模擬放療引導(dǎo)穿刺染色定位切除外周肺部微小結(jié)節(jié)

毛鋒 張良 顧恒樂 張輝 呂長(zhǎng)興 申屠陽(yáng)

肺部微小病灶中有相當(dāng)比例的早期肺癌[1]，據(jù)報(bào)道[2]單純型磨玻璃樣病變的惡性率高達(dá)75%以上。對(duì)肺部周圍型微小病灶，原則上應(yīng)先行病灶楔形切除，根據(jù)術(shù)中病理性質(zhì)決定最終的切除范圍，以避免良性病變的肺葉切除。但在實(shí)際操作中，如何在術(shù)中快速而準(zhǔn)確地找到切除目標(biāo)，特別是手指難以觸及的微小病灶，是胸外科醫(yī)生經(jīng)常面臨的挑戰(zhàn)。迄今報(bào)道的多種術(shù)前及術(shù)中定位方法，利弊互現(xiàn)，均有一定的局限性。為此，我們創(chuàng)新了一種定位手段：模擬放療引導(dǎo)穿刺染色法，對(duì)該方法的定位效率及其安全性進(jìn)行了觀察和評(píng)估。

1 資料與方法

1.1 病例資料 2012年2月-2015年1月，我們選擇97例患者100例直徑在10 mm內(nèi)的肺部周圍型微小病變進(jìn)行了研究。納入標(biāo)準(zhǔn)：①要求術(shù)前所有患者均已行胸部計(jì)算機(jī)斷層掃描（computed tomography, CT）檢查，測(cè)量病灶最大直徑小于10 mm、位于肺野外帶、判斷術(shù)中肺表面不能看到病灶、能夠行肺楔形切除手術(shù)；②術(shù)前病灶性質(zhì)不明，無病理學(xué)診斷；③術(shù)前血常規(guī)、肝腎功能、電解質(zhì)、血糖、凝血功能、心電圖及肺功能等指標(biāo)無明顯異常，腹部B超（包括肝和腎上腺）、頭顱磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）及全身骨掃描排除遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①病灶最大直徑大于10 mm較易定位者；②病灶位于肺野中、內(nèi)帶，距離胸膜2.5 cm以上不宜行楔形切除手術(shù)者；③病灶緊貼臟層胸膜、胸膜凹陷明顯，估計(jì)術(shù)中較易窺及病灶者；④術(shù)前根據(jù)胸部CT估計(jì)穿刺時(shí)會(huì)有肩胛骨或其它骨質(zhì)結(jié)構(gòu)遮擋，無法注射亞甲藍(lán)者；⑤病灶離心臟、大血管、膈肌和神經(jīng)組織較近，穿刺可能發(fā)生損傷，風(fēng)險(xiǎn)較大者。

患者均因體檢CT掃描時(shí)發(fā)現(xiàn)肺部結(jié)節(jié)或陰影，就診于上海市胸科醫(yī)院/上海市肺部腫瘤臨床醫(yī)學(xué)中心。其中男性44例，女性53例，年齡26歲-81歲，平均年齡（51±14）歲。病灶直徑4 mm-10 mm，平均（8.23±2.67）mm。病灶與胸膜的平均距離為（11.43±5.03）mm。其中，右肺上葉病灶25枚，右肺中葉15枚，右肺下葉20枚；左肺上葉19枚，左肺下葉21枚?；颊哂谛g(shù)前一天進(jìn)行CT掃描采集影像，利用放療計(jì)劃測(cè)算模擬CT穿刺定位的進(jìn)針點(diǎn)、角度及深度。

1.2 定位程序

1.2.1 圖像采集 研究者于術(shù)前一天陪護(hù)患者至我院放射科CT室，在德國(guó)西門子公司生產(chǎn)的Siemens SOMATOM Sensation 16型CT掃描機(jī)下行胸部薄層掃描（層厚2 mm）?；颊唧w位原則上要求使其感到舒適、易于保持、方便重復(fù)。根據(jù)掃描前已有的CT資料，對(duì)可能的穿刺方向做出預(yù)判斷，并據(jù)此調(diào)整好患者的體位。體位分為兩種：①仰臥位：患者仰臥于檢查床，雙手掌心向上，右手重疊于左手之下合攏，抱頭于枕部（圖1A）。此體位適合于擬從胸前或腋區(qū)穿刺注射亞甲藍(lán)者，且在患者麻醉后最易被動(dòng)重復(fù)；②俯臥位：患者俯臥于檢查床，兩臂自然下垂，手指并攏貼于腿側(cè)（圖1B）。此體位適合于擬從背部穿刺注射亞甲藍(lán)者?；颊邤[好體位后，打開CT機(jī)定位激光，研究者用水筆在患者胸部標(biāo)記定位激光線，激光線呈三個(gè)十字交叉，交叉點(diǎn)位于同一平面，以此來確定原始定位平面，并在三個(gè)交叉點(diǎn)上貼敷金屬標(biāo)記點(diǎn)以確定。開始CT掃描時(shí)囑患者深吸氣后屏氣，以減少呼吸動(dòng)度對(duì)病灶掃描圖像的影響。

1.2.2 圖像傳輸及模擬穿刺 將放射科CT室采集的患者掃描圖像傳輸?shù)轿以悍派渲委熆?，以德?guó)IBA公司生產(chǎn)的Philips-Pinnacle 3放射治療計(jì)劃系統(tǒng)制定穿刺計(jì)劃。該系統(tǒng)原本用于胸部腫瘤的放射治療計(jì)劃的制定，我們借用該系統(tǒng)的功能模擬穿刺定位的諸元素，可精確測(cè)定病灶所在胸部橫斷層面與CT掃描時(shí)原始定位層面的距離、放射治療射線投射向病灶中心的方向和深度、射線從皮膚到病灶中心的距離及病灶邊緣與胸膜的距離。我們?cè)O(shè)想以射線模擬穿刺針，那么射線在皮膚的投射點(diǎn)即為穿刺點(diǎn)，射線方向即為進(jìn)針角度，皮膚投射點(diǎn)至病灶中心的距離即為進(jìn)針深度。在治療計(jì)劃系統(tǒng)的圖像模擬設(shè)計(jì)中，可提供不同皮膚入射點(diǎn)的相應(yīng)入射角度和深度數(shù)據(jù)。因而我們可以選擇合適的皮膚進(jìn)針點(diǎn)，以避開肋骨和血管神經(jīng)組織。進(jìn)針角度宜選擇水平或垂直位，以避免在實(shí)際穿刺時(shí)進(jìn)針角度控制的困難，減少定位誤差（圖2）。記錄模擬穿刺的數(shù)據(jù)。

1.2.3 穿刺點(diǎn)標(biāo)定 研究者陪護(hù)患者至我院放射治療科，在美國(guó)瓦里安公司生產(chǎn)的Ximatronc-series模擬定位機(jī)上重復(fù)CT掃描時(shí)的體位，使模擬機(jī)上的控制激光線與患者圖像采集時(shí)標(biāo)記的三條十字交叉線重合，以保證此刻體位與圖像采集時(shí)一致（圖3）。在放射治療計(jì)劃系統(tǒng)圖像模擬穿刺數(shù)據(jù)的引導(dǎo)下，通過計(jì)算機(jī)控制機(jī)架和治療床的運(yùn)動(dòng)，定位激光照射患者胸部皮膚的光點(diǎn)即為穿刺進(jìn)針點(diǎn)，以記號(hào)筆標(biāo)記米字（圖4）。

1.2.4 注射亞甲藍(lán)標(biāo)記 患者麻醉后，人工控制患者體位，保持與術(shù)前CT圖像采集時(shí)一致。消毒記號(hào)筆標(biāo)記的穿刺點(diǎn)皮膚，根據(jù)治療計(jì)劃系統(tǒng)提供的進(jìn)針角度和深度數(shù)據(jù)，在皮膚標(biāo)記點(diǎn)進(jìn)針，穿刺至病灶中心深度時(shí)注射亞甲藍(lán)0.3 mL，逐步退針距臟層胸膜10 mm時(shí)再注射亞甲藍(lán)0.2 mL。注射期間以呼吸機(jī)控制患者呼吸在深吸氣時(shí)屏氣狀態(tài)，每次注射前回抽注射器無回血以避免注入血管（圖5A、圖5B）。穿刺針規(guī)格：20 G×150 mm，浙江日醫(yī)有限公司生產(chǎn)。亞甲藍(lán)20 mg/支，江蘇泰州濟(jì)川制藥廠生產(chǎn)。注射亞甲藍(lán)1 mL注射器規(guī)格為0.45 mm×16 mm，由上?？档氯R企業(yè)發(fā)展集團(tuán)股份公司生產(chǎn)。

1.3 手術(shù)方法 注射亞甲藍(lán)結(jié)束，即刻擺好患者手術(shù)體位，消毒剖胸，使用德國(guó) Karl Storz公司生產(chǎn)的HD endoscopy胸腔鏡探查肺表面亞甲藍(lán)染色位置，窺及染色斑者，以手指在染色斑附近觸摸查找病灶并楔形切除，切除范圍以病灶為中心，包括染色斑在內(nèi)，切緣距病灶邊緣超過3 cm。取出標(biāo)本，觸摸病灶，以手術(shù)刀將病灶對(duì)稱剖開，標(biāo)本旁置一次性無菌5 mL注射器作為長(zhǎng)度標(biāo)尺，注射器規(guī)格0.7 mm×32 mm，由上海康德萊企業(yè)發(fā)展集團(tuán)股份公司生產(chǎn)。使用日本SONY數(shù)字產(chǎn)品有限公司生產(chǎn)的DSC-W730型數(shù)碼相機(jī)拍照記錄后送檢標(biāo)本。如術(shù)中病理為浸潤(rùn)性肺癌，繼續(xù)行病灶所在肺葉切除及系統(tǒng)性淋巴結(jié)清掃術(shù)，良性病變病例則結(jié)束手術(shù)。部分病例病灶的CT影像、胸腔鏡下所見及楔形切除標(biāo)本剖檢照片見圖6。

圖1 患者行胸部CT掃描姿勢(shì)。A：仰臥位；B：俯臥位。Fig 1 Position of patients underwent CT scan.A: Supine position; B: Prone position.CT: computed tomography.

圖2 放射治療計(jì)劃系統(tǒng)屏幕截圖。A：設(shè)定為水平穿刺測(cè)得的進(jìn)針深度；B：局部放大。Fig 2 Screenshot of radiotherapy planning system.A: Depth of needle using horizontal angle; B: Amplification of the area in the red squrel.

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 使用SPSS 19.0軟件進(jìn)行分析。統(tǒng)計(jì)分析研究測(cè)定的所有數(shù)據(jù)，包括定位時(shí)間，分為術(shù)前（患者從CT掃描至皮膚標(biāo)定結(jié)束的時(shí)間）和術(shù)中（注射亞甲藍(lán)結(jié)束至胸腔鏡入胸的間隔時(shí)間）、病灶平均直徑、病灶邊緣距臟層胸膜的最近距離、定位邊距（染色斑邊緣距病灶邊緣的最近距離）等數(shù)據(jù)以Mean±SD表示。定位成功率、并發(fā)癥發(fā)生率以百分率表示。

2 結(jié)果

圖3 模擬機(jī)上復(fù)制CT掃描時(shí)的體位Fig 3 Re-relization the position of CT scan on analog machine in the red squrel.

圖4 皮膚標(biāo)記穿刺點(diǎn)Fig 4 Puncture point marked on the skin

圖5 麻醉后放置模擬體位向病灶注射亞甲藍(lán)。A：仰臥位垂直注射；B：側(cè)臥位水平注射。Fig 5 Puncture and methyblue stainin g after anesthesiacompleting.A: Supine position; B:Lateral position.

圖6 右肺中葉內(nèi)段病灶CT影像、胸腔鏡下所見及楔形切除標(biāo)本剖檢Fig 6 CT image of the focus on the right middle lobe lung, screenshot of VATS, visual examine of the specimen

97例患者的100例結(jié)節(jié)定位成功96例，成功率96%。無定位操作相關(guān)并發(fā)癥。麻醉后皮膚定位點(diǎn)穿刺注射亞甲藍(lán)的時(shí)間為（4.85±1.25）min；染料注射結(jié)束至入胸尋找到染色斑的時(shí)間為（16.36±2.36）min；色斑中心點(diǎn)與病灶邊緣的距離為（4.78±2.34）mm，詳見表1。所有患者術(shù)后恢復(fù)順利，無并發(fā)癥，如期出院。

3 討論

目前，對(duì)肺部周圍型微小病灶有多種定位方法，一般可分為術(shù)前或術(shù)中定位兩大類。術(shù)前定位方法包括：①金屬鉤穿刺定位法 1992年P(guān)lunkett等[3]開始進(jìn)行在CT下用金屬鉤對(duì)肺部周圍型結(jié)節(jié)定位的研究和實(shí)踐。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(shí)肺萎陷后金屬鉤較容易發(fā)生移位導(dǎo)致定位失敗，其他的并發(fā)癥主要包括氣胸、胸痛、咯血及胸膜反應(yīng)等[4,5]，個(gè)別病例曾出現(xiàn)斷針殘留[6,7]。另外，此方法對(duì)患者及操作人員的輻射較多，在一定程度上也會(huì)增加患者的心理負(fù)擔(dān)。同時(shí)，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。②亞甲藍(lán)染色定位法 1994年，Lenglinger等[8]嘗試術(shù)前在CT引導(dǎo)下使用穿刺針注射亞甲藍(lán)對(duì)病灶進(jìn)行染色定位，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(zhǎng)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(shí)會(huì)導(dǎo)致亞甲藍(lán)識(shí)別困難。同時(shí)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?gòu)浬?，同樣無法識(shí)別注射部位[9-11]。③溶膠和瓊脂注射定位法 1996年Nomori等[12]利用不飽和膠原在體內(nèi)可長(zhǎng)時(shí)間駐留而沒有并發(fā)癥的特點(diǎn)，將之混合亞甲藍(lán)，并加入一定量的碘苯六醇制備成溶膠，作為定位標(biāo)記物在CT引導(dǎo)下注射到病變周圍，這種物質(zhì)可以在肺組織內(nèi)駐留較長(zhǎng)時(shí)間而不彌散，因?yàn)楹衼喖姿{(lán)在胸腔鏡下能夠窺及。Tsuchida等[13]將瓊脂加熱溶解注射到病變周圍，瓊脂凝固后變成堅(jiān)硬的可以觸知的結(jié)節(jié)，達(dá)到定位目的。但無論溶膠還是瓊脂，最大的缺陷是制作復(fù)雜，且可導(dǎo)致殘留。④碘油注射定位法 1998年，Choi等[14]分別應(yīng)用碘油、稀硫酸鋇懸液和水溶性對(duì)比劑注射到病變或其周圍，隨即在X線透視輔助下實(shí)施胸腔鏡手術(shù)，發(fā)現(xiàn)碘油的定位效果優(yōu)于稀硫酸鋇懸液和水溶性對(duì)比劑。雖然碘油在肺內(nèi)短時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生明顯彌散，這種方法同樣建議在定位后即刻進(jìn)行手術(shù)，且需在X線透視輔助下的手術(shù)限制了其推廣。⑤放射性核素定位法 2002年Burdine等[15]將放射性锝膠體硫核素在CT引導(dǎo)下注射到肺內(nèi)病灶周圍，在實(shí)施胸腔鏡手術(shù)時(shí)，使用γ探頭示蹤放射性核素區(qū)域，繼而楔形切除。此法雖然定位準(zhǔn)確，但設(shè)備要求特殊，價(jià)格昂貴，且僅限于非常表淺的病灶。1993年，Shennib等[16]在術(shù)中應(yīng)用超聲波探測(cè)定位肺部微小病變，這是最早進(jìn)行術(shù)中定位的報(bào)道，是一種無創(chuàng)、簡(jiǎn)易、經(jīng)濟(jì)的方法。然而這種方法依然有很大的局限性：①超聲分辨率比較低，難以很好觀察和定位＜1 cm的病變尤其是純磨玻璃樣病變；②此操作受肺組織含氣量的影響極大，不適用于部分哮喘和阻塞性肺病患者。此外，術(shù)中超聲需要操作者具有較豐富的病變識(shí)別經(jīng)驗(yàn)，由于這些缺點(diǎn)，此方法正逐漸被淘汰。

表1 病例相關(guān)定位數(shù)據(jù)及其病理類型（僅為定位成功者）Tab 1 Data of location and pathological types (success cases only)

我們?cè)囆械男g(shù)前利用放療計(jì)劃模擬CT穿刺聯(lián)合亞甲藍(lán)注射定位的方法，優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：①術(shù)前定位過程中患者只進(jìn)行一次CT掃描，射線輻射量??；②模擬定位后患者勿需馬上進(jìn)入手術(shù)室，可從容進(jìn)行術(shù)前準(zhǔn)備；③穿刺注射亞甲藍(lán)在麻醉后進(jìn)行，克服了既往所有術(shù)前定位方法對(duì)患者造成的心理恐懼；④因穿刺注射亞甲藍(lán)后緊接著VATS手術(shù)，即便出現(xiàn)穿刺部位出血、氣胸等情況，也可及時(shí)而輕易地處理；⑤注射亞甲藍(lán)后的即刻手術(shù)，避免了亞甲藍(lán)迅速?gòu)浬⑺鶎?dǎo)致的辨識(shí)困難。

然而，此方法也存在著一些局限性，包括：精確性稍低：相比較與CT引導(dǎo)下定位技術(shù)，此定位方法精確性稍低，因?yàn)镃T引導(dǎo)下可以反復(fù)穿刺定位，能夠確保金屬鉤或穿刺針到達(dá)病灶，所以精確性較高。此定位方法因?yàn)樾g(shù)前是模擬穿刺，模擬過程中每一個(gè)步驟之間都可能會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，原因有以下幾點(diǎn)：①術(shù)中穿刺時(shí)體位與患者模擬穿刺時(shí)的體位難以保持完全一致，尤其是在背部進(jìn)行穿刺時(shí)，由于模擬時(shí)是俯臥位，而穿刺時(shí)是健側(cè)90度臥位，體位的改變難免會(huì)導(dǎo)致誤差，甚至有個(gè)別病例直接導(dǎo)致定位失敗，這是產(chǎn)生誤差的主要原因。②由于穿刺時(shí)一般均采用水平穿刺或平行穿刺，當(dāng)采用這兩種角度進(jìn)行穿刺時(shí)，病灶均恰好有肋骨遮擋，我們只能采取在相應(yīng)肋骨上一肋間或下一肋間進(jìn)行穿刺，導(dǎo)致穿刺針可能無法到達(dá)病灶本身，因而產(chǎn)生一定的誤差。本組病例雙側(cè)上葉病灶的定位邊距比較均衡，波動(dòng)于4 mm-6 mm之間，給術(shù)者有益的定位指示，減少了病灶尋找時(shí)間。但兩下葉病灶的定位平均邊距于7 mm-10 mm間，距離明顯增大。本研究中，共計(jì)4例病灶定位失敗，病灶均位于下葉后部，術(shù)中見染色斑未能覆蓋病灶。回顧該4例患者在模擬定位時(shí)取俯臥位且雙手抱頭，而麻醉后由于手術(shù)體位的要求，患者只能采取右側(cè)900臥位進(jìn)行穿刺，因而模擬穿刺的皮膚標(biāo)記點(diǎn)在體位變動(dòng)后肯定產(chǎn)生移位。

鑒于上述定位方法的臨床探索實(shí)踐，作者有如下體會(huì)：①盡量使CT模擬體位與麻醉后穿刺體位保持一致；②定位上、中葉病灶，一般采取仰臥位，患者仰臥于手術(shù)床，手術(shù)者控制患者雙手掌心向上，右手重疊于左手之下合攏，抱頭于枕部；③定位下葉病灶時(shí)，我們總結(jié)上述3例定位失敗的經(jīng)驗(yàn)，將CT模擬時(shí)的患者體位改為手臂緊貼腋區(qū)自然下垂，與麻醉后手術(shù)體位一致，以盡量減少因手臂移動(dòng)導(dǎo)致的胸部皮膚定位穿刺點(diǎn)的位置變化；④穿刺前請(qǐng)麻醉師配合控制雙肺通氣，使患者保持深吸氣屏氣狀態(tài)，保持肺的膨脹狀態(tài)與CT模擬時(shí)一致。⑤穿刺進(jìn)針采取容易控制的角度，一般盡量平行或垂直于水平面；⑥注射亞甲藍(lán)時(shí)應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)CT模擬時(shí)的數(shù)據(jù)，注意深度，在注射過程中邊退針邊注射，距臟層胸膜10 mm時(shí)再加注入0.2 mL為宜。此外，當(dāng)穿刺點(diǎn)有肋骨或肩胛骨遮擋時(shí)，可以穿刺到最近距離，術(shù)中可在染色范圍附近查找病灶，也可減少術(shù)中查找時(shí)間，避免因觸摸肺組織時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致局部肺水腫，加大查找病灶的難度。離心臟、大血管、膈肌等較近的病灶，由于穿刺風(fēng)險(xiǎn)極高，不宜應(yīng)用此定位方法。

術(shù)前應(yīng)用CT模擬機(jī)對(duì)肺部周圍型微小病灶進(jìn)行模擬穿刺定位，麻醉后依照模擬數(shù)據(jù)向病灶注射亞甲蘭的定位方法準(zhǔn)確率較高，可減少患者術(shù)前射線輻照，避免患者清醒穿刺的恐懼和相關(guān)并發(fā)癥，麻醉后穿刺基本無并發(fā)癥影響之憂，術(shù)中尋找病灶迅速。此方法對(duì)于肺部周圍型微小病灶的定位，尤其是對(duì)清醒狀態(tài)下穿刺懼怕及年老體弱的患者具有較高的臨床價(jià)值，但仍然需要擴(kuò)大研究樣本，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，逐步減少定位誤差，并摸索特殊部位病灶的定位技術(shù)以完善方法。