一种新型冷冻探针行冷冻活检术的可行性研究

钱琨，李欢，张磊，杨佳，刘斌

一种新型冷冻探针行冷冻活检术的可行性研究

钱琨，李欢，张磊，杨佳，刘斌

爱尔博（上海）医疗器械有限公司，上海 200336

探究一种新型冷冻探针行冷冻活检术的可行性。使用一种新型冷冻探针及两种传统冷冻探针行离体冷冻活检术，测量并比较不同规格冷冻探针获取活检组织的大小。大部分情况下，活检组织块的大小与冷冻时间呈正相关；相同的冷冻时间下，冷冻探针的直径与组织块大小呈正相关。有无冷冻转接头对活检组织的质量和直径的影响均无统计学意义。不同冷冻时间下，新型冷冻探针获取的组织量大小与传统规格冷冻探针相近。新型冷冻探针的优势是显著的，其较小的直径能够凭借足够的柔性更易到达肺上叶等常规冷冻探针难以到达的病灶处，同时减少出血情况的发生。虽然其单次获取组织量的大小与传统型号相比有所不足，但可通过灵活调节冷冻时间，从而达到和传统规格冷冻探针相似的组织量大小。

冷冻探针；冷冻活检；经支气管镜冷冻肺活检；纤维化间质性肺疾病；冻切

支气管病变取样最常见的临床方法是活检钳活检（forceps biopsy， FB），但由于该方法提供的组织样本量少，导致疾病的阳性检出率及敏感性不足，尤其是对纤维化间质性肺疾病（interstitial lung diseases， ILDs）的诊断价值有限［1］。此外，欧洲呼吸病学会（European Respiratory Society， ERS）、美国胸科学会（American Thoracic Society， ATS）和日本呼吸病学会（Japanese Respiratory Society， JRS）均不建议使用FB取样作为ILDs的诊断标准［2］。因此，FB取样方法在临床应用中有一定的局限性。

冷冻活检（cryobiopsy， CB）作为一项新技术，凭借取样组织块大而完整的优势，逐渐进入临床视野［3］。CB是通过支气管镜将探针头部送至支气管或肺内病变组织处，根据焦耳汤姆逊效应（Joule-Thomson effect）通过制冷剂快速吸收外界热量，从而使探针尖端迅速降温并黏附探头周围的组织，经支气管镜将探头和组织整体拔出的新型活检技术［4］。CB在临床用途上可分为支气管腔内冷冻活检（endobronchial cryobiopsy， EBCB）和经支气管镜冷冻肺活检（transbronchial cryobiopsy， TBCB），其中TBCB的应用极大提高了ILDs的阳性诊断率。

自冷冻肺活检技术兴起以来，国内外相继开展了多项CB相关研究，其中多数研究使用的冷冻探针（flexible cryoprobe， FC）规格以2.4 mm和1.9 mm为主［5］。然而，由于上述两种规格的FC的直径和灵活性有限，继而无法满足所有临床场景下TBCB对ILDs的诊断［6］。近年来，一种新型1.1 mm冷冻探针被引入，由于其更小的直径及更软的材质可以穿过更细的工作通道及组织间隙，从而更轻易地到达肺周，继而获得更广的诊断范围［4］。然而，国内外针对1.1 mm冷冻探针的临床应用并没有达成共识。多项动物实验表明，冷冻时间长短与获取组织量的大小呈正相关［7］，但同样有研究表明冷冻时间与组织量大小无显著关联［8］，且上述研究结果多数情况下适用于2.4 mm和1.9 mm规格的FC，而国内针对1.1 mm的研究相对空白；此外，结合最新国外专家共识，2.4 mm和1.9 mm冷冻探针均有推荐的冷冻时间，但无针对1.1 mm型号冷冻时间的指南［9］。由于国内呼吸介入领域缺乏对该型号冷冻探针临床应用的研究和探索，本研究具有十分重要的参考意义。

为了充分利用1.1 mm冷冻探针的优势，更好地将冷冻技术应用在呼吸介入领域，满足绝大多数情况下的冷冻活检需求，本研究开展了使用1.1 mm新型冷冻探针行冷冻活检的最佳冷冻时间的探索，以及冷冻时间长短和冷冻探针规格如何影响组织量大小的一项离体实验。

1 材料与方法

1.1 材料、手术器械

新鲜猪肺若干，二氧化碳钢瓶1个（59 Bar），多功能冷冻治疗仪1台（ERBOKRYO CA， ERBE， Germany），3种不同规格的一次性使用冷冻探针若干（Flexible cryoprobe， single-use， ø 1.1 mm/ 1.7 mm/ 2.4 mm， length 1150 mm），重复性冷冻探针1根（Flexible cryoprobe，2.4 mm，length 900 mm）转接头1个（Adaptor），测温仪1台，天平1台，秒表1块，游标卡尺1把。

1.2 实验方法

（1）连接或不连接转接头的两种情况下，使用2.4 mm冷冻探针连接转接头，在不同冷冻时间下对离体组织行TBCB术，测量活检组织的大小。（2）连接冷接头的情况下，分别使用1.1 mm、1.7 mm和2.4 mm在不同的冷冻时间下对离体组织行冷冻活检，测量组织块的大小并比较。

1.3 冷冻活检操作步骤

（1）将探针通过气管、支气管等尽可能地伸入肺外周目标组织处，最大程度上模拟TBCB。（2）启动冷冻治疗仪并保持冷冻激发状态。（3）使用秒表计算冷冻时间，根据实验需要在冷冻激发后进入目标区域，保持3 s、5 s或7 s后，快速并同时提拉冷冻探针及支气管镜，随后一同移除（模拟活检或冻切）。（4）使用天平和游标卡尺，对活检组织的大小进行评估（测量质量和直径）。（5）去除冷冻探针头端的残留组织，使用生理盐水冲洗并擦拭干净，待其复温后，重复以上冷冻活检步骤若干次。

1.4 统计学分析

2 结果

2.1 转接头对冷冻活检的影响

新一代1.1 mm一次性使用冷冻探针（Flexible cryoprobe， single-use， ø 1.1 mm， length 1150 mm）是爱尔博公司的新产品，仅适配第二代多功能冷冻治疗仪（ERBECRYO2， ERBE， Germany）；若将其连接第一代多功能冷冻治疗仪进行使用（ERBOKRYO CA， ERBE， Germany），必须连接转接头（Adaptor）。因此，冷冻转接头的使用对于主机是第一代多功能冷冻治疗仪的使用者来说是必不可少的。

为了排除转接头对相同规格冷冻探针行离体冷冻活检的影响，本研究在配备和不配备转接头的情况下，使用2.4 mm冷冻探针在不同冷冻时间下采集了30块活检组织块，测量其组织块的大小。通过比较组织块的质量和直径，可以得出有无连接冷冻转接头对活检组织大小的影响。不同的冷冻时间下（1 s， 3 s， 5 s），有冷冻无转接头对活检组织的质量和直径的影响均无统计学意义。见表1。

表1 转接头对冷冻活检组织块质量和直径的影响（）

2.2 不同规格冷冻探针获取组织块大小的比较

本研究在连接转接头的情况下，分别使用1.1 mm、1.7 mm和2.4 mm的冷冻探讨在不同的冷冻时间下对离体组织行冷冻活检，并测量组织块的质量和直径。结合图表可知，绝大部分情况下，冷冻探针规格相同时，活检组织块的大小与冷冻时间呈正相关，除了1.1 mm冷冻探针组的5 s组所取组织块大小相对3 s组有相应下降，然而差异无统计学意义；相同的冷冻时间下，冷冻探针的直径与组织块大小呈正相关，除了3 s组的2.4 mm探针相比1.7 mm所取组织块直径略有下降（<0.05）。见表2。

表2 不同规格冷冻探针获取活检组织块的大小（）

注：1）< 0.05， “—”表示无数据或不适用。

2.3 1.1 mm冷冻探针取活检组织大小的评判

本研究还比较了不同规格冷冻探针获取活检组织块的大小。结果显示，采用不同冷冻时间下、使用不同规格冷冻探针对于获取的活检组织的大小存在一定的重合。简言之，长时间冷冻激活小直径冷冻探针所获活检组织，和短时间冷冻激活大直径冷冻探针所获活检组织具有极高的大小、质量一致性。例如，使用1.1 mm冷冻探针在5 s冷冻激活下所获组织，无论是从质量、直径的均值还是分布上，都与使用2.4 mm冷冻探针在1 s冷冻激活下所获组织相一致。见图1、2。

图1 不同规格冷冻探针获取活检组织块的大小比较

图2 不同规格冷冻探针获取活检组织块的大小分布

进一步研究显示，不同冷冻时间下，1.1 mm规格冷冻探针获取的组织量的平均直径与1.7 mm或2.4 mm规格有较多相似之处。对此，本研究比较了不同冷冻时间下，1.1 mm与其余两种规格冷冻探针的替代性研究见表3。结果显示，多组之间组织量直径之间的比较无统计学差异（>0.05）。3 s冷冻时间下使用1.1 mm规格冷冻探针获取的组织量直径与1 s冷冻时间下使用2.4 mm获取的组织直径相当；5 s冷冻时间下使用1.1 mm规格冷冻探针获取的组织量直径与1～3 s冷冻时间下使用2.4 mm获取的组织直径相当；7 s冷冻时间下使用1.1 mm规格冷冻探针获取的组织量直径不仅与3～5 s冷冻时间下使用1.7 mm获取的组织直径相当，且与5 s冷冻时间下使用2.4 mm获取的组织直径相当。该实验结果表明，通过控制不同冷冻时间，1.1 mm冷冻探针可以采集与1.7及2.4 mm相似大小组织量。以上实验表明，冷冻时间和探针规格之间存在一定的互补关系。

表3 不同冷冻时间下1.1 mm冷冻活检与常规冷冻活检组织块大小同质性比较

注：1）>0.05表示二者直径差异无统计学意义。

3 讨论

长期以来，我国临床应用的冷冻探针型号多以1.7 mm以上的传统规格为主，而1.1 mm直径的新型冷冻探针很少被报道。而1.1 mm探针体现的诸多优势，如柔韧性更好，更容易到达肺周病灶等特质，使其成为临床上最具潜力的新型冷冻探针之一［10］。

此外，结果显示，1.1 mm冷冻探针可以较好替代1.7 mm型号，通过比较组织量直径可知，二者同样在7s的情况下所获取的组织量大小无显著差异；此外，即使1.1 mm可能无法替代2.4 mm，获取平均大小完全一致的组织量，但二者获取组织量大小（尤其是直径）的实际差距较小。以上均说明，冷冻时间和探针规格之间客观存在互补关系。为满足活检组织小大的需求，可以通过适当延长冷冻时间的方法来获取更理想的组织量，从而弥补小直径冷冻探针取活检组织较小的不足。

结合国外共识和国内推荐，本研究认为，若想要达到和传统规格探针相近的冷冻活检组织大小，行TBCB时使用1.1 mm规格探针可将冷冻时间控制在7 s左右［11］。本研究中使用1.1 mm冷冻探针在冷冻时间为7 s的情况下取冷冻活检的平均直径为4.7 mm（约22.1 mm2），相比FB取活检的平均面积4.3 mm2大约是5倍左右，与多项研究结论一致，凸显了TBCB取样面积大的优势［12］。而较大的组织量是提高阳性诊断率的重要手段。此外，该型号冷冻探针可以配备鞘管进行使用，行冷冻活检后将组织块和探针通过鞘管工作通道一同拔出，无需同时拔除支气管镜；该设计可以保留支气管镜，有效观察并防控活检可能导致的出血情况，避免二次进镜寻找出血点［13］。

综上所述，1.1 mm冷冻探针的优势是显著的，小直径能够凭借足够的柔性，到达肺上叶等常规冷冻探针难以到达的病灶处；此外，1.1 mm冷冻探针获取组织量的大小与常规型号相比有所不足，但可通过灵活调节冷冻时间，从而达到和传统规格冷冻探针相似的组织量，规避1.1 mm冷冻探针可能出现活检组织量不足的缺陷。

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Feasibility of a new cryoprobe for cryobiopsy

，，，，

，200336，

To explore the feasibility of a new cryoprobe for cryobiopsy.A new type of cryoprobe and two types of traditional cryoprobe were used fortransbronchial cryobiopsy. The size of biopsy tissues obtained by different specifications of cryoprobes was measured and compared.In most cases， the size of biopsy tissues was positively correlated with the freezing time， and the diameter of cryoprobe was positively correlated with the size of tissues over the same freezing time. There was no significant difference in the mass and diameter of biopsy tissues with or without adoptor. At different freezing time， the tissue size by the new cryoprobe was similar to that by the traditional cryoprobes.The significant advantages of the new type of cryoprobe are its smaller diameter and flexibility which allow it easily to reach the upper lobe of the lung and other lesions which are difficult by conventional cryoprobes， and at the same time reduce the occurrence of bleeding； although the size of tissues obtained in a single time by the new cryoprobe is not comparable with the traditional types， it can still achieve the similar amount through adjusting freezing time as appropriate.

Cryoprobe； Cryobiopsy； Transbronchial cryobiopsy； Interstitial lung diseases； Cryosurgery

R608

A

2095-378X（2022）01-0064-05

10.3969/j.issn.2095-378X.2022.01.016

钱琨（1995—），男，硕士研究生，科研经理，从事爱尔博电外科产品研究

刘斌，电子信箱：sunyq505@sina.com

（2020-12-31）