支气管超声引导下经支气管针吸活检术研究进展
2019-01-09张凯峰高丽娜张宇佳王丽隋雨张海鹏刘超英
张凯峰 高丽娜 张宇佳 王丽 隋雨 张海鹏 刘超英
(1吉林大学第一医院呼吸内科,吉林 长春 130021;2南京医科大学附属四院)
支气管超声(EBUS)引导下经支气管针吸活检术(TBNA)自引入临床至今已有十年余,这项微创技术的使用从根本上影响了胸部疾病的诊断手段,尤其是在肺癌方面,在世界范围内得到了认可。起初,普通支气管镜用于诊断支气管内病变,后常规经支气管针吸活检(cTBNA)发明被用于诊断部分支气管腔外病变,但成功率较低,且盲法操作易损伤血管,EBUS-TBNA应运而生。EBUS不仅允许操作者观察支气管黏膜和其周围组织,近年来还发展了淋巴结弹性成像技术,可大致于超声下分辨淋巴结良恶性。EBUS与cTBNA结合后,对胸部常见疾病实现了微创明确诊断、可视化病灶、可重复操作的目标。本文对EBUS-TBNA在胸部疾病诊断中的发展及诊断率的提高进行综述。
1 EBUS-TBNA在肺癌诊断、分期中的应用
1.1肺癌诊断 EBUS-TBNA的应用提高了肺癌的诊断率。Yasufuku等〔1〕报道肺癌转移至淋巴结时,EBUS-TBNA诊断肺癌的敏感性、特异性和准确性分别为95.7%,100.0%和97.1%。近年来国内的一些学者也有相同的结论〔2,3〕;无转移时,EBUS-TBNA仍可以取到位于肺实质中央部位的肿瘤即中心性肺癌(一般认为支气管直径达4 mm即可行EBUS-TBNA检查)。Nakajima等〔4〕率先对EBUS-TBNA诊断肺内肿瘤进行了研究,实验回顾性分析了2002年12月到2007年6月千叶大学胸外科行EBUS-TBNA的35例肺部肿块靠近中央呼吸道的患者,得出EBUS-TBNA诊断肺内肿瘤的敏感性和准确性分别为94.1%和94.3%。EBUS-TBNA可在纵隔或肺门淋巴结有无转移的情况下可靠地诊断肺癌(只要肿物在EBUS-TBNA可及范围内)。因受上叶肺段开口角度及针弯曲度影响,EBUS-TBNA取下叶肿物诊断成功率要高于上叶。
临床上,经EBUS-TBNA诊断的患者预后明显优于未经EBUS-TBNA检查的患者。Navani等〔5〕在英国的6个医院(伦敦大学医院、惠廷顿医院、北米德尔塞克斯大学医院、亚特兰大公主医院、巴尼特综合医院和诺丁汉大学医院)开始进行一项随机对照试验,试验纳入了2008年6月至2011年7月132例患者,随机分配66例接受EBUS-TBNA检查,66例接受常规诊断和分期(CDS)治疗。结果得出EBUS-TBNA治疗方案决定的中位时间14 d(95%CI14~15 d)短于CDS 29 d(95%CI23~35 d),导致风险比为1.98(1.39~2.82,P<0.000 1),具有统计学意义。提示EBUS-TBNA与CDS技术相比,减少了诊断到制定治疗方案的时间,且并发症少,提高了舒适度的同时为患者赢得了宝贵的治疗时间,从而保证了较好的预后水平。但当肺癌累及纵隔5、6、8、9站淋巴结时,因EBUS-TBNA无法进入故需考虑其他手段明确诊断;通常使用到超声内镜引导下细针穿刺吸取活检术(EUS-FNA),近年来已发展到了经食道EBUS。目前指南推荐EBUS和EUS或经食道EBUS的主要组合用于评估纵隔淋巴结,优于单独的任一方式,推荐等级为C级〔6〕。
目前EBUS-TBNA联合细胞学快速现场评估(C-ROSE)已被用于临床。Oki等〔7〕进行了一项前瞻性研究,纳入了120例疑似患有肺癌及转移性淋巴结或肿瘤的患者,排除12例普通支气管镜可诊断患者,最终108例患者(C-ROSE组55例,非C-ROSE组53例)。C-ROSE组肺癌诊断的敏感性和准确性分别为88%和89%,非C-ROSE组分别为86%和89%。C-ROSE组中11%的患者和非C-ROSE组中57%的患者进行了其他手术(P<0.001),C-ROSE组平均穿刺次数明显较非C-ROSE组低(2.2次 vs 3.1次,P<0.001)。Xiang等〔8〕回顾性分析了2013年11月至2017年11月于重庆医科大学附属第一医院气管镜室行EBUS-TBNA检查的141例患者,C-ROSE组标本合格率和诊断率明显高于无C-ROSE组(98.77% vs 90.00%,88.89% vs 75.00%,P<0.05),C-ROSE组并发症发生率显著低于无C-ROSE组(1.23% vs 11.67%,P<0.05)。 C-ROSE联合EBUS-TBNA诊断肺癌的敏感性,特异性,阳性预测值和阴性预测值分别为92.21%,100.00%,100.00%和40.00%。提示EBUS-TBNA检查期间行C-ROSE不仅可以确保标本的合格率,从而提高诊断率,也可以因为降低再次侵入性检查而减少并发症。
EBUS-TBNA诊断率在不同年龄组间没有差异。Yilmaz Demirci等〔9〕回顾性评估了2014年2月至2017年8月当地医院接受EBUS-TBNA诊断和(或)分期的496例患者记录,其中非老年患者293例(<65岁)和老年患者203例(≥65岁)。得出EBUS-TBNA在老年患者、患者中诊断率为96.5%、98.0%(P=0.191)。Olgun等〔10〕回顾性分析132例行EBUS-TBNA患者(≤69岁93例,≥70岁39例),同样得出两组诊断率无统计学差异(P<0.001)。提示高龄并不影响EBUS-TBNA诊断效能,可在并发症安全范围之内开展并可获得可靠结果。
1.2肺癌分期 目前肺癌分期仍沿用TNM分期系统,纵隔淋巴结有无受累直接影响N分期,从而直接影响疾病的初始治疗方案及预后。既往临床上CT可疑淋巴结转移患者需使用正电子发射计算机断层显像(PET)进一步确定。Yamamoto等〔11〕收录了2007年1月至2012年6月千叶大学医院对非小细胞肺癌(NSCLC)术后常规随访中疑似患有肺门或纵隔淋巴结复发患者的记录。最终分析了40例同时接受EBUS-TBNA和PET诊断术后淋巴结复发患者的数据,结果显示EBUS-TBNA的敏感性、特异性、阳性预测值、阴性预测值和诊断准确性均为100%,而PET-CT的敏感性,特异性、阳性预测值和阴性预测值和诊断准确性分别为95.8%、12.5%、62.2%、66.7%和62.5%,结果提示EBUS-TBNA的诊断率显著高于PET,假阳性率和假阴性率显著低于PET。故现在临床上CT与PET这类影像学工具仅用作临床初筛〔12〕。CT和PET提示纵隔淋巴结正常的患者,行EBUS-TBNA的必要性仍在研究中,但有文献表明如果原发肿瘤位置较纵隔较近、肿瘤大小大于3 cm、有N1站淋巴结肿大时,发现纵隔隐匿性淋巴结转移可能性较大,可行EBUS-TBNA检查进一步排查〔13~15〕。由于EBUS-TBNA的阴性预测值较纵隔镜的阴性预测值小,故PET怀疑恶性淋巴结而EBUS-TBNA取得组织病理阴性时,仍需行纵隔镜、前纵隔切除术或电视辅助胸腔镜手术活检(具体方式选择取决于淋巴结站的位置),必要时可直接行根治切除术〔16〕。
在纵隔恶性转移分期上,EBUS-TBNA优于cTBNA。Herth等〔17〕将2001年6月至2002年3月转诊于内镜科的200例患者实施EBUS-TBNA与TBNA的随机对照试验,隆突下淋巴结肿大患者分为A组,2,3,4或主动脉肺窗淋巴结肿大患者分为B组,A、B组随机接受EBUS-TBNA或TBNA检查。A组阳性率TBNA∶EBUS-TBNA为74%∶86%,无统计学差异(P=0.3);B组阳性率TBNA∶EBUS-TBNA为58%∶84%,具有统计学差异(P<0.001)。提示EBUS-TBNA在除了隆突下淋巴结站以外的淋巴结站中均优于传统TBNA。
EBUS-TBNA样本中DNA、RNA、蛋白质分离后可用于肺癌基因组学研究,这将大大有益于晚期肺癌化疗耐药或无效的患者。Nakajima等〔18〕分析了从2004年7月至2006年4月用EBUS-TBNA诊断的30例NSCLC淋巴结转移患者的DNA,随后24例患有腺癌或鳞状细胞癌转移患者接受了铂类联合化疗。初始化疗后,进行胸部CT扫描用来评估化疗反应(评估标准严格根据实体肿瘤指南进行)。然后再次用EBUS-TBNA从患者转移淋巴结处取得样本提取治疗后DNA,结果显示病程进展(PD)组甲基化基因数量显著小于非PD组(P=0.043 5)。提示基因异常甲基化和化疗存在相关性。Mohamed等〔19〕用EBUS-TBNA样本证实了p53过表达和化疗效果差有密切关系(P=0.021)。Nakajima等〔20〕也用EBUS研究了EBUS图像和转移性淋巴结内血管生成相关分子表达之间的相关性,探究了转移淋巴结的微环境。结果显示转移淋巴结中低氧诱导因子(HIF)-1α和血管内皮生长因子(VEGF)-A mRNA表达显著高于良性淋巴结(P<0.000 1)。因此,EBUS-TBNA在发现与肺癌相关的新机制及分子靶向药物研究方面有很大潜力可发掘。
2 EBUS-TBNA在其他疾病诊断中的应用价值
2.1淋巴瘤 与实体瘤诊断相比,EBUS-TBNA诊断的敏感性从32%到91%不等〔21~28〕,其中诊断初发淋巴瘤的敏感性为(20%~88%),诊断复发淋巴瘤的敏感性为55%~100%〔21,23~27〕。Erer等〔29〕回顾性评估了98例孤立性纵隔淋巴结肿大行EBUS-TBNA检查患者的数据,结果显示EBUS-TBNA检测淋巴瘤的总体敏感性和阴性预测值分别为65.0%和96.1%;对于新诊断的淋巴瘤,EBUS-TBNA敏感性为61.1%;对霍奇金淋巴瘤的敏感性差,和以上文献记载一致。目前临床上将EBUS-TBNA样本用于免疫组织化学染色、荧光原位杂交(FISH)和流式细胞学,对经典的组织病理学检查进行补充,可使EBUS-TBNA在100%的复发病例和89%的初始诊断中实现准确诊断〔30〕;当前,细胞遗传学作为世界卫生组织淋巴瘤分类的重要组成部分在淋巴瘤治疗及预后判断上发挥着重要作用,而EBUS-TBNA可以重复抽吸,能够获取足够的样本进行淋巴瘤亚型分析。由此EBUS-TBNA结合细胞形态学、免疫表型、细胞遗传学分析在未来可能成为淋巴瘤评估的主要诊断工具。
2.2结节病 结节病的诊断需结合临床症状、影像学、组织病理学,尤其是病理可见的肉芽肿组织。目前结节病的活检手段仍主要依靠经支气管壁透壁肺活检(TBLB)。Garwood等〔31〕收治了48例淋巴结肿大不明显、CT下分辨不出的临床怀疑结节病的患者,行EBUS-TBNA检查,诊断率为85%;Wong等〔32〕收治了65例怀疑结节病,分期为1~2期、CT下全部肿大淋巴结直径>1 cm的患者行EBUS-TBNA检查,诊断率为92%。提示EBUS-TBNA对1、2期结节病诊断敏感性较高。von Bartheld等〔33〕对304例患者(怀疑结节病1/2期)进行了普通支气管镜检查(经支气管活检、黏膜内活检)和EBUS-TBNA的随机对照试验。以发现非干酪样肉芽肿为诊断标准,结果表明EBUS-TBNA的诊断率为80%(95%CI73%~86%);普通支气管镜检查诊断率为53%(95%CI45%~61%),有统计学意义(P<0.001)。李慧等〔34〕得出相同结论,提示在早期结节病诊断上,EBUS-TBNA较经典支气管镜有优势,有望取代TBLB成为结节病的首选诊断技术。
此外,结节病在EBUS多普勒超声下形态表现有助于诊断。它一般表现为多个轻微肿大的淋巴结相互挤压,且淋巴结内血管平直,肺门通常保存良好、无明显占位效应。而恶性结节其增生血管呈卷曲状,肺门占位明显;同时有别于结核病的淋巴结回声不均和“凝固性坏死”迹象。有经验的检查者能在EBUS超声检查过程中进行疑似诊断。
2.3结核病 Ye等〔35〕对809例行EBUS-TBNA的患者数据进行荟萃分析,结果提示EBUS-TBNA诊断胸内结核的汇总敏感性和特异性分别为0.80(95%CI0.74~0.85)和1.00(95%CI0.99~1.00)。因此,EBUS-TBNA是胸腔内结核性淋巴结病的有效和安全的诊断工具,尤其在具有高危因素的患者中(如获得性免疫缺陷综合征患者)。EBUS-TBNA获取的标本也应进行微生物学检查(如聚合酶链反应、结核菌培养、Xpert等)。
良性疾病与恶性疾病相比,诊断更依赖于所获取样本的多少与当地的细胞病理学家经验是否丰富,尤其是区分结节病与结核病方面。当临床上怀疑淋巴结良性疾病时,检查者需反复多次抽吸足够的样本(至少4次)送至有经验的病理室进行诊断。目前EBUS-TBNA新针已进入市场,但更粗的穿刺针在提高诊断率方面的价值尚不明确,未来可对此进行前瞻性研究。
3 EBUS-TBNA标本处理的发展
EBUS-TBNA抽取样本后直接置于准备好的相应测试材料中是高效处理EBUS-TBNA样本的好方法,比如:行组织病理学,则将组织块置于甲醛溶液中浸泡;行DNA分析,则置于甲醛溶液固定石蜡包埋(FFPE)试剂盒中;行RNA分析或流式细胞学检测时,则置于磷酸盐缓冲液(PBS)中。临床上也推荐将EBUS-TBNA样本发送到生物库用于未来项目的研究。
4 EBUS-TBNA的并发症
和标准支气管镜相比,EBUS-TBNA操作步骤大致相同,但并发症少。相关文献报道追溯于20世纪70年代的3项大型回顾性调查,结果为行EBUS-TBNA死亡率介于0.01%~0.04%,并发症介于0.08%~0.30%〔36~38〕;Fedi等〔39〕报道的并发症发生率为0.22%~1.44%。并发症及死亡产生主要是因为:1)未能严格遵守支气管镜检查的适应证及禁忌证;2)检查时未对患者进行监护及麻醉药物的选择及药物过量;3)发生不良事件时无抢救设备。主要并发症风险是出血,因为生理性解剖关系隆突下淋巴结活检时要谨慎处理。此外,还需要注意感染,但感染一般出现在穿刺到囊肿时,文献报道也仅限个案〔40~43〕。Fedi等〔39〕报道了1例EBUS-TBNA后抗凝药物的调换导致纵隔血肿。此外,也有穿刺针针尖断裂、张力性气腹的报道〔44,45〕。随着EBUS-TBNA技术的成熟及各内镜中心严格遵守支气管镜检查相关条例,EBUS-TBNA并发症罕见。
5 EBUS当前的自身发展(探头、新针及弹性成像技术)
5.1超声探头 两种类型为凸阵和径向探头。凸阵探头频率为7.5 MHz,沿支气管长轴方向扫描,最大优点是可以实时采集样本,因此成为当今临床最常用的系统,以上内容介绍也以凸阵探头引导的TBNA为主。但常用频率为20~30 MHz的径向探头分辨率较凸阵探头更高,并且可以查看周围病变和提供垂直于气道的360°图像。Yu等〔46〕认为径向探头引导支气管刷检为周围型肺癌患者诊断和表皮生长因子受体(EGFR)分型提供了新方法。未来径向探头可能在肺周围病变方面应用更多、更广泛。
5.2新针 EBUS-TBNA的诊断率与其针头有密切关系,Prasad等〔47〕认为EBUS-TBNA针头的使用是更高诊断率的独立预测因子。目前市面上的EBUS针头大多为21 G和22 G。近两年19 G和25 G的新针头也被引入市场。这种新针头是用镍钛合金和钴铬合金做的,确保了更好的切割缘和灵活性。Nakajima等〔48〕就45例患者在21 G和22 G的针头诊断率和实用性的比较中得出22 G和21 G针对组织学诊断的敏感性分别为91.3%和100.0%。每针的特异性均为100.0%,但组织学标本的数量在不同大小的针之间是相等的,均等地检测到肿瘤细胞〔21 G>22 G:15/45(33.3%),21 G=22 G:16/45( 31.1%),21 G<22 G:14/45(35.6%),P=0.966 1〕,两者在统计学上无差异。同时19 G和25 G针头早期用于EUS-FNA,且在大多数研究中两者较22 G针头无统计学差异(P>0.05)〔49~51〕,故新针头能否在不增加并发症的情况下提高EBUS-TBNA诊断率及提供更多更好的样本需要进一步跟踪研究。
5.3弹性成像技术 目前,通过EBUS观察淋巴结图像表现已发展至弹性成像阶段。根据病灶的软硬程度分为四色系统(红-黄-绿-蓝),倾向于良性的弹性高的软组织将显示红/黄色,而恶性肿瘤或纤维化可以假定刚度增加显示绿色/蓝色。后者,再将淋巴结组织的弹性与周围组织的弹性(应变比)进行比较,从而分辨出恶性和纤维化。但目前仅有少数相关研究对其进行评估,故临床应用仍具有不确定性,具体实用价值有待证实。
综上,EBUS-TBNA已经可作为肺癌诊断和纵隔分期的一线检查手段。它的并发症发生率低、安全系数高,患者经济可负担时可作为首选。目前由新材料制成的EBUS针已上市,这些灵活性更高、切削刃更锋利、内径更大的新针能否提高EBUS-TBNA在结节病Ⅲ期、淋巴瘤方面的诊断率、灵敏性、特异性、阴性预测值是未来需深入研究的课题。且当今肺癌治疗已进入靶向治疗时代,EBUS-TBNA标本用于生物标志物及分子生物学检测将对未来肺癌分子靶向药物的研发与选择具有重要指导意义。