肺部小结节手术定位研究进展

丁 凯

﹝常州大学附属医院(常州西太湖医院)胸外科,江苏 常州 213000﹞

随着检查手段的提高,临床医生、影像诊断医生重视程度的增加,以及大众健康意识的增强,临床上越来越多的肺部小结节(small pulmonary nodule,SPN)被发现,且部分SPN需外科手术干预。目前,电视胸腔镜手术(video-assisted thoracoscopic surgery,VATS)是治疗SPN安全有效的手段,而如何准确定位SPN一直是胸外科医生困扰的问题;相比于肺内较大结节灶而言,SPN被肺组织包裹,尤其是肺部单纯磨玻璃样结节(pure ground-glass nodule,pGGN)术中定位的难度更高[1];因此,如何利用合适的方法对SPN进行准确标记,以便术中能快速、准确定位病灶,提高手术切除的成功率,成了临床上亟待解决的问题。目前,常用的SPN定位方法分有创定位和无创定位,包括术前辅助定位和术中定位。本文就SPN手术定位方法的研究现状与进展作一综述,以期为临床SPN手术定位方法的选择及后续研究提供参考。

1 术前辅助定位

术前辅助定位大都为有创定位,其核心是术前通过植入标志物以帮助术者在术中判断病灶部位,穿刺的途径多为CT引导下经皮肺穿刺,也有采用电磁导航支气管镜穿刺病变注射定位[2]。近年来,有学者通过3D图像处理软件实施术前规划,并认为其是一种较为理想的定位手段,且使定位变得无创。

1.1 亚甲蓝定位

亚甲蓝定位是在CT引导下经皮肺穿刺向病灶部位注射亚甲蓝,主要是利用亚甲蓝注射后在肺表面着色的原理来定位病灶;亚甲蓝定位因价格便宜,被认为是一种简便、经济有效的术前定位法。陈浩等[3]研究发现,亚甲蓝定位对近胸膜处的SPN定位效果好,但对位于肺实质内的SPN定位困难。亚甲蓝定位亦存在一定缺陷:(1)亚甲蓝弥散速度快,定位后需尽快手术,否则其染色范围会随时间推移而在肺表面弥散、扩大,可引起胸膜及胸腔内广泛着色,以至于无法判断病灶的具体位置;(2)对于年龄较大或有长期吸烟史、煤矿工作史等肺炭末沉着较严重的患者,观察亚甲蓝着色时会受到很大的干扰和影响;(3)亚甲蓝的着色性会干扰术中冰冻切片的染色,甚至影响病理结果的准确性。

1.2 带钩钢丝(Hook-wire)定位

CT引导下Hook-wire穿刺定位法最早是美国麻省总院Kopans Daniel B教授在1980年用于不可触及的微小乳腺病变的术前定位,该方法是将一根包含套筒的金属针在钼靶引导下刺入乳腺肿块内,撤离套筒时立即释放带钩钢丝,倒钩锚定肿瘤,术中沿着钢丝针切开乳腺并找到肿瘤予以切除[4]。Hook-wire应用于肺部的定位方法与乳腺类似,其是在CT定位下将Hook-wire针刺入SPN内,手术时切除倒刺针所在部位的肺部肿瘤。Hook-wire定位的优点是操作简单、定位成功率高、并发症少,通过提拉定位针可缩小肺楔形切除范围,在切除的肺组织中易找到病变组织,且不会影响病理切片染色;缺点是因倒刺针较为锐利,患者活动或手术搬动体位及术中牵拉时易发生脱钩,导致定位失败,特别是在靠近胸膜的病灶更易发生,且定位后需尽快手术。王玮璟等[5]研究发现,采用术前Hook-wire定位成功率高,可极大程度地降低中转开胸手术的概率,但并发症发生率和定位针脱落移位发生率也高,有待于在临床工作中改进定位方法。

1.3 医用胶(硬化剂)定位

医用胶为α-氰基丙烯酸酯,常用的有医用ZT胶、康派特医用胶、福爱乐医用胶等,具有生物安全性好、可被人体吸收、使用前无需配置、固化时间短及无毒副作用等特性[6]。同时,医用胶中含有纤维蛋白原、凝血因子、凝血酶及钙离子,且呈液体状,可渗入组织间隙迅速固化成膜,固化后能产生较大的粘连强度,可粘堵血管断端,促进血管收缩、使血液凝固;而且,其对肺穿刺造成的毛细血管、肺组织破裂能起到迅速的封闭作用,可减少穿刺点出血、漏气等并发症[7]。陈进等[8]研究发现,术前在CT引导下经皮肺穿刺注射医用胶定位成功率高、定位准确、定位时间短,且操作简单。朱峰等[9]通过对比术前CT引导下医用胶定位与亚甲蓝和Hook-wire联合定位发现,二者均具有良好的定位效果,但医用胶定位较亚甲蓝与Hook-wire联合定位的并发症少。因为医用胶(硬化剂)能够在穿刺点组织内凝结成质硬的胶粒,不会在胸膜表面和肺实质内扩散;所以,定位可以在术前24～48 h进行,避免了亚甲蓝、Hook-wire 定位后须在3 h内手术的缺陷。但是,医用胶(硬化剂)定位如果注射部位及剂量不合适,会造成病灶及周围肺组织被医用胶水包裹成团,增加了肺楔形切除的范围,且可影响术后病理检查;因此,一般要求穿刺时针尖距病灶约5 mm即可,注射剂量以 0.5～0.8 mL为宜。

1.4 弹簧圈定位

金属弹簧圈是介入手术时应用于血管栓塞的一种材料,体积小;术前在病变部位放置弹簧圈,术中通过C型臂X线机即可确定手术部位。由于弹簧圈未留置在皮肤表面,降低了搬运患者及摆放手术体位时弹簧圈脱落的风险。研究发现,术前在CT引导下放置金属弹簧圈,术中通过C型臂X线机定位弹簧圈所在的肿瘤部位的方法对肿瘤部位定位更加精确,理论上可减少肺栓塞的发生率;但缺点是术中需借助数字剪影技术或C型臂X线机透视辅助,一定程度上增加了辐射量和手术难度,对手术室要求较高,需要一定的放射防护措施,对于基层医疗机构来说普及性差[10-11]。吴伯勋等[12]研究报道,采用“拖尾法”行微弹簧圈术前定位不仅有利于VATS肺结节的精准切除,还可最大限度地保留肺功能,且定位准确、并发症少、操作方便。微弹簧圈为铂金属丝,直径 1.8 mm,长度6.0 cm,定位后头端释放于SPN周围肺组织,尾端在脏胸膜外释放后,在肺表面自然卷曲,形成“拖尾”;其优势是释放后不易脱位,定位后不必立即手术(可次日手术),不需要限制患者活动,术前准备更从容,且无需术中X线透视再次定位,降低了术者及患者的辐射风险。

1.5 碘油定位

碘油是一种临床上常用于造影的脂溶性物质,价格便宜。CT引导下将碘油注射在SPN附近可对SPN准确定位;但是,碘油定位后术中需在X线透视下完成病灶切除,有持续性辐射暴露和长时间穿戴铅衣的弊端,也易弥散,需尽快手术;而且,可导致肺组织炎症反应,也有引起血管栓塞甚至肺栓塞、大气道阻塞的风险,SPN距离胸膜越远并发症越多[13]。

1.6 钡剂定位

钡剂定位是CT引导下在病灶旁注射医用硫酸钡悬液,形成直接3 mm左右的钡球,术中通过视诊、触诊、器械探查或CT重建图像来确定SPN。钡剂定位的优点是定位成功率高,患者可以自由活动,依从性好;但是,有短时间内引起严重炎症反应和组织水肿而导致急性支气管炎以及干扰病理诊断的可能[14]。

1.7 核素定位

核素定位常用的核素为99mTc,该方法是在CT引导下经皮将核素注射到病灶部位,术中通过γ射线探测仪进行定位。该方法的优点是无需X线透视,定位成功率高,并发症少,对术者的依赖性小;缺点是因核素易弥散,核素衰减后影响术中探测,且定位后需尽快手术,而且设备要求高、价格昂贵,开展的单位需配备必要的设备和防护措施,术者需要接受相关的技能培训[15]。

1.8 三维计算机断层扫描支气管血管成像(three dimensional computed tomography bronchography and angiography,3D-CTBA)定位

随着计算机技术、医学图像可视化技术的发展,计算机辅助手术技术促进了微创外科的发展,可利用图像导航技术进行模拟定位。近年来开展的3D-CTBA 定位技术是较为理想的定位手段,利用图像处理软件使得病灶的位置一目了然,不仅可以明确靶段动脉、静脉及支气管走向,建立立体的全局观,帮助术者明确SPN所在的相对位置,把握安全的切缘范围,还可以了解术前有无解剖变异,模拟手术过程,提供个性化的手术方案。3D-CTBA定位具有定位准确、无创等优点,但对设备和技术条件要求较高,更适用于解剖性肺段切除[16-17]。常用的3D图像处理软件有Mimics、Osirix、IQQA、Deepinsight、Incool、3D Slicer、数字肺等,但具有较高的使用费用和版权要求,临床应用受到一定的限制。

1.9 其他定位法

1.9.1 电磁导航支气管镜(electromagnetic navigation bronchoscopy,ENB)定位

ENB定位是近年来兴起的新技术[18-19]。ENB定位是先通过患者术前胸部CT三维图像传输到ENB系统,建立相应的虚拟支气管树,经磁导航引导支气管镜准确地对SPN进行定位。因ENB定位对胸膜无破坏,相对而言气胸、出血等并发症少,且定位准确、无射线辐射、使用方便、操作时间短,可到达常规纤维支气管镜或经皮肺穿刺无法涉及的病灶部位;另外,该方法可在同一手术间由同一手术团队完成对病灶的定位、切除,避免了患者在CT室和手术室间中转。但ENB定位需要专业操作人员和专业设备,费用昂贵,国内仅少数医院开展。

1.9.2 琼脂标记定位

琼脂标记定位是将琼脂加热溶解后注射到SPN周围,待琼脂凝固后,术中进行触诊定位。该方法成本较低,但琼脂凝固后形成的结节较软,若病灶位置较深会导致术中定位困难,且琼脂前期制作较繁琐[20]。

1.9.3 单纯针刺定位

单纯针刺定位方法是于患者全身麻醉单肺通气前,根据CT影像,用12号注射器针头于结节到胸壁距离最短处垂直进针,深度以刚刺破脏层胸膜为宜,然后行单肺通气手术,于腔镜下探查穿刺出血点即为病灶位置;若肺表面穿刺出血点不明显,可注入适量9 g·L-1氯化钠溶液,嘱麻醉医师鼓肺,肺表面漏气处即为穿刺点;找到定位点后用电钩或电刀在相应肺表面烧灼标记,判断切除范围后在腔镜下完成手术。有研究报道,术前根据CT影像行单纯针刺定位操作方便、经济实用、定位有效[21]。但该方法的缺点是对术者的经验要求较高,定位误差大、失败率高,对于特殊部位的结节,如肺尖、膈面、肩胛骨后的病灶定位困难。

1.9.4 带线锚钩定位

文爽等[22]采用由四爪锚钩和三色标记刻度缝线组成的带线锚钩系统在CT引导下行经皮穿刺肺结节定位,术中根据裸露于胸腔的三色线尾段及其标记的刻度判断肺内锚钩和病灶位置,确定手术切除范围;使用该法定位后,24 h行VATS手术的成功率达到100%。温焕舜等[23]研究发现,术前在CT引导下行经皮穿刺软线爪钩定位成功率为98.4%。因此,认为带线锚钩定位方法安全、有效,且技术要求低、效果好,适宜在基层推广。

2 术中定位

2.1 观察触摸法定位

在术前没有行SPN标记定位的情况下,术者只能根据术前胸部CT来判断病灶的大致解剖位置,术中通过肉眼观察加手指触摸或依靠胸腔镜器械辅助手指反复触摸进行定位,以明确病灶位置后手术切除。该方法的优点是定位最直接、简单、无创;但单肺通气后,肺脏萎陷,由于解剖位置的改变以及有些病灶特别是肺部磨玻璃病变(ground-glass opacity,GGO)硬度和密度上与周围正常肺组织难以区别,经过多次牵拉及触摸后,局部肺组织淤血肿胀、变硬,使得定位困难。病灶越小、病变越深、质地越软定位难度越大,触摸定位的准确率也就越低。曾有研究报道,由于VATS下无法准确判定SPN的具体位置而导致中转开胸手术的概率高达46%[24]。

2.2 钟表盘定位法

李文涛等[25]在实践中摸索出一套胸腔镜术中简单、有效、实用的肺内结节钟表盘定位法,其准确度达99%。该方法是通过仔细阅读CT片,明确结节所在的肺叶及肺段,参照胸腔内的解剖标志:右侧以奇V和右下肺V,左侧以主动脉弓和左下肺V为界,分为上、中、下3个部分,右侧病变将CT顺时针旋转90°,左胸病变将CT逆时针旋转90°(同手术侧卧位时胸腔镜下所见胸腔内图像方向一致),而后置入虚拟的12格钟表盘(即正上方为12点钟,正下方为6点钟),即可明确定位结节,实行精准切除。钱俊等[26]采用此法获得了良好的术中定位效果,认为该方法定位准确、安全可行,能有效避免术前有创定位所产生的并发症,特别适合于高龄SPN患者。周宁珉等[27]将横断面CT斜裂线-表盘定位法定位和CT引导下Hook-wire定位或带尾丝弹簧圈定位进行比较,发现二者符合率高,病灶距离误差小,且无创、简便、快捷,认为其作为一种SPN辅助定位法值得临床推广。

2.3 分区定位法

分区定位法是利用肺表面纵横的5条标志线,将每侧肺表面划分为10个分区。横向水平线2条:右侧为奇V弓水平线和下肺V水平线,左侧为主动脉弓水平线和下肺V水平线;纵向线为肺锁骨中线投影线、肺侧正中线、肺肩胛下角投影线;同时,利用分区内所含的叶间裂和SPN至叶间裂及相邻分区的距离精准定位。国建飞等[28]将分区定位法应用于68例胸腔镜肺小结节切除术中,65例一次性成功定位,成功率95.6%。该方法的优点是无需专门的定位操作,简便、无创,尤其对于缺少特殊定位设备的基层医疗机构更加适用;缺点是对于结节位置较深或直径较小者,定位仍存在一定困难。研究发现,分区定位法更适合于SPN最大直径>1.0 cm,距离胸膜最短距离<1.3 cm者[28]。

2.4 其他术中定位法

2.4.1 术中超声定位

虽然术中超声定位操作简便、无创、安全、经济,但操作相对复杂,对医师的临床经验要求较高,特别是超声操作者应具备丰富的肺部超声经验,且受气体干扰大,对于密度较低的GGO分辨率低。此外,要求术中单肺通气后患肺完全萎陷,这对于在合并肺大泡、肺气肿及慢性阻塞性肺病等肺萎陷不良或肺残气量增多的患者中应用会受到较大的限制[29]。

2.4.2 术中可移动CT定位

邵兵等[30]采用西门子Artis Zeego设备在“一站式”复合手术室行术中CT扫描定位,减少了术中探查损伤及时耗,避免了患者多次麻醉和搬运带来的风险;但是,由于设备和手术室条件的限制,该方法在大多数医疗机构很难实现。于修义等[31]采用手术室移动CT(mobile computed tomography,MCT)术前行Hook-wire肺小结节定位,若Hook-wire脱落或移位,术中再次行MCT扫描定位,能取得精准的手术定位效果。

3 多种定位法联合应用

为了提高SPN定位的准确性,也有学者将不同的定位法联合使用,使得定位成功率显著提高,也为精准定位提供了一个新思路。仲艳等[32]将Hook-wire 与亚甲蓝联合使用,既克服了亚甲蓝弥散快无法准确定位及色素沉积在肺表面难以鉴别的缺点,也减少了Hook-wire移位脱落时定位失败的可能;但该方法定位过程相对繁琐,一定程度上增加了并发症的发生。CHAI等[33]进行的单中心、回顾性研究发现,采用医用胶联合亚甲蓝定位时定位时间短,且并发症发生率低。徐春华等[34]采用超声引导超细支气管镜联合亚甲蓝行SPN术前定位,准确率可达 91.7%,且并发症少、无放射损伤;缺点是此方法对操作者要求较高,除了能熟练操作气管镜,还需要能识别超声图像。此外,还有学者采用弹簧圈联合亚甲蓝术前定位[35]、弹簧圈联合医用胶术前定位[36]、医用胶、美兰和泛影葡胺组合定位[37]等方法进行SPN定位。

4 结论

SPN精准定位及标记病灶的方法多种多样,理想的定位技术应具有定位准确、操作简单、创伤小、并发症少,且成本低、无需特殊设备、不易移位等要求。各种定位方法的不断出现也说明目前还没有一种简易、准确的方法被大家所广泛接受。这些方法各有利弊,临床上没有统一的定位标准,各级医疗机构可以从安全性、经济性和可靠性等方面综合考虑,并根据本院的自身特点和实际及术者的经验和习惯灵活选用。