经支气管冷冻肺活检技术研究进展

孔慧娟 田觅 黄建安 张英为

1南京大学医学院附属鼓楼医院呼吸与危重症医学科210008;2苏州大学附属第一医院呼吸与危重症医学科215006

弥漫性实质性肺病 (diff use parenchy mal lung dieases,DPLDs)是一个影像学的概念,意指两肺自上而下弥漫性受累,通常表现为广泛的斑片影、磨玻璃影、结节影或囊状阴影等,可以仅为上述一种形态特征,也可以由上述多种形态特征混合组成。据报道,DPLDs由200多种肺部疾病组成,主要累及肺泡壁、肺泡腔和肺间质,是一组异质性疾病,在病因、组织病理学特征、临床放射学表现、临床病程和预后等方面均有显著差异[1-2],因此给临床诊断带来了巨大挑战。外科肺活检 (surgical lung biopsy,SLB)是诊断多数DPLDs的首选方式,然而,SLB因创伤大、高风险、高并发症发生率及高死亡率等限制了其广泛开展与应用[3]。传统的经支气管钳夹活检 (transbronchial f orceps biopsy,TBFB)因取材小、诊断率低等因素,目前亦不推荐用于DPLDs诊断[2,4]。近年,越来越多的临床医师和学者开始采用经支气管冷冻肺活检 (transbr onchial cr yobiopsy,TBCB)对DPLDs进行诊断评估。TBCB技术是近年发展起来的一项新技术,本文就其诊断优势、操作原理及步骤、并发症及处理等方面综述如下,旨在提高临床医师对TBCB技术的认识水平,熟悉并掌握这项技术并发症,以便临床工作中及时预判、及时处理。

1 TBCB的诊断优势

TBCB是将冷冻探头经支气管伸入到远端小支气管,利用冷冻探头在冷冻过程中的黏附性将探头周围的组织撕裂,获得远端细支气管与肺组织标本的一项技术。自21世纪以来,TBCB 逐步应用与开展,越来越多的研究表明,与TBFB及SLB比较而言TBCB显示了自身独特的优势。

Shafiek 等[2]的一项研究显示,TBCB 获取的组织较TBFB大 [(3.88±1.19)mm 比 (1.46±0.66)mm,P＜0.001]、组织结构保存率高 (91.7% 比38.5%,P=0.011)、临床诊断率高 (83.3%比38.5%,P=0.041),与此同时,患者出血和气胸发生率却未明显增多。Pajares等[4]的一项研究中也有类似的发现,TBCB 较TBFB 平均组织面积大 [(14.7±11)mm2比 (3.3±4.1)mm2,P＜0.001]、组织检出率高 (74.4%比34.1%,P＜0.001)、诊断率高 (51.3%比29.1%,P=0.038);虽然TBCB 2级出血较TBFB 多 (56.4%比34.2%),但差异无统计学意义(P＞0.05),并且在其他并发症上差异亦无统计学意义。综上可见,与TBFB相比,TBCB获取的标本更大、人工伪差更小、诊断率更高,且两者在并发症上差异无统计学意义。

SLB通常是根据胸部CT 定位,通过开胸或者在电视胸腔镜辅助下经手术获得较大肺组织样本的一种方法,从而方便医师进行病理诊断,明确肺部病变性质。所得肺组织标本大小约为几个厘米,由于取材大、肺局部组织结构完整,因此诊断率可达到90%甚至更高,被认为是诊断多数DPLDs的金标准[3]。尽管如此,SLB在临床实践中的使用率并不高,考虑可能是SLB创伤大、住院时间长、花费高、对接受该项检查的患者心肺功能要求较高等因素,限制了其在临床中的应用。同时SLB存在一定的死亡风险和并发症发生率,这些也限制了其在实际工作中的接受度[1,3]。Iftikhar等[1]进行了一项荟萃分析,共纳入了16项TBCB研究 (642 例)和14 项SLB 研究 (1 594例),将SLB及TBCB检查术后30～60 d死亡率、中位住院时间及费用进行了对比,发现与TBCB相比,虽然SLB诊断率略高 (92.7% 比83.7%),但30～60 d 死亡率 [1.8%比0.7%,总体95%CI:0.7%～1.7%]更高,中位住院时间更长 (6.1 d比2.6 d,P＜0.000 1),并且因长期住院,不同学科专业费用等增加了进行SLB单个患者的整体费用(每人每年费用增加210～647英镑)。Ravaglia等[5]的一项回顾性研究纳入了297例TBCB和150例SLB患者,结果显示与SLB相比,TBCB是安全的,并具有更低的并发症发生率与死亡率 (0.3%比2.7%,P＜0.05)。同时他们还指出TBCB与SLB两者间并非竞争性关系,无论最初使用的是哪种方法进行诊断,在该法无法明确诊断时,则需考虑另一种方法进行诊断。综上所述,TBCB 与SLB 诊断率比较差异无统计学意义,TBCB 具有更高的安全性,花费更少,使得SLB逐步被TBCB取代。

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2 TBCB基本原理及操作步骤

2.1 基本原理 TBCB 是基于焦耳-霍普森效应中使用高流量释放的压缩气体迅速膨胀并产生非常低的温度的原理,用冷却剂 (二氧化碳或一氧化二氮)在高压下通过探头的中心管施加,由于压力差 (相对于大气压),探头尖端处的气体突然膨胀,导致探头尖端的温度下降 (组织中大约-50 ℃至-60 ℃),使周围肺实质迅速冻结并粘附到冷冻探头尖端来获取标本[1]。

相对禁忌证[9]:(1)肺功能严重受损者:FVC%pred＜50%,DLCO%pred＜35%,第1秒用力呼气容积＜0.8 L或第1秒用力呼气容占预计值百分比＜50%;(2)肺动脉压＞50 mm Hg (1 mm Hg=0.133 k Pa)者。

因此，很多媒体和专家，已经开始将天然气管道互联互通的效果看作检验今冬明春用气高峰时期天然气供应能力的标准。事实上，天然气管道互联互通工程早有开展。2006年和2013年，中国石油已经分别实现了与中国石化华北管网安济线安平站和榆济线榆林站的互联互通，互供能力分别为300万立方米/日和400万立方米/日。

3 TBCB禁忌证

MDT 是通过结合临床、影像学、组织病理学等多学科会诊的方法对疾病进行综合诊断。随着MDT 的应用,TBCB对于DPLDs 的诊断率逐步提高,Shafiek 等[2]的研究显示TBCB 的诊断率为83%,其诊断率通过MDT 提高到100%。虽然这项研究对象是埃及人且小样本 (仅13例),但在Johannson等[11]的荟萃分析 (731 例患者)中亦显示了MDT 的重要性。他们的研究指出单独使用TBCB 进行诊断时诊断率为78%,而进行MDT 诊断率为86%,由此可见MDT 提高了TBCB在DPLDs诊断中的优越性,且因其更高的安全性,使得TBCB 有望替代SLB 成为诊断DPLDs的一种微创检查方法。

4.1 TBCB的诊断效率 Ravaglia等[10]的一项队列研究对699例疑似DPLDs患者进行了回顾性分析,其中614例患者通过TBCB 所取组织病理明确诊断,诊断率达87.8%。此外,还有多项荟萃分析评估了TBCB 对DPLDs的诊断率。Johannson等[11]对11项研究 (包括7篇全文、4篇摘要)进行了荟萃分析,报道了731例患者,发现诊断率为74%～98%,合并估计为83% (95%CI:73%～94%)。Sethi等[12]对31项研究 (包括18 篇已发表的研究,13 篇摘要)进行了荟萃分析,其中27 项研究 (1 443例患者)诊断率为72.9% (95%CI:67.9%～77.7%)。Ravaglia等[5]的研究中除对447例接受TBCB 和/或SLB 的患者进行了回顾性分析外,还对15项调查 (781例患者)进行了荟萃分析,报道的总体诊断率为81% (95%CI:75%～87%)。Iftikhar等[1]对16项TBCB 的研究进行荟萃分析,除报道了TBCB 的总诊断率外,还对TBCB 的总敏感度、总特异度及诊断比值比等进行了分析报道,TBCB 的总诊断率为83.7% (95%CI:76.9%～88.8%),总敏感度为87%,总特异度为57%,诊断比值比为25.53,这项荟萃分析表明在评估DPLDs时TBCB的诊断效能与SLB相当。4.2 TBCB诊断率影响因素

绝对禁忌证[9]:(1)存在出血性体质; (2)服用华法林等抗凝药物进行抗凝治疗者;(3)服用噻吩并吡啶类药物或其他抗血小板新药者;(4)血小板计数＜50×109/L者。

李汉等[11]选择Cyanex 301作为硫源和改性剂，选在水-乙醇溶液作为介质，通过两步法制备空心球状MoS2(如图1所示)，其中第一步为平衡阶段，第二步为水热法过程；与传统的方法相比，该方法具有低温高效的优点。

通常,TBCB需在深度镇静 (但保留自主呼吸)或全身麻醉 (不保留自主呼吸)下进行。理论上而言,全身麻醉可以通过减少患者的自主呼吸和咳嗽来降低医源性气胸的风险,从而提高活检样本量[1]。因此,建议使用硬镜鞘管或气管插管作为工作通道,以便可弯曲支气管镜 (简称可弯曲镜)和冷冻探头进出[6],方便操作过程中控制出血。目前更多选择应用的是硬镜鞘管[5-7]。然而,Hag meyer等[8]通过对32例疑似DPLDs的回顾性研究证明,在保留自主呼吸的镇静下进行TBCB同样有效,且与在全身麻醉下接受机械通气的TBCB 相比,医源性气胸的风险较低(12%比43%)。

2.2 操作步骤 预先通过胸部高分辨率CT (highresolution CT,HRCT)确定患者主要病变部位,选择距离胸膜下1～2 c m 处病灶集中部位进行活检,将可弯曲镜由硬镜鞘管或气管插管插入后,将冷冻探头通过可弯曲镜操作孔道进入拟活检部位,使周围实质迅速冻结并粘附到冷冻探头尖端,然后将可弯曲镜和带有冷冻活检组织 (组织大小约5 mm)的冷冻探头从气道中整体取出,再将冷冻活检标本在生理盐水中解冻,然后固定在福尔马林中[1]。目前冷冻探头多使用柔性冷冻探头 (德国 Er be Elektro medizin Gmb H 公司),长90 c m,尖端直径1.9 mm或2.4 mm,探头冷却约3～6 s (较大探头冷却7～8 s)。目前的活检标本数量并无统一规定,每例患者活检次数从1～6次不等,每个病例最常见的是3 次活检以满足病理学、病原学等检查需要[3]。根据活检数量需要重复以上步骤,每次活检结束后需立即观察出血、气胸等情况并及时处理。

4 TBCB的诊断效率及其影响因素

可使首末数据点P0和Pn分别作为B样条插值曲线的首末端点。为了使两端控制顶点和首末数据点完全重合，将在节点矢量中的首末节点都设定重复度r=4，即u0=u1=u2=u3，un+1=un+2=un+3=un+4，则有P0=b0以及Pn=bn；数据点P2，P3,…Pn－2对应的节点矢量[U4, Un+1]，依次代入公式（7），满足：

4.2.1 多学科讨论 (multiple disciplinar y tea m,MDT)

概括而言,TBCB禁忌证与硬质支气管镜和可弯曲镜的禁忌证相仿,主要是针对相关操作风险对患者的心肺功能、凝血功能等提出了一定的要求。

4.2.4 相关技术间的联合应用 目前越来越多的研究表明TBCB联合放射状支气管内超声 (radial endobr onchial ultrasonography,R-EBUS)可以更准确地定位和选择靶肺活检部位,提高取材成功率,从而提高诊断率 (79%到92.5%),并且接受TBCB联合R-EBUS患者的手术时间明显短于未接受R-EBUS的患者[18-19]。此外,共焦激光内窥镜亦开始与TBCB联合运用进行活检取材,但其是否能实际提高诊断率和降低并发症风险,还需要在更大规模的前瞻性试验中确定[20]。

4.2.3 活检部位及数量 活检部位的选择可影响诊断率。Ravaglia等[17]的一项前瞻性研究发现,在同一肺叶的不同肺段活检可以提高诊断率,当仅从一个肺段进行一次TBCB时平均诊断率为69%,在同一肺段同时进行第二次活检时平均诊断率可增加到78%,但差异无统计学意义(P=0.340),而如果第二次活检取自同一肺叶的不同肺段则诊断率可增加到96% (P=0.004),此外,理论上而言,增加TBCB活检数量也可以提高诊断率,但在一定程度上也可能增加出血及气胸等并发症的发生率[8]。

盱眙农商银行董事长陈雷介绍，截至目前，盱眙农商银行累计发放“虾稻（莲）致富贷”1850户，金额5.32亿元；发放土地承包经营权抵押贷款65户，金额1645万元，有效推进了全县“虾稻共生”新模式快速发展。

4.2.2 冷冻探针 在不同的研究中,TBCB的诊断结果可变,影响诊断的原因很多,部分可归因于冷冻探针的大小:使用2.4 mm 探针的诊断率为70%～95%,使用1.9 mm 探针的诊断率为79%～80%[1]。Zhou等[13]通过对上述2 种探针研究分析发现,2.4 mm 探针及1.9 mm 探针在诊断率上比较差异无统计学意义,但会影响取材成功率,2.4 mm探针获得的标本质量明显好于1.9 mm 探针,镜检合格率分别为99.4%和90.4% (P=0.003)。此外,目前正在开发利用1.1 mm 冷冻探头来进行TBCB,并且已有相关动物实验的报道[14-15],我国Jiang等[16]报道了1.1 mm 探针在肺周围型磨玻璃病变的患者中的诊断率为82.61%。具体该型新型探头诊断效率如何,仍有待更多的研究来明确。

5 TBCB并发症

TBCB的并发症主要有出血、气胸、持续发热、皮下气肿、间质性肺病急性发作、呼吸衰竭等,其中常见的是出血和气胸,所以出血和气胸成为了影响TBCB 安全性关键的两个要素,下面将主要针对这两方面进行详细阐述。

（2）PmGSTd1在雌、雄虫的各部位均有表达，且均表现为足部的表达量明显高于其他部位；雄虫各部位的表达量（残体除外）均显著高于雌虫，雄虫翅膀、触角、足部、残体中的表达分别是雌虫相应部位的4.49倍、2.11倍、1.68倍、1.33倍。

5.1 出血 出血是TBCB最常见的并发症,TBCB总体出血率在73%左右,多以轻度出血为主,其中中度至重度出血率在2.2%～10.7%[1,6]。

5.1.1 出血相关影响因素 (1)患者特征。多项研究发现,TBCB出血的严重程度与患者自身特征相关。Hetzel等[6]的一项研究报道了年龄≥65岁的患者中度或重度出血率明显高于年龄＜65岁的患者 (P=0.018),女性的出血风险高于男性 (P=0.026)。身高≤170 c m 的患者出血风险高于身高＞170 c m 的患者 (P=0.002)。考虑出现这些差异与身高和肺的大小有关,在体型较小的患者中,活检工具相对于支气管及其血管的大小相对增大,所以出血风险也随之增加。此外,另一项研究发现TBCB 的出血风险与BMI呈正相关,体质量指数每增加一个单位,出血的风险增加16%[7]。考虑可能由于体质量偏重的患者周围肺区塌陷,致使探针通过受限,探针很难向更外围推进,组织活检往往偏向于在更中心的区域进行,增加了出血的风险。虽然因患者自身特征所导致出血的加重不可避免,但通过这些研究我们可以提前评估患者出血的严重程度,从而提前拟定好出血后控制方案并与患者做好风险沟通。 (2)冷冻探针大小。研究发现,使用1.9 mm冷冻探针的出血风险明显小于2.4 mm (P=0.006)[6],考虑到探针大小对诊断率的影响,我们可以在评估出血风险高的患者中选择使用1.9 mm 的冷冻探针进行活检,在出血风险相对较低的患者使用2.4 mm 的冷冻探针以获得更高的诊断率。Jiang等[16]利用1.1 mm冷冻探针进行肺活检的研究中并未出现气胸患者,但该型探针相关研究极少,其安全性及有效性方面需进一步研究来明确。(3)支气管堵塞器的预置。目前TBCB建议常规预置支气管堵塞器以更好预防并控制出血[9],常用的支气管堵塞器有Arndt支气管内堵塞器、Cohen尖端偏转支气管内堵塞器和Fogarty静脉血栓切除术导管[21]。有研究显示,预防性球囊放置的中到重度出血发生率明显低于未使用球囊的发生率(1.8%比35.7%,P＜0.001)[22]。

5.2 气胸 TBCB 结束后1～2 h内通过拍摄胸部X 线可以评估是否发生气胸,气胸发生率为5.9%～14.9%[1]。气胸相关影响因素包括以下两点。(1)透视引导下探针至胸膜距离。多项研究指出在活检中有胸膜碎片时,气胸风险会增加[5,7],且与活检数量或大小无关[7],所以在操作过程中衡量好冷冻探针至胸膜的距离至关重要,目前多建议在透视引导下使探针距胸膜1～2 c m 处以更好地减少气胸的发生[23],同时获得更具质量的活检样本。将来也可以通过R-EBUS及计算机体层摄影透视将TBCB 引导到肺内活动性异常区域,并远离其中更有可能出现并发症的区域,从而减少气胸等并发症的发生[23]。一项回顾性多中心研究中发现使用透视引导的患者气胸发生率明显低于不使用透视引导的患者 (5.9%比20.9%,P=0.01)[22]。但Bango-Álvarez等[24]的一项研究对透视引导的必要性提出了质疑,该研究在没有透视的情况下进行,采取的是在探针前移过程中无法再前进时,回缩1～2 c m 后进行活检,其气胸发生率仅4.7%,并且所有的活检中没有胸膜,所以是否需要透视引导下进行TBCB还需进行更进一步的研究。(2)冷冻探针大小。目前冷冻探针的大小对气胸发生率的影响尚不明确。Iftikhar等[1]的荟萃分析发现,使用2.4 mm 较1.9 mm的冷冻探头会增加气胸发生率。但Hetzel等[6]则表示冷冻探针大小与气胸的发生率无关。

6小结

综上所述,TBCB 作为诊断DPLDs的一种较新的方法,有较高的诊断率和安全性,有望成为诊断DPLDs的首选微创检查方法,但在操作过程中仍需注意出血、气胸等并发症的发生。希望未来可以逐步形成标准化TBCB 操作流程,并根据患者个体特征性差异制定个体化的并发症预防及处理措施来进一步提高TBCB的诊断率及安全性。

利益冲突 所有作者均声明不存在利益冲突