CT引导下经皮粗针穿刺活检对上中胸椎病变的诊断价值

齐典文，赵茗，马天晓，张国川，张丽杰，赵纳

(1.河北医科大学第三医院骨与软组织肿瘤科，河北骨科生物力学重点实验室，河北 石家庄 050051；2.河北医科大学第三医院检验科细菌室，河北 石家庄 050051；3.河北医科大学第三医院CT室，河北 石家庄 050051)

近年来，随着“精准医学”理念的普及[1-2]，在肿瘤及相关疾病的鉴别诊断中，无论是患者还是医生均不仅满足于通过取材获得病理诊断，更想得到进一步精确诊断：如感染性病变需确定是否为特异性或非特异性，甚至需明确病原菌；再如影像学检查提示转移癌，需通过取材行基因检测以筛查靶向药物。这种“精准”要求同样适于脊柱病变，这一切的前提就是临床医生能够有效、足量地取得病理材料。显然，经皮粗针穿刺活检是实现这一目标的有效手段。目前，下胸椎及腰骶椎穿刺取材已相对成熟和普及[3-5]。但是上中胸椎经皮粗针穿刺活检的相关报道并不多见，究其原因：此节段脊椎体积小，椎弓根窄，且椎体旁有大血管、肺、胸导管等重要结构，因此，这些部位经皮穿刺风险高，取材量有限，成功率不高，已成为摆在临床医生面前的一个难题[5]。随着影像技术和操作器械的改进，本课题组近几年积累了一些针吸穿刺活检的经验[6-8]，对上中胸椎经皮粗针穿刺活检这一临床难题进行了有益的探索，现报告如下。

1 资料与方法

1.1 研究对象 纳入标准：(1)2017年1月至2019年12月拟诊为上中胸椎(T1～8)病变的患者。(2)经临床、影像学及实验室检查无法明确诊断者。(3)于我科行CT引导下经皮粗针穿刺活检的患者，并有手术大体病理或规范的临床、影像随访结果作为诊断标准者。

排除标准：(1)脊柱多发病变，虽行穿刺活检，但活检节段并非位于上中胸椎(T1～8)的患者。(2)6个月内穿刺部位有手术史。(3)穿刺后未行手术治疗，随访时间<6个月或资料不全者。

本研究最终纳入85例患者，其中男47例，女38例；年龄10～77岁，平均(52.9±15.8)岁。

1.2 设备与方法

1.2.1 设备 活检针(Shanghai Kinetic Medical Co.，Ltd.中国，见图1)，半自动软组织活检针(Angiotech SupercoreTM Biopsy Instrument美国，见图2)，64排CT(Siemens CT-SOMATOM Sensation 64德国)。

1.2.2 穿刺前准备 所有患者均常规行血常规、凝血分析、胸片/胸部CT、心电图等以排除严重的心、肺疾病等穿刺禁忌证，并确保患者能够在不吸氧情况下俯卧至少半小时以上。所有患者均行病变部位X线、CT、MRI及全身骨扫描。课题组成员(必要时与影像科、病理科医生)共同讨论临床、影像资料以明确可能的诊断及治疗方案，并确定最佳的穿刺部位和路径。

1.2.3 操作过程 所有操作均在CT室进行，由具有10年以上工作经验的骨与软组织肿瘤科医师在局部麻醉下完成。所用方法为CT引导下经椎弓根同轴穿刺法。大致过程如下：患者取俯卧位，行CT扫描，选择穿刺靶区及进针路径(见图3)并在薄层扫描(1 mm层厚)的图像上定位、定向并测量进针深度。局麻生效后，逐层进针穿刺。首先将细针穿入并固定于椎板，再次行CT扫描(必要时调整)以确认穿刺针进入既定路径(见图4)。继续进针穿过椎弓根及椎体后缘，结合穿刺针针体刻度预计到达靶区边缘时，重复扫描以明确实际进针情况(见图5)。确认达到预定深度后退出内芯，置入导引针，拔出细针；经导引针置入并固定好套管，取出导引针，经套管置入取材针，微调方向及深度，抽吸取材(见图6)，可经套管反复多次取材。如骨外有明显的软组织包块，则将套管退出到骨表面，微调方向将其置入软组织包块边缘，后通过套管置入半自动软组织活检针取材[9]。确认标本数量足够后拔针及套管。压迫穿刺点止血，敷料覆盖。再次行CT以明确有无血、气胸的发生。穿刺后患者绝对卧床24 h，并密切观察穿刺部位有无出血、血肿形成、神经损伤及感染等并发症。同时，将取出标本置于4%福尔马林固定液中送病理科；如考虑为感染性病灶需同时送检涂片、细菌培养[10]及X-pert检查(考虑结核可能时)；如考虑为转移癌，需行靶向治疗时，送检基因检测[11]。

1.3 病理诊断 所有病理标本常规行HE染色，必要时行免疫组化。并由两名资深的病理科医师结合临床、影像共同分析判断。两位医师意见不一致时，则与临床及影像医师共同讨论后达到共识。必要时请外院病理医师会诊直至达成一致意见[8]。

1.4 评价指标 (1)穿刺成功：凭所取组织可得出病理诊断，此穿刺即定义为成功。穿刺失败定义为：所取组织太少或未取得典型病变致无法明确病理诊断，需重新取材。(2)确诊标准：如患者穿刺后行手术治疗，以大体标本的病理为评价标准；如患者穿刺后未行手术治疗，则以临床及影像的随访结果(>6个月)为标准[12]。(3)穿刺的诊断意义：真阳性(true positive，TP)指穿刺病理与术后病理或随访诊断均诊断为同一病变；真阴性(true negative，TN)指穿刺病理和术后病理或随访诊断均否定为病变；穿刺诊断未见病变、术后证实或随访结果为病变者为假阴性(false negative，FN)；穿刺诊断为病变、术后病理或随访诊断为非病变者为假阳性(false positive，FP)[7]。(4)穿刺前后治疗方案的调整：穿刺结果回报后，课题组成员(必要时影像及病理医师参与)再次讨论治疗方案。后与患者及家属讲明病情后，确定最终的治疗方案。并将其与穿刺前拟定的方案进行比较。(5)并发症：分为轻微、严重。轻微：经对症处理即可者，比如：穿刺口出血、一过性神经损伤。严重：需外科干预者，比如：血肿压迫致瘫痪需紧急行切开减压术、血管损伤需行紧急探查修补术、严重的神经损伤、气胸或血气胸、感染及穿刺针断裂等[13]。

1.5 数据处理方法 研究数据经Excel2010(Microsoft)整理录入，采用SPSS 19.0(IBM Corporation)进行数据处理，计算穿刺活检的成功率、敏感性、特异性、准确率、阳性预测值、阴性预测值等。

图1 穿刺用活检针大体照 图2 穿刺用半自动软组织活检针大体照

图3 根据CT显示病变情况，选择穿刺靶区及进针路径 图4 CT扫描可见针的方向偏离设定路线(箭头所示为穿刺针)

图5 调整穿刺针方向后，穿刺针沿既定路线经椎弓根达病灶边缘 图6 取材针(黄箭头)经导引套管(绿箭头)进入病灶取材

2 结 果

2.1 穿刺成功率 本研究纳入的85例患者中，3例穿刺失败，穿刺成功率96%。穿刺失败的3例患者：2例因操作中过度焦虑、疼痛难以忍受而中途放弃；1例因取材多为血凝块而无法明确诊断。穿刺成功的82例患者，经手术病理确诊者49例，随访确诊者33例。

2.2 脊柱病变穿刺节段的分布 T111例，T27例，T38例，T412例，T510例，T611例，T710例，T813例。

2.3 最终诊断 恶性病变49例，其中转移癌29例，骨髓瘤13例，淋巴瘤3例，尤文肉瘤2例，平滑肌肉瘤1例，纤维肉瘤(复发)1例。良性病变33例，其中阴性结果(指穿刺病理为正常骨组织)10例，血管瘤6例，慢性非特异性炎症5例，骨巨细胞瘤4例，结核4例，嗜酸性肉芽肿2例，骨母细胞瘤1例，神经鞘瘤1例。

2.4 诊断评价 82例穿刺成功的患者中，真阳性69例，假阳性0例，真阴性10例，假阴性3例。假阴性的3例：穿刺结果为正常骨髓组织，因临床及影像不支持穿刺结果而行手术，术后病理分别为：淋巴瘤、骨髓瘤、血管瘤。敏感性96%(69/72)，特异性100%(10/10)，准确率96%(79/82)，阳性预测值100%(69/69)，阴性预测值77%(10/13)。

2.5 治疗方案的调整 本组82例患者，19例(23%)患者穿刺前后的治疗方案进行了调整。其中，穿刺前拟行手术治疗，穿刺后改行非手术治疗者14例：骨髓瘤7例，淋巴瘤3例，阴性结果2例(此2例患者分别有食管癌及直肠癌病史，活检前诊断为转移癌，穿刺病理为普通压缩性骨折)，慢性炎症及结核各1例。穿刺前拟行手术和/或放疗，穿刺后改行靶向治疗5例。

2.6 并发症 本组4例(5%)患者出现了轻微并发症，其中2例穿刺术后出现局部皮下血肿经缝合及按压后缓解；2例穿刺后出现一过性神经刺激症状，经脱水、神经营养等处理后均缓解。本组中未出现严重并发症。

3 讨 论

3.1 上中胸椎病变穿刺活检的必要性和特殊性 上中胸椎病变穿刺活检既有理论依据，又有重要的实际意义。理论上，多年来，“临床、影像和病理”三结合一直是诊断骨肿瘤及相关疾病的基本原则[14]。这一原则同样适于上中胸椎病变。实际中，以本研究为例，82例患者中有19例(23%)患者穿刺前后治疗方案发生了调整。值得一提的是，有2例患者分别有食管癌及直肠癌病史，影像诊断为胸椎转移癌，穿刺前拟行手术治疗，穿刺病理为普通压缩性骨折，后行保守治疗。

目前尚未看到有关上中胸椎病变穿刺前后治疗方案调整的类似报道。治疗方案调整出现的主要原因在于：不少脊柱外伤、感染、类肿瘤等非肿瘤性病变与脊柱肿瘤的临床、影像表现很相似，很难根据临床及影像资料将其区分开。同时，我们认为这一数据具有重要的意义，足可表明活检可以使相当比例的患者免于不必要的手术，或可为癌症患者行基因检测提供标本从而可能进一步行靶向治疗，使治疗更具针对性。这正符合了“精准治疗”的要求[1-2]，突显了上中胸椎病变术前活检的必要性。

上中胸椎的特殊性：上中胸椎的椎弓根直径较小。严军等[15]的研究表明：上中胸椎T3～T8椎弓根横径在5～6 mm之间，T1和T2的椎弓根横径略大，分别达到8.5 mm以上和7 mm左右。Raley等[16]研究表明，T4～9椎弓根的横径平均小于5 mm，最狭窄的节段是T5，约为4.2 mm。刘虎诚等[17]的研究表明T4和T5的肋椎关节及椎弓根的横径在所有测量的椎体中最小。经过如此窄的通道进行活检操作难度很大；而且，椎旁有胸导管、胸主动脉、肺与椎体相邻。因此，经上中胸椎的椎弓根进行操作的风险高，容错率低[18]。综合以上因素，我们认为应该将上中胸椎作为一个特殊的、独立的研究对象进行“精准”研究。

3.2 现行胸椎穿刺活检引导方式 目前，临床上常用的引导方式主要有两种：X线透视和CT。X线透视具有操作方便、设备要求相对低、医院普及率高等优点；但其缺点也是显见的：X线透视采集的图像为二维图像，清晰度较差，椎体与附件相互重叠，层次性不清晰；对软组织结构不能良好分辨[19-20]。特别是在上中胸椎操作时，由于肩胛骨及肋骨遮挡和重叠，侧位像显示不清甚至根本无法识别。CT引导恰恰可以克服上述不足，具有如下优势：图像分辨率高，不仅可以显示骨组织，还可较清晰地显示软组织；可从三维层面进行精准定位，可精准地引导穿刺针的位置和角度以保证“精准”到达靶区[21]。任文涛等[22]对137例脊柱肿瘤患者行穿刺活检发现：CT引导下穿刺成功率为91.7%。而C型臂透视机引导下穿刺的成功率仅为78.5%。为了取得更优的结果，本组研究均选择以CT作为引导手段。

我们的经验和体会是，影像引导下穿刺活检成功的关键在于精准定位、定向、定深。所谓定位，指确定穿刺进针点；定向指确定进针的路径即进针在矢状面及冠状面的角度；定深指在横断面上进针的深度。毫无疑问，CT扫描可以全面满足以上要求。特别是我们在穿刺开始前先常规扫描，找到靶区后会以薄层扫描(1 m层厚)定位及定向；而且，可在横断面上精准测量进针点至靶区的距离。我们的穿刺针均带有厘米刻度，借此刻度可提示我们大致深度，并通过重复CT扫描以确定实际的深度。此外，在明确到达病灶靶区前，我们所用的器械均为钝性(除突破骨皮质需应用细针为锐性，见图1)，这也充分保证了穿刺的安全性。

3.3 CT引导下穿刺在上中胸椎病变的诊断价值 (1)准确率。本研究中CT引导下穿刺在上中胸椎病变诊断中的准确率为96%。文献报道，CT引导下穿刺活检在脊柱病变诊断准确率为86.4%～93.3%[22-25]。本研究的准确率略高于文献报道，可能的原因有三：①本组病例相对较少，可能存在抽样误差；②得益于我们使用的同轴穿刺法，此方法的优势在于先建立通道，通道一旦建立，即可通过通道反复取材从而保证取材准确且数量足够；③由于其他辅助手段的联合应用，如诊断结核用的Xpert MTB/RIF[26]、明确病原菌的二代测序技术[27]以及基因检测技术，这些新兴技术手段提高了我们诊断的水平。我们有理由推论：随着引导机器、穿刺器械的升级以及穿刺技巧的提高，借助新兴的辅助手段，有望提高CT引导下胸椎穿刺活检的准确率。(2)假阴性。本研究假阴性病例3例：穿刺结果为正常骨髓组织，因临床及影像不支持穿刺结果而行手术，术后病理结果分别为淋巴瘤、骨髓瘤、血管瘤。这与相关文献报道相近，Rimondi等[24，28]对430例脊柱活检的研究进行分析，认为假阴性病例出现的可能原因为系统性病变(淋巴瘤、浆细胞瘤)的病理诊断更多地依靠免疫组化，可能出现首次阴性，再次阳性的现象。另外，本组血管瘤患者出现假阴性，可能的原因：该例患者病变组织异型性小；也可能是标本取出后经肝素盐水洗涤，肿瘤组织丢失。鉴于本研究穿刺在上中胸椎病变诊断中的敏感性、阴性预测值分别为96%，77%，对于活检结果为阴性的病例宜慎重对待，需再次认真复习临床、影像资料，必要时再次针吸穿刺或行切开活检。(3)假阳性。本组研究无假阳性病例，复习大量文献[29-30]，均未见到CT引导下脊椎病变穿刺活检假阳性病例的报道。基于本研究结果：穿刺诊断的特异性、阳性预测值分别为100%、100%。建议对活检结果为阳性的患者，可相对有把握地进行相应的治疗。

3.4 并发症 本组4例(5%)患者出现了轻微并发症，文献报道脊椎穿刺活检并发症的发生率为4.0%～4.5%[4，10]。本组2例患者穿刺术后出现局部皮下血肿，其病理结果分别为肾癌和甲状腺癌。这提示：富血运病变穿刺后应予以缝合及长时间按压以预防血肿形成。本组2例患者穿刺后出现一过性神经刺激症状，经脱水、神经营养等处理后均缓解或恢复。可能原因：上中胸椎椎弓根小，神经根紧邻椎弓根。这要求我们行上中胸椎穿刺活检时应更“精准”以减少脊髓及神经根损伤的可能性。

3.5 不足与展望 本研究入选病例涉及6种恶性肿瘤，7种良性病变；而且病变分布于上中胸椎8个节段，既有位于椎体者，又有位于附件者，还有位于椎旁软组织者。诚然，这主要缘于脊柱病变本身的复杂性和异质性，这毕竟在一定程度上影响了我们研究对象的同质性。其次，本研究40%(33/82)的患者无手术病理，而以随诊的结果评价穿刺结果，这一定程度上影响了研究结果的可信度。希望以后可进行大样本、前瞻性的研究以期为临床提供更为详尽的信息。

总之，本研究结果表明：在上中胸椎病变的诊断中，CT引导下粗针穿刺活检具有较高的敏感性、特异性及准确率，安全性好，可为制定正确的临床决策提供可靠的依据，应成为上中胸椎病变诊疗常规。