虚拟支气管镜导航及快速现场细胞学评估对肺外周病变的诊断价值

王超超 张颖 王莹 黄晓春

(山东大学第二医院呼吸内科，山东 济南 250033)

肺癌是目前全世界发病率及死亡率最高的恶性肿瘤，而其早期诊断可大大提高患者生存率〔1〕。随着高分辨率CT的应用及查体的逐渐普及，肺结节检出率也逐年升高，其中肺结节中恶性病变多为早期肺癌。经皮肺穿刺活检虽然有很高的阳性率，但风险高，术后发生气胸概率15%～20%、咯血率1.0%～5.0%〔2〕。普通支气管镜检查肺外周病变(PPLs)较难到达，诊断率偏低，Rivera等〔3〕回顾了10项关于肺小结节的研究，对于>2 cm和≤2 cm的病变诊断率分别为63.2%和34.2%。为提高PPLs及肺结节的诊断阳性率，支气管内超声技术、虚拟导航、电磁导航、超细支气管镜、X线引导、现场细胞学(ROSE)等技术逐渐发展开来。支气管内超声技术对于肺部和纵隔疾病的诊断和治疗具有独特优势，其中经支气管内超声及引导鞘管的肺活检术，利用其外径细小(<2.0 mm)的优势，可进入远端支气管进行360°的扫描成像，通过支气管镜活检通道进行探查常规支气管镜(外径4.9～6.0 mm)探及不到的病变，留置引导鞘管(GS)于病变部位进行活检和(或)刷检。而虚拟支气管镜导航(VBN)是将螺旋CT薄层无间隔扫描获得的图像数据，利用计算机软件进行三维重建模拟支气管镜腔内观察，获得类似支气管内镜进退和转向直视观察效果的动态重建图像，通过VBN软件标定肺病灶部位，制定活检路径，VBN软件可自动生成导航路径，选择最佳路径进入目标病灶。ROSE可以为进一步活检操作等指导。本研究旨在探讨VBN在支气管镜超声联合GS的活检术在PPLs的诊断价值，同时初步探讨ROSE的应用。

1 资料与方法

1.1一般资料 回顾性分析山东大学第二医院2016年2月至2017年11月呼吸内科应用经支气管内超声及GS引导的肺活检术(EBUS-GS-TBLB)进行诊断的PPLs患者88例，男54例，女34例，平均年龄(58.69±12.34)岁。根据是否应用VBN分为VBN组46例和非VBN(NVBN)组42例，均行肺部64排螺旋CT薄层扫描明确为PPLs，术前检查完善无严重心肺疾病及凝血功能障碍并签署知情同意书，应用常规支气管镜(Olympus BF-260型)在气管腔内未发现病变。VBN组男28例，女18例；年龄46～75岁，平均(59.15±12.24)岁；病灶大小(2.50±0.98)cm，直径>2 cm 33例，≤2 cm 13例；病变位于肺上叶22例，中叶或舌叶8例，下叶16例；病变包绕探头32例，靠近探头13例，未探及病灶1例；最终诊断为恶性病变34例(肺腺癌23例，鳞癌4例，小细胞肺癌2例，大细胞神经内分泌癌2例，转移癌3例)，良性12例(肺炎10例，肺结核2例，分别给予抗感染、抗结核治疗，经随访复查胸部CT病灶明显吸收)。NVBN组男26例，女16例；年龄48～79岁，平均(58.19±12.57)岁；病灶大小(2.63±0.98)cm，直径>2 cm 30例，≤2 cm 12例；病变位于肺上叶18例，中叶或舌叶7例，下叶17例；病变包绕探头30例，靠近探头11例，未探及病灶1例；最终诊断为恶性病变30例(腺癌24例，鳞癌3例，小细胞癌2例，转移癌1例)，良性12例(肺炎11例，炎性假瘤1例，经随访复查胸部CT病灶明显吸收。两组恶性病变假阴性均有7例，均行经皮肺穿刺活检或手术证实)。两组性别、年龄、病灶大小、肺叶分布、探头显像及病变性质差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2操作设备 支气管镜(Olympus BF-260型，外径4.9 mm；Olympus BF-P260F，外径4.0 mm)；超声支气管镜主机(EU-ME1，Olympus)；超声小探头(UM-S20-17s，Olympus)；引导套装(k-201，Olympus)VBN系统(Direct-Path，Olympus)；迪夫快速细胞染色液AB液(珠海贝索生物技术有限公司)。

1.3操作过程 术前拍摄患者胸部薄层CT(层厚0.5～5.0 mm)，通过胸部CT影像初步判断病灶所在位置。NVBN组：(1)术前禁食水6 h，2%利多卡因雾化吸入。术中监测心率、血压及末梢血氧饱和度。(2)常规支气管镜经鼻或口进镜，依次观察各级气管及病变局部气管，并清除气道分泌物。(3)事先将GS及活检钳、毛刷等通过细支气管镜的活检孔道，固定位置，应用卡锁标记，然后进细支气管镜(BF-P260F)，根据术前胸部CT所判断的病灶位置，将GS经活检孔道插入，超声小探头进入鞘管，随支气管镜到达目标病灶所在管腔，进行360°环扫探查，在不同管腔依次环扫，根据超声图像判断病灶位置(尽量选取病变图像包绕超声探头的位置)，确认为比较合适的位置，卡锁固定在鞘管上，助手协助固定支气管镜于口部或鼻部，取出超声探头，鞘管继续留置原位置，进活检钳，反复进行活检至少5次，组织标本4%甲醛溶液固定后送病理；然后进毛刷进行刷检，送检细胞学、抗酸杆菌涂片等。VBN组：(1)以DICOM数据格式将肺部薄扫CT导出刻盘，导入Direct-Path软件系统，确定病变部位，并生成虚拟支气管镜图像和路径。(2)(3)同NVBN组。(4)事先将GS及活检钳、毛刷等通过细支气管镜的活检孔道，固定位置，应用卡锁标记，然后进细支气管镜(BF-P260F)，根据术前胸部CT及VBN所确定的病灶位置，将GS经活检孔道插入，超声小探头进入鞘管，随支气管镜到达目标病灶所在管腔，进行360°环扫探查，根据超声图像判断病灶位置(尽量选取病变图像包绕超声探头的位置)，确认为比较合适的位置，卡锁固定在鞘管上，助手协助固定支气管镜于口部或鼻部，取出超声探头，鞘管继续留置原位置，进活检钳或毛刷，留取标本同NVBN组。病灶直径取最长径和最短径之和的1/2。

1.4操作时间 从细支气管镜进声门算操作开始，操作结束后出声门为结束点，具体到秒。

1.5病理结果 有2名经验丰富的细胞学医生进行现场细胞学的读片。所有最终病理结果均经2位经验丰富的病理科医生判定，如结果不一致交由第3位医生共同讨论决定。如未取得病理组织或对病灶性质与临床判断不一致时，据患者选择CT引导下的经皮肺穿刺活检、治疗后随访或外科手术。活检病灶良性者进行治疗后随访。

1.6统计学处理 应用SPSS19.0软件进行t检验、χ2检验、Fisher确切概率法，诊断率一致性应用Kappa一致性检验。

2 结 果

2.1两组操作时间比较 VBN组操作时间为(569.21±162.69)s，NVBN组为(911.02±251.75)s，两组差异有统计学意义(t=-7.629，P=0.000)。

2.2影响EBUS-GS-TBLB诊断率的因素分析 恶性病变诊断率(78.1%，50/64)明显高于良性病变(54.2%，13/24；χ2=4.926，P=0.026)；病灶直径>2 cm的诊断率(82.5%，52/63)明显高于直径≤2 cm的病灶(44.0%，11/25；χ2=13.071，P=0.000)；包绕探头病变诊断率(85.5%，53/62)明显高于靠近探头者(41.7%，10/24；χ2=16.956，P=0.000)；而病灶位于不同肺叶诊断率基本相同，其中上叶72.5%(29/40)、中叶/舌叶73.3%(11/15)、下叶69.7%(23/33)，差异无统计学意义(χ2=0.096，P=0.953)。

2.3ROSE与病理结果符合率 ROSE诊断敏感性为65.9%(58/88)，刷检细胞学或组织病理诊断敏感性为71.6%(63/88)，两者一致性kappa值0.84，一致性较好(P=0.063)。

2.4并发症 两组除少量出血，给予去甲肾上腺素或冰盐水局部止血处理外，均无明显气胸、大出血等并发症发生。

3 讨 论

支气管树结构复杂，而VBN又称为仿真内镜，是在CT基础上三维重建出的虚拟支气管图像，同时可以建立进入病变的路径，为支气管镜操作引路导航。研究显示，VBN与EBUS-GS结合对于肺外周病变诊断率为63.3%～84.4%，同时对于≤20 mm的病变也有较高诊断率，为44.4%～75.9%〔4～8〕。本研究结果提示，患者应用EBUS-GS能反复确认活检位置进行活检，从而保证活检的阳性率；且病灶>20 mm者诊断阳性率相对较高；另外，ROSE有助于协助诊断。另本研究显示VBN组操作时间明显少于NVBN组，考虑与VBN节省在支气管镜操作中寻找病变时间有关，特别操作路径中支气管分叉较多的病例中。

EBUS-GS使用的超声探头是根据超声波于不同组织中的穿透、吸收、散射和反射能力的不同，形成具有特征的组织结构声谱图像。水的阻抗非常低，超声波可以高速通过，而空气和骨骼几乎可将超声波完全反射。因此，对于含水多的组织，声波传导速度快，图像呈黑色，相反呈白色〔9〕。支气管树结构的特殊性，常规支气管镜盲检查诊断率低，EBUS的应用使PPLs“可视化”，GS的应用可以保证反复活检，极大提高了PPLs活检的准确性，显著提高周围性肺癌的诊断率〔10〕。一项纳入57项研究的Meta分析显示，EBUS引导下TBLB的总体诊断率为70.6%〔11，12〕。另有相关研究报道EBUS引导TBLB可以提高孤立性结节的诊断率〔13〕。另外EBUS的应用还可以显示病灶的血供等性质，初步判断病变性质，操作中尽量避开血管行活检。

本研究证实病变性质、病灶大小及超声显像特点均为EBUS-GS诊断率的影响因素。多项报告证实病灶大小是PPLs在EBUS图像上可视性的重要因素，病灶直径>20 mm病灶图像可视率高于≤20 mm病灶〔14～16〕。病灶“可视化”为实现病变的实时/非实时活检提供依据，因此病灶大小是EBUS-GS-TBLB诊断率的重要影响因素。Rivera等〔17〕一项meta分析报道，经常规气管镜PPLs在病灶≤20 mm和>20 mm的敏感性分别为34%和63%，而EBUS的应用可提高到56%和78%。本研究结果进一步说明病灶大小对PPLs诊断率的影响。不同肺叶的病灶诊断率无明显差异，潘蕾等〔18〕研究证实，考虑上叶需弯曲支气管镜不利于操作，下叶受呼吸动度影响较大，中叶病例数较少，均有可能影响各肺叶的诊断率。

有研究显示，探头直接位于病灶内者活检成功率是探头靠近病灶者的8倍〔19〕。因此为提高PPLs诊断的阳性率，在操作过程中尽量选择通向病灶的支气管；超声图像下在完全包绕探头位置行活检；尽量在超声探头显示病灶较大测进行活检。

ROSE是一项实时伴随于取材过程的快速细胞学判读技术〔20〕。本研究结果说明ROSE对疾病诊断有很好地提示，ROSE若提示取到合适的标本，可以停止操作，缩短患者操作时间，减少患者痛苦，减少出血、感染等并发症发生，对于一般情况较差不能耐受长期操作者意义更大。

本研究少量患者出血外，均无明显并发症发生。一方面通过支气管内超声可以观察病灶周围血供情况，尽量避开血管活检，减少出血率；另一方面可以通过GS起到压迫止血作用，进一步减少出血的发生。且整个操作过程中操作医生和患者均不用接受放射性辐射。ROSE和VBN的应用可进一步缩短操作时间，减少并发症发生。

综上所述，VBN可以在操作前掌握到达病变的操作路径，有利于提高活检准确性及节省操作时间。VBN联合EBUS-GS-TBLB对于PPLs有较高的诊断率，病灶性质、病灶大小、探头显示病灶情况等因素是影响诊断率的重要因素，且操作安全，并发症少。ROSE与疾病最终诊断一致性好，可实时现场指导进一步操作情况。