弥散加权成像在CT引导下肺肿块穿刺活检的临床应用

摘要：目的" 探讨磁共振弥散加权成像（DWI）在CT引导下肺肿块穿刺活检术的应用价值。方法" 回顾性分析2022年10月～2023年10月在陕西中医药大学附属医院行CT引导下肺肿块穿刺的152例患者，根据术前有无胸部DWI检查分为A组（无DWI检查，n=85），B组（有DWI检查，n=67）。比较两组患者的一般资料、病理阳性率、调针次数、靶皮距、套管针在肺内长度和并发症。结果" A组病理诊断为恶性肿瘤65例，良性病变9例，未明确诊断11例；B组病理诊断为恶性肿瘤57例，良性病变8例，未明确诊断2例；A组和B组病理阳性率分别为87.06%和97.01%，差异有统计学意义（P=0.029）。2组总体并发症发生率及气胸发生率的差异无统计学意义（Pgt;0.05），但A、B组出血发生率分别为30.59%、13.43%，差异有统计学意义（Plt;0.05）。结论" CT引导下肺肿块穿刺活检前行胸部DWI检查，有助于指导穿刺靶点的选择，提高病理诊断阳性率，减少穿刺相关出血事件发生，具有较好临床实用价值。

关键词：肺肿瘤；穿刺活检；弥散加权成像；计算机体层成像

Clinical application of diffusion‑weighted imaging in CT-guided lung mass aspiration biopsy

XU Long1， LI Xin1， DANG Shan2， MA Guangming2， HAN Dong2， YU Yong1， 2， YU Nan1， 2， DUAN Haifeng1， 2， 3

1School of Medical Technology， Shaanxi University of Chinese Medicine， Xianyang 712046， China; 2Department of Medical Imaging， Affiliated Hospital of Shaanxi University of Chinese Medicine， Xianyang 712000， China; 3PET-CT Center， the First Affiliated Hospital of Xi'an Jiaotong University， Xi'an 710061，China

Abstract： Objective To explore the application value of magnetic resonance diffusion-weighted imaging （DWI） in CT-guided lung mass aspiration biopsy. Methods We retrospectively analyzed 152 patients who had undergone CT-guided lung mass puncture at the Affiliated Hospital of Shaanxi University of Traditional Chinese Medicine from October 2022 to October 2023 and divide them into group A （without DWI， n=85） and group B （with DWI， n=67） based on the presence of preoperative chest DWI examination， then compared the baseline data， pathologic positivity rate， number of needle adjustments， target skin distance， length of trocar in the lung， and complications between the two groups. Results The pathological diagnosis of group A was malignant tumors in 65 cases， benign lesions in 9 cases， and unspecified diagnosis in 11 cases， while the pathological diagnosis of group B was malignant tumors in 57 cases， benign lesions in 8 cases， and unspecified diagnosis in 2 cases; and the pathology-positive rates in group A and group B were respectively 87.06% and 97.01%， which were statistically significant （P=0.029）. The difference between the total complication rate and pneumothorax rate of the 2 groups was not statistically significant， but the hemorrhage rate of group A and B was successively 30.59% and 13.43%， with statistical significance （Plt;0.05）. Conclusion Chest DWI examination before CT-guided lung mass puncture biopsy， with good clinical practical value， can contribute to guiding the selection of the puncture target point， improving the positive rate of pathological diagnosis， and reducing the occurrence of puncture-related bleeding.

Keywords： lung tumors; puncture biopsy; diffusion-weighted imaging; computed tomography

肺癌是全球第二常见的肿瘤，也是全球致死率最高的恶性肿瘤［1-2］。及时准确明确肺内病变的病理学诊断对于肺癌患者的预后极其重要。目前，CT引导下经皮肺穿刺活检是获取组织进行病理诊断的常用方法。该方法虽然能够对肺部病变做出较好的病理诊断［3］，但是随着肿瘤体积的增大，肿瘤越容易发生出血坏死。此时仅仅依靠常规的CT影像学检查难以分辨肿瘤及周围组织，穿刺过程中若未取到肿瘤活性区域的组织，会影响病理诊断结果，进而降低穿刺的准确性。既往研究表明，肿瘤发生坏死的主要原因是肺肿瘤随着体积增大，肿瘤细胞数量增加的速度超过血管供应导致细胞周围出现低氧环境，进而导致肿瘤发生坏死［4-6］，肿瘤细胞的坏死是病理假阴性的常见因素之一［7］。如何提高肺部病变穿刺准确性，减少患者二次穿刺创伤这一问题有待解决。磁共振扩散加权成像（DWI）是一种无创影像学检查，能够检测活体组织细胞内水分子运动情况，进而区分肺肿瘤活性成分及周围非肿瘤成分，在鉴别肺部良恶性病变上可作为首选方法［8-10］。肺肿瘤活性区域（尤其恶性肿瘤）在DWI上表现为弥散受限区域，即DWI图呈高信号，ADC图呈低信号显示。近年有学者认为可以用DWI指导临床进行精准穿刺［11］。但目前，由于DWI指导下CT引导肺穿刺活检术鲜少有研究报道，尚需要大量研究来进行验证。本研究探讨DWI指导下行CT引导下经皮肺穿刺活检的临床应用价值，旨在提高肺肿块穿刺活检的准确性。

1" 资料与方法

1.1" 一般资料

回顾性分析2022年10月～2023年10月在陕西中医药大学附属医院行CT引导下肺穿刺活检的152例患者，男性109例，女性43例；年龄41～88岁，平均68.03岁。本研究的相关测量指标均在PACS系统上获取。根据术前有无胸部DWI检查分为A组（无DWI检查，n=85），B组（有DWI检查，n=67）。所有穿刺患者穿刺前1周内完成胸部CT增强检查，B组患者穿刺前1周内行胸部MRI检查。所有患者穿刺前均被告知穿刺相关风险并自愿签署CT引导下肺穿刺活检知情同意书。纳入标准：穿刺前CT诊断为肺肿块；穿刺前均有胸部增强CT检查；有病理资料。排除标准：影像资料缺失；临床资料不全者；短期内2次穿刺活检者；穿刺活检前增强CT或胸部DWI检查超过1周者。两组患者在年龄、性别、病变部位、病灶最长径、靶皮距、套管针在肺组织长度及患者穿刺体位等差异均无统计学意义（Pgt;0.05，表1）。

1.2" 设备与方法

1.2.1" 设备" "穿刺活检及胸部增强CT检查均为宝石能谱CT（GE Discovery 750HD），行胸部磁共振检查为西门子Skyra 3.0T MR机，DWI序列采用轴位扫描，扩散系数b值分别为50、800 s/mm2。穿刺活检针型号为GALLINI 18G穿刺针。

1.2.2" 穿刺活检方法" "所有肺部肿块穿刺病例均由本科室具有15年以上穿刺经验的医师和1名助手医师配合完成。肺肿块穿刺靶点选择：穿刺前1周内胸部增强CT检查可明确肺肿块内血供情况、周围血管及重要器官相对位置关系，有利于穿刺靶点避开重要血管、器官；研究组患者穿刺前1周内行胸部DWI检查，获得b值分别为50、800 s/mm2及ADC 3组图像，b值为800 s/mm2图像和ADC图像联动观察，再将DWI图像中病灶呈高/稍高信号和ADC图呈低/稍低信号区域视为穿刺靶点区域（图1）。操作方法：结合术前增强CT及DWI检查预设穿刺路径，选择合适体位（仰卧位、俯卧位或侧卧位），放置定位标；术前首次全肺定位CT扫描，在患者表皮勾画穿刺点，消毒、铺洞巾，利多卡因局部浸润麻醉；按照预设穿刺路径进套管针，达胸膜边缘，行CT扫描观察套管针深度及角度；校正套管针抵达病灶后，取出套管针针芯，控制活检针安全距离，释放活检针，取5～6条病变组织于10%中性缓冲福尔马林固定液中固定，穿刺结束立即送病理科；穿刺结束，根据术中有无出血、气胸行对症处理，再退出套管针，消毒、包扎穿刺点，嘱患者及家属注意事项。

1.3" 观测指标

患者一般资料，如年龄、性别、病变最大长径、病变位置、患者体位等，以及穿刺调针次数、靶皮距（套管针入皮点至病灶边缘长度）、套管针在肺组织长度（套管针位于胸膜与病灶之间的长度）、并发症（出血、气胸）、病理诊断结果。

1.4" 并发症及病理结果评判标准

并发症指穿刺过程出现的出血或气胸。出血即病变或套管针针道周围出现磨玻璃影、咳血或胸腔积血，针道磨玻璃影范围至少2 cm以上［12］；气胸即穿刺过程中或最后一次CT扫描穿刺的胸膜腔内出现气体。病理阳性结果［13］：穿刺病理能够给出明确恶性或良性（恶性如肺腺癌，良性如结核或真菌感染），其余则为未明确诊断（纤维结缔组织增生、坏死组织或肺泡上皮增生等）。

1.5" 统计学分析

采用SPSS26.0进行统计学分析。符合正态分布的计量资料以均数±标准差表示，计数资料以n（%）表示。两组间比较采用独立样本t检验（正态分布且方差齐）或非参数Mann-Whitney U检验（非正态分布），计数资料的比较采用卡方检验。以Plt;0.05为差异有统计学意义。

2" 结果

2.1" 两组穿刺病理结果的比较

A组的85例患者中，诊断为恶性肿瘤65例，良性病变9例，未能明确诊断11例。B组的67例患者中，诊断为恶性肿瘤57例，良性病变8例，未能明确诊断2例。A、B组病理阳性率分别为87.06%、97.01%，差异有统计学意义（χ2= 4.75，P=0.029，表2～3）。

2.2" 两组穿刺并发症的比较

两组均未出现严重并发症，两组总体并发症的差异无统计学意义（χ2=6.32，P=0.097）；A组出血高于B组，差异有统计学意义（30.59% vs 13.43%，χ2=6.22，P=0.013）；A组气胸略低于B组，差异无统计学意义（23.53% vs 23.88%，χ2=0.003，P=0.96），其中A组中4例患者同时有出血、气胸并发症，B组有1例（表3）。

2.3" 典型病例图

患者男性，61岁，CT提示左肺下叶肿块，穿刺前胸部DWI检查显示肿块呈明显弥散受限，提示病灶整体具有肿瘤活性，病灶毗邻胸主动脉，因此穿刺靶点选择中心偏外侧，患者俯卧位、进针深度及无并发症（出血、气胸）均在图中显示，病理诊断为非角化鳞状细胞癌（图2）。

3" 讨论

肺肿块在影像上表现为肺部病变直径大于3 cm，但其病种复杂多样，依靠影像学检查可能无法准确定性诊断。而且近年来由于生活方式的改变及人口老龄化等因素影响，肺部感染性病变（如肺真菌感染、不典型肺结核及病毒性肺炎）患病率也在逐渐增加，这类病变多表现为结节或肿块［14］。尽早鉴别病变性质，进一步确定病理类型至关重要，因为这关乎到临床决策的选择及患者的预后，然而仅依靠影像学检查对病变定性诊断尚有一定的局限性。对于肺部肿块病变，痰培养、肺泡灌洗液培养、纤支镜检查或是胸腔积液病检，病理检出阳性率低，明确诊断的能力尚有不足［15］。

CT引导下经皮肺穿刺活检术能够取出病变组织进行病理诊断，近年来众多研究表明CT引导下经皮肺穿刺活检术具有微创、安全、准确的特点［16-19］，临床应用价值较高。但是当病变较大时，易发生坏死，若穿刺部位选择不当，病理难以给出准确诊断，结果提示“坏死组织”或是“间质纤维组织增生”等，导致假阴性的病理诊断。既往研究表明病变大小、病变部位、术中有无气胸及病变是否发生坏死是导致肺穿刺病理假阴性的因素［7］。因此选择最佳的穿刺靶点，有利于提高穿刺的准确率。穿刺前行CT增强检查，一方面能提高影像诊断信心，另一方面还能提供病灶周围血管及病灶与周围重要器官的相对位置关系，为CT引导下肺穿刺活检减少并发症具有重要作用［20-21］，但是CT增强检查无法提供代谢性功能显像，对穿刺靶点选择尚有局限。DWI作为功能成像，是以检测水分子布朗运动为基础［22］，既往研究在b值为900 s/mm2时，能够最佳显示肿瘤病灶活性部位［23］，从而更好地选择穿刺靶点，对于提高穿刺阳性率及诊断准确率具有重要意义。

CT引导下经皮肺穿刺活检行病理诊断的关键是获取有活性的病变组织，既往诸多学者就此开展相关研究。刘斌等［13］研究表明穿刺前行增强CT检查，能够指导穿刺选择病变实质部位，从而提升病理阳性率（阳性率为76.62%），低于本研究中A组病理阳性率87.06%，这可能与早期开展的肺穿刺活检的经验不足相关。但是CT增强检查无法可靠评估病灶的代谢性状态，对指导穿刺靶点选择价值有限。有学者基于18F-FDG PET/CT指导下行肺穿刺活检中发现，有18F-FDG PET/CT组和无18F-FDG PET/CT组病理阳性率分别为95.63%和83.75%［24］，与本研究中有DWI组和无DWI组病理阳性率（97.01%和87.06%）相仿，但是胸部DWI检查较18F-FDG PET/CT检查更经济、方便，临床可行性更强。尽管肺部DWI对肺部小病灶显示能力欠佳，但是对于小病灶，穿刺活检取材部位有限，因此对穿刺结果影响较小，肺部肿瘤随着体积增大，更容易发生出血坏死，从而对靶点选择更具有意义，本研究结果表明穿刺前行DWI检查能提高CT引导下肺肿块穿刺活检的病理阳性率，使患者获益。此外本研究A、B组气胸发生率分别为23.53%、23.88%，总的气胸发生率约23.68%，与既往研究气胸发生率相符（17%～36.8%）［25］，A、B组出血发生率分别为30.59%、13.43%，差异有统计学意义，但未超出文献报道肺穿刺活检出血发生率（6.9%～62.1%）［26-27］，分析原因本研究均为肺部肿块，术前有DWI提示靶点较无穿刺靶点能更好规划穿刺路径，从而降低出血的风险。本研究尚有一些不足之处：本实验为回顾性研究，病例选择有选择偏倚可能；并发症均为穿刺即刻发生，未对迟发性并发症进行研究；病理阳性率仅为病理是否给出明确诊断，未对穿刺病理结果进行长期随访研究；为单中心研究；DWI检查后对穿刺靶点区域选择依赖于主观判断，缺乏定量测量指标。后续将进一步通过前瞻性的多中心研究，将DWI检查后穿刺靶点区域指标定量化，同时将对病理结果进行长期随访来进行更为深入全面的研究。

综上所述，CT引导下行肺肿块穿刺活检前行胸部DWI扫描，有助于指导穿刺靶点的选择，从而提高穿刺活检的准确率，具有较好的临床应用价值。

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（编辑：熊一凡）