CT導(dǎo)引胸部位置較深小病灶穿刺研究

陳德路

（山東省聊城市中醫(yī)醫(yī)院放療中心，山東 聊城 252000）

在臨床工作中經(jīng)常進行胸部病灶穿刺，大部分病灶穿刺并不困難，但對于一些位置較深的小病灶，穿刺難度較大，穿刺占用時間長，有時需要重復(fù)穿刺，穿刺成功率低，引起的穿刺并發(fā)癥較多[1]。近期我們在符合《醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例》相關(guān)規(guī)定的前提下，試驗性應(yīng)用自行研制的胸部病灶精確定位穿刺輔助器械，選擇了部分位置深、穿刺難度大的胸部小病灶，進行了穿刺，取得了理想效果，介紹如下。

1 資料與方法

1.1 胸部病灶精確定位穿刺輔助器械原理

圖1為原理示意圖，利用X軸方向（左右）滑塊、Y軸方向（頭足）滑塊和Z軸方向（前后）滑塊可實現(xiàn)等中心點（弓圓心）坐標三維空間轉(zhuǎn)移，其精度為0.5 mm；另外設(shè)有紅外線呼吸狀態(tài)記錄開關(guān)，紅外線發(fā)出器粘貼在呼吸動度較大的皮膚處，接收器固定在基座上，紅外線發(fā)出器和接收器是點對點對應(yīng)關(guān)系，當二者相對位置移動范圍大于2 mm時開關(guān)斷開，信號燈滅，提示患者的呼吸狀態(tài)或體位不一致，利用紅外線呼吸狀態(tài)記錄開關(guān)可監(jiān)測患者的呼吸狀態(tài)和體位，確保CT定位掃描、穿刺瞬間、CT驗證掃描時患者呼吸狀態(tài)和體位相同。圖2是坐標轉(zhuǎn)移前皮膚標記點為等中心點（弓圓心）。圖3是坐標轉(zhuǎn)移后預(yù)穿刺點為等中心點（弓圓心）。

圖1 胸部病灶穿刺輔助器械原理示意圖。Figure 1. Schematic diagram of the principle of chest lesion puncturing machine.

圖2 坐標轉(zhuǎn)移前皮膚參考點為等中心點。Figure 2. The skin markers were isocenter points before coordinate shift.

圖3 坐標轉(zhuǎn)移后預(yù)穿刺點為等中心點。Figure 3. The pre-puncture points were isocenter points after coordinate shift.

1.2 胸部病灶精確定位穿刺輔助器械操作過程

該穿刺輔助器械的操作過程與腫瘤精確放射治療的定位擺位、坐標轉(zhuǎn)移操作過程基本相同，穿刺前先向患者講解穿刺過程，并對患者進行呼吸訓(xùn)練，要求患者能夠根據(jù)定位和穿刺的需要，在平靜呼吸下見信號燈亮?xí)r準確進行屏氣，拔除穿刺針后能夠短暫屏氣數(shù)秒，6 h內(nèi)勿大口劇烈呼吸、用力咳嗽、憋氣等，以提高穿刺準確率和減少并發(fā)癥的發(fā)生。

在CT床面上固定弧形板和基座，上面平鋪放療固定體位用的負壓袋并抽真空固定體位，粘貼金屬皮膚標記點，安裝紅外線呼吸狀態(tài)記錄開關(guān)，在呼吸狀態(tài)記錄開關(guān)控制的信號燈亮?xí)r，患者屏氣，延時1.5 s后進行CT定位掃描（以后的穿刺和CT驗證掃描都在該呼吸狀態(tài)和體位下進行），將CT定位掃描圖像導(dǎo)入腫瘤精確放射治療計劃系統(tǒng) （安裝在CT室影像工作站內(nèi)），把預(yù)穿刺點設(shè)置在有利于切取活檢組織的病灶邊緣，使巴德槍環(huán)形切刀彈射行程內(nèi)恰好切取病灶組織（圖 4）。

圖4 小病灶預(yù)穿刺點示意圖。Figure 4. Schematic diagram of the pre-puncture points of small lesions.

在腫瘤精確放射治療計劃系統(tǒng)內(nèi)，測量預(yù)穿刺點與金屬皮膚標記點（即參考點）的三維空間位置和距離（X、Y、Z三軸方向），選擇確定穿刺路徑，記錄穿刺弓面傾斜角度（向頭或足方向傾斜）和穿刺針傾斜角度（向左或右方向傾斜），填寫胸部病灶精確定位穿刺記錄表（表1）。

安裝調(diào)整穿刺輔助器械，使穿刺弓圓心與金屬皮膚標記點（參考點）重合（圖2），記錄箭桿上擋塊位置后回撤箭桿并固定，分別在X軸方向滑塊上、Y軸方向滑塊上和Z軸方向滑塊上讀出參考點坐標值并填寫入穿刺記錄表中，利用參考點坐標值和上述測量所得預(yù)穿刺點與參考點的空間位置距離，計算出預(yù)穿刺點坐標值，填寫入胸部病灶精確定位穿刺記錄表的對應(yīng)表格中。根據(jù)預(yù)穿刺點坐標值，分別移動X軸方向滑塊、Y軸方向滑塊和Z軸方向滑塊，像精確放療一樣實現(xiàn)坐標轉(zhuǎn)移，使穿刺弓圓心與預(yù)穿刺點重合（圖3），根據(jù)上述穿刺記錄表中數(shù)據(jù)，調(diào)整穿刺弓面傾斜角度和穿刺針傾斜角度并分別鎖緊各自緊固螺絲，皮膚局部消毒，注射麻藥，讓患者見信號燈亮?xí)r屏氣，延時1.5 s，醫(yī)師用手掌快速頂推箭桿尾部，使穿刺針在1～2 s內(nèi)被擋停（即穿刺到位），此時穿刺針尖端恰好位于預(yù)穿刺點，解除穿刺輔助器械，留置穿刺針，讓患者見信號燈亮?xí)r屏氣，延時1.5 s后進行CT驗證掃描，取活檢組織。整個穿刺過程要求操作醫(yī)生像腫瘤精確放射治療定位擺位一樣，一人記錄數(shù)據(jù)另一人復(fù)核，確保所有數(shù)據(jù)、方向和操作絕對準確無誤。

1.3 病例資料

該胸部病灶精確定位穿刺輔助器械研制完成后，經(jīng)過在模體上反復(fù)試驗驗證，又經(jīng)過多次改進，最后充分證實該定位穿刺輔助器械安全可靠，由于該器械只是穿刺輔助器械，不直接刺入患者體內(nèi)，根據(jù)《醫(yī)療器械監(jiān)督管理條例》（國務(wù)院令第276號）第二章、第十條規(guī)定，符合在我院臨床試驗條件，經(jīng)報請醫(yī)院技術(shù)委員會和倫理委員會審核批準，同意用于臨床試驗。

自2012年2月—2013年1月，在患者及家屬完全知情同意并簽訂知情同意書的前提下，有27例胸部位置較深的小病灶患者入選臨床試驗，采用巴德槍和PEC67/16活檢穿刺針，借助穿刺輔助器械進行了胸部小病灶定位穿刺活檢。患者年齡22～81歲，中位年齡56歲；男17例，占62.4%，女10例，占37.6%。全部是支氣管鏡不易切取活檢組織的小病灶，上肺內(nèi)病灶11例，占40.7%，下肺內(nèi)病灶16例，占59.4%，病灶與膈肌最近的距離是2cm，病灶體積最大者2cm×2.2 cm×1.8 cm，最小者 0.6 cm×1.2 cm×1 cm，平均體積 1.4 cm×1.6 cm×1.5 cm。穿刺針刺入體內(nèi)深度最深者15 cm，最淺者8 cm，平均深度10 cm。27例患者中，由于受到肋骨等的影響，25例采用傾斜進針，占92.6%，2例采用垂直進針，占7.4%。上下傾角最大是 21°，最小是 5°，平均 11°，左右傾角最大是 23°，最小是6°，平均9°。27例病例中21例患者采取仰臥位，占77.8%，6例患者采取俯臥位，占22.2%。自患者上CT床至穿刺完成下CT床，整個穿刺操作過程平均用時5 min，最長不超過7 min，自穿刺針刺進皮膚至穿刺針尖端到達預(yù)穿刺點，進針過程平均用時1.2 s，最長不超過2 s，穿刺進針過程全部“瞬間”完成，穿刺針在體內(nèi)平均滯留時間是1.1 min，最長不超過2 min。該27例患者均一次成功刺中病灶預(yù)穿刺點，準確率100%，全部成功切取了病灶活檢組織，成功率達到了100%，無一例需要臨床處理的嚴重并發(fā)癥發(fā)生。

2 結(jié)果

表1 胸部病灶精確定位穿刺記錄表

利用該穿刺輔助器械進行胸部小病灶穿刺，27例患者一次穿刺進針到位準確率和取組織成功率都達到了100%，無一例需要臨床處理的嚴重并發(fā)癥發(fā)生。

3 討論

胸部位置較深的小病灶穿刺比較困難，存在的主要問題有病灶小、定位和穿刺的精確度要求高、受肋骨等影響不易掌握進針角度和深度、不易克服呼吸動度影響、患者體位在CT定位時和穿刺時不同、一次屏氣不能完成進針過程、多次重復(fù)穿刺引起并發(fā)癥較多等[2]，而利用胸部病灶定位穿刺輔助器械卻能夠很好地解決上述問題。

首先，胸部病灶定位穿刺輔助器械是借鑒了腫瘤精確放射治療的定位擺位原理和等中心多角度非共面照射原理，采用了腫瘤放射治療計劃系統(tǒng)內(nèi)的腫瘤中心點空間位置測量方法和放療擺位坐標系轉(zhuǎn)移方法[3]，以上原理和方法都是應(yīng)用多年且已經(jīng)證實安全可靠的。在數(shù)字化三維CT圖像內(nèi)進行預(yù)穿刺點與標記點的空間距離測量，其精度可達到0.5 mm，現(xiàn)代化的機械制造工藝可以使X軸方向滑塊、Y軸方向滑塊和Z軸方向滑塊的坐標轉(zhuǎn)移精度及穿刺針尖端的穿刺精度都達到0.5 mm，因此，借助胸部病灶定位穿刺輔助器械，可以使胸部位置較深的小病灶的定位和穿刺精度都達到0.5 mm，為小病灶準確穿刺提供可靠基礎(chǔ)。

穿刺輔助器械采用腫瘤精確放射治療專用的負壓袋固定患者體位，負壓袋根據(jù)患者身體的承重部位重新塑型，擴大了患者身體承重面積，提高了患者體位舒適度和穩(wěn)定性，使參考點位置與病灶的相對空間位置固定不變。紅外線呼吸狀態(tài)記錄開關(guān)，不僅可以監(jiān)測呼吸狀態(tài)，還可以監(jiān)測患者體位改變，不論是呼吸運動引起還是患者體位改變引起，只要粘貼紅外線發(fā)射器處皮膚移動范圍大于2 mm，開關(guān)就會斷開，信號燈滅。因此，只要在CT定位掃描、穿刺瞬間、CT驗證掃描時患者屏氣并保持信號燈亮，就能夠確?；颊咴谏鲜?個時段內(nèi)的呼吸狀態(tài)和體位相同。

利用穿刺輔助器械進行病灶穿刺，能夠精確控制穿刺角度和深度，只要能夠避開肋骨及其他重要組織器官，不論穿刺針上下傾角和左右傾角是多少，穿刺針始終是沿穿刺弓半徑前進，并且穿刺針尖端被擋停在弓圓心點（預(yù)穿刺點），在機械穿刺精度達到0.5 mm的情況下，完全可以快速穿刺進針，縮短進針時間，在患者屏氣1.5 s后的瞬間完成穿刺進針過程，不用二次屏氣，進一步減小了呼吸動度和呼吸動度滯后效應(yīng)引起的穿刺誤差[4]。對于小病灶，巴德槍環(huán)形切刀行程相對較長，為了取得活檢組織，預(yù)穿刺點不是設(shè)計在病灶中心，而是設(shè)計在病灶邊緣，使穿刺針穿過病灶直徑，環(huán)形切刀行程內(nèi)更容易切取病灶組織。27例患者一次穿刺準確率和取組織成功率都達到了100%，無需二次重復(fù)穿刺，即節(jié)省時間又降低了并發(fā)癥的發(fā)生。

綜上所述，利用胸部病灶精確定位穿刺輔助器械進行胸部較深的小病灶穿刺，取得了十分理想的效果，完全可以和國外進口的、價格和收費都昂貴的精密智能導(dǎo)引機器定位手臂（如印度Perfint Healthcare Pvt Ltd公司的PIGA CT）的效果相媲美，且該穿刺輔助器械操作便捷安全，值得在國內(nèi)醫(yī)院推廣。

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[1]張雪哲，曲風(fēng)宏，盧延，等.CT導(dǎo)引下胸部經(jīng)皮細穿刺活檢的臨床應(yīng)用[J]. 中華放射學(xué)雜志，1989，23（1）：47.

[2[朱宏，汪棟，葉玉坤，等.肺小病灶穿刺診斷同步實時跟蹤X線立體定位系統(tǒng)的研究[J].中華放射學(xué)雜志，2007，41，（12）：1353-1356.

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