微波针挂线辅助肺结节精准穿刺效果及影响因素

金辉，谭捷，宋珊，王英虎，马丽华

0 引言

经皮微波消融术是恶性肺结节主要治疗方法之一[1]，精准穿刺是确保消融效果的重要基础。尽管业内探索多种辅助精准穿刺方法和技术[2-15]，但是迄今，CT引导下肺结节精准穿刺依然是介入医师和影像医师关注的焦点[16-17]。为提高穿刺精度，我们收集恶性肺结节107例，采用挂线法辅助微波针肺结节穿刺，并分析术中影响穿刺结果的若干现象，旨在提高肺结节穿刺成功率和安全性，现将方法和结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集石家庄市中医院2019年2月—2023年3月经细胞学和（或）组织病理学确诊的107例孤立性恶性肺结节患者，其中男71例，女36例。年龄21～86岁，中位年龄56.9岁。原发性肺癌86例，转移性21例。CT肺结节轴状位长径5～25 mm，平均13.6±6 mm，其中5～10 mm 23例，11～20 mm 63例，21～25 mm 21例。实性肺结节（solid pulmonary nodules, sPN）59例，混合性磨玻璃结节（mixed ground-glass nodules,mGGN）32例，纯磨玻璃结节（pure ground-glass nodules, pGGN）16例。肺结节距胸膜≤1 cm 21例，1～5 cm 59例，＞5 cm 27例。43例患者有基础性肺疾病，其中慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease, COPD）14例、哮喘11例、肺纤维化9例、肺结核 6例和矽肺3例。

1.2 设备、器械和术前准备

美国GE 64排螺旋CT，南京康友微波能应用研究所KY-2200型微波消融治疗仪，微波消融针（微波针）KY-2450B，白色棉线1条，长100 cm，经高温、高压蒸汽消毒后备用，血管钳，若干纱布垫，手术铺巾，穿刺包，监护、吸氧等设备。患者术前进行血常规、凝血功能、心肺功能及胸部增强CT检查，排除肺穿刺消融禁忌证。嘱患者平静呼吸训练。告知家属或患者操作风险和注意事项，并签署知情同意书。本研究已通过石家庄市中医院伦理委员会审查。

1.3 方法

患者取多种体位，以其舒适、方便术者操作为目的。CT扫描参数：层厚1.25 mm，层间距1.25 mm。将定位栅放置在拟穿刺体表部位，平静呼吸状态下确定进针点、进针方向和深度。胸壁消毒、铺巾和麻醉后，经进针点、沿进针方向将消融针插入胸壁。取长100 cm白色细丝线一条，其中间固定在消融微波针针杆或尾部，两端甩出线头50 cm，根据肺CT显示针尖与结节的空间位置，牵拉两端丝线的方向和张力，调整针尖方向（调针），并用血管钳将丝线固定在铺巾表面，见图1。

图1 微波针挂线法操作示意图Figure 1 Operation diagram of thread-hanging method on microwave needle

当针尖指向结节时，向前推送针体（进针），即调针、进针序贯进行（序贯穿刺模式）。随后，CT扫描核实结节与针尖位置，如果针尖方向偏离肺结节，则再次调整丝线的牵拉方向和张力，当针尖指向结节后，向前推送针体，直至针尖插入结节中心部位，启动消融过程，见图2。本操作由两位有18年肺穿刺经验的医师独立完成。

图2 微波针穿刺肺结节CT示意图Figure 2 CT operation diagram of using microwave needle in puncturing pulmonary nodules

1.4 观察内容

穿刺成功：穿刺过程中无退针，且针尖插入结节中心区域（3环靶区中心1/3区域），反之为失败。记录穿刺成功率、穿刺并发症，以及术中出现、并影响穿刺结果的若干现象：（1）针体裹挟现象：进入肺内的针体受到针道周围组织夹持，在一定进针范围内针体与周围组织同时、同向和等距离向前移动（≥0.5 cm），针尖在肺内没有实质性向前移动；（2）针体滑脱现象：进针深度明显超出预定进针深度（≥0.5 cm）；（3）针尖推顶现象：进针时针尖推顶结节向前移位（≥0.5 cm），但针尖未能进入结节或预定结节位置；（4）肺结节坠积现象：受自身重力作用，肺结节呈现下沉移位（≥0.5 cm）；（5）结节径向形变现象：进入结节的针尖径向移动时，结节受到针尖推、拉作用，引起结节发生形变，受到针尖推顶一侧的结节组织压缩，而受到针尖牵拉一侧的结节拉长≥0.3 cm；（6）结节掩蔽现象：穿刺过程中，肺结节（大小、边缘、形态、密度、或位置）与其周围肺组织结构分辨不清；（7）针尖径向调针距离：当径向力作用针尾时，针尖在肺内发生相反方向移动。

2 结果

消融微波针穿刺成功101例（94.4%），失败6例（5.6%），其中退针2例，针尖插入肺结节非中心区域4例（3环靶区中、外2/3区域）。气胸23例（21.5%），肺内出血19例（17.8%），均为少量。术中发生针体裹挟现象9例（8.4%），裹挟距离0.5～2.5 cm（平均距离1.2±0.5 cm）；针体滑脱现象6例（5.6%），针尖向前移动超出预定进针深度0.5～2.3 cm（平均距离0.8±0.3 cm）；针尖推顶现象19例（17.8%），推顶距离0.5～6.5 cm（平均距离1.6±0.7 cm）；肺结节坠积现象15例（14.0%），体位改变后肺结节移动距离0.5～2.4 cm（平均距离0.9±0.5 cm）；结节径向形变现象14例（13.1%），针尖牵拉一侧的结节长度增加0.3～1.2 cm（平均距离0.5±0.3 cm）。结节掩蔽现象5例（4.7%）；针尖径向调针距离0.3～3.6 cm（平均0.7±0.4 cm）。

3 讨论

目前C T 引导下肺结节徒手穿刺依然广泛应用[18]，若提高穿刺精度需要术者长期经验积累[19-20]，因此该穿刺技术的推广和应用受到限制。现行CT引导下，徒手肺结节穿刺属于盲穿，不可避免偏离预定方向，于是术者在消融针尾施加一个径向外力，矫正针尖方向，结果针道周围的组织发生形变，内应力产生，其力的大小与针尾外力大小相等、方向相反，这种由径向调针产生的内应力称为静态内应力。当作用于针尾的外力消失后，内应力释放，针尖恢复原位，因此有效调针不仅需要调整针向，同时还需要向前推送针体，即调针-进针同步进行（同步穿刺模式），于是针尖产生一个反向内应力，前后内应力综合作用结果决定针尖方向。因此术者需依赖经验、多次调针、进针、甚至退针、才能使针尖插入肺结节预设部位，穿刺精度受到限制。

呼吸时胸廓与肺反向运动，作用于针体的内应力大小和方向随呼吸实时发生改变—即动态内应力，导致针体摆动。吸气时胸骨、肋骨上举，胸廓扩张，致使肺组织前后径和横径扩大（横向），这种肺横向移动产生的内应力对于横向走行的针体作用较小。然而，胸骨、肋骨上举产生的纵向内应力对于横向走行的针体作用较大，导致针体纵向摆动，摆动幅度随胸廓部位下移而逐渐增加，Chen等报道，平静呼吸时85例肺结节移动距离平均1.76 cm，且与结节大小和胸膜距离无关[21]。同样，正常成人平静呼吸时，膈肌移动幅度可达2～4 cm，由此而产生的纵向内应力作用于针体，使针体摆动进一步强化，这种摆动幅度在近膈肌处最为明显。针体摆动的中心轴位于肋间隙或附近，由于胸壁组织密度高、弹性差，而肺组织密度低弹性高，针尖方向主要取决于胸壁内应力，意味着若要对抗胸壁内应力，需要肺内更大的调针幅度和更长的进针距离。同时，鉴于杠杆效应，导致肺内针尖纵向移动距离与肺结节不完全一致，特别当针体胸壁内，或肺内走行距离较长时，穿刺精度进一步受到限制。

采用微波针尾挂线方法，应用序贯穿刺模式可提高肺结节穿刺精度。由于丝线两端固定在铺巾表面，一个大小、方向恒定的外力始终作用于针尾，使得静、动态内应力无法释放，从而针体呼吸摆动消失，针体周围肺组织和肺结节受到制动，使得针尖位置在CT扫描时与穿刺时高度一致。另外，序贯穿刺模式将穿刺过程分解成调针、进针两个过程，调针时术者不再顾忌内应力影响，可以根据CT显示的针尖与肺结节位置，通过改变丝线两端牵拉方向和张力，调整针尖方向，当针尖指向结节中心时，再向前推送针体。至此，调针和进针有了客观、量化、稳定参照物，减少了对经验的依赖，从而提高穿刺精度。Tsai等[22]报道采用无菌孔巾作为支托、调整针尖方向，辅助同轴针肺结节穿刺，虽然文中未提及内应力概念，确是最早应用序贯穿刺模式的范例，遗憾的是该方法调针、控针效率低下。

本研究应用挂线方法包括：单线针尾挂线方法（图1A）：当针体呼吸摆动小或无时，适宜应用本挂线法调整针尖方向；双线（针尾、针杆）挂线方法（图1B～C）：（1）当针体呼吸摆动较大时，适宜应用双线挂线对抗针体摆动，特别丝线牵拉方向与针体摆动方向一致时；（2）当消融针尖插入胸壁或表浅时，体外针体受重力和呼吸作用发生偏移，引起针尖移位，适宜应用双线（甚至三线）对抗针体受重力和呼吸作用发生偏移，稳定针体和针尖方向；（3）当针体与CT扫描床平行或近乎平行方向进针时，针尾受重力作用下垂，适宜应用双线保持预设针体位置和方向（图1B～D）；支架辅助针尾挂线方法（图1D）：主要用于针体与CT扫描床平行或近乎平行进针时，或与胸膜切线平行路径进针时（图2D～E），这时牵拉丝线与消融针成角过小，丝线牵拉力矩小，若要调整针尖方向需要加大拉力，丝线张力增加容易拖拽孔巾移位，甚至引起针尖非意愿性向前移动。单或双支架改变了力的作用点，增加了丝线牵拉力矩，血管钳丝线固定点受力明显减小。

本研究消融针穿刺成功101例（94.4%），显示挂线法辅助穿刺具有较高成功率。当针尖距离结节≤0.5 cm时，应精细调针，谨慎进针。尤其针尖插入结节表层并偏离中心区域时，对于mGGN和pGGN仍可尝试结节内调针，将针尖插入结节中心区域。反之部分sPN结节内调针困难，常需退针到结节边缘，重新调整针向、进针；胸膜下结节宜采用与胸膜切线平行路径进针，尽可能肺内调针距离≥2 cm，此时消融针与胸壁夹角可能很小，宜采用支架辅助挂线法调整针向（图1D、图2D～E）；当肺结节前缘或侧缘毗邻胸膜、血管等重要结构时，先将针尖插入结节中心，采用挂线法径向拨动结节脱离前缘或侧壁重要结构，随后针尖贯穿结节，保持丝线张力和安全距离后，启动消融过程（图2A～C）。针尖径向调针是实现结节精准穿刺的重要方法（图2A～B），调针距离受多种因素影响：如针杆硬度、长度、胸壁及肺内走行距离、针尾受力大小、肋间隙宽度、针杆与肋骨上下缘距离、基础肺疾病和针尖肺内部位等。穿刺失败6例（5.6%），失败原因与胸壁厚、结节小、磨玻璃样结节、毗邻胸膜或膈肌结节、呼吸幅度大以及针尖推顶、针体滑脱和掩蔽现象有关。其中退针2例，针尖插入肺结节非中心区域4例（3环靶区中、外2/3区域）。

气胸和肺内出血是经皮肺穿刺常见并发症[23]。本研究发生气胸23例（21.5%），多出现在消融针退出胸壁后，肺内出血19例（17.8%），其中针道出血16例、消融区出血2例、针道和消融区均出血1例，均为少量。减少气胸发生的关键在于预设穿刺路径时避开肺气肿、肺大泡或减少胸膜损伤。对于穿刺路径中（横向、纵向）血管结构，可通过挂线法，调整针尖方向，避开血管后进针，当针尖避开或跨越血管后，回调丝线使针尖恢复原有方向后进针。

本研究中针体裹挟现象多见于胸壁厚、背部入路、肌肉紧张或步进距离短、速度慢患者；针尖推顶（推移）现象多见于结节小、密度高，位于肺尖，肺底或肺周边部位，或步进距离短、速度慢时（图2D、E）；针体滑脱现象多见于针体裹挟现象、结节顶推现象、快速进针、消融中或咳嗽时（图2B、C）；肺结节坠积现象多见于实性、较大或位于肺周边部位肺结节，坠积距离与体位有关，亦与时间有关（即时坠积，延时坠积）；结节径向形变现象见于径向调针结节，结节形变主要与结节大小、密度、部位、肺部基础性疾病，以及径向受力大小相关；结节掩蔽现象多发生在小结节、mGGN、pGGN或肺（组织或血液）坠积部位，肺出血、针伪影或结节推顶、形变亦可出现掩蔽现象。

目前，上述若干现象鲜有文献报道，其产生原因、机制、临床意义，以及术前预判、术中防范和术中处理等亟待探索。

综上所述，应用挂线法辅助肺结节穿刺可提高穿刺成功率和降低并发症。应注意并处理术中可能出现并影响穿刺结果的现象。但本研究样本量小，属于单中心、回顾性非对照研究，期待更多深入研究。

利益冲突声明：

所有作者均声明不存在利益冲突。