18 F－FDG PET／CT 引导下经皮肺穿刺活检术的应用价值

郑文强， 陈青， 高光健， 戴云海

（皖南医学院弋矶山医院核医学科， 安徽 芜湖241001）

影像学检查引导下肿瘤穿刺活检是一项应用 成熟的诊断技术， 而胸部CT 引导因操作简单、 相对安全， 是肺部肿瘤活检常用的引导方式［1］。 但由于多数肿瘤组织存在异质性， 单纯解剖影像无法对活检活性组织部位准确引导。 肺部肿瘤常常伴有纤维化、 坏死或肺组织的实变、 不张等， 常规CT 引导不能识别病灶内活性组织， 致使病理诊断难以避免地存在假阴性， 降低了诊断的准确率，无法满足临床对肿瘤组织的亚型分类、 基因检测等日益增多的需求。 PET／CT 作为解剖与代谢成像的影像学检查方法， 已广泛应用于临床实践中，显像剂18F－FDG 的浓聚程度与细胞内葡萄糖的代谢水平高低呈正相关， 高代谢部位多为肿瘤细胞集中且增殖活跃的部位。 因此， 将PET／CT 图像与穿刺CT 图像进行精准融合， 即在PET／CT 引导下以18F－FDG 代谢最活跃的部位为穿刺靶点进行活检， 则可有效弥补传统CT 引导肺穿刺活检的局限性［2］。 本研究旨在探讨18F－FDG PET／CT 引导下以病灶高代谢区为穿刺靶点进行活检， 获得病灶活性组织， 降低活检病理诊断的假阴性率， 提高病理取样的准确性， 进而降低穿刺活检并发症发生率的可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择2016 年7 月至2019 年12 月我院PET／CT 中心行全身PET／CT 检查和经皮肺穿刺活检术的103 例患者作为研究组， 其中男59 例，女44 例， 年龄19 ～86 岁， 平均年龄（49±8.8）岁； 病灶最大径为1.0～7.5 cm， 平均（3.8±1.7）cm。 选择同期行常规CT 引导下经皮肺穿刺活检术的217 例患者作为对照组， 其中男131 例， 女86例， 年龄21 ～83 岁， 平均年龄（51.0±9.7） 岁；病灶最大径为1.4～7.3cm， 平均（3.2±2.5） cm。2 组患者一般资料比较差异无统计学意义（P＞0.05）， 具有可比性。 2 组患者的穿刺操作均由同一名医师完成。

1.2 检查方法 2 组患者的肺穿刺活检均在Siemens Biograph mCT PET／CT 扫描机上完成， 扫描参数： 层厚3 mm， 层间距2 mm。 穿刺活检针为PRECISA 18G×10 cm 或18G×15 cm （美国库克公司）。 研究组患者在穿刺前1 ～5 d 内完成全身PET／CT 检查。 显像剂为18F－FDG （南京原子高科公司）， 放射化学纯度＞95%， 注射剂量为3.70 ～5.55 MBq／kg。 每个床位采集时间为2 min， 图像采集方式为3D 采集。 PET 数据经有序子集最大期望值迭代法（OSEM） 重建图像。

1.3 术前准备及操作过程 2 组患者穿刺前均完善血常规、 血生化、 凝血功能、 心电图等检查，并确认结果基本正常。 同时排除严重心肺功能不全、 肺气肿及肺血管性病变等穿刺禁忌证。 向患者及家属告知穿刺活检的必要性及相关风险， 并签署知情同意书。

根据病变部位患者采取不同的体位， 原则上为穿刺距离最短且患者最舒适的体位， 金属栅条作为标识。 研究组患者行活检术时， 操作者将已得到的PET 图像与同机穿刺扫描CT 图像通过西门子Syngo TrueD 软件进行融合并手动微调使两者层面及病灶位置准确吻合， 每次融合耗时数秒至数十秒不等， 然后再根据融合图像计划穿刺点、 穿刺路径和进针距离。 常规碘酒消毒、 铺无菌巾，穿刺点利多卡因局部浸润麻醉。 采用PRECISA 18G 活检针， 针长10 cm 或15 cm， 最短入路逐步进针， 尽量避免重复穿刺胸膜， 通过融合图像确认活检针针尖位于病灶的18F－FDG 代谢最高区域后进行弹射， 切割取样3 ～5 条。 对照组患者行活检术时， 常规CT 预扫描病灶区域确定进针层面，余穿刺方法同前， 穿刺时尽量避开病灶内可见的坏死、 空洞、 钙化及周围肺不张。 取样结束后CT扫描确认有无大量出血、 气胸等并发症。 取样标本用10%甲醛及时固定并送检。 患者于休息室观察30 min 后无明显不良反应方可离开。

1.4 观察指标 研究组患者根据病灶PET 显像的18F－FDG 代谢均匀程度分为均匀高代谢病灶和不均匀高代谢病灶。 分析、 比较2 组患者以下指标： （1） 穿刺成功例数： 取得满足病理检测要求的病灶组织3～5 条视为穿刺成功； （2） 穿刺活检的组织学和细胞学诊断结果： 包括可明确组织类型的恶性组织病变或存在细胞形态学恶性病变，可明确的良性病变如结核、 良性淋巴组织增生等，以及不能明确诊断的非特异性组织如炎性细胞或伴变性的纤维组织、 异型细胞、 血细胞、 坏死组织、 肺泡组织等； （3） 通过临床随访（手术病理、诊断性治疗等） 获得的最终诊断结果。 （4） 并发症： 包括气胸、 出血、 血胸、 空气栓塞等所有与穿刺有关的异常情况。 气胸肺组织压缩超过30%，则进行胸腔引流。 少量痰中带血和针道出血， 仅需要观察或轻微短时压迫即可缓解者， 不作为出血并发症计算。

1.5 统计学方法 采用SPSS 19.0 软件进行统计学分析。 计量资料用均数±标准差表示， 符合经正态分布和方差齐性检验， 采用t检验； 否则采用秩和检验； 计数资料的比较采用χ2检验。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2 组患者穿刺成功率及并发症发生情况比较

研究组患者中有1 例因气胸形成导致病灶移位未能穿刺成功， 取得活检病理结果102 例， 穿刺成功率为99.0% （102／103）； 对照组患者中有3例因出血或气胸导致无法识别病灶未能穿刺成功，取得活检病理结果214 例， 穿刺成功率为98.6%（214／217）， 2 组患者穿刺成功率比较差异无统计学意义（P＞0.05）。 研究组患者发生气胸14 例，其中2 例肺组织压缩超过30%， 进行胸腔引流后恢复； 发生出血（咯血或肺内出血） 5 例， 总发生率为18.4% （19／103）。 对照组患者发生气胸37例， 其中4 例需要胸腔引流； 发生出血有16 例，总发生率为26.6% （53／217）。 2 组患者在气胸、出血及并发症发生率方面比较， 差异均无统计学意义（P＞0.05）。 2 组均未发生血胸、 空气栓塞等严重并发症。

2.2 活检病理结果及诊断效能比较 研究组患者活检病理结果中， 组织学类型为恶性的73 例， 细胞形态学为恶性的5 例， 恶性病灶共78 个； 良性病变20 例， 无法诊断4 例。 对照组患者活检病理结果中， 组织学类型为恶性的136 例， 细胞形态学为恶性的14 例， 恶性病灶共150 个； 良性病变47 例， 无法诊断17 例。 2 组患者的病理学及最终诊断结果见表1。 以最终诊断为金标准， 计算2 组患者病理学诊断的敏感度、 特异度和准确率， 研究组患者的敏感度、 特异度和准确率分别为93.9%、 100%、 95.1%， 对照组患者的敏感度、特异度和准确率分别为85.1%、 95.0%、 86.9%。2 组患者诊断的敏感度、 准确率差异有统计学意义（χ2＝4.214、 4.945，P＝0.04、 0.026）， 特异度差异无统计学意义（χ2＝0.983，P＝0.556）。

研究组患者穿刺活检成功的102 例中有27 例PET／CT 图像显示18F－FDG 代谢明显不均匀见图1、图2， 27 例的病灶最大径为3.3 ～7.5 cm， 平均（4.8±1.9） cm， 均大于整体研究组和对照组病灶的最大径， 差异有统计学意义（t＝5.414、 7.452，P＝0.038、 0.016）。 27 例活检病理有26 例（恶性21 例， 良性5 例） 与最终诊断相符， 1 例活检病理仅见少量异型细胞， 不能确定诊断， 后期随访手术病理证实为高分化腺癌， 病理诊断准确率为96.3% （26／27）。

3 讨论

CT 引导下经皮肺穿刺活检安全性高、 技术成熟， 是肺部病变取得活检病理诊断最常用的方法之一。 而有效的穿刺活检必须是通过活检病理能够得到明确的诊断信息， 否则即视为无效活检，所以操作时在怀疑恶性的病灶区域内进行活检取样才能够确保诊断结果的准确性。 然而恶性细胞的存在和含量多少因肺部病灶的不同而不同， 较大的病灶内可能同时包含高代谢活性的恶性细胞和较低或无代谢活性的纤维、 坏死及肺部实变、不张等组织［3］。 仅依赖CT 引导则无法辨别这些不同的组织， 从而增加了穿刺活检的假阴性率， 降低了病理诊断的准确性。 另外在肺部存在多发病灶时， 随机选择靶区进行活检取样也可能无法获得有效的诊断信息。

表1 2 组患者活检病理与最终诊断对比

PET／CT 检查因对恶性肿瘤的鉴别诊断、 临床分期、 预后及疗效评价等方面具有明显的优势，现已广泛应用于临床实践中。 另外肺结节诊治中国专家共识（2018 年版）［4］也指出实性成分直径＞8 mm 的结节推荐PET／CT 扫描评估良恶性， 若18F－FDG 中等或强烈摄取则建议进行穿刺活检。18FFDG 作为一种广谱肿瘤示踪剂， 其浓聚程度与细胞内葡萄糖的代谢水平高低呈正相关， 进而能间接反映该部位的肿瘤细胞含量。 因此将PET／CT信息应用于引导穿刺活检可能有助于早期组织学诊断， 减少无效活检的发生。 同时也能在肺内多发病灶穿刺靶点的选择上提供更多的参考依据。

本研究所有研究对象的全身PET／CT 检查和肺部穿刺活检均在同一台PET／CT 扫描机上完成，因此可方便、 快速的对患者的PET 图像与短期内行肺部穿刺活检的CT 图像通过设备自带匹配软件进行配准融合， 在病灶的高代谢活性区进行取样，实现PET／CT 引导下的肺部病灶穿刺活检。 本研究PET／CT 引导下活检病理诊断的敏感度、 特异度和准确率分别为93.9%、 100%、 95.1%。 有文献报道依据PET／CT 判断病灶活性来引导肺穿刺活检的准确率可达86%～100%［5－6］。 相较于先前类似研究常采用视觉观察或第三方软件融合的方式确定穿刺高代谢靶区［7－8］， 理论上可更简便易行、 客观精准的定位病灶活性组织， 减少主观误差， 提高穿刺操作的效率。

图1 软骨肉瘤患者的PET 及PET／CT 融合引导图像

图2 鳞状细胞癌患者的PET 及PET／CT 融合引导图像

本研究对同期常规CT 引导下经皮肺穿刺活检的诊断效能也进行了评估， 其敏感度、 特异度和准确率分别为85.1%、 95.0%、 86.9%。 文献报道传统CT 引导下经皮肺穿刺活检病理诊断的准确率为74%～96%［9－10］。 与先前文献报道结果基本一致。 但与研究组比较发现， PET／CT 引导下活检病理诊断的敏感度和准确率均高于常规CT 引导， 差异有统计学意义， 特异度差异无统计学意义。 而假阴性较低意义重大， 因为假阴性实际为漏诊，它比假阳性对患者的危害性更大。 当肺部病灶的FDG 摄取均匀一致时， 与常规CT 引导下穿刺活检相比， PET／CT 信息的加入可能不会影响穿刺靶区的选择及取样标本的病理诊断结果。 然而若肿瘤内18F－FDG 摄取不均匀， 则18F－FDG 摄取较高的区域通常更有可能提供诊断样本［11］。 本研究中PET／CT 引导下活检病例有27 例表现为PET－CT 图像中FDG 代谢明显不均、 与解剖形态不一致， 占比26.5%。 一般肿瘤体积越大， 越容易发生坏死、 纤维化或合并肺组织实变、 不张等， 异质性表现也越明显， 在PET 图像上18F－FDG 摄取越不均匀［12］。 此时在PET／CT 引导下对FDG 代谢最高的部位活检， 能够最大限度地减少对坏死等无效组织的错误取样。 本研究也发现研究组中FDG 明显不均匀代谢的27 例病灶尺寸要大于整体研究组或对照组， 而且病例诊断准确性也相对更高。 同理当肺部存在多个可活检的病灶时， 在PET／CT 引导下对18F－FDG 代谢最高的病灶进行穿刺取样，也能够提高活检病理诊断的准确率。

通过PET／CT 扫描可寻找更安全、 易于操作的高代谢区作为穿刺靶点， 尤其是肺内多发病灶的患者， 能够最大限度地减少无效活检次数， 减少取样误差， 进而降低穿刺相关并发症的风险，本研究2 组气胸和出血的发生率差异无统计学意义。

值得注意的是，18F－FDG 为非特异性显像剂，活动性结核、 炎症、 结节病等良性病变也会表现为摄取增高， 而且某些恶性肿瘤如类癌、 肾透明细胞癌的肺转移瘤等18F－FDG 代谢并不会明显增高［13］。 因此必须考虑造成活检结果假阳性和假阴性的原因， 特别是当活检结果与相应PET／CT 表现不一致时。 本文研究组发现102 例患者中5 例假阴性患者， 有4 例活检病理为非特异性炎性组织，后期手术或气管镜病理证实为2 例鳞癌和2 例腺癌， 另外1 例为腺鳞癌； 另外并未发现假阳性病例。

本研究存在以下不足： （1） 本研究虽然PET／CT 引导组活检病理诊断敏感性更高， 可能是因为更好地识别病变部位， 但也可能因为临床医师根据患者病情判断更倾向于恶性病变， 因此2 组病例可能存在一定选择上的偏倚。 （2） 由于本研究全身PET／CT 检查和穿刺活检不在同一时间内或同一体位完成， 因此呼吸和心脏运动以及患者的体位可能会造成PET 图像和穿刺扫描图像在匹配时存在一定的配准误差。 因此， 当PET／CT 检查