肺小结节活检方式的研究进展

朱建坤 金锋

作者单位：250013 济南，山东大学附属山东省胸科医院胸外科

近年来，随着低剂量CT的广泛应用，肺小结节的检出率明显升高。根据2018年版《肺结节诊治中国专家共识》[1]，直径为5～10 mm者定义为小结节，包括实性结节及磨玻璃样结节(GGO)，此类结节的恶性率大约为6%～28%[2]。由于CT、正电子发射计算机体层摄影(PET-CT)等影像学检查及特异性生物学标志物检查很难明确其性质，故组织活检仍为诊断肺结节良恶性的金标准。如何取得满意的病理组织是临床医师面临的一个难题。目前，临床上对于肺小结节的活检方式研究层出不穷，现将肺小结节的活检方式作一综述。

一、经皮肺穿刺活检术(percutaneous transthoracic needle biopsy，PTNB)

1. CT引导下PTNB：是目前临床上最常用的一种针对肺周边结节穿刺获得病理组织的方法。文献[3]报道其穿刺活检的成功率为88%～100%，病理诊断明确率为83.3%～97.7%，但随着肿瘤直径的变小，穿刺成功率也随之下降。林心琛等[4]对53例患者行CT引导下PTNB，结果显示：直径大于8 mm的GGO病理组织活检诊断准确率为91.1%，而直径小于8 mm的GGO活检诊断准确率仅为37.5%，部分实性的GGO活检诊断准确率为87.18%，纯磨玻璃结节(PGGO)活检诊断准确率则为71.43%。严高武等[5]对80例患者CT引导下肺穿刺活检GGO假阴性因素分析，发现病变大小(直径≤10 mm)、磨玻璃样成分占结节百分比(>90%)、针道距离(>9 cm)等为诊断假阴性的独立危险因素。一项Meta分析[6]对6篇文献共341例GGO患者施行CT引导下PTNB的诊断价值进行研究，发现CT引导下PTNB对GGO的诊断敏感度为92%，特异度为98%，并发症包括：气胸、咯血、空气栓塞等。气胸的发生率为16%～51.8%，危险因素为病变深度、穿刺次数、病变周围有无炎症或肺气肿，主要与脏层胸膜的损伤有关；咯血发生率为8%～23%，危险因素与病变部位、病变深度、结节类型等有关，主要与穿刺路径的肺损伤有关。仅有1例发生了空气栓塞，分析原因与支气管-肺静脉瘘的形成有关。针对上述危险因素，有学者提出应用强化CT引导下PTNB，有助于避开血运丰富区及液化坏死组织区，可提高穿刺成功率及降低气胸及咯血的发生率[7]。

PTNB的穿刺误差及穿刺假阴性率与穿刺者水平密切相关，临床医师试图通过采用辅助器械提高穿刺的成功率。吕银章等[8]采用电磁导航辅助CT引导系统引导肺穿刺，并与常规CT引导下PTNB进行对比，发现应用电磁导航辅助穿刺，容易确定穿刺点及方向路径，可缩短手术时间，减少气胸、咯血等并发症，并能避免重复扫描、降低辐射等，但由于硬件上的要求及需要对专业人员培训，使其临床应用受到限制。有学者尝试使用3D打印共面穿刺模板或三维穿刺定位引导器辅助CT引导PTNB[9-10]，目的为增加穿刺准确率，减少肺内调针次数，减少患者辐射量及穿刺并发症的发生率。但尚未形成统一的规范，目前还难以在临床上广泛推广应用。

2.超声引导下PTNB：对于贴近胸膜的周围型肺结节，临床也可采用超声引导下PTNB。通过静脉注射超声对比剂，可增强组织器官显像，提高分辨率，有助于鉴别组织活性及肿瘤性质。Laursen等[11]发现由肺动脉供血的组织(肺不张、肺炎等)增强显像较早，而由支气管动脉供血的组织(肿瘤等)增强显像较晚。Görg等[12]对增强显像时间进行了量化分析，提出以对比剂注射后10 s为界来区分肺动脉与支气管动脉供血组织，并根据该增强时相差异作为鉴别病灶良恶性的指标之一。Cao 等[13]证实，注射超声对比剂，应用超声引导PTNB在肺结节鉴别中的诊断准确率为93.6%(58/62)，明显高于常规超声引导组的诊断准确率[78.0%(46/59)]，且可准确鉴别26例(41.9%)含有坏死区域的结节。

超声容积导航技术在肺活检中的应用将是超声诊断发展的新方向[14]，该技术将薄层CT或MRI的系列断层信息读入超声诊断仪，进行三维重建，磁定位系统将超声图像与体位信息相结合，进而与CT或MRI图像空间对应，实现容积导航。超声容积导航技术将多种影像技术的优点相结合，既具有超声实时和无辐射的优势，又兼顾CT与MRI全面和无盲区的特点，在肺活检方面的应用前景广泛。

二、经支气管镜肺活检术(transbronchial lung biopsy，TBLB)

1.支气管内超声引导下肺活检术(EBUS-TBLB)及支气管超声下经引导鞘肺活检术(EBUS-GS-TBLB)：常规支气管镜直视下难以观察肺周围性病灶，对于直径小于20 mm的周围性病灶的诊断率仅为11%～42%[15]。超声支气管镜(EBUS)可使气管镜的视野扩展到气道外，能显示肺周围性病灶及其周围血管的情况，从而引导经支气管镜进行肺活检。一项包含57个研究共计7872个周围性肺病灶的Meta分析[16]表明，EBUS对周围性肺病灶的诊断率为70.6%，并发症发生率为2.8%；其诊断率明显高于传统的TBLB。与超声小探头配套使用的引导鞘管(GS)通过对病变定位处固定，避免气管镜的移动偏差，同时对病灶处进行重复活检，进一步提高了诊断率。Izumo等[17]报道应用EBUS-GS诊断肺外周病变敏感度高达90.6%，认为EBUS-GS-TBLB是诊断肺周围小结节的重要方法。有研究[18-19]将EBUS-GS-TBLB应用于肺周围GGO的诊断中，发现PGGO病灶在EBUS影像显示为“暴风雪征＂，混合密度磨玻璃样结节(MGGO)则表现为“混合暴风雪征”，据此67例患者中有38例得到确诊，包括5例PGGO和33例MGGO。张蕾等[20]应用EBUS-GS-TBLB对GGO病变总体的诊断敏感度为70.37%，同时在GS冲洗液中查到肿瘤细胞，提示负压抽吸鞘管后进行冲洗液细胞学检查对于EBUS-GS-TBLB诊断GGO亦具有一定价值。EBUS-GS-TBLB技术安全性较高，主要并发症为出血、气胸和感染，与CT引导下PTNB相比，气胸、咯血等并发症发生率明显降低[21]。目前EBUS-GS-TBLB被推荐为肺周围性病灶活检的主要方式。

2.虚拟支气管镜导航系统(Virtual Bronchoscopy Navigation，VBN)引导下的支气管内肺活检：VBN是一种基于CT扫描的新型虚拟成像技术，通过图像识别技术，建立虚拟支气管路径，联合径向超声内镜(radial probe endobronchial ultrasound，RP-EBUS)或C型臂X线透视(X-ray fluoroscopy，X-Flu)将支气管镜引导到目标病灶，从而提高活检穿刺部位的准确性。研究显示：约8.0%～20.8%的周围性肺病灶因路径错误而不能被EBUS探测到，VBN联合EBUS-GS-TBLB可将肺周围性病灶的诊断率提高到73.8%，并能缩短检查时间[22-23]。唐纯丽等[24]回顾性分析了105例外周型肺孤立性结节患者的临床资料，提示VBN联合EBUS-GS-TBLB可缩短操作时间，但诊断准确率无明显差异，诊断阳性率主要与CT标记阳性、孤立性小结节及小探头位于病灶内有关，而与病灶位置、活检数量及肿瘤组织学无关。目前认为，VBN不能进一步提高EBUS-GS-TBLB的诊断敏感度，但能引导操作者更快、更准确地到达目标病灶所在支气管，无需使用X线定位，从而缩短检查时间，减少患者的痛苦。因此，将VBN技术联合EBUS-GS-TBLB应用于诊断肺周围性病变既高效而又安全[25-26]。

VBN联合X-Flu肺活检术：该技术利用虚拟导航系统引导支气管镜到达接近病灶的支气管处，再通过透视协助明确病灶位置进行肺穿刺活检，可明显缩短检查时间。Asano等[27]研究显示，VBN联合气道内镜在肺外周病变的总体诊断准确率较非VBN组无明显差异，但对于右上肺叶、正位胸片不可视病灶及外侧肺野病灶的诊断准确率明显优于对照组。在我国，该技术因其安全性及实用性受限，已有被全肺诊疗导航系统(LungPro)替代的趋势。

LungPro根据受试者的CT数据重建3D支气管和全肺血管，识别并选定病灶，生成避开血管的气道壁穿刺点(point of entry，POE)并规划出隧道路径。LungPro引导支气管镜到达穿刺点附近，虚拟血管探测技术可定位血管的位置，操作者可以根据情况选定安全的穿刺点，然后使用活检针在气管壁穿刺，穿刺后用球囊扩张穿刺点，融合X-Flu辅助及3D可视光标定位及路径引导，将鞘管在肺实质中推进建立直达病灶中央的隧道，对肺实质中无气道直接相通的周围型病灶进行取样或诊疗。由于使用鞘管，发生出血及针道转移的概率明显降低，同时不损伤胸膜，发生气胸的可能性也非常小。Herth等[28]纳入研究12例肺结节患者，其中有10例患者成功完成支气管镜经肺实质结节取样术(bronchoscopic transparenchymal nodule access，BTPNA)和活检，BTPNA平均手术时间为39.8 min，平均管道长度为47 mm，BTPNA总体检出率为83%(10/12)，成功创建管道的患者活检检出率为100%。LungPro系统通过建立直达肺实质病灶的隧道，与RP-EBUS配合使用，可以有效提高无CT支气管征的肺结节的诊断准确率，也可以为后续的介入治疗提供“人工自然通道”。其作为一项新兴的导航技术对肺结节的活检有良好的应用前景。

3.实时导航下的经支气管内肺活检术：电磁导航支气管镜(electromagnetic navigation bronchoscopy，ENB)利用电磁传感器，同时结合计算机虚拟支气管镜与高分辨率螺旋CT的特点，可实时导航将支气管镜引导至肺外周病灶，获取病变组织。黄海涛等[29]采用ENB联合EBUS对30例患者病灶进行穿刺活检，29例患者病灶顺利完成导航和活检诊断，4例患者的7处病灶附加联合使用C形臂X线仪监视活检，1例患者病灶因位于肺血管附近放弃活检。除1例发生气胸外，未见严重并发症，认为ENB技术具备安全、准确、微创的特点。顾晔等[30]对3例疑似肺结核的菌阴患者，由于经常规气管镜无法抵达病灶，经ENB引导下刷检和活检均得到了病理学及细菌学确诊,认为ENB在以周围性肺结节表现的不典型肺结核的诊断中具有较好的临床应用前景。但是ENB在肺内的到达范围依赖支气管树的分布，部分支气管分布稀疏的肺外周区域依然是ENB的“盲区＂，目前有被虚拟导航取代的趋势。

4.经支气管冷冻肺活检(transbronchial cryobiopsy，TBCB)：TBCB是将冷冻探头经过气管镜工作通道到达远端支气管，利用冷冻过程的黏附性从而对周围性肺病灶取活检的一种技术。冷冻肺活检术可解决传统活检钳所取得的标本量不足、无法行驱动基因检测，以及标本变形等影响病理诊断准确率等问题。TBCB的活检标本组织体积大，标本无明显挤压及破坏，利于免疫组织化学检测，诊断效能更高。Schuhmann等[31]首次在诊断肺外周病变病因上对TBCB和经支气管镜钳夹活检(TBFB)进行对比，结果表明TBFB和TBCB的病因确诊率分别为61.3%(19/31)和74.2%(23/31)，二者的诊断准确率差异无统计学意义(P=0.29)，目前尚无研究证实EBUS引导下TBCB比TBFB具有更高的诊断准确率，但TBCB获得的标本面积明显大于TBFB(分别为11.17 mm2和4.69 mm2，P<0.001)。气胸和出血是TBCB最常见的并发症。研究显示，气胸在TBCB和TBFB中的发生率无明显差异，但对于二者出血风险的差异目前还存在一些争议[32，33]。

三、经食管超声内镜引导细针针吸活检术(endoscopic ultrasonography guided fine-needle aspiration，EUS-FNA)

经食管超声内镜引导细针针吸活检术(EUS-FNA)为诊断纵隔、肺门病变的有效手段，文献报道[34]对129例影像学检查提示存在纵隔、肺门病变的患者行EUS-FNA或TBNA，穿刺标本行病理及细胞学检查，发现联合应用EUS-FNA 和EBUS-TBNA的诊断准确率为89.9%(116/129)，行TBNA 59例，诊断准确率为84.7%(50/59)，行EUS-FNA70例，诊断准确率为94.3%(66/70)。认为联合应用EUS-FNA和EBUS-TBNA可以使大部分纵隔及肺门的占位性病变得到诊断，具有创伤小、准确性高和并发症少等特点。EUS-FNA对于周围性肺结节的诊断临床应用较少，Nasir等[35]收集利用传统的支气管镜、CT或超声引导穿刺较为困难或风险过大的55例病变靠近纵隔及脊柱旁的周围性肺结节患者，经食管实时超声内镜的引导下，采用EUS-FNA穿刺2～4次获取标本，最终94.5%(52/55)的患者获得了满意的病理采样，特异度和敏感度均为94.5%，无气胸、胸腔积液、吞咽困难等并发症发生，提示EUS-FNA应用于靠近纵隔旁及脊柱旁的周边肺结节活检较为安全、有效，可适用于传统方法穿刺困难的病变。

四、电视辅助胸腔镜手术(video-assisted thoracoscopic surgery，VATS)

对于通过有创操作不能明确诊断或者要求手术的患者，VATS可考虑作为首选手段，其既可以明确诊断又能达到治疗的目的。单孔胸腔镜技术加非插管麻醉，裸眼3D技术使得肺结节的活检简单易行。王通等[36]报道129例亚厘米肺小结节行胸腔镜下治疗,术前21例应用Hook-wire定位，余通过手指触摸或依据CT扫描图像及解剖位置定位，楔形切除病灶送快速病理检查,有52个良性病变采用VATS肺楔形切除；原发性非小细胞肺癌73例，VATS肺叶切除加淋巴结清扫33例，VATS肺楔形切除加选择性淋巴结切除6例，VATS肺段切除加选择性淋巴结切除6例，VATS肺楔形切除28例；转移癌和小细胞肺癌各2例均采用VATS肺楔形切除术。术后均恢复良好，随访1～35个月，无复发及转移等，认为肺部微小结节经胸腔镜诊治为较好的选择。周逸鸣等[37]报道应用VATS治疗815例肺结核患者中,有704例为肺部占位并且不能够除外肺癌而接受胸腔镜肺切除术，占位绝大部分以孤立性肺部小结节为表现，治愈率达到97.9%。认为随着微创技术的发展，加上术前精准定位技术的成熟，很多怀疑恶性的孤立性结节可以通过楔形或肺段切除术后行病理检查最终得到正确诊断。提出在充分告知患者并且在知情同意的前提下，VATS亦为诊治此类患者安全有效的方法。由于肺小结节在肺表面难以看到，术中通过手指触摸或者通过器械滑行定位病灶的成功率仅为 30%[38]。肺小结节术前辅助定位技术专家共识(2019 版)[39]建议术前辅助定位的适应证包括：(1)直径<1 cm 的肺内孤立性周围型结节，且肿瘤距肺边缘>1.5 cm；(2)影像学表现为纯磨玻璃样结节或亚实性结节；(3)手术者在术前判断术中结节定位困难者。由于部分患者可能因无法准确定位而导致中转开胸，甚至手术失败，因此术前的肺小结节定位尤为重要。

五、快速现场评价(rapid on-site evaluation，ROSE)

无论是PTNB还是TBLB，均面临穿刺阴性或取材量过少等问题。为了获得更多有意义的标本，提高诊断的速度并减少穿刺次数及并发症，ROSE应运而生。ROSE分为快速现场细胞学评价(C-ROSE)和快速现场微生物学评价(M-ROSE)。C-ROSE主要用于良恶性鉴别，提高诊断率及恶性肿瘤的检出率，减少无谓穿刺及无谓涂片，从而减少并发症；M-ROSE主要用于感染性疾病，可以提供部分微生物病原的形态学依据、细胞分类与计数及其比例等细胞学背景，因此，可以进行病情的估计和疗效的预判。研究证明，ROSE对恶性肿瘤的诊断准确率为89.1%～94.3%，假阴性率为4.8%～5.7%，而对良性疾病诊断困难[40-41]。目前的研究[42]认为，C-ROSE不能提高检査阳性率，但能减少穿刺次数,相应降低并发症发生率，在整个操作过程所需的时间并不多于普通经支气管针吸活检(TBNA)组。M-ROSE对于微生物诊断更应慎重，因为对感染的影响因素多，快速识别难度大，诊断困难。

六、展望

肺小结节的活检方式多种多样，但尚未有一种活检方式能够做到准确性与安全性的完美统一。依据肺小结节的大小、部位、性状、毗邻关系等因素对小结节进行评估并制定相应诊治规范及指南已成为临床医师的迫切需求。

根据适应证的不同，选取CT或B超引导下的PTNB联合ROSE技术、VBN联合EBUS-TBLB或EBUS-GS-TBLB以及LungPro定位下BTPNA等多种活检方式的联合应用，被越来越多的临床医师所接受。

肺小结节的活检目的在于诊断，诊断是为了对于肺小结节进行精准的病因治疗。随着医疗新技术的不断发展，VATS对于肺小结节的诊断和治疗越来越起到主导作用。但肺部小结节术前辅助定位仍是一个难题。传统的定位技术，如CT引导带钩钢丝、微弹簧圈，CT引导注射钡剂、亚甲蓝染料、医用胶，超声支气管镜引导亚甲蓝注射等，均各有利弊[43]。术中超声定位被认为是术前穿刺针及染料定位失败时可用的补救技术，在肺完全塌陷的情况下，通过超声扫描肺内不同密度形成的回声区域不同将病灶得以区分[44]，而新兴的定位技术，如电磁导航及LungPro引导下染料标记、放置Mark或者计算机导航技术对肺部病变进行术中定位，还需进一步解决设备及技术要求高的难题[45]。

VATS结合图像引导定位技术(image guided VATS，iVATS)为术中利用C形臂CT结合3D软件重建开展实时引导的肺小结节定位技术。杂交手术室利用iVATS在同一手术室内进行肺小结节定位、切除，术后复查等，将成像功能与标准手术室完美结合。Gill等[46]利用iVATS技术对23例平均直径为13 mm的肺结节患者进行诊疗，在CT引导Hookwire定位后随即行楔形切除术，术后立即复査CT以确保完全切除病变。该研究证明了在杂交手术室应用iVATS切除小型肺结节的安全性和有效性。可以预见，图像引导的VATS技术与杂交手术室的建立必将推动未来肺结节诊断和手术治疗模式的转变。

智能交互定量定性分析(IQQA-3D)技术近年来已在国内外各级医院临床使用[47]。IQQA-3D全定量技术对肺小结节手术的支持涵盖各种微创活检、精确定位、胸腔镜肺段切除、机器人肺癌切除等术式，术前可辅助清晰、直观的显示并定量肺叶、肺段内各组织及各个管道的解剖结构；精确还原患者的动脉、静脉及支气管的走行形态；精准定位肺段深部病灶的位置及病灶与周围血管、气管、支气管段的空间毗邻关系，有效解决了肺部小结节定位困难的问题；通过交互式的三维模型实施虚拟手术，临床医生可根据手术需要任意调整分割面的位置、角度、曲度等进行手术规划，并可在术中通过实时互动全量化的3D电子地图辅助医生定位并精准切除病灶所在肺段或亚段[48]。

相信不远的将来，以LungPro为代表的导航技术和以图像引导的VATS技术以及全量化三维立体导航IQQA-3D技术将引领肺小结节诊断和治疗向着更准确、更安全的方向迈进。