刘怡男,范学武,田 龙
耐高压型经外周静脉穿刺置入中心静脉导管(high pressure resistant-peripherally inserted central catheter,HRP-PICC)已广泛应用于放疗科肿瘤患者中,其尖端准确定位对患者后续治疗影响极大[1-2]。目前尖端定位技术包括常规超声、腔内心电图、心电导联多普勒超声、电磁导航系统和作为金标准的X线,而CT应用较少[3]。在放疗科胸部肿瘤患者接受HPR-PICC置管后,直接利用大孔径CT同时对其肿瘤和体内尖端进行定位,不仅可获得高质量图像,还可降低患者辐射剂量和医疗成本,最终提高放疗科整体治疗效率。因此,大孔径CT有望取代X线成为放疗科HRP-PICC尖端定位金标准。目前,基于CT和X线的HPR-PICC尖端定位技术自身对照比较研究方法尚值得商榷,结果还不够全面[4-5]。因此,为了优化研究方法和完善试验结果,本研究利用放疗科大孔径CT和用于后装治疗模拟定位的C型臂X线(C-arm X-ray,CX),比较上述两种尖端定位技术的图像质量、异位检出能力和影像学距离一致性,以期证明大孔径CT取代X线作为放疗科HRP-PICC尖端定位金标准的可行性。
1.1 一般资料选取2018年6月-2021年9月于河北北方学院附属第一医院放疗科接受诊疗的胸部肿瘤患者101例。其中男54例,女47例,年龄为(61.2±5.3)岁,身高为(163.2±7.3)cm,体重为(70.4±14.6)kg,身体质量指数(body mass index,BMI)为(22.1±2.6)kg/m2,肿瘤类型分为:乳腺癌41例,肺癌47例,纵隔肿瘤8例,食管癌5例。纳入标准:①接受了胸部放疗和HPR-PICC置管;②两种HPR-PICC尖端定位技术影像学资料完整。排除标准:①存在导致右肺门和心血管形状、位置发生改变的因素,例如肺不张、气胸、胸腔积液、上腔静脉压迫综合症等;②图像质量评价存在差异。本研究通过河北北方学院附属第一医院医学伦理委员会批准(伦理编号:W2021087)。所有患者均签署知情同意书。
1.2 HPR-PICC置管和尖端定位使用Power PICC SOLO末端瓣膜式耐高压注射型PICC,规格为5 French,导丝直径为0.45 mm,最高耐压300 psi,最大流速5 mL/s。根据输液治疗护理实践指南与实施细则(下称指南)[6],对所有患者进行超声引导下改良的赛丁格尔穿刺置管[7]。置管后随即进行肿瘤和尖端同时定位:采用Philips Big Bore大孔径CT(管电压为120 kV,管电流为300 mAs,层厚均为0.5 mm),患者呈仰卧位,高压注射碘海醇后,采集肺尖至肋膈角增强CT影像。之后,患者保持原位并采用移动式Ziehm Vision FD Vario 3D CX设备(管电压为100 kV,管电流20 mAs,模拟量角器为0°)拍摄胸部前后位影像进行尖端定位。
1.3 图像质量由放疗科2名副主任诊断医师对所有CT和CX图像质量进行评价并分类:①尖端完全显示;②尖端不完全显示,但不影响尖端定位且能够满足临床诊断需求;③尖端完全不显示,无临床诊断意义。若经2名医师评价的患者任一图像质量存在不一致,则该名患者退出试验。
1.4 异位检出能力排除掉存在尖端完全不显示图像的患者,对尖端完全和不完全显示的CT和CX图像进行分析:参考指南标准,当尖端位于上腔静脉下1/3或上腔静脉与右心房交界(caval-atrial junction,CAJ)处时为正确位置;尖端位于CAJ 3 cm以外的上腔静脉内时为过浅异位;尖端位于右心房或室时为右心系统异位;尖端位于上腔静脉以外血管内时均为置入其他血管异位[8]。分别计算两种尖端定位技术总异位检出率和分类异位检出率。
1.5 影像学距离进一步排除掉存在尖端不完全显示图像的患者,对尖端完全显示的CT和CX图像进行分析:以右肺门为参考点[9],分别测量CT和CX图像上右肺门-CAJ距离和右肺门-尖端距离。测量方法为:以右肺门为起点,向前上方寻找CAJ/尖端位点,于这两点各作一条水平线,测量两线之间距离。
2.1 图像质量CT图像上HPR-PICC尖端完全显示:85例(84.16%);不完全显示:14例(13.86%);完全不显示:2例(1.98%)。CX图像上HPR-PICC尖端完全显示:54例(53.47%);不完全显示:39例(38.61%);完全不显示:8例(7.92%)。CT图像上尖端完全显示率显著高于CX图像(χ2=4.130,P=0.042),不完全显示率显著低于CX图像(χ2=9.432,P=0.002),完全不显示率低于CX图像(χ2=3.433,P=0.064)。由此可见,CT图像质量高于CX图像。
2.2 异位检出能力排除掉存在尖端完全不显示图像的患者9例,剩余92例患者CT图像上尖端处于正确位置:78例(84.78%),异位:14例(15.22%)。所有异位中右心系统异位:10例(10.87%),过浅异位:3例(3.26%),其他血管异位:1例(1.09%)(尖端位于同侧锁骨下静脉并反折)。CX图像上尖端处于正确位置:87例(94.57%),异位:5例(5.43%)。所有异位中右心系统异位:3例(3.26%),过浅异位:1例(1.09%),其他血管异位:1例(1.09%)(尖端位于同侧胸廓静脉)。CT技术总异位检出率和右心系统异位检出率均显著高于CX技术,其他部位异位检出率比较均无统计学意义,且Cohen′sKappa系数较低,说明两种技术总异位检出结果一致性较差,见表1。以CX技术为金标准,CT技术对右心系统异位检出敏感度为0.593,特异性为0.885,曲线下面积为0.695(P=0.022),95%CI(0.613~0.885),CT技术对右心系统异位检出能力较高,见图1。
图1 CT技术对右心系统异位检出能力ROC曲线
表1 CT和CX技术异位检出结果[n(%)]
2.3 影像学距离进一步排除掉存在尖端不完全显示图像的患者47例,剩余54例患者中CT图像上测得的右肺门-CAJ距离为(8.351±5.262)mm,CX图像为(8.497±5.731)mm,两者呈高度正相关(R=0.843,P=0.003)。CT图像上测得的右肺门-尖端距离为(8.012±4.978 mm,CX图像为(8.331±5.395)mm,两者呈高度正相关(R=0.895,P=0.012)。以CT图像上右肺门-CAJ距离为例,该距离同患者年龄(R=0.105,P=0.192)、身高(R=0.133,P=0.074)、体重(R=-0.016,P=0.119)、BMI(R=0.086,P=0.298)均呈弱相关,说明该距离不随患者基线资料变化而变化,以右肺门为参考点具有良好的稳定性(其他距离结果相似,未展示)。Bland-Altman分析结果见图2:a和b中95%一致性界限(limit of agreement,LoA)分别为(-0.38,0.29)mm和(-0.31,0.35)mm,a和b中散点基本分布在Bias线(长虚线)两侧,均有4(7.41%)个散点落于95%LoA之外。总之,a和b中散点分布较均匀,落于95%LoA之外的散点较少,两种图像上测得的影像学距离一致性均较好。
a:右肺门-CAJ距离一致性;b:右肺门-尖端距离一致性
本研究针对放疗科胸部肿瘤患者,进行了基于CT和CX的两种HPR-PICC尖端定位技术的临床对照研究,取得了满意的结果。在联合应用了HPR-PICC和放疗科大孔径CT后发现[10]:①置管成功率高,并发症少;②置管时无须局麻及缝针固定,减少了患者痛苦,置管后液体流速不受体位影响,方便了患者生活;③管体较长,不易脱出,保证高渗液体尤其是化疗药物很快被稀释而降低了对血管的刺激,从而极为有效地保护了患者的外周血管;④HPR-PICC特别适合放疗科使用,耐高压特性使其可同高压注射器直接连接,方便造影剂注入,且在增强CT图像上可视性良好;⑤患者置管完成后随即进行肿瘤和尖端同时定位,这使得患者不再需要前往放射科进行尖端定位,降低了患者辐射剂量和医疗成本,同时提高了放疗科整体治疗效率。
目前,国内关于CT和CX在PICC尖端定位中应用比较的研究相对较少。王晓等[4]研究中发现,CT和X线图像上测得的气管隆突-CAJ距离具有较好的一致性,两者可相互替代。胡艳标等[5]研究中发现,CT图像密度分辨率更高,显示PICC尖端更为清晰,胸椎正位X线照射野较小,但可提供层次丰富的图像并满足临床需求。然而,上述研究的方法值得商榷,结果不够全面:①CT和X线图像获取体位不同,仰卧位和站立位对PICC尖端定位影响较大,上述研究均未考虑该因素;②随着试验进行,未排除不再适合继续参与研究的患者;③选择气管隆突为参考点时存在图像模糊,界定不清的问题。而且,气管隆突相对CAJ/尖端距离大于4 cm,容易造成误差;④未对两种尖端定位技术异位检出结果进行比较和分析。
本研究结果同其他试验基本相似,但优化了研究方法,因而获得了更完善的结果:①在CT扫描结束后患者保持原位时采集CX图像,消除了体位对试验的影响;②评价异位检出能力时,排除掉了存在尖端完全不显示图像的患者,评价影像学距离一致性时又排除掉了存在尖端不完全显示图像的患者,两次排除避免了图像质量导致的误差,使得试验结果更真实和科学;③作为实质性器官的右肺门稳定性良好,在CT和CX图像上可视性均较好。右肺门相对CAJ/尖端距离小于1 cm,试验误差较小;④比较和分析了两种尖端定位技术异位检出结果。
相较常规超声等其他尖端定位技术,CT具有无法比拟的优势:常规超声尖端定位不适用于肥胖、胸廓畸形、严重肺气肿患者,具有一定限制性[11-12];腔内心电图或心电导联多普勒超声尖端定位不适用于心律失常等无正常P波的患者,具有一定限制性[13-15];电磁导航系统还需与腔内心电图联合使用方可定位[3]。CT凭借其优良的图像质量,较高的容错性和广泛的普适性基本不受上述限制影响,可作为检验其他技术准确性的金标准。
总之,CT图像质量优于CX图像,CT技术总异位检出率和右心系统异位检出率均显著高于CX技术,两种图像上影像学距离一致性较好,可互相替代。同时,HPR-PICC联合大孔径CT的使用还具有前述诸多优势。因此,大孔径CT取代X线作为放疗科HPR-PICC尖端定位金标准是可行的。然而,本研究仍存在不足:①患者样本容量较小,经两次排除后仅剩54例患者,未来需扩大样本容量;②患者肿瘤类型单一,本研究只纳入了胸部肿瘤患者,未来需针对其他肿瘤类型患者展开研究。