周圍型肺結節通常是指位于肺外 1/3 的病變,確定診斷最常用方法是計算機斷層掃描引導下經皮肺穿刺活檢或經支氣管肺穿刺活檢。導航技術有助于提高穿刺的陽性率、降低并發癥發生率,縮短診斷時間,使患者獲得及時有效的治療。
引用本文: 劉寶東. 周圍型肺結節穿刺的輔助導航技術. 中國胸心血管外科臨床雜志, 2019, 26(8): 815-818. doi: 10.7507/1007-4848.20181102 復制
臨床上,凡是經過胸部 X 線片、計算機斷層掃描(CT)、正電子發射型計算機斷層顯像(PET-CT)等檢查不能明確診斷的周圍型肺結節(peripheral pulmonary lesions,PPLs)均可行穿刺活檢。PPLs 的穿刺活檢診斷包括經皮肺穿刺和經支氣管肺穿刺,穿刺的輔助導航技術可能有助于提高穿刺的準確性、降低穿刺并發癥。
1 經皮肺穿刺
1883 年,Leyden 首次對 1 例肺炎患者行肺穿刺針吸活檢做細菌學檢查,3 年后 Menetrier 首次應用肺穿刺針吸活檢診斷肺癌。在 1930~1940 年間,很多學者對穿刺術進行研究,他們通常使用組織切割針,因未能借助 X 線定位引導穿刺,并發癥多,死亡率高和腫瘤種植等原因,使這項技術未能廣泛開展。1966 年 Dahlgren 和 Nordenstrom 介紹了 X 線透視引導下肺穿刺活檢技術。1976 年 Haaga 等首次報道 CT 引導下肺穿刺活檢技術。
2006 年加利福尼亞、佛羅里達、密歇根及紐約的醫保項目門診手術數據庫及住院患者數據庫中有 15 865 例患者接受了 CT 引導下肺穿刺活檢技術,氣胸發生率 15%[95%CI(14,16)],其中 7%[95%CI(6,7.2)]需要放胸腔閉式引流, 1%[95%CI(0.9,1.2)]出血,出血患者中 17.8%[95%CI(12,24)]需要輸血;發生這兩種并發癥需要放置引流管者住院時間明顯延長(P<0.001),并且容易發展成需要機械通氣的呼吸衰竭(P=0.02);高齡、吸煙、有慢性阻塞性肺疾病(COPD)者容易出現并發癥[1]。在一篇 Meta 分析中,粗針活檢(32 篇文章,8 133 次操作)和細針活檢(17 篇文章,4 620 次操作)的匯總并發癥總發生率分別為 38.8%[95%CI(34.3,43.5)]和 24.0%[95%CI(18.2,30.8)],前者顯著高于后者(P<0.01);嚴重并發癥發生率分別為 5.7%[95%CI(4.4,7.4)]和 4.4%[95%CI(2.7,7.0)][2]。
CT 引導下肺穿刺的準確性取決于三個因素:進針點、進針深度和進針角度。進針點可用自制格柵定位標記;進針深度由 CT 機攜帶的軟件進行準確測量;而進針角度,則由穿刺醫生的經驗決定(矢狀面和橫斷面兩個角度)。經驗豐富的 CT 介入醫生都有自己的感覺,比如通過在三維重建 CT 影像上的劃線確定穿刺的角度,進行穿刺;或者利用幾個指頭,測量角度,比照 CT 劃線,進行穿刺;或者術者把握矢狀面穿刺角度,助手站在足側掌控橫斷面穿刺角度。但是對較小或較深的病灶進行穿刺時,需要反復調整進針角度,可造成正常組織的創傷,導致各種并發癥。為此,一些輔助導航技術應運而生。早期的輔助技術是利用機械框架或機械臂,通過看刻度來確定手術器械的位置,稱之為機械式定位器。隨著傳感器和計算機技術的發展,機械定位器逐漸被電子傳感器所代替,通過計算機處理、顯示空間定位數據和醫學影像,逐漸形成了目前的影像導航系統。
1.1 機械定位支架
1906 年英國 Horsley 和 Clarke 研制出立體定向儀,但它僅用于動物實驗研究。41 年后 Spiegel 和 Wycis 發明人類的立體定位儀,并利用腦室造影定位技術,毀損腦深部結構以治療精神病。以后,相繼出現 Leksell、Reichert、Gillingham 和 Mccaul-Fairman 等定位儀。20 世紀 60~70 年代后,由于 CT 和磁共振成像(MRI) 的廣泛應用,大大提高了立體定位支架的準確性和安全性。近年來研制出適合肺部穿刺用立體定位支架,具有多方位、多角度定位作用。
1.2 跟蹤定位系統
跟蹤定位系統的設計原理源自全球定位系統(global positioning system,GPS)。它的設計原理是現代影像技術、立體定向技術與計算機技術(包括無線電和信號學等相關領域)有機結合的成果。但是,如何將計算機引導與醫生的經驗相結合,是一個值得探討的問題。
1.2.1 機械定位系統
機械定位系統是最早應用于臨床的測量手術器械空間位置的方法,從早期的框架式,到現在的機械臂式。框架式需要占用較大的空間,妨礙醫生操作,現在已基本不用。機械臂式定位器可以在手術室內移動,比較靈活。機械臂一般具有 3 個以上自由度,由電腦控制其末端的空間位置和形態。手術器械固定在機械臂的末端,根據機械臂的數學模型,即能夠推算出手術器械的空間位置和形態。目前研發的機械定位系統有印度 Perfint 公司的 ROBIO EX 系統。
1.2.2 光學跟蹤定位系統
光學跟蹤定位系統常用紅外光跟蹤定位系統。
1.2.2.1 紅外線照相機
紅外光探測光學反射球被固定在穿刺針尖端上,使紅外線照相機易于識別。實際應用中至少用 3 個以上光學反射球,以便進行 6 個自由度空間定位。
1.2.2.2 光學反射球
將采集靶點的位置信息并傳給計算機,計算靶點的空間位置,與先前的 CT 圖像疊加。
光學跟蹤定位系統不受電磁干擾,精度能夠達到 1 mm,但是醫生在操作過程中不能阻擋光線傳播的途徑,因此活動空間受到限制。目前研發的光學跟蹤定位系統有奧地利 Interventional System 公司的 iSYS 熒光導航系統、挪威 NeoRad 公司的 SimpliCT 激光導航系統。
1.2.3 電磁跟蹤定位系統
1.2.3.1 磁場發生器
由一個三維線圈構成,在三維空間產生交變振蕩的低頻磁場。磁場發生器大小約為 20 cm×20 cm×20 cm,其可檢測范圍約為 0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm,靠近治療部位,由可調節承重臂支撐。
1.2.3.2 定位傳感器
一般非常小,直徑<0.3 cm,長度<10 cm,固定于穿刺針尖端,通過一根導線將信號傳輸到控制系統,位于電磁場中的 X、Y、Z 軸以及運動時方位信息被磁場探測器捕獲,與先前的 CT 圖像疊加。定位傳感器可以檢測到 5 個或 6 個自由度(degree of freedom,DOF)。
電磁跟蹤定位系統主要有兩點優勢,一是沒有視線遮擋問題,包括人體、醫生和鋪巾等不會影響信號的傳輸;二是傳感器非常小,易于固定在穿刺針上。主要缺點是可能受到周圍磁場的干擾,包括操作器械、成像系統檢查床等,嚴重影響定位的精度和可靠性;其次是需要反復調整場發生器的位置,確保定位傳感器可以被檢測到;再次是定位傳感器需要有線連接;最后,比光學定位略低,一般在 3 mm 左右。目前研發的電磁跟蹤定位系統有美國 GE 公司的 VTI InstaTrak3500 系統、加拿大 NDI Aurora 系統,美國 Veran Medical 的 IG4 系統。
2 經支氣管肺穿刺
包括透視下經支氣管肺活檢術(transbronchial lung biopsy,TBLB)、超細支氣管鏡(外徑 2.8~3.5 mm,ultrathin bronchoscope,UB)、徑向探頭支氣管內超聲(radial probe endobronchial ultrasonography,RP-EBUS)和導航支氣管鏡。
2.1 普通支氣管鏡
透視下(包括 C 型臂 CT)經支氣管肺活檢術是在透視下將支氣管鏡引導到目標位置穿刺,診斷率相對較低。美國胸部內科醫師學院(American College of Chest Physicians,ACCP)指南指出軟性支氣管鏡檢查<2 cm 的病灶總敏感性為 34%,>2 cm 的病灶為 63%[3]。
2.2 徑向探頭支氣管內超聲
徑向探頭氣管內超聲在頻率 20 mHz 時,空間分辨率<1 mm,穿透深度 4~5 cm。2004 年,帶引導鞘的支氣管內超聲(endobronchial ultrasonography with a guide sheath,EBUS-GS)是將引導鞘(guide sheath,GS)用于 RP-EBUS 中,引導鞘固定于 RP-EBUS 中,僅留下遠端的超聲探頭暴露在外,RP-EBUS/GS 作為整體從氣管鏡工作通道進入到目標位置,引導鞘留在原位,抽走 RP-EBUS,置入活檢工具活檢。在一項 Meta 分析中(57 項研究,7 872 個病灶),RP-EBUS 的總加權診斷率 70.6%[95%CI(68,73.1)],病灶>2 cm、有惡性征象、相關支氣管征的診斷率更高;總并發癥發生率 2.8%[4]。另一項 Meta 分析中(16 項研究,n=1 420),RP-EBUS 對周圍型肺癌的診斷特異性為 100%,靈敏度為 73%,并發癥發生率在 0~7.4% 之間,其中氣胸發生率 1.0%,需要胸腔引流 0.4%,沒有因出血需要處理的病例,也沒有死亡報道[5]。
2.3 導航支氣管鏡
導航支氣管鏡包括虛擬支氣管鏡導航(virtual bronchoscopic navigation,VBN)和電磁導航支氣管鏡(electromagnetic navigation bronchoscopy,ENB),是一種基于 CT 的新型虛擬成像技術,建立虛擬支氣管路徑,同時聯合 X 線透視或 RP-EBUS 等將支氣管鏡引導到目標病灶提高活檢的準確性、降低并發癥發生率。
2.3.1 VBN
VBN 包括 LungPoint?系統(Broncus Technologies 公司,美國)和 Directpath?系統(Olympus 公司,日本)。小樣本臨床研究結果顯示,在惡性腫瘤高發人群中 LungPoint?系統的診斷率達 77%~80%,且并發癥發生率低[6-7]。在日本對<3 cm PPLs 進行了隨機對照多中心臨床研究,發現 VBN 組(Directpath?系統)的診斷率高于非 VBN 組(RP-EBUS/GS)[8-9]。最近的一篇文獻綜述報道 VBN 的總診斷率為 73.8%,對<2 cm 的病灶為 67.4%,并發癥發生率低于 1%[10]。VBN 也有其局限性,不能對支氣管鏡進行實時引導,不能證實支氣管鏡是否到達病灶,有可能不會提高穿刺的敏感性,需結合透視、CT 或 EBUS 來證實。
2.3.2 ENB
2000 年 ENB 問世,其兼有 VBN 和傳統纖維支氣管鏡的特點,可以準確到達常規支氣管鏡無法到達的肺部周圍肺野進行活檢,可以提高活檢的成功率,降低假陽性發生率,減輕對肺組織的損傷,國內于 2011 年開始在臨床上應用。操作前通過獲取 CT 數據形成 VB 圖像,并在支氣管樹及病灶中心做標記,然后讓患者躺于電磁板上,胸前貼 3 個傳感器,再將傳感器探頭通過導管經支氣管鏡通道置入患者支氣管腔內進行校準,由軟件自動生成到達目標病灶的導航線路,然后通過調節導管使遠端探頭做 360° 運動,沿導航路徑行進,傳感器探頭有實時定位功能,引導支氣管鏡到達目標病灶后固定導管,退出導絲與探頭后對病灶進行取樣。在美國,目前有以下兩種商用的 ENB 系統,即:superDimension i-LogicTM(美敦力公司,美國)和 SPinSystemTM(Veran 醫療技術公司,美國)。Folch 等[11]收集了世界 75 個臨床中心的數據指出,經 ENB 肺穿刺的診斷率為 38.5%~94.0%,可能與技術水平、儀器設備有關。ENB 不能對支氣管鏡進行實時引導,設備昂貴、操作難度高。
2.3.3 經肺實質結節隧道(bronchoscopic transparenchymal nodule access,BTNA)[12 -14 ]
對于不存在引導通道的病灶,可以開展 BTNA[12-14]。在一項 Meta 分析(39 項研究,n=3 052)中,對 PPLs 進行診斷評估時,使用導航支氣管鏡技術,包括超細支氣管鏡聯合 RP-EBUS/GS、ENB、VBN 可增加支氣管鏡的診斷價值,合并后的診斷率 70%,其中,以 EBUS-GS 效果稍優(73.2%),與單純 RP-EBUS(71%)和 VBN(72%)類似,但高于 ENB(67%)。氣胸發生率 1.5%,需要胸腔插管的氣胸風險為 0.6%,明顯低于經皮肺穿刺活檢技術[15]。ENB 可在 VBN、EBUS-GS 檢查不能定位病灶時考慮使用。ENB 與 RP-EBUS 可以互補,但是既費錢又費力。
一般來說,位于內 2/3 區域、 >2 cm 的病灶經支氣管鏡活檢相對容易成功,<1 cm、透視不能顯示的外周病灶則較適合經皮肺穿刺活檢。從 7 345 項研究記錄中,9 篇選擇經支氣管鏡活檢和 15 篇選擇經皮肺穿刺活檢診斷率分別為 75%[95%CI(69,80)]和 93%[95%CI(90,96)],<2 cm 的病灶,經皮肺穿刺活檢診斷率為 92%[95%CI(88,95)],優于經支氣管鏡活檢的 66%[95%CI(55,76)];而對>2 cm,但<3 cm 的病灶,使用經支氣管鏡活檢的診斷率提高到 81%[95%CI(75,85)],且經皮肺穿刺活檢的并發癥高[16]。在另一項系統回顧和 Meta 分析中,31 篇關于經 RP-EBUS 肺穿刺活檢的敏感性是 0.69[95%CI(0.67,0.71)],14 篇選擇經皮肺穿刺活檢的敏感性為 0.94[95%CI(0.94,0.95)],RP-EBUS 肺穿刺活檢的并發癥發生率低于經皮肺穿刺活檢,嚴重出血發生率分別為 0.32%(32/11 234)和 0.087%(2/2 284),需要引流的氣胸發生率分別為 1.09%(127/11 697)和 0.48%(11/2 284)[17]。因此,RP-EBUS/GS、ENB、VBN/UB 較 TBLB 有更高的敏感性,但是比經皮肺穿刺活檢敏感性低;導航氣管鏡最大優點是并發癥少。
總之,經皮肺穿刺活檢得敏感性達 90% 以上,但并發癥發生率也高;經支氣管鏡肺活檢敏感性低,并發癥發生率也低。隨著人工智能技術的進步,虛擬現實技術、增強現實等技術將逐步應用于 PPLs 穿刺的輔助導航上。
臨床上,凡是經過胸部 X 線片、計算機斷層掃描(CT)、正電子發射型計算機斷層顯像(PET-CT)等檢查不能明確診斷的周圍型肺結節(peripheral pulmonary lesions,PPLs)均可行穿刺活檢。PPLs 的穿刺活檢診斷包括經皮肺穿刺和經支氣管肺穿刺,穿刺的輔助導航技術可能有助于提高穿刺的準確性、降低穿刺并發癥。
1 經皮肺穿刺
1883 年,Leyden 首次對 1 例肺炎患者行肺穿刺針吸活檢做細菌學檢查,3 年后 Menetrier 首次應用肺穿刺針吸活檢診斷肺癌。在 1930~1940 年間,很多學者對穿刺術進行研究,他們通常使用組織切割針,因未能借助 X 線定位引導穿刺,并發癥多,死亡率高和腫瘤種植等原因,使這項技術未能廣泛開展。1966 年 Dahlgren 和 Nordenstrom 介紹了 X 線透視引導下肺穿刺活檢技術。1976 年 Haaga 等首次報道 CT 引導下肺穿刺活檢技術。
2006 年加利福尼亞、佛羅里達、密歇根及紐約的醫保項目門診手術數據庫及住院患者數據庫中有 15 865 例患者接受了 CT 引導下肺穿刺活檢技術,氣胸發生率 15%[95%CI(14,16)],其中 7%[95%CI(6,7.2)]需要放胸腔閉式引流, 1%[95%CI(0.9,1.2)]出血,出血患者中 17.8%[95%CI(12,24)]需要輸血;發生這兩種并發癥需要放置引流管者住院時間明顯延長(P<0.001),并且容易發展成需要機械通氣的呼吸衰竭(P=0.02);高齡、吸煙、有慢性阻塞性肺疾病(COPD)者容易出現并發癥[1]。在一篇 Meta 分析中,粗針活檢(32 篇文章,8 133 次操作)和細針活檢(17 篇文章,4 620 次操作)的匯總并發癥總發生率分別為 38.8%[95%CI(34.3,43.5)]和 24.0%[95%CI(18.2,30.8)],前者顯著高于后者(P<0.01);嚴重并發癥發生率分別為 5.7%[95%CI(4.4,7.4)]和 4.4%[95%CI(2.7,7.0)][2]。
CT 引導下肺穿刺的準確性取決于三個因素:進針點、進針深度和進針角度。進針點可用自制格柵定位標記;進針深度由 CT 機攜帶的軟件進行準確測量;而進針角度,則由穿刺醫生的經驗決定(矢狀面和橫斷面兩個角度)。經驗豐富的 CT 介入醫生都有自己的感覺,比如通過在三維重建 CT 影像上的劃線確定穿刺的角度,進行穿刺;或者利用幾個指頭,測量角度,比照 CT 劃線,進行穿刺;或者術者把握矢狀面穿刺角度,助手站在足側掌控橫斷面穿刺角度。但是對較小或較深的病灶進行穿刺時,需要反復調整進針角度,可造成正常組織的創傷,導致各種并發癥。為此,一些輔助導航技術應運而生。早期的輔助技術是利用機械框架或機械臂,通過看刻度來確定手術器械的位置,稱之為機械式定位器。隨著傳感器和計算機技術的發展,機械定位器逐漸被電子傳感器所代替,通過計算機處理、顯示空間定位數據和醫學影像,逐漸形成了目前的影像導航系統。
1.1 機械定位支架
1906 年英國 Horsley 和 Clarke 研制出立體定向儀,但它僅用于動物實驗研究。41 年后 Spiegel 和 Wycis 發明人類的立體定位儀,并利用腦室造影定位技術,毀損腦深部結構以治療精神病。以后,相繼出現 Leksell、Reichert、Gillingham 和 Mccaul-Fairman 等定位儀。20 世紀 60~70 年代后,由于 CT 和磁共振成像(MRI) 的廣泛應用,大大提高了立體定位支架的準確性和安全性。近年來研制出適合肺部穿刺用立體定位支架,具有多方位、多角度定位作用。
1.2 跟蹤定位系統
跟蹤定位系統的設計原理源自全球定位系統(global positioning system,GPS)。它的設計原理是現代影像技術、立體定向技術與計算機技術(包括無線電和信號學等相關領域)有機結合的成果。但是,如何將計算機引導與醫生的經驗相結合,是一個值得探討的問題。
1.2.1 機械定位系統
機械定位系統是最早應用于臨床的測量手術器械空間位置的方法,從早期的框架式,到現在的機械臂式。框架式需要占用較大的空間,妨礙醫生操作,現在已基本不用。機械臂式定位器可以在手術室內移動,比較靈活。機械臂一般具有 3 個以上自由度,由電腦控制其末端的空間位置和形態。手術器械固定在機械臂的末端,根據機械臂的數學模型,即能夠推算出手術器械的空間位置和形態。目前研發的機械定位系統有印度 Perfint 公司的 ROBIO EX 系統。
1.2.2 光學跟蹤定位系統
光學跟蹤定位系統常用紅外光跟蹤定位系統。
1.2.2.1 紅外線照相機
紅外光探測光學反射球被固定在穿刺針尖端上,使紅外線照相機易于識別。實際應用中至少用 3 個以上光學反射球,以便進行 6 個自由度空間定位。
1.2.2.2 光學反射球
將采集靶點的位置信息并傳給計算機,計算靶點的空間位置,與先前的 CT 圖像疊加。
光學跟蹤定位系統不受電磁干擾,精度能夠達到 1 mm,但是醫生在操作過程中不能阻擋光線傳播的途徑,因此活動空間受到限制。目前研發的光學跟蹤定位系統有奧地利 Interventional System 公司的 iSYS 熒光導航系統、挪威 NeoRad 公司的 SimpliCT 激光導航系統。
1.2.3 電磁跟蹤定位系統
1.2.3.1 磁場發生器
由一個三維線圈構成,在三維空間產生交變振蕩的低頻磁場。磁場發生器大小約為 20 cm×20 cm×20 cm,其可檢測范圍約為 0.5 cm×0.5 cm×0.5 cm,靠近治療部位,由可調節承重臂支撐。
1.2.3.2 定位傳感器
一般非常小,直徑<0.3 cm,長度<10 cm,固定于穿刺針尖端,通過一根導線將信號傳輸到控制系統,位于電磁場中的 X、Y、Z 軸以及運動時方位信息被磁場探測器捕獲,與先前的 CT 圖像疊加。定位傳感器可以檢測到 5 個或 6 個自由度(degree of freedom,DOF)。
電磁跟蹤定位系統主要有兩點優勢,一是沒有視線遮擋問題,包括人體、醫生和鋪巾等不會影響信號的傳輸;二是傳感器非常小,易于固定在穿刺針上。主要缺點是可能受到周圍磁場的干擾,包括操作器械、成像系統檢查床等,嚴重影響定位的精度和可靠性;其次是需要反復調整場發生器的位置,確保定位傳感器可以被檢測到;再次是定位傳感器需要有線連接;最后,比光學定位略低,一般在 3 mm 左右。目前研發的電磁跟蹤定位系統有美國 GE 公司的 VTI InstaTrak3500 系統、加拿大 NDI Aurora 系統,美國 Veran Medical 的 IG4 系統。
2 經支氣管肺穿刺
包括透視下經支氣管肺活檢術(transbronchial lung biopsy,TBLB)、超細支氣管鏡(外徑 2.8~3.5 mm,ultrathin bronchoscope,UB)、徑向探頭支氣管內超聲(radial probe endobronchial ultrasonography,RP-EBUS)和導航支氣管鏡。
2.1 普通支氣管鏡
透視下(包括 C 型臂 CT)經支氣管肺活檢術是在透視下將支氣管鏡引導到目標位置穿刺,診斷率相對較低。美國胸部內科醫師學院(American College of Chest Physicians,ACCP)指南指出軟性支氣管鏡檢查<2 cm 的病灶總敏感性為 34%,>2 cm 的病灶為 63%[3]。
2.2 徑向探頭支氣管內超聲
徑向探頭氣管內超聲在頻率 20 mHz 時,空間分辨率<1 mm,穿透深度 4~5 cm。2004 年,帶引導鞘的支氣管內超聲(endobronchial ultrasonography with a guide sheath,EBUS-GS)是將引導鞘(guide sheath,GS)用于 RP-EBUS 中,引導鞘固定于 RP-EBUS 中,僅留下遠端的超聲探頭暴露在外,RP-EBUS/GS 作為整體從氣管鏡工作通道進入到目標位置,引導鞘留在原位,抽走 RP-EBUS,置入活檢工具活檢。在一項 Meta 分析中(57 項研究,7 872 個病灶),RP-EBUS 的總加權診斷率 70.6%[95%CI(68,73.1)],病灶>2 cm、有惡性征象、相關支氣管征的診斷率更高;總并發癥發生率 2.8%[4]。另一項 Meta 分析中(16 項研究,n=1 420),RP-EBUS 對周圍型肺癌的診斷特異性為 100%,靈敏度為 73%,并發癥發生率在 0~7.4% 之間,其中氣胸發生率 1.0%,需要胸腔引流 0.4%,沒有因出血需要處理的病例,也沒有死亡報道[5]。
2.3 導航支氣管鏡
導航支氣管鏡包括虛擬支氣管鏡導航(virtual bronchoscopic navigation,VBN)和電磁導航支氣管鏡(electromagnetic navigation bronchoscopy,ENB),是一種基于 CT 的新型虛擬成像技術,建立虛擬支氣管路徑,同時聯合 X 線透視或 RP-EBUS 等將支氣管鏡引導到目標病灶提高活檢的準確性、降低并發癥發生率。
2.3.1 VBN
VBN 包括 LungPoint?系統(Broncus Technologies 公司,美國)和 Directpath?系統(Olympus 公司,日本)。小樣本臨床研究結果顯示,在惡性腫瘤高發人群中 LungPoint?系統的診斷率達 77%~80%,且并發癥發生率低[6-7]。在日本對<3 cm PPLs 進行了隨機對照多中心臨床研究,發現 VBN 組(Directpath?系統)的診斷率高于非 VBN 組(RP-EBUS/GS)[8-9]。最近的一篇文獻綜述報道 VBN 的總診斷率為 73.8%,對<2 cm 的病灶為 67.4%,并發癥發生率低于 1%[10]。VBN 也有其局限性,不能對支氣管鏡進行實時引導,不能證實支氣管鏡是否到達病灶,有可能不會提高穿刺的敏感性,需結合透視、CT 或 EBUS 來證實。
2.3.2 ENB
2000 年 ENB 問世,其兼有 VBN 和傳統纖維支氣管鏡的特點,可以準確到達常規支氣管鏡無法到達的肺部周圍肺野進行活檢,可以提高活檢的成功率,降低假陽性發生率,減輕對肺組織的損傷,國內于 2011 年開始在臨床上應用。操作前通過獲取 CT 數據形成 VB 圖像,并在支氣管樹及病灶中心做標記,然后讓患者躺于電磁板上,胸前貼 3 個傳感器,再將傳感器探頭通過導管經支氣管鏡通道置入患者支氣管腔內進行校準,由軟件自動生成到達目標病灶的導航線路,然后通過調節導管使遠端探頭做 360° 運動,沿導航路徑行進,傳感器探頭有實時定位功能,引導支氣管鏡到達目標病灶后固定導管,退出導絲與探頭后對病灶進行取樣。在美國,目前有以下兩種商用的 ENB 系統,即:superDimension i-LogicTM(美敦力公司,美國)和 SPinSystemTM(Veran 醫療技術公司,美國)。Folch 等[11]收集了世界 75 個臨床中心的數據指出,經 ENB 肺穿刺的診斷率為 38.5%~94.0%,可能與技術水平、儀器設備有關。ENB 不能對支氣管鏡進行實時引導,設備昂貴、操作難度高。
2.3.3 經肺實質結節隧道(bronchoscopic transparenchymal nodule access,BTNA)[12 -14 ]
對于不存在引導通道的病灶,可以開展 BTNA[12-14]。在一項 Meta 分析(39 項研究,n=3 052)中,對 PPLs 進行診斷評估時,使用導航支氣管鏡技術,包括超細支氣管鏡聯合 RP-EBUS/GS、ENB、VBN 可增加支氣管鏡的診斷價值,合并后的診斷率 70%,其中,以 EBUS-GS 效果稍優(73.2%),與單純 RP-EBUS(71%)和 VBN(72%)類似,但高于 ENB(67%)。氣胸發生率 1.5%,需要胸腔插管的氣胸風險為 0.6%,明顯低于經皮肺穿刺活檢技術[15]。ENB 可在 VBN、EBUS-GS 檢查不能定位病灶時考慮使用。ENB 與 RP-EBUS 可以互補,但是既費錢又費力。
一般來說,位于內 2/3 區域、 >2 cm 的病灶經支氣管鏡活檢相對容易成功,<1 cm、透視不能顯示的外周病灶則較適合經皮肺穿刺活檢。從 7 345 項研究記錄中,9 篇選擇經支氣管鏡活檢和 15 篇選擇經皮肺穿刺活檢診斷率分別為 75%[95%CI(69,80)]和 93%[95%CI(90,96)],<2 cm 的病灶,經皮肺穿刺活檢診斷率為 92%[95%CI(88,95)],優于經支氣管鏡活檢的 66%[95%CI(55,76)];而對>2 cm,但<3 cm 的病灶,使用經支氣管鏡活檢的診斷率提高到 81%[95%CI(75,85)],且經皮肺穿刺活檢的并發癥高[16]。在另一項系統回顧和 Meta 分析中,31 篇關于經 RP-EBUS 肺穿刺活檢的敏感性是 0.69[95%CI(0.67,0.71)],14 篇選擇經皮肺穿刺活檢的敏感性為 0.94[95%CI(0.94,0.95)],RP-EBUS 肺穿刺活檢的并發癥發生率低于經皮肺穿刺活檢,嚴重出血發生率分別為 0.32%(32/11 234)和 0.087%(2/2 284),需要引流的氣胸發生率分別為 1.09%(127/11 697)和 0.48%(11/2 284)[17]。因此,RP-EBUS/GS、ENB、VBN/UB 較 TBLB 有更高的敏感性,但是比經皮肺穿刺活檢敏感性低;導航氣管鏡最大優點是并發癥少。
總之,經皮肺穿刺活檢得敏感性達 90% 以上,但并發癥發生率也高;經支氣管鏡肺活檢敏感性低,并發癥發生率也低。隨著人工智能技術的進步,虛擬現實技術、增強現實等技術將逐步應用于 PPLs 穿刺的輔助導航上。