黄 蔚 刘晶晶 吴志远 刘 钦 王子寅 丁晓毅 王忠敏
肺结节热消融治疗后胸膜损伤的CT表现
黄 蔚 刘晶晶 吴志远 刘 钦 王子寅 丁晓毅 王忠敏
目的:评估肺结节热消融治疗后胸膜损伤的CT表现,探讨其与术后并发症的关系。方法:对我院2013年7月-2016年7月40例患者的57个肺结节进行CT引导下热消融治疗,回顾性分析术后消融区域的CT改变和并发症发生率。结果:40例患者均完成热消融治疗,当消融区域邻近胸膜时,脏层胸膜出现局部凹陷,本组研究中8例患者出现该征象,其中6例(75%)术后发生胸膜相关并发症,4例(50%)行胸腔闭式引流。结论:肺结节热消融术后局部脏层胸膜凹陷可能是胸膜损伤的表现,提示患者有较高的胸膜相关并发症风险。
肺结节;热消融;胸膜损伤
随着低剂量CT应用的普及,肺结节的检出率明显升高。对于有恶性可能的肺结节,手术切除是首选的治疗方法,但部分患者由于心肺功能较差无法耐受手术,或由于病灶同时累及多个肺叶而丧失了手术机会。对于无法手术或不愿手术的患者,包括射频消融和微波消融在内的热消融治疗是近年来常用的根治性治疗方法。虽然热消融治疗创伤小,但部分患者术后会出现与胸膜损伤相关的并发症,常表现为气胸和胸腔积液,严重者需及时置管引流。本文通过分析肺结节热消融治疗术后的胸膜CT表现,评估胸膜损伤的严重程度,判断其与术后胸膜相关并发症的关系,并指导后继治疗。
1.研究对象
收集我院2013年7月-2016年7月 CT引导下肺结节热消融治疗患者40例,其中男27例,女13例,年龄43~83岁,平均年龄62.8岁。所有患者在术前均进行出凝血功能评估并签署知情同意书。40例患者共进行了50次消融治疗,消融肺结节总数为57枚。肺结节的影像学特征见表1。
Chin Comput Med Imag,2016,22∶412-416
Department of Interventional Radiology, Ruijin Hospital, Shanghai Jiaotong University School of Medicine
Address: 197 Ruijin 2nd Road, Shanghai 200025, P.R.C.
Address Correspondence to WANG Zhong-min (E-mail: wzm0722@ hotmail.com)
表1 肺结节特征
2.影像学引导方法
本组肺结节热消融均在GE Lightspeed 64层CT引导下进行,管电压为150keV,管电流为80mA,层厚和层距均为5mm,术前扫描范围包括胸廓入口至双肺下叶下缘。在明确结节部位、深度和与周围血管关系后,标记体表进针点,选择避开重要脏器结构的最短穿刺路径。
3.消融方法
采用RITA射频消融系统(StarBurst XL、Uniblate,RITA Medical Systems, USA)和Vison微波消融系统(Surblate,Vison Medical, USA)对患者肺结节病灶进行消融治疗。在常规消毒铺巾和2%利多卡因局部浸润麻醉后,根据术前CT所设定的穿刺路径选择皮肤进针点,选择合适的进针角度和深度进针,并在穿刺的过程中进行CT扫描,以明确进针方向是否正确,当病灶与穿刺进针点不在同一扫描层面时,行多平面重建以适时调整进针角度和方向。当针尖穿透病灶后,根据病灶大小设定消融功率和时间,消融安全边界设定为5mm(图1)。与肺结节消融相关的参数见表2。
4.术后评估
消融后即刻行CT检查,扫描参数同前,观察消融术区的CT变化和有无并发症发生。
40例患者的57枚肺结节均顺利完成消融治疗,其中22例患者术后出现并发症,其中气胸12例,胸腔积液2例,肺内出血8例。肺内出血患者均无临床症状,故未予特殊处理。以气胸和胸腔积液为表现的14例胸膜相关并发症患者中,9例无不适主诉,嘱患者静卧休息后缓解,另5例患者出现不同程度的胸闷、胸痛和气促症状,且呈进行性加重,这部分患者的症状在置管闭式引流后逐步缓解,但病程长短不一,较短者3日后拔除引流管,长者则需置管2周。其中92.9%胸膜相关并发症(13/14)发生于距离胸膜小于15mm的肺结节,胸膜相关并发症与病灶深度的关系见表3。
表2 肺结节消融相关参数
表3 肺结节深度与胸膜相关并发症
图1 左肺下叶结节射频消融治疗。 A.根据术前CT选择患者体位和进针路径;B.肺结节三维重建显示结节与周围血管关系;C.在CT引导下将射频消融电极针置于肺结节中央。
图2 左肺下叶结节微波消融术后胸膜凹陷图像。 A.术前CT显示病灶位于左肺下叶,病灶大小为14.2mm×17.5mm;B.术中CT显示微波消融针位于病灶中央;C.术后CT显示左肺下叶脏层胸膜局部凹陷,使脏层胸膜与壁层胸膜分离(黑色箭头)。
本组研究中,8例患者消融术后CT可见局部胸膜凹陷,与常见的气胸表现不同,其脏层胸膜呈不均匀退缩,邻近消融区域退缩更为明显,使胸膜呈“凹”字形,而不是气胸所呈现的“新月”形(图2)。这8例患者中的6例(75%)术后发生胸膜相关并发症,其中4例(50%)需行胸腔闭式引流(图3),而无胸膜凹陷征的患者中仅1例需行胸腔闭式引流。
图3 左肺上叶结节射频消融术后胸腔闭式引流。 A.术后CT显示左肺上叶消融区域旁脏层胸膜凹陷(黑色箭头);B.消融次日患者气促、胸闷和胸痛加重,CT显示患者左侧气胸,左肺上叶膨胀不全,消融区域呈高密度实变影;C.胸腔闭式引流后CT显示左肺复张。
热消融包括射频消融和微波消融,该方法已广泛应用于包括肝脏、肺、肾脏和骨关节等多个脏器肿瘤的治疗[1-4]。继肝脏之后,肺是热消融应用较多的部位。在2000年,Dupuy等人[5]首次报道了肺肿瘤射频消融治疗。在此之后,对于不适于手术的肺原发或继发肿瘤,热消融已成为首选的治疗手段之一,并取得了较好的疗效,有很大一部分患者达到根治的效果[2,6],其中结直肠癌肺转移射频消融治疗的1年、3年和5年生存率分别为84%~95%、35%~72% 和20%~54%,与手术切除疗效相仿[7]。
虽然与传统手术相比,肺热消融治疗具有创伤小,住院周期短的优点,并能最大限度保留患者的肺功能。但该方法仍属于有创性治疗手段,有一定的并发症发生率和手术相关死亡率,其中手术相关死亡率为0~0.53%[2,8]。特别是相较于肝脏热消融,肺消融的并发症发生率明显高于前者,这可能与肺组织自身特点有关。首先,肺泡与支气管与外界相通,更易接触到致病菌;其次,胸膜、肺泡和支气管结构相对易损,且损伤后因肺部和胸膜腔存在压力差而导致创口不易闭合;再次,肺组织较疏松,远不如肝组织致密,使出血不易局限。
临床上,肺热消融并发症的表现有多种,包括气胸、无菌性胸膜炎、胸腔积液、支气管胸膜瘘、肺出血、血胸、假性动脉瘤和肿瘤针道种植等[9]。其中气胸、无菌性胸膜炎、胸腔积液和支气管胸膜瘘与胸膜损伤相关,肺出血、血胸和假性动脉瘤与血管损伤相关。这些并发症中,与胸膜损伤相关的并发症最为常见,特别是气胸,其发生率为4.5%~61.1%,虽然多数情况下不需特殊处置,但仍有3.3%~38.9%的肺消融患者需及时置管引流,该比例高于常规肺穿刺活检[10,11]。究其原因,一方面与常规穿刺活检相同,在穿刺过程中消融电极针会直接损伤路径上的胸膜和支气管结构;另一方面,在消融过程中消融区域的热能传导至胸膜,使胸膜局部温度过高而导致热损伤。有研究发现消融过程中当胸膜温度高于40℃,胸腔积液的发生率明显升高[12],进而提示了胸膜热损伤与术后并发症间可能存在的关系。
在本组研究中,当病灶位置邻近胸膜时(<15mm)发生气胸和胸腔积液的比例明显高于深部病灶,这提示胸膜相关并发症产生的主要原因可能与胸膜热损伤有关。在消融过程中,热能是从电极针向周围组织传导。理论上,距电极针越近,组织温度越高,当病灶和消融电极邻近胸膜时,胸膜受到的热损伤越严重,术后出现并发症的风险也越高。
由于胸膜热损伤与术后并发症关系密切,如能在术中及时发现并处理则可降低并发症对患者的影响。目前,直接评估胸膜热损伤的方法是将测温电极直接置于胸膜旁[12],但该方法难以应用于实际临床操作中。一方面,测温电极价格昂贵,且仅能监测邻近胸膜小范围区域内的温度;另一方面,直接测温为有创性操作,增加了患者的损伤。而在本组研究中,我们发现通过术后即刻CT评估可以间接评估胸膜热损伤。
在本组肺结节热消融过程中,8例患者术后即刻CT显示邻近消融区的脏层和壁层胸膜分离,脏层胸膜呈不均匀退缩,邻近消融区域退缩更为明显,使胸膜呈“凹”字形。有此征象的患者在术后多数(75%)会出现胸膜相关并发症,包括气胸和胸腔积液,其中50%的患者临床症状明显,表现为气促、胸闷和胸痛,CT检查可见较明显的气胸和胸腔积液,且气胸呈张力性,需行胸腔闭式引流,部分患者引流液呈淡血性。而无胸膜凹陷征象的患者,术后需穿刺置管的比例明显降低。因而,脏层胸膜凹陷可能是胸膜受到较严重的热损伤征象,提示患者需及时干预,以降低并发症的严重程度和持续时间。
肺结节热消融过程中出现脏层胸膜凹陷的原因,我们推测是由于胸膜属于浆膜结构是由间皮和结缔组织构成的,当局部温度过高时,结缔组织中的纤维蛋白变性而出现结构改变,限制了周围肺泡和终末支气管的扩张,在CT上表现为脏层胸膜的局部凹陷。
在本研究中,虽然热消融导致的“胸膜凹陷”征与术后并发症关系密切,但由于无法获得患处胸膜组织,未能行病理学检查以证实,而且目前也缺少关于热消融胸膜损伤的基础和临床研究,需要通过进一步的动物实验和大样本的临床实验来证实。
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CT Manifestation of Pleural Injury after Thermal Ablation for Pulmonary Nodule
HUANG Wei, LIU Jing-Jing, WU Zhi-yuan, LIU qin, WANG Zi-yin, DING Xiao-Yi, WANG Zhong-min
Purpose: To evaluate the CT manifestation of pleural injury after thermal ablation for pulmonary nodule, and to analyze its relationship with post-ablation complications. Methods: A retrospective analysis of our database was performed between July 2013 and July 2016, and a total of 40 patients (57 pulmonary nodules) underwent CT guided thermal ablation. Post-ablation CT findings and complications were analyzed. Results: Thermal ablation was successfully accomplished in all patients. Visceral pleural indentation could be observed on CT scan when the ablation zone was adjacent to pleura. This sign was found in 8 patients, 6 of which (75%) had pleuralrelated complications. Among them, 4 patients (50%) underwent thoracic closed drainage. Conclusion: Visceral pleural indentation might be the sign of pleural injury after thermal ablation for pulmonary nodule, and it might suggest high risk of pleural-related complications.
Pulmonary nodule; Thermal ablation; Pleural injury
This research was supported by the Natural Science Foundation of China (Grant no. 81471808, 81301347 and 81271740).
R445.2
A
1006-5741(2016)-05-0412-05
中国医学计算机成像杂志,2016,22∶412-416
∶上海交通大学医学院附属瑞金医院放射介入科
通信地址∶上海市瑞金二路197号,上海 200025
∶王忠敏 (电子邮箱∶wzm0722@hotmail.com)
∶国家自然科学基金资助项目(81471808,81301347和81271740)
2016.08.31;修回时间:2016.09.01)