肺结节良恶性诊断有极高的敏感性与特异性，并具有手术创伤小、术后恢复快、并发症少等优点[10,11,12]。在VATS探查时，术者通常是通过视诊和触诊定位肺结节所在位置，当肺结节直径<1cm或位于较深（胸膜下深度≥5mm）的肺实质内时，可能由于无法准确识别或定位肺结节而不得不转为创伤较大的开胸手术。文献中报道由于无法准确定位、识别肺结节所在位置，由微创的VATS转为开胸手术的概率可达63%[13]。此外，手术切除下来的肺组织肺泡会塌陷团缩，当肺结节比较小时，肉眼下判断离体肺组织中结节位置及切缘较困难，若通过大量术中冰冻切片分析评估，费时且不切实际。因此，如何辅助VATS下肺结节精准定位切除，提高肺结节病理诊断准确率，减少手术时间、降低开胸手术发生率，成为近年来的研究热点和重点。

1、胸腔镜术前肺结节介入辅助定位技术

1.1术前常用肺结节辅助定位技术

目前，如何辅助VATS下肺结节定位，有多种定位操作技术，如电磁导航支气管镜肺结节辅助定位技术[14]、放射性核素标记物定位技术[15]、复合手术室联合T型标记物肺结节定位技术[16]、术前介入辅助定位、经皮穿刺或支气管镜下增强现实导航辅助定位技术等。值得一提的是，经皮穿刺或支气管镜下增强现实导航辅助定位肺结节技术作为一种新型的肺小结节定位方法，是将病灶三维影像与头戴增强现实眼镜虚拟影像或支气管镜实时影像融合，然后经皮穿刺或经支气管镜将定位标志物放置于靶结节周围，但该方法仍处于研发阶段，尚未大规模应用于临床。而介入辅助定位技术是临床上应用最早且最常用的术前肺结节定位技术，其定义是在影像学设备引导下，经皮肺穿刺将定位标记物放置于目标肺结节周围，使肺结节所在位置更易被VATS术者准确定位并进行切除。由于术前介入辅助定位肺结节技术的广泛应用，VATS切除肺结节成为了安全、可靠的诊断及治疗早期肺癌的重要方式之一[17,18,19]。

1.2介入辅助肺结节定位技术操作步骤

介入辅助肺结节定位技术的核心是影像引导下肺组织穿刺技术，娴熟的穿刺技巧是安全操作和高成功率的重要保障。介入辅助定位技术操作步骤简要如下：(1)根据患者术前胸部CT影像学检查确定肺结节所在位置，设计安全（避开大血管等重要脏器）、易操作（同一扫描层面、最短距离）的穿刺路径，并指导患者摆出合适的穿刺体位（仰卧位、侧卧位、俯卧位）及呼气、憋气等配合操作的细节；(2)在CT或其他影像学设备引导下，局部浸润麻醉后，将20G或22G穿刺引导针或鞘管针经皮穿刺至肺结节周围，穿刺过程中，尽可能减少穿刺胸膜的次数及穿刺针在肺组织内调整角度的次数，以免增加气胸、出血等并发症概率；(3)拔出针芯，将定位标志物通过穿刺引导针或鞘管置入肺结节周围组织内（拔出针芯和塞入标记物时，应尽可能避免外界空气经空心的穿刺针进入胸腔引发气胸，可采用生理盐水封堵技术或用帽封闭）；(4)影像学检查确认标记物准确放置无误后，拔出穿刺引导针或鞘管针，完成定位操作（放置后可常规行胸部CT扫描以排除/确定穿刺相关并发症，以便及时采取干预措施）。不建议将标记物放置于肺结节内，原因如下：(1)VATS通常是楔形切除或段状切除，有足够的肺组织切缘边界，无需将标记物放置在肺结节内；(2)当肺结节很小时会增加穿刺难度，多次调整针道可增加穿刺相关并发症的发生率，也会增加患者放射线暴露剂量；(3)结节内的标记物（如染料）有可能会干扰组织学、病理学诊断。此外，在定位多发肺结节时，标记物的放置需要更多策略性的调整：(1)多个肺结节间距较近时，标记物可放置在肺结节的中间部位；(2)尽可能避免同时放置太多肺结节标记物（≥5个），因为会增加穿刺并发症风险，此时应与胸外科医师进行沟通，可将多发肺结节分先后顺序进行外科切除。

2、常用介入辅助定位标记物

目前，临床中常用的定位标志物有钩线系统、微金属弹簧圈、亚甲蓝、碘化油、放射性核素标记物等。

2.1钩线系统

钩线系统定位靶病灶最早应用于隐匿性乳腺病灶的诊疗。1992年Plunkett等[20]首次报道VATS术前利用CT引导经皮肺穿刺放置钩线标记物定位目标肺结节以提高VATS切除成功率。由于这项定位技术操作安全、便捷，定位成功率高，CT引导下钩线系统术前定位成为了目前应用最广泛的肺结节定位技术[21]。钩线系统的设计原理类似于“钓鱼钩和钓鱼线”的组合，将钩线放置于20G/21G空心穿刺针内，在CT引导下精准地将金属钩放置于靶病灶周围，通过外置的“钓鱼线”引导定位靶病灶的位置，利于VATS下精准定位与切除。Park等[21]回顾总结了1992—2015年来共2365例钩线系统定位肺结节的临床病例，其定位目标病灶的总成功率为96%，定位操作过程中气胸的发生率为35%，肺出血的发生率为16%，此外还有2例空气栓塞。钩线系统定位失败的常见原因有“钓鱼钩”和“钓鱼线”脱离、肺组织内的金属钩移位等，因此临床上可联合应用金属钩线和其他辅助定位技巧（如联合微弹簧圈、亚甲蓝染料染色定位肺结节）以增加定位操作技术成功率和准确性[22,23]。此外，还可以通过改进定位操作技巧和定位后相关临床护理细节增加技术成功率，如避免将金属钩贴近肋骨、肩胛骨，减少胸壁摩擦导致钩线移位；嘱咐和指导患者平稳呼吸、避免剧烈咳嗽及明显的上半身活动，从而保持钩线位置的相对稳定；定位术操作后推荐常规行胸部CT扫描，以再次确认钩线标记物的位置。

2.2微弹簧圈

微弹簧圈是介入操作中常用的医疗器械之一，多应用于血管栓塞术或动脉瘤栓塞术等。常见的微弹簧圈长80mm，直径0.0457cm，铂金材质。微弹簧圈定位的操作技巧与钩线系统的定位类似，影像引导下通过21G空心穿刺针将微弹簧圈经皮肺放置于肺结节周围，沿针道部署的微弹簧圈卷曲在肺组织内和/或胸膜表面，退出穿刺针，完成操作。2001年比利时Lizza等[24]报道使用微弹簧圈辅助胸腔镜下肺结节切除的术前定位，共有14例患者（15个肺结节）完成了胸腔镜下切除术，周围性肺结节在微弹簧圈定位标记后均得到完整切除，并获得病理学诊断。与亚甲蓝染色定位肺结节技术相比，该研究认为微弹簧圈定位操作更安全、更简便，并且定位技术相关并发症发生率低，临床效果更佳、更稳定[24]。有研究分别报道了微弹簧圈定位技术的前期动物体内实验与临床Ⅰ期试验，安全可靠的临床试验结果及高成功率促进了该技术进一步的推广与应用[17]。Park等[21]回顾总结了1992—2015年来共459例微弹簧圈辅助定位肺结节临床病例，其定位靶病灶的总成功率为97%，定位操作过程中气胸的发生率为16%，肺出血的发生率为6%。相关研究报道，微弹簧圈相比钩线系统更加稳定，更不易移位，并发症的发生率更低，并且定位后患者活动限制较小[23,25]。然而，相对于其他标志物，微弹簧圈的费用较高。

2.3亚甲蓝、碘化油等活性染料

亚甲蓝是一种芳香杂环化合物，在氧化环境下的水溶液中呈蓝色，是常用的化学指示剂、生物染色剂、染料。1994年奥地利学者Lenglinger等[26]报道了在VATS术前使用亚甲蓝染料定位肺结节，该方法是在CT引导下利用22G千叶针经皮肺穿刺到肺结节所在肺组织，经针道注入约0.3ml的亚甲蓝，完成结节、针道和脏层胸膜的染色，然后进行手术。该研究纳入了15例患者（15个肺结节），染色后有3例出现肺内出血，并且其中1例由于较严重的肺出血及胸膜出血转为开胸手术，有5例出现了气胸。除了亚甲蓝外，还有碘化油[27]、有色胶原蛋白[28]、硫酸钡[29]等活性染料应用于临床进行肺结节定位中。日本学者Nomori等[27]在2002年报道使用了碘化油联合有色胶原蛋白（1%去端肽胶原、5%亚甲蓝、32%非离子型造影剂碘己醇和2%利多卡因）定位肺结节，纳入了16例患者的18个肺结节（直径4～10mm，平均7mm），均成功完成靶结节定位标记并顺利完成胸腔镜手术切除，染料染色过程中无染料相关不良反应出现，有1例在染色过程中出现气胸并进行胸腔闭式引流对症治疗。但是当亚甲蓝等活性染料过量注入或肺结节定位错误时，该技术的失败率可达13%[30]。Park等[21]回顾总结了1992—2015年来共555例碘化油辅助定位肺结节临床病例，其定位靶病灶的总成功率为99%，定位操作过程中气胸的发生率为31%，肺出血的发生率为12%[21]。

2.4放射性核素标志物

锝99m放射性核素标记物是目前应用最普遍的放射性定位标志物。2000年Chella等[31]首次报道使用CT引导下注入放射性核素锝99m定位肺结节，然后行胸腔镜下切除。相关操作简要如下：局部浸润麻醉后，在CT引导下将22G穿刺针置入靶结节周围，注入0.3ml锝99m标记人血清白蛋白与碘造影剂混合物（比例2:1),VATS中利用伽马射线探测器进行结节定位（锝99m衰变后释放伽马射线），伽马射线剂量最高的位置，即为结节所在位置。该操作相对简便，但是放射性核素标志物的存放和使用具有严格的放射线防护标准。此外，外科手术过程中，需要放射线探测器定位肺结节，这增加了额外的手术操作流程，不可避免地延长总手术时间。

综上所述，介入辅助定位肺结节技术极大降低了VAST肺结节切除术的失败率，降低了开胸手术发生率，具有重要的临床意义。在各种肺结节定位标记物中，钩线系统是目前应用最广泛的肺结节定位标记物，微弹簧圈和碘化油等活性染料定位标记物也具有极高的成功率。理想的定位标记物应兼具精准性、安全性及经济性。

赵彦清,宋鹏,李肖.胸腔镜术前肺结节介入辅助定位研究现状与展望[J].中国医刊,2020,55(05):486-489.

基金:国家重点研发计划(2017YFC0107800);国家自然科学基金面上项目(81671798)