CT引导下Hook-wire定位术在肺小结节患者中的临床应用及并发症发生因素分析

姜 艳，郭维亚，齐一伟，初建国

(大连医科大学附属第一医院 放射科，辽宁 大连 116011)

目前，肺癌在全球范围内的发病率、死亡率均居于首位。据统计，我国肺癌发病率约为 48.32/100000，死亡率约为 39.2/100000，发病年增长率 19.31%[1]。肺腺癌已经取代肺鳞癌成为发病率最高的肺癌病理亚型[2]。结合我国的国情，中国临床肿瘤学会制定出了原发性肺癌诊疗指南[3]，指南中明确提出低剂量螺旋 CT(low-dose computed tomography，LDCT)在高危人群中开展筛查，可以提高肺癌的早期发现率，进而提高治愈率。

对于 LDCT 筛查发现肺小结节(small pulmonary nodule，SPN)寻求早期手术的患者，传统的开胸手术，已不再是早期肺癌或疑似肺癌的首选处理方法。电视辅助胸腔镜手术(video-assisted thoracic surgery，VATS)是近年来比较成熟的胸部微创手术技术，具有操作精细、创伤小、术后恢复快等优点。然而，早期肺癌、癌前期病变或疑似早期肺癌的肺结节体积往往较小，病灶位置较深，胸腔镜术中有时难以定位。CT 引导下 Hook-wire 定位术给这一问题提供了较为可行的解决方法。

1 资料与方法

1.1 研究对象

2016 年 1 月至 2016 年 12 月于大连医科大学附属第一医院因 SPN 行肺部局部切除术且术前行 Hook-wire 定位术的患者。

1.2 仪器设备

采用美国通用电器公司 GE Light speed 16 螺旋 CT 进行图像采集。扫描参数：管电压 120 kVp，管电流常规使用 100 mA，扫描层厚(5 mm、1.25 mm)，转速 0.7 s，螺距 1.375∶1，矩阵(FOV)值为 512×512。

穿刺定位针采用美国 Argon Medical Devices 的 Accura BLN2110 型乳腺定位针，型号：21ga×10 cm。

自制定位标尺：定位标尺为胶布固定的 10 根短金属条制成的栅格，每两根金属条间距均为 10 mm。

1.3 Hook-wire 定位术流程

1.3.1 术前病灶重建分析及定位术方式设计：术前取得患者近期肺部薄层图像(层厚≤1.25 mm)，将图像传入 GE ADW4.6工作站，使用 Lung VCAR 3D Lung Analysis 后处理软件进行重建。

根据患者术前影像资料，设计穿刺体位，可选择仰卧位、俯卧位、左侧卧位及右侧卧位4个穿刺体位。穿刺体位设计首先遵循穿刺路径最优原则，其次在满足穿刺需求的基础上兼顾患者的舒适性。穿刺位置的选择以穿刺点距病灶最短为原则，以提高进针准确性。测量模拟穿刺深度，预估安全深度，测量穿刺角度，尽量避开穿刺路径上较大分支血管或支气管。

1.3.2 术中操作：(1)嘱患者按术前既定体位卧于 CT 检查床上。术前与患者交流，训练患者呼吸。对患者进行 CT 扫描，选择穿刺层面，在患者体表进行标记。(2)扫描完毕确定穿刺点。以穿刺点为中心，常规消毒，铺无菌洞巾，进行穿刺区皮肤麻醉。(3)取穿刺定位针于穿刺点按照术前设计方向进行穿刺。(4)再次进行局部薄层 CT 扫描，观察穿刺针与病变关系，如位置满意则释放定位导丝。(5)定位结束后嘱患者回病房等待或直接进行手术。

1.4 术后数据分析

1.4.1 患者基本信息：患者临床基础指标包括：患者性别、年龄(岁)、身高(cm)、体重(kg)、BMI(Body Mass Index，身体质量指数值)、肺功能指标及病灶术后病理结果。

1.4.2 患者 Hook-wire 定位术相关资料：(1)本研究使用仰卧位、俯卧位、左侧卧位、右侧卧位4种体位进行记录。记录定位病灶所在肺叶、患者定位次数。测量病灶最大截面长径(cm)、所选层面与病灶前缘的直线距离(cm)、所选层面与病灶后缘的直线距离(cm)。测量穿刺针于皮下软组织内穿行的距离(本研究将其定义为皮肤至壁层胸膜穿刺针穿行距离，cm)。(2)对穿刺图像进行 VR(volume rendering)骨重建，测量穿刺针穿入肺组织的空间距离，记录观察穿刺针与病灶关系、穿刺针是否紧贴肋骨(本研究将穿刺针与肋骨距离< 0.2 cm 定义为紧贴肋骨)。(3)对定位针释放后图像原始图像进行 VR 重建，测量定位针释放入肺空间距离(From Volume 3D Measure)。

1.4.3 定位术后并发症：侧胸壁与肺边缘之间的气体密度影最宽处距离≥2 cm 时定义为大量气胸，<2 cm 时定义为少量气胸，未见明确气体密度影规定为无气胸。于肺尖处进行测量则从肺尖气胸线至胸腔顶部估计气胸的大小，距离≥3 cm为大量气胸，<3 cm 为少量气胸[4]。

对于肺内出血本研究将影像学表现为面积<1 cm2的小斑片影定义为阴性；胸部 CT 可见面积≥1 cm2肺内磨玻璃斑片样密度增高影，但患者无刺激性呛咳或咯血定义为少量肺内出血；若患者既有影像学表现，又有无法自行控制的刺激性呛咳或咯血定义为大量出血。

1.5 统计学方法

采用 SPSS19.0(IBM，USA)软件进行统计学分析。性别、年龄、肺功能指标、身高、体重、BMI 值、病灶大小、病灶前缘距胸膜距离、病灶后缘距胸膜距离、病灶中心距胸膜距离、穿刺针经皮厚度、穿刺针进肺深度、定位针进肺深度与气胸及肺内出血的关系，采用独立样本t检验进行统计学分析。是否贴近肋骨、穿刺体位、定位次数、病灶位置与气胸及肺内出血的关系分析，采用Pearson’s Chi-Square 检验。P<0.05 被认为具有统计学意义。

2 结 果

2.1 患者基本情况

行 CT 引导下 Hook-Wire 定位术患者143例，其中女性105例、男性38例。年龄29～82 岁，平均 (57.3±11.07)岁，FEV1/FEC(82.35±7.45)%，身高(163.11±7.5)cm，体重(65.41±10.56)kg，BMI(24.70±3.10)。单次定位121例，连续两次定位21例，三次定位1例。共定位病灶 166 枚(后文按166例计数)，SPN 术后病理结果见表1。

表1 SPN 术后病理结果

2.2 并发症发生情况

166 例穿刺结果中，气胸组62例，非气胸组104例，气胸发生率37.34%。其中大量气胸8例，占气胸组12.9%；少量气胸54例，占87.1%。肺内出血组52例，无出血组114例，肺内出血发生率31.32%；肺内出血伴刺激性呛咳或少量咯血患者7例，占肺内出血组13.4%；少量肺内出血45例，占86.6%。无气胸及肺内出血病例共66例，约占39.8%。气胸合并肺内出血的患者14例，约占8.4%。出血与气胸关系不明显(P=0.061)。术后仅有2例手术前发生了定位针脱出，定位成功率 98.8%。

2.2.1 气胸与各种因素间的关系

气胸组与非气胸组的病变前缘距胸膜距离、病变后缘距胸膜距离及病变中心距胸膜距离值间比较，差异均有统计学意义，P值分别为 0.002、0.006、0.003。气胸组均值大于非气胸组。

气胸的发生与定位体位的选择有关(P=0.014)，其中仰卧位的气胸发生率较低为19.0%，左侧卧位的气胸发生率最高为54.0%。

气胸的发生与穿刺针是否贴近肋骨有关(P=0.000)，穿刺针贴近肋骨进行穿刺气胸发生率为72.4%，不贴近肋骨气胸发生率为29.9%，穿刺针贴近肋骨发生气胸发生率更高。

气胸的发生与定位穿刺次数有关(P=0.001)，而病灶位置与气胸发生无关(P=0.128)。见表2。

2.2.2 肺内出血与各种因素间的关系

肺内出血组与非出血组的穿刺针进肺深度与定位针留置入肺深度值比较，差异均有统计学意义，P值分别为0.002和0.043，均<0.05。肺内出血组均值均大于无出血组。

肺内出血与穿刺体位、病灶位置、穿刺次数及穿刺针是否贴近肋骨等因素无明显关系，P均>0.05。见表3。

3 讨 论

3.1 Hook-wire 定位术

Hook-wire 定位技术是指在CT 引导下通过体外穿刺将带钩定位钢丝或纤维丝置入病灶或病灶附近肺组织的定位技术，Hook-wire 定位术最早是应用于乳腺病变的定位，后来逐渐被应用到胸腔镜肺内结节切除术的术前定位。经过多年的发展，Hook-wire定位术因其快速、准确、便捷、经济等优点已成为全世界应用最为广泛的肺小结节定位技术。然而，Hook-wire定位术仍有一定的并发症发生率，需要技术上不断的改进完善。

表2 气胸与各因素间的关系

表3 肺内出血与各因素间的关系

3.2 并发症发生因素分析

3.2.1 气胸：气胸是最为常见的 Hook-wire 定位术并发症。根据最新的荟萃分析文献报道，Hook-wire 定位术气胸的发生率约为35%[5]，本研究组气胸发生率37.34%，与文献报道基本一致。正常的胸膜腔内是没有气体的，穿刺时相当于打开了胸膜腔这个密闭的腔隙，造成了气体进入。第一种气体来源是穿刺针刺破了肺泡使肺泡与胸腔之间产生了破口，气体由肺泡进入胸腔；另一个来源是因为穿刺针透过胸壁使胸腔与外界出现了一个细小的通道而使气体进入胸腔内。这两种情况可以解释穿刺针刺入时的即时气胸产生和穿刺针拔出时的气胸产生机制。根据本研究的统计发现气胸的产生与危险因素具有一定关联。进行实验假设时，我们认为穿刺针进肺深度、定位针进肺深度、穿刺针经皮厚度这三个因素可能对气胸的产生起着显著作用。但经过统计分析后发现这三个危险因素并没有明确的统计学意义，病灶距胸膜距离是导致气胸的因素之一。我们分析认为穿刺针进肺深度、定位针进肺深度、穿刺针经皮厚度三个因素之所以没有统计学意义，是因为三种因素均未能造成胸膜腔与体外或使胸膜腔与肺泡破口连通的几率升高。

术中体位的选择对气胸的产生也存在一定的影响，经统计仰卧位的气胸率最低，左侧卧位的气胸率最高。究其原因，我们认为左侧卧位进行穿刺时，肥胖或肺功能不良的患者可压迫心脏，阻碍胸廓的扩张，从而影响呼吸，手术时间稍长的话就会造成患者呼吸不顺畅，进而导致患者呼吸幅度深浅不一。仰卧位是比较理想的定位姿势，体位稳定，受力均匀，胸廓及胸背部肌肉都处于放松的状态，呼吸顺畅舒适。故仰卧位应作为穿刺优先选择的体位。

穿刺针贴近肋骨进行穿刺是发生气胸的危险因素之一。定位时从穿刺针进入肺组织到释放定位导丝时，需要对定位位置进行一次扫描确定，这期间患者是处于自由呼吸的状态。如果此时穿刺针恰好贴近肋骨缘，患者的呼吸运动会推挤穿刺针使之产生沿人体纵轴方向的摇摆，从而产生一种沿穿刺针摆动方向的切割力。由于肺脏是一种比较柔软的器官，这种纵向的摇摆易造成定位针对肺泡的损伤。而且，这种切割力还可使胸壁的针道增宽，从而造成了气胸的形成。

定位次数与术后气胸的发生有关，根据本研究结果显示，多次穿刺是产生气胸的危险因素，由于胸膜腔多次与体外环境连通，气体进入的几率增加，从而造成气胸的产生。

3.2.2 肺内出血：肺内出血是穿刺定位时常见的并发症之一，肺是一个血运较为丰富的器官，具有两套血液供应系统，一套是功能性系统，包括肺动脉与肺静脉负责组成肺循环，另一套是营养性系统，包括支气管动脉与静脉。当穿刺针或定位针刺入时会有一定机会损伤这些血管，造成肺内小血管破裂出血。

本研究结果提示，穿刺造成肺内出血与穿刺针及定位置入深度有关。穿刺针或定位针置入愈深，就有愈大的概率损伤支气管动静脉或肺动静脉，从而造成肺内出血的几率增高。血液进入支气管内则可造成刺激性的呛咳或少量咯血，在凝血功能正常的条件下，这种情况基本不需要进行处理或用药干预。

经统计本次研究肺内无出血条件下穿刺针进肺平均深度约为 1.64 cm，最深深度为 2.47 cm；定位针留置入肺的平均深度约为 3.58 cm，最深深度为 5.0 cm。这些结果对今后 Hook-wire 定位术可起到一定的指导意义，在这些指标的指导下，我们可对术前定位方案进行优化，最大限度的减少术中出血的发生。

3.2.3 定位针脱出：定位针脱出是对手术的操作具有较大影响的并发症。本组资料中有 2 例患者进行胸腔镜手术前发生了定位针脱出。根据这两例患者的情况进行分析，定位针脱出原因存在几方面可能性：(1)患者因体位移动造成的定位针脱出，比如定位术中体位的调换，去往手术室的途中对患者进行多次搬动，均可能造成定位针脱出的后果，故对于进行术前定位的患者搬动时应尽量平稳。(2)手术前进行单肺通气肺叶萎陷时，由于定位针置入过浅造成定位针脱出。(3)肺下叶活动度较大受呼吸影响明显，如患者的皮肤较厚或者体外的剩余定位导丝固定过紧亦可出现定位针脱出的情况。(4)患者个人体质因素也与定位针脱出的发生具有一定关系。

本文2例患者虽然术前定位针脱出了，但手术医师术中沿穿刺出血点确定了病灶位置，成功切除病变。

有研究报道，定位完成后胸壁外剩余部分定位导丝需使用剪刀贴皮剪断，但临床实践中发现剪断后的定位导丝很容易随体位发生移位甚至脱出，且剪断导丝后易发生定位针脱出，脱出的定位倒钩和定位导丝极易被胸壁软组织裹挟其中，通过胸腔镜很难将其寻找出来，给手术造成极大的不便[6-7]。遂建议将剩余导丝盘曲固定于胸壁皮肤表面待单肺通气后再剪断，以防止术前导丝移位或定位针脱出的发生。

3.2.4 空气栓塞分析：空气栓塞是 CT 引导下 Hook-wire 定位术最为严重且极为罕见的并发症，本组中均未出现此种并发症。国外文献对此并发症仅有零星报道。空气栓塞虽然极罕见，但因其多造成较严重的后果，使得我们不得不格外重视。Hook-wire 穿刺定位术中空气栓塞的形成机制是因为穿刺过程中造成肺内血管与气道相沟通，然而通过几例病例的分析总结也很难找到其明确的发生规律，仍需后续积累病例后再加以总结。

穿刺定位是局部麻醉进行操作的，患者是处于完全清醒的状态，这时患者配合的状态就对定位结果起着重要的影响。术前医生应该与患者进行充分交流，让患者了解定位的相关情况，并充分安抚患者，消除患者的焦虑、紧张或恐惧情绪，使患者能处于一种相对放松的状态进行定位。此外，在满足穿刺需求的条件下，尽可能选择患者比较舒适的体位进行穿刺，再摆正体位的同时可能使用软垫或软枕对患者进行一定支撑。术前一定要训练患者的呼气与屏气，使患者处于一个相对稳定的呼吸状态，这对定位的成功相当重要。

总之，CT 引导下 Hook-wire 定位术是一种安全有效的术前定位方法，其并发症虽偶有发生，但多较轻微或无明显临床症状，大部分无需临床医生对其进行特殊的处理。

[1] Zheng R, Zeng H, Zuo T, et al. Lung cancer incidence and mortality in China, 2011[J]. Thorac Cancer, 2016, 7(1): 94-99.

[2] Zhou C. Lung cancer molecular epidemiology in China: recent trends[J]. Transl Lung Cancer Res, 2014, 3(5): 270-279.

[3] 支修益, 石远凯, 于金明，等. 中国原发性肺癌诊疗规范(2015 年版)[J]. 中华肿瘤杂志, 2015, 37(1):67-78.

[4] 葛均波，徐永健. 内科学[M]. 北京：人民卫生出版社, 2013: 123-124.

[5] Park CH, Han K, Hur J, et al. Comparative Effectiveness and Safety of Preoperative Lung Localization for Pulmonary Nodules: A Systematic Review and Meta-analysis[J]. Chest, 2017, 151(2): 316-328.

[6] Nara K, Oue T, Uehara S, et al. Efficacy of CT-guided localization followed by video-assisted thoracoscopic surgery in children with tiny pulmonary nodules[J]. Asian J Surg,2016, 9(4):328-331.

[7] Kidane B, Yasufuku K. Advances in Image-Guided Thoracic Surgery[J]. Thorac Surg Clin,2016,26(2):129-138.