新型三维穿刺定位引导器在经皮肺穿刺活检术中的应用

杨清杰 胡 蒙 郭 明

(厦门大学附属成功医院胸心外科，厦门 361003)



·临床研究·

新型三维穿刺定位引导器在经皮肺穿刺活检术中的应用

杨清杰 胡 蒙 郭 明**

(厦门大学附属成功医院胸心外科，厦门 361003)

目的 探讨自主研制的三维穿刺定位引导器在CT定位下经皮肺小结节穿刺活检术中的应用价值。 方法采用配对法对比研究，将66例肺小结节分为常规穿刺组和引导器组。引导器组CT平扫确定穿刺点、进针角度、结节距皮肤的深度后，在引导器的引导下将穿刺针穿到肺结节处，之后沿穿刺针穿入外套管针，退出穿刺针，活检针从外套管针进入到达结节表面活检。比较2组一次穿刺达预定位置率、穿刺过程CT扫描次数、穿刺操作时间和并发症发生率。 结果 常规穿刺组一次穿刺达预定位置率明显低于引导器组[36.4%(12/33) vs. 93.9%(31/33)，χ2=24.091，P=0.000]，穿刺过程中CT扫描次数明显长于引导器组[(4.0±0.8)次vs. (3.1±0.3)次，t=6.051，P=0.000]，穿刺操作时间明显长于引导器组[(36.9±10.6)min vs. (22.8±6.6) min，t=6.487，P=0.000]，2组并发症发生率无统计学差异 [18.2%(6/33) vs. 6.1%(2/33)，χ2=1.280，P=0.258]。 结论 三维穿刺定位引导器可使经皮肺穿刺活检更加精确，减少创伤，缩短操作时间。

定位； 引导； 三维； 经皮肺穿刺； 肺结节

近年来，随着高分辨率螺旋CT的普及，肺部小结节的检出率越来越高，对于直径较小的肺结节(如直径3 cm以下的结节)如何能更准确的穿刺活检，引起广大胸外科医生的思考。为解决这一问题，我们设计一种三维穿刺定位引导器，并试用于CT定位下经皮肺小结节穿刺活检术，取得良好的效果，报道如下。

1 临床资料与方法

1.1 一般资料

本研究经医院伦理委员会审批通过(批文号：KYLL-2014-02)。病例选择标准：不能明确性质的肺小结节，直径1～3 cm；穿刺进针角度不与水平面平行或垂直，即不为0°或90°；无血管性病变、凝血障碍性病变、严重肺气肿、肺纤维化、肺动脉高压、拟穿刺路径上有肺大疱或肺囊肿等肺穿刺禁忌证，患者身体情况可耐受肺穿刺活检术。

采用配对法对比研究分为常规穿刺组和引导器组。2014年5月1日～2015年 4月30日，入院需穿刺活检的肺小结节患者均登记编号、年龄、性别、肺结节大小、距皮肤深度及位置等特征。特征相近的2位患者配为一对，先入院的患者进入常规穿刺组，后入院的患者进入引导器组。1年内共入组33对患者，2组右上肺结节各1例，右下肺结节各21例，左上肺结节各10例，左下肺结节各1例，2组一般资料比较无统计学差异(P>0.05),有可比性，见表1。

表1 2组一般资料比较

1.2 方法

三维穿刺定位引导器(以下简称引导器)：由一个带水平仪的固定底座、一个带水平仪的量角器、一个引导套管、一支穿刺针、一组不同长度的外套管针组成。穿刺针、瞄准套管和外套管针由304不诱钢材料制成，其余部件由PVC塑料制成(图1)。

采用Toshiba Aquilion one 320 CT 进行扫描定位。使用意大利HS公司Pricisa半自动活检针进行穿刺活检。均由同一术者操作及同一CT室医生配合。

引导器组穿刺方法(图2)：①在肺内灶病所对应的胸壁皮肤上贴上粘有数根细铅条呈栏栅样纵行排列的胶布，行第1次CT平扫，确定穿刺点和穿刺层面，测出拟进针方向与水平面的夹角度数(设为a度)，结节距皮肤的深度(设为b 厘米)，并在病人皮肤上划出穿刺层面对应的水平线(c线)和拟穿刺点。②将引导器的瞄准套管旋转到量角器相应的角度上(a度)。③将固定底座放置在水平线上(c线)，使固定底座的边缘与水平线重叠，瞄准套管的前端对准穿刺点，同时调整固定底座，使固定底座前端水平仪的气泡位于中点。④旋转量角器使量角器上水平仪的气泡位于中点，即量角器的0度线在水平面上。⑤穿刺针从引导套管进入，经穿刺点穿入皮下b厘米。⑥退出引导器，再次行CT扫描，确定穿刺针到达结节表面。⑦选择长度为b厘米的外套管针，套入穿刺针，并推进至皮下b厘米，固定，退出穿刺针。⑧至此定位完成。⑨使经皮穿刺活检针处于待击发状态，从外套管针进入b厘米即可准确到达结节表面，激发活检针。退出活检针，取出标本。根据需要重复取样。⑩穿刺结束，再次CT扫描明确有无血气胸等并发症。

常规穿刺组穿刺方法：①第1步与引导器组一样，确定皮肤穿刺进针点，拟进针方向与水平面的夹角度数，结节距皮肤的深度。②操作者持穿刺针，依自身的经验和感觉拿捏进针角度，穿刺达预定深度。③再次CT扫描，如进针未达满意位置则后退穿刺针，调整进针方向再穿刺，反复CT扫描和退进针，直至穿刺针到达满意位置。④导入经皮穿刺活检针活检。⑤穿刺结束，再次CT扫描明确有无并发症。

1.3 观察指标

①一次穿刺达预定位置：引导器组的引导器配套穿刺针，与及常规组的活检针配套穿刺针，是否第一次穿刺即能准确到达结节表面。②穿刺过程CT扫描次数：穿刺过程总共行CT扫描的次数，包括穿刺结束时的最后一次扫描(了解有无血气胸等并发症)。③并发症：穿刺活检术后是否出现血胸、气胸、肺内大出血、皮下血肿等穿刺损伤引起的并发症。④穿刺操作时间：从消毒铺巾开始计时，到穿刺获取第1条满意的组织标本所用时间(因部分病例需要留取较多组织标本，需多次穿刺，故以获取第1条满意的组织标本作为计时终点)。

1.4 统计学处理

2 结果

2组一次穿刺达预定位置率、穿刺过程中CT扫描次数和穿刺操作时间，差异有统计学意义，并发症发生率差异无统计学意义(表2)。

图1 三维穿刺定位引导器 图2 引导器的使用方法 A.在CT影像上确定穿刺方向，并测量肺结节距皮肤的距离b和活检针进针方向与水平面的角度a；B.将引导器的瞄准套管旋转到量角器相应的角度上(a度)；C.在皮肤上划出穿刺层面对应的水平线(c线)和拟穿刺点，将固定底座放置在水平线上(c线)，使固定底座的边缘与水平线重叠，瞄准套管的前端对准穿刺点；D.调整固定底座，使固定底座前端水平仪的气泡位于中点。旋转量角器使量角器上水平仪的气泡位于中点；E.穿刺针从引导套管进入，经穿刺点穿入皮下至预定深度b；F、G.退出引导器；H.再次行CT扫描，确定穿刺针到达肺结节表面；I.选择长度为b厘米的外套管针，套入穿刺针，并推进至皮下b厘米；J.退出穿刺针，定位完成；K.使经皮穿刺活检针处于待击发状态，从外套管针进入b厘米，激发活检针；L.退出活检针，取出标本

组别一次穿刺达预定位置率穿刺过程CT扫描次数(次)穿刺操作时间(min)并发症发生率常规穿刺组(n=33)36.4%(12/33)4.0±0.836.9±10.618.2%(6/33)引导器组(n=33)93.9%(31/33)3.1±0.322.8±6.66.1%(2/33)t(χ2)值χ2=24.091t=6.051t=6.487χ2=1.280P值0.0000.0000.0000.258

引导器组8例、常规组3例，为获得较多标本行多次穿刺活检(5次以上)。引导器组并发症2例，为多次穿刺活检后出现肺内血肿，血肿范围分别为2 cm×4 cm、3 cm×3 cm，止血对症处理后吸收。常规组并发症6例，其中3例为多次穿刺活检后出现气胸及少量血胸，需要行闭式引流术；2例出现少量气胸，自行吸收；1例穿刺后出现肺内血肿，血肿范围4 cm×3 cm，止血对症处理后吸收。

3 讨论

CT定位下经皮肺穿刺活检术是胸外科、呼吸内科和肿瘤内科的常规操作之一，是获取肺结节病理标本明确诊断的重要方法[1，2]，但其操作过程中存在的一些问题也引起广大临床医生的注意。例如，虽然从CT图像上能精确的设计出穿刺的最佳路径，但操作时穿刺针的进针方向往往与预定的路径有偏差，需要反复CT扫描确定穿刺针的位置并反复退针、进针调整穿刺角度。一方面多次CT扫描增加射线的辐射量，另一方面反复退进针增加气胸等并发症的发生[3，4]。一些临床医生对CT定位下经皮肺穿刺活检术做出了一些改进。如先在患者皮肤上贴上粘有数根细铅条呈栏栅样纵行排列的胶布，再行CT扫描。在CT图像上确定拟穿刺的层面和该层面进针点对应的铅条，CT机将该层面的位置用光束投射到患者皮肤表面，光束和铅条交叉点就是穿刺点[5]。这是确定穿刺点的一个很好的方法，并且已在临床上广泛应用。对进针角度的问题，虽然通过CT扫描能设计出最佳的进针方向、角度和深度，但操作时术者通过肉眼估计进针方向和角度，对于较小的肿物，即使是有经验的医生也往往会有偏差。有的医生会在穿刺点旁放一量角器，对照量角器上的角度来进针，这样虽然进针角度相对好把握，但胸廓是有弧度的，穿刺点周围区域并非平面，量角器容易向头侧或脚侧偏斜，量角器的0度线亦难以保持在水平面上，这些都影响量角器的准确测量，使进针角度出现偏差。穿刺针尖偏差的距离=(穿刺深度×2×3.14÷360)×偏差的角度。如距体表10 cm的结节，当穿刺针进针角度偏差10°，则穿刺时针尖将偏离预定点1.74 cm。对一些位置较深的肺小结节，就可能刺穿到结节以外，即使是较大的结节，也可能穿刺到中心坏死区而导致穿刺失败。因此，常需多次CT扫描，调整进针角度。对于为获取足够的标本而反复穿刺的问题，近年来，使用同轴技术进行穿刺活检，很好地避免为获取足够的标本而反复穿刺，降低了气胸、出血等并发症的风险[6，7]。

对于CT定位下经皮肺穿刺活检术，急需解决的问题是设计一种方法能引导活检针按照CT上预设的方向和角度，准确的穿刺到肺内病灶。为此，我们设计出了一种三维穿刺定位引导器。引导器的底座为直板，将底座边缘与CT定位的预穿刺层面在体面的投影(光束)重叠，保证活检针进针在预穿刺的层面内。引导器通过底座上的水平仪，确定量角器的平面与地面垂直，使进针不会向患者头侧或脚侧偏斜。通过量角器底边的水平仪确定量角器的0度线与地面平行，使量角器测量的角度与CT上测量的一致。通过这样的三维定位，使CT上设计的穿刺路径得以精准地执行。同时，我们采用同轴技术，设计不同长度的平口套管针，通过定位针的引导，将合适长度的套管针穿到肺结节表，使活检针可通过套管反复穿刺获取标本，保证每个病例都能取得足够的标本量，而不需反复经皮穿刺。我们使用穿刺引导器，最多一次穿刺到15条组织，而无并发症发生，且该引导器使用方法简单，易于掌握。

经皮肺穿活检的难度与肺结节的位置、大小、患者体形等因素有关。故本研究采用病例配对研究方法，减少偏倚。用一次穿刺达预定位置率和穿刺过程CT扫描次数来反映穿刺进针的准确性，用穿刺操作时间来反映穿刺活检术的效率。结果显示一次穿刺达预定位置率、穿刺过程中CT扫描次数和穿刺操作时间，引导器组明显优于常规穿刺组(P<0.05),可以认为穿刺引导器可使经皮肺穿刺活检更加精确，减少创伤，缩短操作时间。常规穿刺组和引导器组血气胸等并发症发生率分别为6.1%(6/33)和18.2%(2/33)，无统计学差异(χ2=1.280，P=0.258)。此外，常规穿刺组3例为取得足够标本行基因检测而多次穿刺，出现气胸和少量血胸，需要行胸腔闭式引流术。引导器组8例同样为获取较多标本多次穿刺，仅2例出现肺内血肿，经予止血观察，自行吸收。可见，对需多次穿刺活检的病例，使用引导器可能有利于减少损伤和并发症。当然，对于肺穿刺经验丰富的医生或肺结节较大且距皮肤距离近者，穿刺引导器的用处可能不大，尤其对于贴近胸壁的较大的肺部病灶而言，操作显得复杂。穿刺引导器主要针对肺深部病灶或较小病灶，这也是其主要的优势所在。此外，本研究的病例数尚少，试验设计可能不够严谨，尚需要更多更全面的数据来论证。

支气管镜使一些累及支气管的病变可以通过微创的方式得到确诊，我们希望穿刺引导器通过其精确引导，使一些常规手法不能穿刺到的肺深部小结节得到穿刺活检确诊，减少一些不必要的肺楔形切除术或肺段乃至肺叶切除术。

1 Birchard KR. Transthoracic needle biopsy. Semin Interv Radiol,2011, 28(1):87-97.

2 王玉涛, 赵晓东, 王海涛, 等.低剂量CT引导肺活检对肺炎型肺癌的诊断价值.中国微创外科杂志， 2013,13(8):740-742.

3 Tsai IC, Tsai WL, Chen MC, et al. CT-guided core biopsy of lung lesions: a primer. AJR Am J Roentgenol,2009,193(5):1228-1235.

4 Wu CC, Maher MM, Shepard JA. Complications of CT-guided percutaneous needle biopsy of the chest: prevention and management. AJR Am J Roentgenol，2011,196(6):W678-W682.

5 陈兴灿,陆雪华,潘建虎, 等.自制定位器CT引导穿刺活检术和介入治疗术.实用放射学杂志, 2004, 20(3):273-274.

6 Yildirim E, Kirbas I, Harman A, et al. CT-guided cutting needle lung biopsy using modified coaxial technique: factors effecting risk of complications. Eur J Radiol,2009,70(1):57-60.

7 Lee SM, Park CM, Lee KH. C-arm cone-beam CT-guided percutaneous transthoracic needle biopsy of lung nodules: clinical experience in 1108 patients. Radiology, 2014, 271(1):291-300.

(修回日期：2016-07-31)

(责任编辑：李贺琼)

Application of a Novel Three-dimensional Puncture Positioning Guide Device in Percutaneous Lung Biopsy

YangQingjie,HuMeng,GuoMing.

DepartmentofCardio-ThoracicSurgery,ChengongHospitalofXiamenUniversity,Xiamen361003,China

Correspondingauthor:GuoMing,E-mail:goum174@163.com

Objective To evaluate the value of a self-developed three-dimensional puncture positioning guide apparatus in CT-guided percutaneous pulmonary nodules biopsy. Methods A comparative study with matching method was made. A total of 66 patients with pulmonary nodules were divided into either conventional puncture group or guide apparatus group. In the guide apparatus group, a CT scanning was conducted to determine the puncture point, needling insertion angle, and depth between nodule and skin. Under the guidance of the apparatus, a puncture needle was penetrated to the pulmonary nodule, along which a trocar was introduced before the withdraw of the puncture needle. A biopsy needle was inserted to the surface of pulmonary nodule via the trocar. The rates of first puncture reaching target position, number of CT scanning, operation time of biopsy puncture process, and complication rates were compared between the two groups. Results The difference was statistically significant between the conventional puncture group and guide apparatus group in rates of first puncture reaching target position [36.4%(12/33) vs. 93.9%(31/33),χ2=24.091,P=0.000], number of CT scanning [(4.0±0.8)times vs. (3.1±0.3)times,t=6.051,P=0.000], and operation time of biopsy puncture process [(36.9±10.6) min vs. (22.8±6.6) min,t=6.487,P=0.000]. The complication rates between the two groups were not statistically different [18.2% (6/33) vs. 6.1% (2/33),χ2=1.280,P=0.258]. Conclusion Three-dimensional puncture positioning guide device makes percutaneous lung biopsy more precise, less trauma, and less time consuming.

Positioning; Guide; Three-dimension; Percutaneous lung biopsy; Pulmonary nodule

2015年南京军区医学科技创新经费资助(15DX015)

文章编号：1009-6604(2016)11-1019-04

10.3969/j.issn.1009-6604.2016.11.017

2016-02-24)

**通讯作者，E-mail: goum174@163.com