肺部微小病灶術(shù)前定位方法的進(jìn)展及新思路

張良 綜述 申屠陽 審校

近年來，低劑量螺旋計算機(jī)斷層掃描（computed comography, CT）重建技術(shù)有了長足進(jìn)步并日趨成熟。隨著國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民健康意識的提升，常規(guī)體檢率逐年增加，肺部微小病灶的檢出量日趨增多。肺部微小病灶包括直徑＜20 mm的孤立性肺結(jié)節(jié)（solitary pulmonary nodule, SPN）、肺磨玻璃樣病變（ground glass opacity,GGO）等。胸外科醫(yī)師對此類病變十分重視，原因是其中包含相當(dāng)比例的早期肺癌。據(jù)2007年ACCP臨床實(shí)踐指南報道[1]：肺部孤立性結(jié)節(jié)的檢出率為8%-51%，其中1.1%-12%為惡性；而純型磨玻璃樣病變（pure ground glass opacity, pGGO）則有高達(dá)59%-73%的惡性率。理論上，對于周圍型肺部微小病灶，應(yīng)當(dāng)首先局部手術(shù)切除，快速冰凍病理定性，再酌情決定適宜的進(jìn)一步手術(shù)范圍。但在實(shí)際手術(shù)操作中，如何定位肉眼難以察及或手指不能觸知的肺內(nèi)周圍型微小病灶，是攸關(guān)手術(shù)方式的關(guān)鍵所在。極端情況下只能行肺葉切除以免遺漏病灶，但這勢必會犧牲良性病變患者正常的肺組織，如何減少或避免此種尷尬現(xiàn)象，已成為亟待解決的難題。為此，本文擬對肺部微小病灶的定位方法及目前的研究現(xiàn)狀[2]進(jìn)行綜述，并簡介我們近期探索嘗試的新方法。

1 定位方法的歷史回顧及研究現(xiàn)狀

1.1 術(shù)前定位法 術(shù)前定位法包括CT引導(dǎo)金屬鉤定位、注射亞甲藍(lán)染色、注射膠原或瓊脂溶膠定位及注射放射性核素示蹤等方法。

1.1.1 金屬鉤穿刺法 1992年P(guān)lunkett等[3]根據(jù)金屬鉤對乳腺小病灶定位技術(shù)的原理，開始進(jìn)行在CT下用金屬鉤對肺部周圍型結(jié)節(jié)定位的研究和實(shí)踐。金屬鉤（Hookwire）是一根細(xì)長的前端彎曲成鉤狀的金屬絲，在CT掃描（層厚3 mm）定位后套針穿刺進(jìn)入，CT引導(dǎo)下經(jīng)皮穿刺到病灶或其附近后，將金屬絲釋放并回收套針，其前端展開成鉤狀，起到固定作用。重復(fù)CT掃描顯示鉤子膨脹打開并位于病灶或者附近肺組織內(nèi)（距離病灶邊緣＜5 mm）。剪斷金屬線，并立即送往手術(shù)室在胸腔鏡下沿金屬絲周圍行肺楔形切除術(shù)[4-7]。此定位技術(shù)準(zhǔn)確率較高，但當(dāng)病灶距臟層胸膜較近時肺萎陷后金屬鉤較容易發(fā)生移位導(dǎo)致定位失敗，其它的并發(fā)癥主要包括氣胸、胸痛、咯血及胸膜反應(yīng)等[8]，個別病例曾出現(xiàn)斷針殘留。另外，此方法對患者及操作人員的輻射較多，在一定程度上也會增加患者的心理負(fù)擔(dān)。同時，過程中要求CT室和手術(shù)室密切配合，確保定位后立即進(jìn)行手術(shù)，這種運(yùn)作的方式在繁忙的醫(yī)院也有一定的困難。

1.1.2 亞甲藍(lán)染色法 1994年，Lenglinger等[9]及Wicky等[10,11]術(shù)前在CT引導(dǎo)下，使用穿刺針經(jīng)皮穿刺到肺內(nèi)病灶，然后注射適量的亞甲藍(lán)，對病灶、針道和臟層胸膜表面進(jìn)行染色，隨即進(jìn)行胸腔鏡或開胸手術(shù)，術(shù)中根據(jù)胸腔鏡或肉眼觀察到的肺表面染色范圍，行楔形切除，均獲得了比較滿意的效果。此方法排除了與金屬鉤相關(guān)的并發(fā)癥，但須注意選擇合適的患者。年齡較大或長期吸煙的患者，其肺泡內(nèi)碳末沉積，肺表面顏色變深，臟層胸膜顏色與亞甲藍(lán)的著色相仿，有時會導(dǎo)致亞甲藍(lán)識別困難。同時也需要保證手術(shù)的不間斷性，如果注射后不能隨即進(jìn)行手術(shù)，則亞甲藍(lán)在肺表面迅速彌散，同樣無法識別注射部位[12]。

1.1.3 金屬鉤穿刺聯(lián)合亞甲藍(lán)染色法 國內(nèi)詹必成等[13]用亞甲藍(lán)與Hookwire聯(lián)合定位，既克服了亞甲藍(lán)快速彌散、在色素沉著的肺表面不易識別的缺點(diǎn)，又克服了Hookwire容易移位脫落的缺點(diǎn)，從而最大限度地避免了單一運(yùn)用亞甲藍(lán)或者Hookwire定位失敗的可能性。亞甲藍(lán)與Hookwire聯(lián)合定位后，可以根據(jù)定位鋼絲很快找到病灶位置，將鋼絲提起后，可判斷病灶深度，亞甲藍(lán)染色區(qū)可清楚顯示病灶的范圍，沿亞甲藍(lán)染色區(qū)與鋼絲重疊區(qū)域進(jìn)行楔形切除，有助于快速獲得準(zhǔn)確的切緣。此方法提高了定位的準(zhǔn)確性，但是定位過程相對繁瑣，在一定程度上也增加了發(fā)生并發(fā)癥的風(fēng)險。

1.1.4 溶膠注射法 由于單一亞甲藍(lán)的染色存在一定的缺陷性，1996年Nomori等[14]利用不飽和膠原在體內(nèi)可長時間駐留而沒有并發(fā)癥的特點(diǎn)，將這種不飽和膠原混合亞甲藍(lán)染色，并加入一定量的碘苯六醇制備成溶膠，作為定位標(biāo)記物。將其在CT引導(dǎo)下經(jīng)皮穿刺注射到病變周圍，這種物質(zhì)可以在肺組織內(nèi)駐留較長時間而不彌散，因?yàn)槟z原含有亞甲藍(lán)，在胸腔鏡手術(shù)中能夠通過肺表面被觀察到[15]。但較深部位的病變或嚴(yán)重的肺臟碳末沉積的情況下，Nomori對這種技術(shù)的可靠性沒有作進(jìn)一步的研究，但因其含有對比劑，估計透視輔助下的胸腔鏡手術(shù)也能夠進(jìn)行。肺臟的深部病變即使染色后，肉眼有時也難以觀察到，同時，微小病變因?yàn)樘『筒课惠^深，開胸手術(shù)時術(shù)者也難以用手觸知，Tsuchida等[16]為解決這類困難，將瓊脂加熱溶解后通過穿刺針注射到病變周圍，瓊脂凝固后變成堅硬的可以觸知的結(jié)節(jié)，達(dá)到了定位的目的。但他沒有觀察瓊脂結(jié)節(jié)在肺內(nèi)長期駐留的變化，同時也沒有嘗試此方法是否適合于胸腔鏡手術(shù)。1998年Choi等[17]對硫酸鋇、碘油和水溶性對比劑的定位效果進(jìn)行了對照研究，他們分別應(yīng)用稀硫酸鋇懸液、碘油和水溶性對比劑注射到病變的部位或其周圍，然后注射靛藍(lán)胭脂紅染色定位針道，隨即對患者實(shí)施X線透視輔助下的胸腔鏡手術(shù)，發(fā)現(xiàn)碘油無論是從定位效果還是藥物準(zhǔn)備上，都優(yōu)于水溶性對比劑和無菌的稀硫酸鋇懸液。病理檢查發(fā)現(xiàn)定位注射物對標(biāo)本沒有明顯的污染。雖然碘油在短時間內(nèi)不會在肺內(nèi)發(fā)生顯著的彌散，這種方法同樣建議在定位后即刻進(jìn)行手術(shù)。2002年Burdine等[18]將放射性锝膠體硫核素在引導(dǎo)下經(jīng)皮穿刺注射到肺內(nèi)病灶周圍，在實(shí)施胸腔鏡手術(shù)時，使用無菌的γ探頭示蹤確定放射性核素的區(qū)域，然后對此區(qū)域行楔形切除。這種方法雖然定位準(zhǔn)確，但設(shè)備要求特殊，價格昂貴，僅限于非常表淺的病灶。

1.2 術(shù)中定位法 術(shù)中定位方法主要包括超聲定位和計算機(jī)輔助手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)。

1.2.1 超聲定位法 1993年，Shennib等[19]在術(shù)中肺萎陷后用醫(yī)學(xué)超聲技術(shù)定位肺微小病變，這是最早對肺部微小病灶進(jìn)行術(shù)中定位的方法報道。因?yàn)橛袝r在術(shù)前無法確定能否在術(shù)中找到病變，因此術(shù)前定位的必要性也難以肯定。若術(shù)中探查無法觸及病灶，則輔以超聲定位，可以減少一定數(shù)量的不必要的術(shù)前定位，是一種無創(chuàng)、簡易、經(jīng)濟(jì)的方法[20]。然而這種方法依然有很大的局限性，一是超聲分辨率比較低，難以很好地觀察和定位＜1 cm的病變尤其是純磨玻璃樣病變。二是此操作受到肺組織含氣量的影響，要求被檢查的肺完全塌陷才能很好地定位，而肺完全塌陷的患者術(shù)后擴(kuò)張不良，哮喘及慢性非阻塞性疾病患者的肺也很難完全塌陷。術(shù)中超聲對于操作者的依賴性比較高，需要具有豐富經(jīng)驗(yàn)的操作者。由于這些缺點(diǎn)，此方法正逐漸被淘汰。

1.2.2 導(dǎo)航定位法 2007年陳煒生等[21]報道用計算機(jī)導(dǎo)航技術(shù)對肺部微小病變進(jìn)行術(shù)中定位。計算機(jī)輔助手術(shù)導(dǎo)航系統(tǒng)把患者術(shù)前的影像資料傳輸?shù)礁咝阅苡嬎銠C(jī)中，重建醫(yī)學(xué)圖像模型，在醫(yī)師的雙眼、手術(shù)工具及患者的胸部之間建立一個實(shí)時的環(huán)路，實(shí)現(xiàn)手術(shù)過程中器械位置的實(shí)時顯示，這樣術(shù)者可以通過處理軟件在計算機(jī)上選擇最佳的手術(shù)入徑，設(shè)計最佳手術(shù)方案。術(shù)中導(dǎo)航系統(tǒng)跟蹤手術(shù)器械位置并在患者術(shù)中影像上實(shí)時更新顯示，向術(shù)者提供手術(shù)器械位置的直觀、實(shí)時信息，引導(dǎo)手術(shù)安全進(jìn)行。手術(shù)醫(yī)生可依靠實(shí)時的定位及預(yù)設(shè)方案的引導(dǎo)在手術(shù)中直達(dá)病灶。盡管如此，此系統(tǒng)致命缺陷是價格昂貴且操作復(fù)雜，因此難以在臨床普及。

2 定位新方法的思考和實(shí)踐

隨著電子計算機(jī)技術(shù)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)和圖像處理技術(shù)的飛速發(fā)展，在現(xiàn)代CT基礎(chǔ)上設(shè)計生產(chǎn)的新型CT模擬機(jī)，促成了放射治療技術(shù)本質(zhì)的飛躍。CT模擬機(jī)不僅可以像診斷性CT一樣為治療計劃提供高質(zhì)量的橫斷面影像資料，幫助臨床醫(yī)生精確勾畫出腫瘤靶區(qū)及危險器官的輪廓，而且能夠借助復(fù)雜的計算機(jī)軟件，將計劃設(shè)計的照射野三維空間分布結(jié)果重疊在CT重建的患者解剖資料之中，在相應(yīng)的激光定位系統(tǒng)的輔助下，實(shí)現(xiàn)對治療條件的虛擬模擬。從腫瘤照射野的定位、治療計劃的設(shè)計到治療計劃的模擬實(shí)施，CT模擬機(jī)的應(yīng)用貫穿了放射治療的全過程[22]。受到新型放療CT模擬定位技術(shù)的啟發(fā)，我們設(shè)想，能否借助該技術(shù)，在術(shù)前對患者進(jìn)行實(shí)時病灶定位和皮膚穿刺點(diǎn)模擬標(biāo)定（包括進(jìn)針角度及深度），在患者麻醉后依據(jù)術(shù)前標(biāo)定位置對病灶進(jìn)行染色劑注射。如此，一方面可以避免既往術(shù)前定位方法中患者和醫(yī)務(wù)人員的額外X線輻照，另一方面能夠消除患者清醒穿刺的恐懼，規(guī)避術(shù)前可能的并發(fā)癥且絲毫不影響術(shù)前常規(guī)準(zhǔn)備工作。經(jīng)文獻(xiàn)檢索術(shù)前CT模擬定位結(jié)合麻醉后注射染色劑，國內(nèi)外尚無該方法的研究報道。在上述思路的引導(dǎo)下，我們于2011年下旬進(jìn)行了初步嘗試，取得了較好的結(jié)果?；緦?shí)施程序如下：①患者選擇：肺部周圍型微小病灶，CT判斷病灶在術(shù)中肉眼可能無法窺及或手指難以觸知并適合行楔形切除者（圖1）；②CT圖像采集：患者在CT掃描機(jī)下行胸部CT薄層掃描（層厚3 mm），體位的選擇要求患者感到舒適、易于保持、方便重復(fù)[23]。掃描前根據(jù)已掌握的臨床資料對可能的穿刺方向做出判斷，調(diào)整好患者的位置。囑患者盡量保持平靜呼吸，減少呼吸動度的影響。利用激光定位儀在皮膚做金屬標(biāo)記點(diǎn)，確定原始坐標(biāo)系，行CT掃描，將采集的圖像傳輸?shù)接媱澫到y(tǒng)；③定位計劃并皮膚標(biāo)記：使用治療計劃計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行圖象三維重組、勾畫靶區(qū)，根據(jù)三維結(jié)構(gòu)及靶區(qū)位置及臨床治療要求，設(shè)計者可給出射線的方向，根據(jù)軟件系統(tǒng)可得到射線在皮膚的位置到病灶中心的距離。射線在皮膚的投射點(diǎn)即為皮膚進(jìn)針穿刺點(diǎn)，射線方向即為進(jìn)針角度，皮膚的位置到病灶中心的距離即為進(jìn)針深度。在治療計劃系統(tǒng)提供的軟件幫助下，射線在體表皮膚的任意變化均可提供相應(yīng)的角度及深度值。這樣可以實(shí)時選擇合適的皮膚進(jìn)針點(diǎn)，使其到病灶中心的路徑最短，且避開骨性結(jié)構(gòu)、血管及神經(jīng)。進(jìn)針角度宜盡量垂直或平行于水平面，可減少穿刺操作時因進(jìn)針角度不易控制而出現(xiàn)誤差。計劃制定好后，讓患者重復(fù)CT掃描時的體位，通過計算機(jī)控制機(jī)架和治療床的運(yùn)動，使激光十字照射在先前治療計劃系統(tǒng)確定的皮膚進(jìn)針點(diǎn)，并用標(biāo)記筆標(biāo)記（圖2）；④手術(shù)室定位操作： 患者在全身麻醉后，人工控制患者體位盡量保持與做CT掃描時一致。根據(jù)之前做的皮膚標(biāo)記點(diǎn)及治療計劃系統(tǒng)提供的進(jìn)針角度和深度數(shù)據(jù)，穿刺病灶并注射亞甲藍(lán)標(biāo)記（圖3）；⑤即刻行胸腔鏡或開放手術(shù)，術(shù)中根據(jù)肺表面亞甲藍(lán)著色位置觸摸查找病灶（圖4），行肺楔形切除術(shù)，根據(jù)術(shù)中冰凍病理決定進(jìn)一步處理方案（圖5）。

3 結(jié)語

圖1 胸部CT病灶Fig 1 The lesion of CT scan. CT: computed comography.

圖2 術(shù)前模擬定位Fig 2 Preoperative simulation positioning

圖3 注射亞甲藍(lán)Fig 3 Inject methylene blue

圖4 術(shù)中所見染色Fig 4 Intraoperative dyeing

圖5 切開病灶Fig 5 Cut the lesion

綜上所述，對于周圍型肺部微小病灶，現(xiàn)有術(shù)前定位方法各有利弊，有待進(jìn)一步探索更為安全、簡易、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確的方法。應(yīng)用CT模擬機(jī)術(shù)前對病灶虛擬定位繼以麻醉后注射亞甲蘭的方法，能夠避免醫(yī)務(wù)人員承受輻射，消除患者接受胸部穿刺的恐懼和穿刺相關(guān)的并發(fā)癥，定位后便能即刻行剖胸手術(shù)，凡此種種，均顯示了令人興奮的明顯優(yōu)勢，作者的初步嘗試獲得了比較滿意的結(jié)果，值得進(jìn)一步驗(yàn)證其定位的準(zhǔn)確性和實(shí)用性。