卡式肺穿刺固定装置用法及实验应用

林添钰 丘建燊 林雪芳 雷娟 张芨 杨超 黄增亮 张鸿文

肺癌是最常见、死亡率最高的癌症，其5年生存率为19%[1]，早期诊断有助于提高患者长期生存率，活检对肺癌的诊断具有重要意义。近20年来，CT引导下经皮肺穿刺活检术(Percutaneous lung biopsy，PTLB)是临床上常用的有效可行的活检方法，其穿刺诊断正确率为70%～95%[2-3]。随着靶向治疗的兴起，以及对组织病理学亚型的特异性诊断和分子分析的需求增加，导致对更大组织样本的需求增加。PTLB可提供充分的组织样本量，进行组织病理学诊断和进一步的实验室分析。

PTLB操作过程中，将穿刺针稳定、精准地刺入病变内部是操作难点，尤其是对于胸壁组织较薄的患者，穿刺针难以固定。目前的穿刺固定装置有网格型、局部加厚定位层型、滑动式型、支架型、带刻度弧形装置等，但均有不可将穿刺固定装置随时撤下，不便于临时调整，初学者不易操作的缺点。据此我们设计制作了一种可随时拆卸的肺穿刺固定装置，可进行临时调整。

卡式肺穿刺固定装置结构及原理

结构：(图1A)卡式肺穿刺固定装置由5部分组成：①正方形代表端盖，②五角星代表圆柱形套筒，③五边形代表转动座，④菱形代表夹持板，⑤三角形代表连接脚。

原理：端盖与套筒的一端转动连接；从端盖的外侧壁至圆心处延伸开设“V”型嵌合槽，用于放置穿刺针；在套筒的长度方向同样开设有沿套筒外侧壁径向延伸至套筒中心线的长条状“V”型嵌合槽，端盖在套筒上的旋转，使得两嵌合槽相互错开以形成通道卡合固定穿刺针(图1B，C)。角度微调装置由夹持板和安装在夹持板上的转动座组成。转动座贯穿夹持板后由夹持板固定，转动座与套筒远离端盖的一端连接；夹持板的侧壁连接若干连接脚，其上附有双面胶水，通过连接脚将支架与人体需要进行穿刺的部位进行固定。

图1 卡式肺穿刺固定装置

操作过程

一、猪肺结节模型的建立

材料准备：巴马小型猪、猪肉泥、墨水、同轴定位针、半自动活检装置(17G/11cm)、飞利浦64排CT机、麻醉药((氯胺酮/丙戊酸钠))、卡式肺穿刺固定装置。

黑肉泥准备：将50g猪肉剁成肉泥状，用黑色墨水与肉泥混合成黑肉泥，用10mL注射器经同轴定位器在体外注射，可见黑肉泥顺利通过同轴定位器(图2)。

建立肺结节模型：将猪麻醉后，仰卧位抬于固定板上，用绷带捆绑四肢并固定。将定位栅放置于猪胸廓体表，行CT薄层扫描，选取清晰肺野，避免周围大血管层面，将剁碎的黑肉泥通过注射器经同轴定位针注入肺内，再次CT扫描确认肺内形成直径约1cm的实性结节(图3)。在左上肺、左下肺、右上肺、右下肺各建立5个结节模型，共20个。

二、卡式肺穿刺固定装置的实验应用

将定位栅固定于猪胸廓体表，经CT扫描定位后，选取感兴趣区，选取肺结节所在层面附近薄层扫描，在皮肤最薄处(约1cm)确定好穿刺点及穿刺路径后，用穿刺针刺入皮下近胸膜处，并用卡式装置固定，再次胸部CT扫描，确定针尖与病灶空间关系及距离，一次入针直达病灶表面后，用半自动活检装置活检并送病理学检查(图4)。穿刺相关数据结果(见表1)。

表1 穿刺相关数据

图2 (A)将黑色墨水与猪肉泥混合形成黑色肉泥。(B)使用注射器经同轴定位针可以顺利注射黑色肉泥。(C)注射黑肉泥入猪肺内

三、病理对照(图5)

讨 论

随着多层螺旋CT(MDCT)的普及和低剂量CT(LDCT)扫描技术的应用，肺结节发现率高达90%以上[4-5]。CT引导下经皮肺穿刺活检术(Percutaneous lung biopsy，PTLB)是肺内病变常用的活体组织检查手段[6]，主要有细针抽吸活检(fine needle aspiration,FNA)和核心切割活检(core biopsy)两种方式[2]，通常认为核心活检相对于细针抽吸活检诊断阳性率更高[7]，而细针抽吸活检的并发症率相对较低[8]。无论使用哪种方法，在给老年人、有肺部基础疾病、体型偏瘦或皮下脂肪较少的患者、呼吸动度过大等患者进行穿刺时，都有可能发生穿刺针无法固定，容易偏斜等情况，这些因素容易导致穿刺无法进行，取材失败[3，9]。常规的穿刺手法存在以下缺点：1)由于穿刺者肉眼观察下的针刺角度判断误差，针头容易偏离原来的方向。2)体积较小的病灶，在穿刺入肺内后经验较少者常常需要多次调整穿刺针的方向和进针深度，不仅延长了穿刺时间，增加了气胸和肺内出血的风险，并且影响了诊断正确率的提高[8]。3)重复CT扫描可增加患者的X线辐射。一般来说，培养一名经验丰富的穿刺医师需要很长时间，穿刺标准化的建立、普及和推广将受到限制。因此，如何做好稳定精准入针对穿刺阳性率的提高、并发症的减少有积极意义。

图3 (A)猪体表定位。(B，C)通过同轴定位针将黑肉泥注入肺内。(D-F)CT可见肺内直径约1cm的实性结节。

图4 A、B)猪体表定位栅确定层面和入针点，(C)将同轴定位针直接在体表固定。(D)再次扫描发现针尖在皮下1cm处，(E)测算距离后一次性将针刺入病灶内部，(F)活检出1cm黑色肉泥样物质

图5 (A)将穿刺后的猪肺取出，测量实际结节直径，白色箭头所示为黑肉泥结节。(B)病理可见黑色三角形为肺组织，黑色星号为肌纤维，周边黑色部分(红色箭头)为墨水 ×100

在选择好穿刺路径后，穿刺针停留在胸壁而还未进入肺内阶段时，常因体位原因无法稳定穿刺针，因此需要一个固定装置，辅助肺穿刺活检的进行。与Patric Kropil等人报道的金属丝型针导器[10]相比，本装置端盖与套筒的相对旋转所形成的通道可以更牢固地卡合固定穿刺针。与Zhe Ji等人报道的平面穿刺模板[11]及Amarnath Chellathurai等人报道的自动导向装置[12]相比，本装置更加简便，对额外设备、硬件要求少，容易操作，在穿刺过程中可随时拆卸。其他类似滑轨式穿刺定位装置以及有专利申请无文献报道的腰带式装置、双圆半球装置、三脚架式简易装置、LED或激光辅助定位系统等。在穿刺时随着呼吸，肺内病灶不断变化，以上辅助穿刺固定装置均无法随时拆卸，会造成一定角度的偏移，且部分装置操作复杂，不利于初学者操作，有的装置成本高，不易普及。因此我们研制了一种可随时拆卸的任意角度均可使用的卡式肺穿刺固定装置。

本实验采取猪胸壁最薄(1cm)处作为穿刺入针点是为了模仿胸壁较薄的患者在穿刺时的状态。采用墨水与猪肉泥制备的黑肉泥在病理图片下证实黑色颗粒即为黑墨水(图5)，因此穿刺出黑色肉条即可证实穿刺阳性。传统的无装置肺穿刺情况下，有文献报道穿刺诊断正确率为70%～95%[2-3]，本实验穿刺诊断正确率为100%，与穿刺固定装置固定穿刺针使入针稳定、精准，实验组数较少和猪麻醉状态下肺呼吸动度不大利于操作有关。平均总体并发症率38.8%,气胸25.3%，肺出血18.0%，咯血4.1%[8]，本实验采用卡式肺穿刺固定装置穿刺肺小结节气胸发生率5%，肺内出血20%，无发生咯血，主要与猪在全麻状态下较为安静、无意识有关。常规肺穿刺时穿刺时间、肺内调整次数、病人受到的辐射剂量与病灶大小、位置、比邻结构均有明显相关[13]，小结节平均扫描次数为21次，本实验扫描次数平均为6次，平均时间为13mins，明显低于文献报道的21次[13]，与本装置固定效果好，实验猪在安静状态，呼吸比较平稳，实验组数较少存在误差等均有相关。故笔者考虑在胸壁较薄，穿刺针不易固定、机床移动、肺呼吸动度变化等多方面因素影响下，尤其是在下肺病灶，建议使用固定装置进行固定。卡式肺穿刺固定装置还需要进一步应用于临床验证其长期的有效性。

结 论

卡式肺穿刺固定装置是一种能减少术者操作时间和患者扫描次数、可随时拆卸以及使穿刺针稳定精准直达病灶的简易固定装置。

本实验也有存在不足之处：(1)实验组数少，在出血、气胸并发症等方面无法得出具体数据；(2)肺结节模型建立时排除了紧贴重要脏器及大血管的情况，无法明确肺穿刺固定装置是否在此情况下仍可稳定精准的一次入针。