超细支气管镜、DP电子导航、GS外周超声小探头、玫瑰系统联合评价外周（1/3）肺感染性病灶的价值

李雅洁，谢巍，张鹏，薛艳超，冯靖，曹洁



超细支气管镜、DP电子导航、GS外周超声小探头、玫瑰系统联合评价外周（1/3）肺感染性病灶的价值

李雅洁，谢巍，张鹏，薛艳超，冯靖△，曹洁△

摘要：目的评价超细支气管镜、Direct Path电子导航系统、Guide sheath（GS）外周超声小探头K201/K203系统、快速现场评价（玫瑰系统，ROSE）即四加技术（UNRE）引导下肺活检对外周（1/3）肺感染性病灶的诊断价值及安全性。方法连续纳入2014年4月1日—2015年3月31日在天津医科大学总医院就诊的胸部CT发现外周（1/3）肺感染性病变的患者共97例，将其随机分为四加技术组49例及非四加技术组48例，分别行四加技术或非四加技术引导下的经支气管肺活检（TBLB），分别比较四加技术组及非四加技术组的诊断率、安全性以及不同感染程度患者肺泡灌洗液肺泡巨噬细胞自发荧光强度的差异。结果四加技术组诊断率明显高于非四加技术组（81.63% vs 56.25%，χ2=7.313，P < 0.01），病灶包含支气管征亚组四加技术诊断率高于非四加技术组。所有患者均仅在活检时见少许出血，无咯血、气胸等并发症发生。处于不同感染状态的患者，其肺泡灌洗液肺泡巨噬细胞自发荧光强度亦不相同。结论四加技术引导下肺活检诊断率高、并发症少，选择合适的病例能够提高诊断率，肺泡灌洗液肺泡巨噬细胞自发荧光强度对外周（1/3）肺感染性病变的严重程度有提示作用。

关键词：超细支气管镜；导航支气管镜；外周超声小探头；快速现场评价（玫瑰系统）；肺部感染；外周肺病变；自发荧光；四加技术

呼吸道感染是呼吸科医师永恒的话题，不仅因其是最常见、最多发的感染性疾病，还因为其是呼吸科为数不多的可治愈性疾病之一。外周（1/3）肺感染性病灶指在CT影像上处于距离肺门外侧1/3椭圆区域[1]，且被肺实质包绕，但在支气管镜下未发现气道内的病变、外压、黏膜下的肿物或支气管的狭窄、炎症及出血的一类感染性病变[2]。鉴于其特殊的位置，某些情况下其与肿瘤性病变常常难以区分，且当对其行经验性治疗效果不佳时，常需取得呼吸系统的标本来明确病变的病因。感染性疾病的发病离不开致病微生物，通过支气管镜准确到达病变部位进行致病微生物的采集尤为重要。近年来一些辅助技术被推广应用于外周肺病变（PPLs）的诊断[3]，但罕有将其联合应用于外周（1/3）肺感染性病灶诊断的报道。本研究旨在探讨联合超细支气管镜、Direct Path （DP）电子导航系统、Guide sheath（GS）外周超声小探头K201/K203系统（EBUS-GS）、快速现场评价（玫瑰系统，ROSE）的四加技术（UNRE）诊断外周（1/3）肺感染性（除外结核病、真菌感染等）病灶的价值及安全性。

1　对象与方法

1.1对象连续纳入2014年4月1日—2015年3月31日就诊于天津医科大学总医院，胸部螺旋CT显示为外周（1/3）肺病变，年满14周岁的患者，根据患者就诊顺序进行编号，编号为奇数的患者行四加技术引导下经支气管镜肺活检（TBLB），即UNRE组，编号为偶数患者，再进行随机编号，并将编号除以3，余数为0者行ROSE加超细支气管镜检查，余数为1者行ROSE加DP电子导航系统检查，余数为2者行ROSE加EBUS-GS检查，此3组称为非四加技术（NUNRE）组，行非四加技术引导下的TBLB。术前完善心电图、出凝血时间、血常规、人免疫缺陷病毒（HIV）、梅毒、肝炎标志物等检查，确认无相关禁忌证。本研究获得天津医科大学总医院伦理委员会批准，所有患者均于术前签署知情同意书。排除标准：（1）常规气管镜下出现如下病变之一，包括气道内的病变、外压、狭窄或支气管的出血。（2）高度怀疑或组织病理证实为非感染性病变（肿瘤性病变、结节病、韦格肉芽肿、瘢痕、间质性肺疾病等）、结核病、真菌感染等。（3）有肺脏外科手术病史者。（4）有严重的结构性肺病、心脑血管疾病等因其他原因不能耐受者。共有97例患者入选了本次研究，其中UN⁃RE组49例，NUNRE组48例，2组患者性别、年龄差异均无统计学意义，根据CURB-65评分，将所有患者评为低危、中危及高危，2组患者CURB-65评分情况比较差异无统计学意义，见表1。NUNRE组行ROSE加超细支气管镜检查者16例，行ROSE加DP电子导航系统检查者16例，行ROSE 加EBUS-GS检查者16例。

1.2设备64排螺旋CT（GEmedical SysteLightSpeed VCT）；迪夫快速细胞染色液AB液（珠海贝索生物技术有限公司）；医用低速离心机（B40，白洋离心机厂）；细胞涂片离心机（TXD3，湖南长沙湘仪离心机仪器有限公司）；药用振荡器（WZR-D951，苏州市东吴医用电子仪器厂）；活检钳（JHYFB-18-105-O-O-A1，常州市久虹医疗器械有限公司）；常规支气管镜（外径5.5mm，BF-F260）；超细支气管镜（外径4mm，BF-P-260F），虚拟支气管镜导航软件（DirectPath V1.02，Cybernet Systems），内镜超声系统（MAJ-935），外部直径为1.4mm的20mHz腔内超声探头（UM-S20-17S）和引导鞘套装（K201/K203），显微镜（CX31），倒置荧光相差显微镜（CKX41），均购自奥林巴斯公司。

Tab.1　Characteristics of patients in UNRE group and NUNRE group表1　四加技术组与非四加技术组患者的一般情况

1.3术前准备

1.3.1DP电子导航准备患者取仰卧位；高分辨率CT （HRCT）扫描，轴向，电压120 kV，螺距1mm，扫描层面厚度5.0mm，层间距5.0mm。扫描时要求肺为最大充气量（吸一口气然后屏住呼吸）。放射科医师将扫描数据传送至Direct⁃Path系统，后者可以自动读入数据并自动重建三维支气管树。在支气管检查之前或之中，通过在CT图像上放置一个三维球形标记来确定目标病变的位置，一旦目标对象被确定，软件会计算出通过气道到达病灶的路径。

1.3.2患者准备术前6h禁食禁水，确保7 d内无使用抗凝血药物记录，监测血压、心电图，签署知情同意书，雾化吸入2%利多卡因5mL。

1.4术中操作患者取仰卧位，鼻导管吸氧，术中监测心率、血压、血氧。采用超细支气管镜经鼻插入，根据DP电子导航引导到达病灶所在部位或者最接近病灶的部位，同时助手将超声探头插入引导鞘内，然后沿活检孔道将两者送入检查部位，直至术者感觉有明显阻力时开始超声扫描，同时缓慢、匀速将超声探头往外抽出，随时观察超声图像的变化，出现病灶图像时估测探头从刚开始扫描到出现病灶图像过程中的移动距离，并在相邻的细支气管行超声检查以争取采集到病灶最佳的超声图像，同时明确探头与病灶的位置关系，之后固定引导鞘管。随后抽出超声探头，沿活检孔道插入活检钳行肺活检，活检组织滚片至一张载玻片，将此载玻片依次放入迪夫快速细胞染色液A、B液中，随后由2名经验丰富的细胞学医师显微镜观察细胞成分及形态变化。在检查过程中如超声图像显示未见明显异常，则按常规方法采取盲检法，并按上述方法行ROSE检查。如ROSE示感染性病变，则在发现ROSE异常后再活检4～5块即终止操作，如ROSE不具有诊断性，则从不同位置取样以期获得具有诊断性的样本。收集滚片后其余活检组织送检病理学检查。最后，将引导鞘管抽出，在目标或接近目标的亚段支气管行支气管肺泡灌洗，将支气管镜固定在目标亚段支气管后，经支气管镜灌入100mL室温生理盐水，分3～5次灌入，每次灌入生理盐水后，负压吸引进行回吸收，每次不小于灌入量的5%，回吸收10mL（至少5mL）用于后续检查。

1.5肺泡灌洗液中肺泡巨噬细胞自发荧光的图像采集与处理灌洗液取出后立即用单层纱布滤除黏液，然后将其用吸管吸取5mL至滴管中，采用1 200 r/min离心10min后，弃去上清液，使剩余的细胞团充分震荡20 s，即刻用细胞涂片离心机做细胞涂片，细胞涂片后呈圆形，吹干后将其置于倒置荧光相差显微镜下，采用340～370 nm紫外激发滤片，＞420 nm阻断滤片，暗室，恒温，使用S-gauge软件采用相同的曝光时间、增益、变焦、光圈等值，关闭自动白平衡，采取圆形细胞涂片6点方向最下端的细胞荧光图像，然后立即将细胞涂片进行改良瑞氏染色，再次将其置于倒置荧光相差显微镜下，在相同位置采取图像，与上一图像一一对应，以区分肺泡巨噬细胞与其他细胞的自发荧光。随后用Image-Pro Plus 6.0软件测量巨噬细胞荧光强度，分别比较不同CURB65评分亚组的患者肺泡巨噬细胞自发荧光强度，以及血C反应蛋白（CRP）正常与异常患者的肺泡巨噬细胞自发荧光强度（血CRP正常标准：＜8.0mg/L）。

1.6病理结果判定如活检后ROSE未能获得细胞病理结果、病理学未能明确诊断，则根据患者的要求，采取CT引导下经皮肺穿刺活检术、手术或治疗后随访6个月。所有患者的活检组织均由2位经验丰富的病理科医师判定，如结果不一致则交由第3位病理科医师共同讨论决定。

1.7统计学方法使用SPSS 17.0软件包进行统计分析，符合正态分布计量资料以±s表示，2组间比较采用t检验，多组间比较采用单因素方差分析（ANOVA），组间多重比较采用Bonferroni法，计数资料采用χ2检验。检验水准双侧α= 0.05。

2　结果

2.1患者诊断结果97例患者中肺炎63例，肺脓肿8例，感染伴机化21例，慢性炎症所致肺不张5例，见表2。97例中有67例经四加技术或非四加技术诊断明确，余30例患者中11例行CT引导下经皮肺穿刺活检术，2例行手术切除，17例经治疗后随访至病灶吸收。

Tab.2　The diagnosis of UNRE group and NUNRE group表2　UNRE组与NUNRE组患者诊断结果　（例）

2.2四加技术组及非四加技术组各自诊断率结果四加技术组49例，四加技术明确诊断40例，诊断率为81.63%；非四加技术组48例，非四加技术明确诊断27例，诊断率为56.25%，四加技术组诊断率高于非四加技术组，差异有统计学意义（χ2=7.313，P < 0.01）。在支气管征阳性亚组中，四加技术组诊断率高于非四加技术组（P < 0.05），见表3。

Tab.3　Diagnostic yield according to different parameters in UNRE group and NUNRE group表3　四加技术及非四加技术组不同参数的诊断率

2.3肺泡灌洗液肺泡巨噬细胞自发荧光强度变化结果97例患者中，中危及高危组自发荧光强度均低于低危组（均P < 0.05），中危组与高危组自发荧光强度差异无统计学意义（P＞0.05）。97例患者中，CRP异常组自发荧光强度低于CRP正常组（P < 0.05），见表4。

Tab.4　Changes of autofluorescence intensity of alveolarmacrophage in different groups of patients表4　不同分组患者肺泡巨噬细胞自发荧光强度的变化（±s）

Tab.4　Changes of autofluorescence intensity of alveolarmacrophage in different groups of patients表4　不同分组患者肺泡巨噬细胞自发荧光强度的变化（±s）

＊P<0.05，＊＊P<0.01；a与低危组比较，P<0.05

n n CURB-65评分低危组中危组高危组F自发荧光强度（10 D/area）0.166 2±0.149 7 0.109 9±0.697 3 -2.391＊59 26 12自发荧光强度（10 D/area）0.173 5±0.144 2 0.101 0±0.026 9a0.056 3±0.007 8a7.289＊＊组别CRP正常组CRP异常组-t 32 65 -

2.4外周（1/3）肺感染性病变CURB 65评分低危患者与高危患者行四加技术检查的结果（1）CT。低危患者CT示右下叶基底段实变及磨玻璃密度影，高危患者CT示右肺下叶后基底段软组织影（箭头示）。（2）超细支气管镜。低危及高危患者超细支气管镜均示右下叶基底段管腔通畅。（3）DP电子导航系统。软件模拟出的虚拟支气管镜到达病灶部位（圆球所示）。（4）EBUS-GS。低危患者EBUS-GS可见导管径向暴风雪征。高危患者EBUS-GS可见导管径向不规则回声。（5）ROSE。低危患者ROSE示较多中性粒细胞浸润。高危患者ROSE示大量中性粒细胞浸润；上皮细胞增生、退化、变性、坏死、甚至形成“核丝”；伴背景无结构坏死物或嗜酸性黏液；淋巴细胞、组织细胞和其他炎症细胞混杂并存。（6）倒置荧光相差显微镜。低危患者肺泡灌洗液巨噬细胞自发荧光强度较高危患者高。见图1、2。

A：CT；B：超细支气管镜；C：Direct Path电子导航系统；D：Guide sheath（GS）外周超声小探头K201/K203系统；E：快速现场评价（改良瑞氏染色，×200）；F：倒置荧光相差显微镜（×400）；图2同Fig.1　Manifestation of UNRE located in the peripheral third of the lung field in a patient with low risk bacterial infection图1　外周（1/3）肺感染性病变低危患者行四加技术检查的结果

Fig.2　Manifestation of UNRE located in the peripheral third of the lung field in a patient withhigh risk bacterial infection图2　外周（1/3）肺感染性病变高危患者行四加技术检查的结果

2.5并发症患者均能很好耐受操作，无一例出现气胸、大咯血等并发症。

3　讨论

研究表明，超细支气管镜是诊断PPLs的基础[4]，因其可以在直视及DP电子导航系统导航下到达6～ 8级支气管，而常规支气管镜只能到达4级支气管。支气管镜需要医师根据术前CT呈现的二维轴向图像建立起三维视野，然后选择通往病变的路径。然而这种选择在亚段支气管水平往往是不准确的，为了解决这个问题，DP电子导航支气管镜被引入临床。DP电子导航系统是一种将到达外周病变的支气管路径虚拟成支气管图像，并指导气管镜操作的方法。Asano等[2]发现DP电子导航系统联合超细支气管镜对良性病变的诊断率为71.4%，但两者联合并不能提高其诊断率，其原因可能在于DP电子导航系统缺乏实时的引导，在支气管分叉处，支气管镜轻易一次拐入与病灶临近的支气管，即可导致支气管镜不能到达病灶部位。为了确保气管镜准确到达病变部位，有必要将DP电子导航系统与另外一种技术EBUS-GS结合。一项随机临床试验报道DP电子导航系统与EBUS-GS联合使用可以提高诊断率，并缩短到达活检部位的时间及总体检查的时间[5]。Asano等[6]也发现联合电子导航及外周超声小探头时，电子导航联合外周超声小探头组比单独外周超声小探头组诊断率高。Asano等[7]还发现联合超细支气管镜、EBUS-GS及DP电子导航系统对PPLs的诊断率为84.4%。虽然借助超细支气管镜可以到达更周围的部位，但其获取的病理组织却很少，因此，提高活检次数及提升细胞标本的有效使用就显得尤为重要。冯靖等[8]提出快速现场微生物学评价（microbiological ROSE,M-ROSE）的优势主要体现在微生物形态学和中性粒细胞、巨噬细胞或淋巴细胞吞噬细菌两大方面，更为重要的是，它可以提供明确的细胞学背景，感染性疾病的细胞学背景如坏死、中性粒细胞及淋巴细胞的大量浸润，与非感染性疾病如哮喘的嗜酸性粒细胞为主的细胞学背景存在明显差异，而慢性支气管炎的杯状细胞大量增生提示患者气道的高分泌性。研究表明，径向超声联合ROSE检查能缩短患者的支气管镜检查操作时间，此外，其也可减少支气管镜操作的并发症，并通过现场反馈来提高支气管镜检查的诊断性能[9]。本研究表明四加技术组的诊断率明显高于非四加技术组，其可能是电子导航系统能够引导超细支气管镜到达外周病灶，而EBUS-GS则能确认超细支气管镜是否到达目标病灶，TBLB后ROSE则能确认是否钳取到目标病灶。

Asano等[6]发现联合电子导航及外周超声小探头时，在支气管征阳性亚组中四加技术组诊断率较非四加技术组诊断率高。本研究与之相符，可能原因是电子导航使用支气管路径的虚拟图像来引导支气管镜，电子导航软件对没有支气管征的病例不能准确建立虚拟路径。

肺泡巨噬细胞的吞噬杀菌活性是其在抗感染的免疫防御反应中最基本的功能。吞噬细胞抗菌系统的主要成分是NADPH氧化酶（NOX），当发生炎症反应时，这种膜酶在有氧情况下通过催化NAD(P)H的氧化反应生成活性氧类（ROS）来杀菌，与此同时胞质内的NAD(P)H被大量消耗。因此，NAD(P)H荧光探测可以作为表征细胞新陈代谢的内在探针。Aubin[10]发现细胞内大部分的自发荧光是由细胞内的NAD（P）H及黄素产生的。本研究采用340～370 nm紫外激发滤片，＞420 nm阻断滤片，过滤掉黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）及核黄素-5-磷酸（FMN）的自发荧光，确保观察到的自发荧光来自NAD(P)H。本研究观察到不同感染程度患者其肺泡灌洗液肺泡巨噬细胞的自发荧光强度具有差异性，中危组及高危组患者肺泡灌洗液巨噬细胞自发荧光强度均低于低危组，CRP升高者自发荧光强度则较CRP正常者低，这可能是发生炎症反应时，在NOX活化生成ROS，NAD(P)H大量消耗所致，而中危组与高危组患者肺泡灌洗液巨噬细胞自发荧光差异无统计学意义，可能是样本量过小导致。

有Meta分析显示，在肺部结节患者中，应用辅助支气管镜技术发生气胸的概率为1.5%，发生呼吸衰竭需要气管插管的概率为0.1%[11]。本研究与其相符。

综上所述，四加技术诊断率高、并发症低，用于诊断外周（1/3）肺感染性病灶安全有效，选择合适的病例能提高外周（1/3）肺感染性病灶的诊断率。另外，肺泡灌洗液肺泡巨噬细胞自发荧光强度对患者的感染状态具有提示作用。

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（2015-09-14收稿2015-11-10修回）

（本文编辑李国琪）

Value of ultrathin bronchoscopy, virtual bronchoscopic navigation, endobronchial ultrasonography with a guide sheath and rapid on-site evaluation in evaluation of bacterial infections in the peripheral third of the lung field

LI Yajie, XIE Wei, ZHANG Peng, XUE Yanchao, FENG Jing△, CAO Jie△
Department of Respiratory, Tianjinmedical University Generalhospital, Tianjin 300052, China△Corresponding Author E-mail: zyyhxkfj@126.com; tjcaojie@sina.com

Abstract:Objective To evaluate the diagnostic yield and safety of transbronchial lung biopsy (TBLB) under virtual bronchoscopic navigation (Direct Path), endobronchial ultrasonography with a guide sheath (GS) and rapid on-site evaluation using an ultrathin bronchoscopy (UNRE) for bacterial infection located in the peripheral third of the lung field.Methods Ninety-seven patients with bacterial infection, which located in the peripheral third of the lung field on CT images, were ran⁃domly assigned to UNRE (n=49) or non-UNRE (NUNRE, n=48) groups, who were treated in Generalhospital of Tianjinmedical University between April 1, 2014 andmarch 31, 2015.The TBLB guided by UNRE was performed in two groups.The diagnostic yield, safety and complication rate were compared between two groups.Moreover, the differences of autofluo⁃rescence intensity of alveolarmacrophage in alveolar lavage fluid were compared between two groups of patients.Results The diagnostic yield was significantlyhigher in UNRE group than that of NUNRE group (81.6% vs 56.2%,χ2=7.313, P < 0.01).The diagnostic yield washigher in UNRE group with bronchus sign compared to that of NUNRE.All patientshad amild bleeding at the time of biopsy.There were nohemoptysis, pneumothorax or other serious complications.The autofluores⁃cence intensity of alveolarmacrophage was different in different levels of infection in patients.ConclusionThe procedure of UNREhashigher diagnostic rate and fewer complications.The careful selection of suitable cases can further improve the diagnostic accuracy.The autofluorescence intensity of alveolarmacrophage in alveolar lavage fluid indicates the severity of infection in patients.

Key words:ultrathin bronchoscopy; navigational bronchoscopy; endobronchial ultrasonography with guide sheath; rap⁃id on site evaluation; pulmonary infection; peripheral pulmonary lesion; autofluorescence; UNRE

通讯作者△E-mail: zyyhxkfj@126.com;tjcaojie@sina.com

作者简介：李雅洁（1989），女，硕士在读，主要从事介入呼吸病学方面研究

基金项目：国家自然科学基金资助项目（81270144，30800507，81570084）;国家十二五科技支撑计划（2015BAI12B00，2012BAI05B02）

中图分类号：R563

文献标志码：A

DOI:10.11958/20150162

作者单位：天津医科大学总医院呼吸科（邮编300052）