骨与软组织肿瘤穿刺活检的应用现状与争议

陈峒江,刘畅,汪淼,许常利,汪秉轩,李博,王志伟*

(1.海军军医大学第一附属医院关节骨病外科,上海 200433;2.海军军医大学第三附属医院骨科,上海 200433)

骨与软组织肿瘤的诊断,要求遵从临床表现、影像学特征、病理“三结合”的原则。软组织肿瘤常常需要根据病理类型、分级等制定治疗方案,尤其是许多骨与软组织肿瘤患者的临床和影像学表现都缺乏特异性,这种情况下活检必不可少。准确的活检可以为判断肿瘤的病理类型、分级和分期提供重要的依据,使良性肿瘤的患者避免过度的治疗,使恶性肿瘤患者能够得到最适合的治疗方案,甚至获得保肢的机会。

活检需要取得足够的标本量,才能为病理科医生提供诊断依据,因此开放活检结果一直以来是骨与软组织肿瘤诊断的“金标准”,但切开活检手术创伤大、并发症较多的问题一直难以解决。穿刺活检具有微创、安全、经济等优势,在软组织肿瘤活检中的应用逐渐增多。但是,骨与软组织肿瘤的组织学特点复杂,不同类型的肿瘤可能具有相似的组织学表现,并且有时很难区分良恶性[1-2]。肿瘤内部也常常存在坏死及异质性区域,因此在取材有限的穿刺活检标本中,肿瘤的一些特征可能没有表现或表现不明显[1],从而影响诊断。在一些并不发达的国家或经验不足的医院,骨与软组织肿瘤,尤其是肉瘤的穿刺活检结果可能错误更多[3]。因此,对于穿刺活检在骨与软组织肿瘤中的有效性一直存在争议。

笔者在阅读文献的过程中发现,现有的与骨骼肌系统肿瘤活检相关的研究中,往往将骨与软组织的肿瘤合并分析,少有将二者分开进行研究。而且骨肿瘤使用穿刺活检的成功率、诊断准确率可能高于软组织肿瘤[4],提示软组织肿瘤穿刺活检的效用,在许多不区分骨和软组织来源的研究中可能被骨肿瘤拉高了。因此,笔者将骨与软组织肿瘤分开讨论并通过对近年来骨与软组织肿瘤活检的研究进行总结和综述,指出此类肿瘤穿刺活检的应用现状和存在的争议,为同行提供参考。

1 软组织肿瘤穿刺活检的方法及有效性

软组织肿瘤穿刺活检的方法包括细针抽吸活检(fine-needle aspiration biopsy,FNAB)和芯针活检(core needle biopsy,CNB)。

1.1 FNAB FNAB的优势在于其穿刺孔径小、费用相对较低、并发症少见。但是,其不足是所能取得的组织量少,取得的标本缺乏组织结构,甚至大部分标本中没有足够的细胞用于免疫染色[5],有时不能为病理医生的诊断提供必要的参考。

近年来文献报道利用FNAB进行软组织肿瘤的取材中,能取得诊断结果的占75.3%～92.2%[6-10],对所有类型软组织肿瘤的总体诊断准确率也超过80%[6,10]。直观上看,FNAB尽管取得的组织量少,取样成功率和诊断准确率并不低。但是,不同文献对诊断准确的判定标准不同,也导致数据之间缺乏对比价值。不过,文献普遍认为FNAB对恶性软组织肿瘤的效果较好,对良性肿瘤较差[7,11]。个别研究还认为,FNAB尽管有时因为取材数量限制,能取得诊断结果的比例较低,但只要取材足够诊断准确性还是较高的[6,12]。

1.2 CNB 尽管有荟萃分析表明,CNB的诊断准确性不如切开活检[13],但由于在满足取材样本量的前提下兼具微创、安全等优势,CNB已成为目前应用最多的穿刺活检方法。近年的文献报道中,CNB在软组织肿瘤中取材成功率为64%～99.2%[4,8,10,14],诊断准确/符合率为78%～97.9%[10,14]。虽然普遍认为CNB所取得的病灶组织多于FNAB,增加了标本取样的成功率,提高了诊断的准确性,但在研究数据上与FNAB没有明显的差异。许多研究同样认为,CNB对于恶性软组织肿瘤的诊断准确性要高于良性软组织肿瘤[4]。

1.3 穿刺活检与开放活检的对比研究 Kasraeian等[8]对57例四肢软组织肿瘤的患者同时进行了FNAB、CNB和开放活检,这也是目前为止仅有的一篇同时使用三种活检方法对同一软组织肿瘤进行评判的对比研究。结果显示:开放活检的准确度为100%;在判断肿瘤良恶性上,FNAB和CNB的准确性分别为75.4%和80.7%;FNAB、CNB和开放活检指导正确治疗的比例分别为38.6%、49.1%、100%。作者认为从指导治疗的角度上比较,开放活检明显优于穿刺活检。

Layfield等[10]对骨骼肌肿瘤的穿刺活检和开放活检的对比研究(257个病例,软组织肿瘤占97%,肉瘤占76.7%)显示,开放活检具有最高的诊断准确性(89%),其次是FNAB(82%)和CNB(78%)。FNAB和CNB的诊断准确性相似。

在针对穿刺活检在软组织肉瘤中的准确性评价中,Panda等[15]对153例分别使用不同活检方法的研究显示,FNAB诊断率为10.7%,在分类、分级、判断恶性方面都是不准确的,CNB和切开活检在分类准确性上分别为73.1%和78.3%,对判断恶性的准确率均为100%。Khoja等[16]则比较了103例CNB和107例切开活检对软组织肉瘤进行分级的结果,发现切开活检的结果对患者的肿瘤转移和预后情况有良好的预测,而CNB则没有此预测作用,尤其在需要对四肢梭形细胞肉瘤进行分级和预后判断上,建议进行切开活检。

2 骨肿瘤穿刺活检的方法及有效性

由于骨皮质较厚且硬,FNAB易出现断针,因此不太适用骨肿瘤活检,所以骨肿瘤穿刺活检的主要方式为CNB。在以往的经验中切开活检一直是骨肿瘤诊断的金标准,而近年来研究表明,空芯针穿刺活检与切开活检的准确率相似。此外,经皮活检比外科切口活检的并发症风险更低,分别为0～10%和16%[17]。在经皮穿刺活检中,使用CT引导或透视引导提供了极好的病灶空间定位,可以通过单个骨窗进行多点取材,从而降低医源性骨折的风险。Pohlig等[18]回顾性比较了48例骨肿瘤的穿刺活检和切开活检,CNB的诊断准确率为100%,切口活检为93.3%。CT引导下的经皮穿刺活检明显提高了骨盆和脊柱位置肿瘤的活检准确率,明显降低实施难度和并发症,该方法已成为较推荐的活检方法。

3 影响穿刺活检结果的因素

3.1 病灶的组织学特点 如前所述,穿刺活检对恶性骨与软组织肿瘤的诊断准确性高,对良性肿瘤则较低。在判断肉瘤的分级上,低级别肉瘤的诊断比高级别肉瘤更容易出现差错[19],可能是因为肉瘤内部结构高度混杂,穿刺活检有限的取材错过了恶性程度更高的区域。

病灶的其他组织学特点也可能影响穿刺活检的准确性。例如:病灶中的黏液成分多,在许多文献中都被认为会导致诊断准确性下降[20];脂肪源性肿瘤[19]、血管肿瘤[19]、平滑肌肿瘤[21]、梭形细胞肿瘤[10]、圆形细胞肿瘤[10]、淋巴瘤等也都被认为会降低诊断率和准确性;软组织肿瘤内的坏死范围多[4]、纤维化程度重[4]、合并感染等,也会增加活检的难度。

3.2 取材数量 穿刺活检时如果条件允许,临床医生往往都会从病灶多个部位进行取样,以取得更多、更有代表性的样本,提高诊断率和诊断准确性[22],但多部位、多次穿刺也可能增加并发症率。研究显示,骨肿瘤穿刺数量与诊断准确率并无关系,例如,Jelinek等[23]的研究指出,取1～2个标本的诊断准确率为86%,取3～10个标本的诊断准确率均为88%左右。Wu等[24]的研究则证明,当取到3个标本或以上时,既使增加穿刺针直径,骨肿瘤的诊断率也不能相应提高。

对于软组织肿瘤而言,使用CNB活检取得4个及以上样本的活检成功率,高于少于4次取样的成功率[24]。但是,有时穿刺活检的取材数量也并非越多越好。Loudini[25]和Wu[26]的研究显示,即使对第1次CNB没有取得诊断结果的肿瘤再次行CNB取样,一半以上的肿瘤仍旧无法取得诊断。Schneider等[21]还认为,至少对于平滑肌肿瘤,CNB取材数量与分级准确性之间没有关联,可能与平滑肌肿瘤的异质性有关。总之,在进行骨与软组织肿瘤穿刺活检时,需要找到一个合适的取材数量。Errani等[27]则建议,对于常规活检而言,3个2 cm的标本用于骨肿瘤,4个2 cm标本用于软组织肿瘤较为合理。

3.3 病理诊断水平 骨与软组织肿瘤相比其他肿瘤少见,并且变化多样,诊断相对困难。在一些病例数少的医疗机构中,病理医生对此类疾病的正确诊断就更困难了。虽然在一些特殊的骨与软组织肿瘤中(例如梭形细胞肿瘤、上皮样肿瘤、多形性肉瘤、圆细胞肉瘤)存在一些特殊的免疫组化标记物或分子遗传学改变,可能有助于对肿瘤组织学的诊断,但是这类肿瘤仅是小部分[1,28-30]。许多不同类型的骨与软组织肿瘤具有相似的免疫组化甚至分子特征,其中也存在许多“陷阱”。例如非典型梭形细胞脂肪瘤具有广泛的形态学和免疫表型谱,与梭形细胞脂肪瘤和乳腺型肌成纤维细胞瘤重叠;梭形细胞脂肪瘤与乳腺型肌成纤维细胞瘤和细胞性血管纤维瘤具有相同的形态学和分子特征;在CNB和涂片中,黏液纤维肉瘤、多形性脂肪肉瘤和未分化的多形性肉瘤在细胞形态学、免疫组织化学和形态学上常常无法区分[29];小细胞骨肉瘤产生不同数量的骨样物质,其形态与尤文氏肉瘤相似,由于最初的诊断是通过小细胞活检确定的,一些不同的骨肉瘤亚型可能被误诊为软骨肉瘤、软骨母细胞瘤、软骨黏液样纤维瘤、骨母细胞瘤甚至尤文氏肉瘤。Fleshman等[5]认为,提高穿刺活检的诊断准确率,需要临床医生、影像科、病理科的相互协作。对于恶性可能性大的骨占位或肿块,建议在专门的肉瘤医疗中心进行活检。

4 活检通道的处理及争议

肿瘤在活检通道中种植转移的风险一直被医生所关注。目前较为普遍的观点是开放活检较穿刺活检的活检通道肿瘤种植风险较高[31]。这就要求活检通道必须与病灶处于同一解剖学分隔中,从而将解剖分隔作为防止肿瘤播散的屏障,并在根治性手术中切除活检通道,防止肿瘤在活检通道中种植。但是,对于穿刺活检是否需要切除活检通道一直存在争议。

既往的多项研究报道了骨与软组织肿瘤活检通道中存在肿瘤污染与局部复发,建议在肿瘤切除手术中切除活检通道[31-32]。Barrientos-Ruiz等[31]对180例接受活检的骨与软组织肿瘤的患者切除了活检通道进行病理分析,结果发现软组织肿瘤的活检通道污染率达到17%,远高于骨肿瘤的5%。但是近年来许多学者都认为,如果活检通道很难识别或切除,不切除也是可行的选择[33]。Binitie等[34]对59例病灶>5 cm的高级别软组织肉瘤进行CNB,在其后的手术中没有切除活检通道,后续的随访表明,保留的穿刺通道没有增加这些患者局部复发或转移的风险。Siddiqi等[35]的对比研究也显示,是否切除四肢软组织肉瘤的CNB通道,对防止肿瘤的局部复发意义不大。Uybico等[36]的研究甚至表明,不完全遵循解剖分隔原则的CNB也和肿瘤的穿刺活检通道种植没有明显相关。实际上,区分活检通道中的肿瘤是来自于肿瘤细胞的种植还是肿瘤复发是很困难的,由于穿刺活检的肿瘤活检通道转移率远低于开放活检[32],不切除活检通道反而能减少创伤和血管损伤等并发症,但是各研究间病例和方法不同,对是否切除活检通道还难以做出准确的结论。

还有学者探索了在不切除活检通道的情况下,使用其他方法减少肿瘤在活检通道中种植的概率。例如Li等[37]建议使用含阿霉素的明胶海绵塞入活检通道,可以起到止血、防止肿瘤传播的效果;Ivorra等[38]探索了在活检器械表面造成电化学反应,形成一个有毒的微环境,从而防止肿瘤在活检通道中种植的方法,但该研究仍未应用于人体。

5 总 结

穿刺活检用于骨与软组织肿瘤的诊断以来,有许多研究对其应用效果进行了比较,但是仍然存在许多争议和不足。穿刺活检的诊断作用、影响结果的因素和穿刺通道的处理是临床医生最为关注的三个方面。但是现有的研究仍存在许多局限性,例如:不同活检方式对同一病灶的诊断结果的横向比较较少,可能与患者参与性低、病灶特点、伦理学等因素有关;骨与软组织肿瘤发病率低导致的研究样本量小;病理医生水平存在差异;许多研究选择性地排除了非诊断性样本,错误地提高了准确率[39-40]等。这些都有待于后续研究进一步探索和完善。

笔者认为,虽然穿刺活检的诊断效果和细节处理仍存在疑惑甚至争议,但穿刺活检的微创、经济和简便也使许多患者受益。由于穿刺活检对肉瘤的准确性高于良性肿瘤,对于一般状况不佳或经济条件有限的患者,如果临床表现和影像学上高度怀疑恶性软组织肿瘤,可以考虑选用穿刺活检。脊柱和骨盆肿瘤首选在CT引导下行空芯针穿刺活检,如果取出的组织无法获得病理诊断,可结合使用术中快速冰冻切片;四肢软组织肿瘤首选在超声引导下行空芯针穿刺活检,四肢骨组织肿瘤首选在CT或透视引导下空芯针穿刺活检。如取出的组织无法获得病理诊断,可行切开活检,同时配合术中快速冰冻切片[39]。对于已有肿瘤病史的患者,如果出现新发软组织病灶,也可以首选穿刺活检来确认是肿瘤局部复发、转移的病灶还是新类型的病灶。在活检时进行术中冰冻病理检查可明显提高诊断率。对骨与软组织肿瘤进行活检前,医生应该温习病史和体格检查结果,认真阅读影像学资料,制定详细的穿刺活检计划,选择合适的活检方法。对于体表标记不明显病例,术前应严格C型臂检查或在CT引导下进行穿刺。