肺结节定位针在肺小结节术前定位的初步临床研究

郭坚溪 张华 肖伟俅 李勇 张彦舫 孔健

随着低剂量螺旋CT（low-dose computed tomography，LDCT） 在肺癌筛查中的运用，肺小结节（small pulmonary nodules，SPNs）的检出率明显增加，包括磨玻璃样结节（ground-glass nodules，GGNs）、实性结节和混合性结节［1,2］。但单纯的依靠CT 影像表现难以鉴别诊断肺小结节的良恶性［3］，根据2020 年美国国立综合癌症网络肺癌筛查指南（National Comprehensive Cancer Network，NCCN）的推荐［4］，当肺小结节存在恶性病变可能时，需行穿刺活检或外科手术切除活检以明确肺小结节良恶性，从而指导后续随访与治疗。而肺小结节通过经支气管镜或经皮穿刺活检术获得病理诊断阳性率较低［5,6］，针对此类患者需要行外科切除术以获得详细的病理资料。

电视胸腔镜手术（video-assisted thoracoscopic surgery，VATS）是一种微创的胸外科手术，已经成为肺小结节诊断及治疗的重要手段［7-9］。对于肺小结节尤其是较小的磨玻璃结节（小于10 mm）或结节距离胸膜较远（大于5 mm）时，在电视胸腔镜术中常无法精确定位，导致扩大切除范围甚至转开胸手术［10］。因此多种电视胸腔镜术前肺小结节定位方法广泛运用，目前临床应用较多的方法是CT 引导下Hook-wire 定位法，但Hook-wire 定位法主要缺陷在于容易发生勾线脱离或移位等并发症［11-14］。

近年来基于Hook-wire 改良的一次性使用肺结节定位针得到推广运用［15］，本研究目的是初步分析肺结节定位针定位方法的安全性、有效性、可行性及并发症发生的相关风险因素。

资料与方法

1.一般资料

分析2019 年11 月～2020 年08 月于本院符合以下标准的电视胸腔镜术前肺小结节定位患者，术前均签署知情同意书，所纳入病例均只完成一次术前定位术。本研究通过本院伦理委员会审核并获得立项（LL-KY-2020325）。纳入标准：（1）肺小结节最大径5～15 mm，包括1 个或多个肺小结节，并由包括放射科专家及胸外科专家参与的多学科讨论考虑为恶性可能的肺小结节；（2）拟在我院当日或次日行电视胸腔镜下肺小结节切除术；（3）无明显肺气肿、肺动脉高压、肺纤维化；（4）拟穿刺路径中无大血管、肺大疱及重要组织结构；（5）所有患者在术前停用抗凝药至少5 d，凝血功能基本正常，血小板计数超过80×109/L，全身一般情况可耐受胸腔镜手术。排除标准：（1）肺小结节最大径大于15 mm；（2）患者在外科术前1 个月发生严重的心肺疾病或严重感染；（3）有原发肿瘤病史者。

2.CT 引导下肺小结节定位术

定位术前与手术医生共同阅读影像学资料，并根据胸腔镜手术方式确定需定位的肺小结节位置、患者体位及穿刺路径，注意避开血管、气管及叶间胸膜。定位术采用Siemens 20 排螺旋CT 机（管电压采用80～120 kV，管电流小于60 mAs，层厚3～5 mm）扫描引导穿刺，根据胸部CT 扫描定位图像再次确定穿刺点并计划穿刺路径。局部麻醉后采用肺结节定位针（胜杰康，中国宁波）直接根据穿刺路径将定位针穿刺至预定深度且在结节周围10 mm 以内，注意避免穿刺到结节内，再经CT 扫描确认位置正确后取下卡套，将推送杆推到标记线处，释放锚爪，将其固定在结节边缘，然后将推送杆完全拔出穿刺针外；随后撤穿刺针，根据定位针刻度使其针尖退至胸腔外壁和肺之间；将推送杆插入穿刺针并再次推到底，将定位线完全推送出穿刺针；最后将穿刺针连带推送装置一起拔出体外。患者定位术后复查胸部CT 扫描，确定病灶与锚爪的空间关系并将术后扫描图结果反馈至手术医生，并记录有无气胸、出血等并发症（图1a～1c、2a～2c）。

3.电视胸腔镜手术及病理检查

定位术后24 h 内将患者送至手术室，行全身麻醉下电视胸腔镜术，术中观察锚爪与定位线的位置，通过轻微提拉定位线并根据定位线的刻度来明确病灶位置，行肺组织楔形切除（图1d、2d）；如结节位置较深或不便进行楔形切除，则进行肺段切除。对组织标本行快速冰冻切片病理检查，若病理诊断为良性则结束手术；若为癌前病变或微浸润性腺癌，行单纯肺楔形或肺段切除；若为浸润性腺癌，行肺叶切除加系统性淋巴结清扫术。

4.观察指标

记录患者年龄、性别、吸烟史、结节大小、结节位置、结节与胸膜距离；术中评估定位术是否成功、术中体位、经肺穿刺次数、定位时间、定位针胸膜下深度、锚爪与结节距离；观察定位术后患者并发症情况，包括气胸、肺出血、局部疼痛及咳嗽；电视胸腔镜手术方式（肺楔形切除术、肺段切除术、肺叶切除术）、电视胸腔镜术后记录病理结果、住院时间。

图1 女，35 岁，右肺下叶微浸润性肺腺癌。a)CT 示右肺下叶SPNs（箭）；b)CT 引导下定位针定位结节周围5～10 mm（箭）；c)CT 示锚爪（箭头）与SPNs（箭）相对关系；d)VATS 手术显示带有颜色刻度的定位线暴露于肺表面 图2 女，41 岁，右肺中叶微浸润性肺腺癌。a)CT 示右肺中叶SPNs（箭）；b)CT 引导下定位针定位结节周围5～10 mm；c)CT 示锚爪（箭头）与SPNs（箭）相对关系；d)VATS 手术显示带有颜色刻度的定位线暴露于肺表面（参见封面彩图）

5.评价指标

本研究内容的首要终点为肺结节定位针定位方法的安全性与有效性；次要终点为肺结节定位针定位术的操作时间及临床可行性。定位成功的定义为：在定位术的帮助下快速而准确定位病灶并切除；锚爪与结节距离不超过10 mm；定位过程中，未发生定位针故障导致定位失败；定位术后未发生锚爪位移或脱位现象；定位术的操作不影响病理学观察。主要和次要并发症使用美国介入放射学分类系统定义［16］。并根据2003 年美国 国立癌症研究所不良反应常见术语评定 标准进 行分级［17］。总 体并发症的发生率定义为：全组患者发生并发症的人数/患者总人数×100%。定位手术时间定义为：从CT 扫描开始到结束的时间。

6.统计学分析

采 用SPSS 13.0 统计软件进行统计分析，定量资料的统计描述采用均值±标准差（），对定位相关并发症的影响因素采用单因素分析，具有显著影响因素采用Logistic 多因素回归分析，以P<0.05 为差异有统计学意义。

结 果

共纳入CT 引导下定位术后电视胸腔镜切除肺小结节的28例患者，男12 例，女16 例，年龄29～78 岁，平均（45.79±12.81）岁。19 例为体检或偶然发现，反复咳嗽7 例，胸痛、胸闷2 例。其中4例既往有吸烟史；8 例为单发病灶，20 例大于等于2 个结节；其中磨玻璃样结节18 例、混杂性结节5 例及纯实性结节5 例（表1）。

所有肺小结节患者均成功完成术前定位（成功率为100%），平均定位时间（28.54±11.46）min，平均经肺穿刺次数（2.08±1.47）次，定位的28 枚肺结节平均大小（7.53±3.06）mm，结节与胸膜距离（10.38±7.46）mm，定位针胸膜下深度（21.61±11.92）mm，锚爪与结节距离（4.40±2.95）mm（表1）。

表1 患者及肺小结节的基本资料

定位术中未发生死亡或严重并发症。其中10例（10/28，35.71%）发生一种或同时存在多种并发症，所有发生的并发症均为I 级不良事件，症状较轻微无须特殊的临床处理。定位相关并发症包括气胸（28.57%；8/28）、肺出血（25.00%；7/28）和 疼痛（3.57%；1/28）。而本组研究中未发现肺结节定位针定位后出现刺激性咳嗽等不适。

单因素分析结果显示，并发症的发生与患者性别、年龄、吸烟史、定位时间、体位、经肺穿刺次数、结节大小、结节位置、锚爪与结节距离、定位针胸膜下深度无明显相关性（P>0.05），而结节与胸膜距离是气胸发生的具有明显相关性（t=2.21，P=0.038）。Logistic 多因素回归分析发现，结节与胸膜距离是气胸的独立危险因素（OR=0.843，95%CI：0.514～1.029，P=0.022）。双变量相关性分析结果显示患者发生气胸与出血之间存在正相关关系（r=0.713，P=0.000）（表2、3）。

在定位术的辅助下顺利完成电视胸腔镜下肺小结节切除术，手术时间40～267 min，平均（102.67±58.14）min。患者接受电视胸腔镜肺楔形切除术、肺段切除术、肺叶切除术分别为57.14%（16/28）、14.29%（4/28）、28.57%（8/28）。89.29%（25/28）为恶性肺结节，包括浸润性腺癌3 例、微浸润性腺癌15 例、微小浸润性腺癌4 例及原位腺癌3 例，仅10.71%（3/28）为良性结节，其中肺泡上皮非典型腺瘤样增生、慢性炎症及反应性增生各1 例。患者完成定位术后到胸腔镜术开始的等待时间为（278.17±390.98）min，在这段时间中未发生发生定位针脱落/移位等情况。无患者需转为开胸手术，术后平均住院时间（5±2）d。

讨 论

美国国家肺癌筛查试验（National Lung Screening Trial，NLST）和荷兰-比利时肺癌筛查试验（Dutch-Belgian Randomized Lung Cancer Screening Trial，NELSON）结果表明，低剂量CT 在肺癌筛查中的运用可以有效提高肺小结节的发现率，因此临床对肺小结节检出明显增多，电视胸腔镜下肺结节切除术应用越来越广泛。但肺小结节较小或位置较深时，电视胸腔镜手术可能由于无法准确识别或定位肺小结节，而不得不扩大切除范围甚至转为创伤较大的开胸手术的概率高达63%［18］。而对于中老年患者，尤其是肺功能储备有限的患者，最大限度地精准切除肺小结节并保留更多残肺组织的手术尤为重要，因此术前肺小结节的准确定位是电视胸腔镜手术成功的关键。

目前肺小结节辅助定位技术可以有效提高电视胸腔镜手术的安全性及结节切除的成功率，主要包括CT 引导下经皮穿刺辅助定位、支气管镜下穿刺辅助定位、CT 虚拟3D 辅助定位等［19］。其中CT 引导下经皮穿刺辅助定位由于操作相对简化、时间短、成功率高等优点在临床上被广泛运用，主要包括经皮穿刺注射液体（亚甲蓝、医用胶、碘油等）和经皮植入金属物（Hook-wire、微弹簧圈等）两大类［20］，然而每种定位方法都有其局限性。注射亚甲蓝是最早应用于临床的定位方法，其缺点是易扩散，导致术中定位困难［21］；Hook-wire 定位是临床上最常使用的方法，此定位法早期设计目的是用于乳腺结节定位。在1992 年Mack 等［22］首次报道提出Hook-wire 定位肺结节，并在临床实践应用中取得了较好的临床效果，但Hook-wire 定位术中的气胸、肺实质出血和钢丝移位、脱落等并发症发生率尚较高［10,11,23］。

表2 总体并发症的单因素分析

表3 气胸和肺出血单因素分析结果

Fan 等［15］于2019 年 设计了一种新型 的一次性使用肺结节定位针，该装置在Hook-wire 的基础上进行改良，并有效降低了Hook-wire 植入术后移位、脱落等并发症。该装置由5 个部分组成：穿刺针、推送装置、锚爪、定位线和保护鞘。同轴针标有刻度，便于在术前定位时结合CT 扫描的数据评估肺小结节的深度；锚爪由镍钛记忆合金制成的4个钝性的鱼钩样挂钩，形成一个十字架。锚爪连接定位线由聚对苯二甲酸乙二醇酯（一种可吸收医学材料）组成，定位线上的三种颜色标记有不同的刻度，方便电视胸腔镜术中操作者观察暴露于肺表面的定位线色段来判断锚爪的深度。这种锚爪可以潜在地减少移位或脱落的发生；同时由于锚爪能承受相当大的牵引力，便于外科医生术中拉动肺组织切除结节，最大限度地保存肺组织；该装置的刻度系统有助于有效和精准的放置；患者对可吸收软缝线耐受性良好，定位后无感染、呼吸困难、咳嗽、胸痛等不适。

本组资料中有20 例患者是多发性肺小结节，但电视胸腔镜术前仅定位1 枚肺结节，未同时进行多枚肺小结节定位，主要原因：（1）对于同一肺叶的多枚结节，选择影像征象倾向恶性的结节进行定位后肺楔形切除，待术中冰冻病理结果回报后再决定是否进行肺段或肺叶切除，这样可以最大限度保留患者的肺组织。同时定位一个病灶后可以作为其他病灶的参照物。（2）对于分布于两侧肺的结节，仅定位一侧，以免两侧同时并发气胸、出血等，影响患者的呼吸功能。（3）同时定位多枚结节，需要多次标记定位点，有时还需患者变换体位，导致手术时间明显延长，且部分患者不能耐受长时间的体位变换。

本研究中，电视胸腔镜术前肺结节定位针定位的成功率高达100%（28/28），高于文献报道的Hook-wire 定位的成功率93.6%～97.6%［24-26］，平均定位手术时间为（28.54±11.46）min，与文献报道的14～28 min 相似［10,24,27］。由于亚甲蓝定位术后易扩散、Hook-wire 定位术后易勾线脱落、移位并发症等，均要求定位术后1～3 h 内行外科手术［24,28］。然而本研究中，肺结节定位针定位术后与电视胸腔镜手术间隔时间（“危险时间”）为（278.17±390.98）min（1～30 h），相比亚甲蓝及Hook-wire 间隔时间明显延长，因此电视胸腔镜术前肺结节定位针定位时间更灵活。在本组资料中有2 例是在外科手术前1 d 定位，间隔时间最长为30 h，在电视胸腔镜术中后发现锚爪能牢牢地勾住肺组织，未发现气胸、出血、移位或脱落等并发症。所有患者均顺利完成电视胸腔镜手术，无需转开胸手术，平均手术时间为（102.67±58.14）min（40～1800 min），术后住院时间（5±2）d，低于Hook-wire 定位的电视胸腔镜术后的住院时间（7±2）d［11］。

CT 引导下经皮肺穿刺最常见的并发症包括气胸、出血、疼痛等［19］。本研究中所有患者在定位术中无严重并发症，仅观察到只有10 例（10/28，35.71%）出现一种或同时存在多种并发症，均为I级不良事件而无需特殊的临床处理，其中最常见的并发症包括无症状气胸、肺出血的发生率分别为28.57%（8/28）、25.00%（7/28），只有1 例出现定位术后疼痛（3.57%；1/28）。

定位术并发症的发生可能与各种因素有关：如操作者经验、结节大小、位置、深度或患者的配合等［29,30］。本组数据的统计分析结果表明，并发症的发生与患者性别、年龄、吸烟史、定位时间、体位、经肺穿刺次数、结节大小、结节位置、锚爪与结节距离、定位针胸膜下深度无明显相关性（P>0.05），而结节与胸膜距离是气胸发生的独立危险因素（OR=0.843，95%CI：0.514～1.029，P<0.05），表明结节位置越深，发生气胸的可能性越大。双变量相关性分析结果提示：发生气胸的患者出血的风险也会增加（r=0.713，P<0.05），为此当患者存在结节与胸膜距离较远时，也应对出血的风险保持警惕。

文献报道Hook-wire 定位术后出现勾线脱落或移位发生率为5%～8%［10-12,24］，而本组未发现勾线脱离或移位。可能与锚爪能比较稳固的钩住肺组织，同时定位线比较柔顺，并在胸腔外保持足够的长度，有效避免了线身对锚爪的牵拉力，从而在电视胸腔镜术中肺通气后肺不张时避免勾线脱离或移位。当肺小结节邻近胸膜时，建议将锚爪放置在胸膜表面下至少10 mm，以确保良好的锚固，因锚爪距胸膜小于5 mm 时，会增加脱离或移位的风险［14］。本研究亦未发现定位失败的案例，可能与本组中病例数较少、肺小结节位置较浅、穿刺路径较短等因素有关，肺结节定位针长度只有10 cm，对于体胖、结节位置较深、穿刺路径较长的患者，会导致定位失败或定位困难，这也许是此肺结节定位针最大的劣势。

虽然肺结节定位针是一个相对昂贵的设备，但肺小结节切除无需行开胸手术，并加快电视胸腔镜手术切除速度，缩短了手术时间和住院时间，从而可节省住院费作为弥补，同时电视胸腔镜的微创性可为术后康复提供较有力的帮助。

本研究存在一些局限性：（1）本研究样本量有限；（2）这些患者来自单一机构；（3）本研究为单臂临床研究，未与其他定位技术进行对照分析。因此，在未来进行大样本的多中心、前瞻性研究来进一步验证CT 引导下肺结节定位针定位技术的安全性及有效性，并将这种新技术与其他定位技术进行对照研究，分析不同定位技术的成功率、并发症发生率及成本效益。

初步临床研究表明，肺结节定位针定位技术具有较低的、轻微的临床并发症，是一种安全、有效、可行的电视胸腔镜术前定位的新技术，具有较好的临床推广价值。