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诊断支气管镜——当前观点与未来展望|AME《肺癌》连载013

Published at: 2015年第1卷第S1期

关键词:

Authors : Steven Leong 1 , Tawimas Shaipanich 2 , Stephen Lam 2 , Kazuhiro Yasufuku 3
1 Department of Thoracic Medicine, University of Queensland Thoracic Research Centre, The Prince Charles Hospital, Queensland, Australia 4032
2 Department of Integrative Oncology, British Columbia Cancer Agency & University of British Columbia, Vancouver, BC V5Z 1L3, Canada
3 Division of Thoracic Surgery, Toronto General Hospital, University Health Network, Toronto, ON M5G 2C4, Canada

前言

肺癌导致的死亡居于世界上癌症死因的首位。过去的20年其5年生存率仍然维持在15%,几乎没有改善(1)。其主要原因是肺癌发现时已属晚期,只有20%的肺癌患者有机会通过外科切除获得治愈。拒绝烟草以及政府立法能够减少年轻一代人的患肺癌的风险,但是上一代人群中吸入烟草者仍占有相当大的比例,他们仍处于患肺癌的风险当中。

创新型的纤维支气管镜技术可以较早较准确的诊断出肺癌,从而改善病人预后。窄光谱成像(NBI)及荧光纤支镜(AFB)能够发现早期的浸润前恶变。作为纵隔镜及CT引导下肺穿刺活检(CT-TTNA)的替代手段,气管内超声(EBUS)及电磁导航纤支镜(ENB)更安全。新生的技术手段比如光学相干断层扫描(OCT)及共焦显微技术(CM)可以从细胞水平评估病变。

本文就这些技术手段做一描述并阐述它们是如何协助对肺癌的诊断及分期。

常规纤维支气管镜

Gustav Killian于1898年发明了硬质支气管镜。1967年Ikeda率先推出了可弯曲支气管镜,随后电视支气管镜于19世纪80年代早期成为主流。虽然很快成为肺癌诊断中的里程碑,但是白光纤支镜的弊端也是显而易见的。支气管作为一种树状分支结构,越接近肺的外周部,气道的管径就会变的越窄。常规的5.9mm纤支镜只能达到4-5级支气管,能观察到下1-2级支气管分支,仅仅囊括了整个23级支气管树的1/3。大多数CT能显示的病变已超出了支气管镜的直视范围。支气管粘膜的病变,比如鳞状血管生成发育不良及原位鳞状上皮癌变在白光纤支镜下没有明显的区别,很容易漏诊(2)。同样的,气管外结构比如纵隔淋巴结的病变看不到,只能靠经验盲穿有限的几组淋巴结(3)。

Rivera Meta分析发现,1970-2001年纤支镜下可视病变的敏感性及特异性分别为88%及100%(4)。纤支镜下不可见的病变通过荧光提示获取诊断的准确率从36%至88%不等,这主要取决于标本的获取手段(如纤支镜活检、脱落细胞刷检、支气管肺泡灌洗),获取标本的数量以及病变的大小。对于周围型肺部病变,结果最易受到病变尺寸大小的影响,大于2cm的周围型病变敏感度为63%,小于2cm的敏感度降到了34%。而CT引导下肺穿刺活检的准确率要明显高于白光纤支镜(汇总灵敏度为0.9;95%的可信区间为0.88-0.91)但是其并发症较高(5)。

因此,白光纤支镜在诊断镜下可见病变方面是有优势的,但是在诊断镜下不可见病变、原位癌以及肺癌的纵膈病变分期方面存在局限。

支气管内/粘膜病变

自发荧光支气管镜

自发性荧光支气管镜利用气管组织的内源性荧光物质来观察新陈代谢状态和组织生化组成。正常的支气管组织在紫外线或者蓝色光源的照射下呈现为强烈的绿色荧光,但是当上皮组织开始出现不典型增生,逐渐演变成原位癌乃至浸润癌的时候,其自发的绿色荧光会减弱;红色荧光也会减弱,但其不如绿色荧光减弱的明显。这些异常的区域可以与正常的粘膜形成鲜明的对比。

有两项Meta研究分析对比了自发荧光支气管镜结合白光支气管镜与单纯白光支气管镜在检测上皮内瘤样病变及浸润型肺癌方面的价值。第一宗(14项研究,n=1,358)显示自发荧光支气管镜结合白光支气管镜的汇总敏感度与特异度分别为0.9及0.56,而单纯白光支气管镜的汇总敏感度与特异度分别为0.66及0.69(6)。第二宗(21项研究,n=3,266)显示对于原位癌或者浸润癌的病灶,自发荧光支气管镜结合白光支气管镜与单纯白光支气管镜的敏感度分别为2.04及1.15(2)。相对于单纯白光支气管镜而言,自发荧光支气管镜结合白光支气管镜的特异度低,主要原因在于炎症反应、粘膜腺体增生以及观察者间误差导致假阳性病例,但是,通过将红/绿荧光数量比与镜下改变二者相结合,可以将观察者差异和观察间差异以及特异度提高至80%(7)。

窄光谱成像技术

窄光谱成像技术利用蓝光(415纳米)和绿光(540纳米)照射支气管粘膜从而达到清晰显示浅表毛细血管以及深部粘膜下血管的目的,同时也能够减少白光照射时其它波长光线的散射。窄光谱成像技术能够发现增生异常病变所具有的的典型的血管特征。关于窄光谱成像技术优点的资料大部分是从胃肠道以及头颈部癌症的研究中获取的,而呼吸科的学者们正在将这一技术逐步应用到早期支气管粘膜病变的检测当中。

2003年Shibuya等研究了48例痰细胞学检查疑似或者确诊为肿瘤的患者(8)。这些病人均接受白光支气管镜及自发荧光支气管镜检查,对可疑位置依次用不同波长检测并进行活检做病理检查。在窄光谱成像B1模式(400-430 nm)下血管呈点状分布的病例与病理检查为血管鳞状血管生成发育不良的形态一致。

Shibuya等也研究了鳞状血管生成发育不良、原位癌、微浸润癌以及鳞状上皮细胞病变在窄谱成像下的不同特点(9)。通过确定扭曲血管网、点状分布的血管以及螺旋形态的血管,作者能够区分出鳞状细胞癌生成的不同阶段。

窄光谱成像技术较自发荧光气管镜拥有更高的特异度以及相似的敏感度。Herth等对62例需要做气道肿瘤筛查的患者分别评估了单独窄光谱成像与窄光谱成像连联合白光气管镜的诊断结果(10)。所有异常病灶均接受钳取活检,与白光气管镜相比,窄光谱成像气管镜的敏感度略低一些,但特异度更高一些。最近的一项研究已经证实,联合自发荧光气管镜与窄谱成像气管镜没有任何优势(11)。在白光支气管镜中表现正常的病例当中,窄波成像可发现其中23%的病例存在不典型增生或者恶变(12)。白光气管镜检查后再辅以窄光谱成像气管镜检查会改变大约10%的患者的治疗决策(13)。还不确定窄光谱成像支气管镜相对于高分辨率白光支气管镜(比常规的白光气管镜能够提供更高分辨率的成像)在诊断早期支气管粘膜病变方面具有多少优势。

恶性病变发生浸润改变之前的自然进程仍不明确,尽管对于此类早期病例的治疗尚未显示出生存的改善,但是至少有一点是明确的,那就是如果不给予治疗的话,此类病例会逐渐进展到浸润性肿瘤。呼吸内镜医生应该熟知的是:与白光支气管镜相比,自发荧光气管镜与窄谱成像支气管镜在检测粘膜病变方面的敏感度及特异度更高。

光学相干断层扫描

光学相干断层扫描可以提供细胞水平的组织表面以及组织下图像(14-16)。最早于19世纪90年代发展起来,主要用应于眼科,后来用于评估血管结构以及粥样硬化斑块,直到最近应用到支气管壁结构的检测。

从成像导管发出光源后,干扰仪收集并分析不同组织深度产生的反射光以及反向反射光的干扰图型。对这些图型重新组合并解码后便可形成高分辨率的横截面图像。检测设备无需接触到人体组织,也无需从静脉注射造影剂或者是接触到染料及辐射。光学相干断层扫描可以提供20倍于超声的图像分辨率,并且可以实时显示于监测仪上。光学相干断层扫描的呈现深度为2-3毫米,根据扫描条件,纵向与横向分辨率可以达到5-30微米。

Tsuboi 等将支气管病变的光学相干断层扫描图像与组织病理学图像作对比(14)后发现:在光学相干断层扫描下,正常支气管粘膜呈现出均匀一致的形态,但是粘膜下的结构由于细胞外间质组织的存在而使得其出现反射改变;粘膜下与平滑肌之间可以见到一个小的裂隙,再下边的软骨变呈现出散射样改变。肺泡均呈现出统一的支气管壁样形态,充气的肺泡可以被轻易地分辨出来。从另一方面看,浸润性癌症显现出的是不均一的分散的高强度反向散射区域,并且管壁各层以及腺体组织的正常结构也消失了。Lam 等也证实对表皮厚度进行量化测量可以区分出浸润性肿瘤与原位癌(P=0.004),也可以将不典型增生、化生以及过度增生区分出来(P=0.002) 。原位癌的基底膜是保持完好的,而浸润癌的是破坏的(15)。光学相干断层扫描的一些特征性改变甚至无需活检便能够将鳞状细胞癌与腺癌区分出来(17)。.

尽管这些试点研究令人鼓舞,但是光学相干断层扫描对于我们目前的诊断措施到底能够提供多大的诊断价值还要拭目以待。光学相干断层扫描可以应用的领域包括:鉴别中央型及外周型病变的良恶性,区分原位癌与微浸润癌;提高支气管镜对于外周型病变的取样成功率。在这项技术成为主流之前,我们应界定光学相干断层扫描的特点以及局限性。

外周肺部病变

径向探头气管内超声

电子技术的小型化进展使得拥有360度观察能力的超声探头可以做成1.4mm,以通过普通支气管镜的操作孔道。这种径向探头气管内超声可以用来定位外周肺部病变以及估量气管内病变的深度。在标准的20MHz频率,这种装置可以达到1mm的空间分辨率,穿透深度可以达到4-5 cm。

径向探头气管内超声主要应用在以下两方面。

定位外周肺部病灶

将超声探头置入到肺的外周部后就可以观察到探头周围的组织密度。正常充气的肺泡呈现出均匀一致的“暴风雪”样表现。如果超声探头进入到实性病灶,那么肿块与周围正常充气的肺组织之间就会表现出一条明亮的分界线,证实探头已经进入到目标位置。

2004年将导引套管(GS)应用于RP-EBUS中(18)。导引套管可以固定于RP-EBUS 中,仅留下远端的超声探头暴露在外面。RP-EBUS/ GS作为一个整体从支气管镜的工作孔道进入到相应肺部病变位置的亚段口,根据病变位置的远近来进退调节。一旦活检位置确定,导引套管留在原位,抽走RP-EBUS后置入事先测量好的活检工具,从而保证活检得到的标本是我们想获取位置的标本。理论上,对于活检引起的出血,引导套管(GS)还具备压迫止血的作用 (图1) 。

1 利用RP-EBUS来诊断外周肺病实例。注意右下方图框中病变周边清晰的分界线以及呈同心轴样改变的图像。

对于外周型肺部病变,2005年Paone发表的论著(19)或许是支持RP-EBUS/GS优于自体荧光经纤支镜肺活检(TBLBx)的最有力的证据。221例外周型肺部病变的患者被随机分组(97例RP-EBUS/GS,124例TBLBx),未取得诊断结果的患者进行其它有创检查。RP-EBUS/GS和TBLBx组对于肺癌的敏感度分别为0.79及0.55(P=0.004),准确度为0.85及0.69,(P=0.007)。优势主要集中在小于3cm的肺部病灶,RP-EBUS/GS和TBLBx组的敏感度分别为71% (47-95%)及23%(3-43%)(P<0.001)。

系统性回顾及荟萃分析RP-EBUS/GS对于外周肺部病变的诊断(16宗研究,n=1,420)后可以看到,对于肺癌的诊断敏感度可以达到0.73,但是各研究之间存在异质性。并发症的发生率介于0-7.4%之间,其中最常见的是少量出血。汇总后的气胸发生率为1.0%,胸腔闭式引流的几率为0.4%(20)。

大多数的RP-EBUS/GS数据收集于大型的气管镜中心,因此可能不能反映真实的结果。2005年6月至2008年1月期间,Roth等针对29位在挪威西部社区医院执业的内科医生进行了一项有关RP-EBUS/GS在外周型肺部病变的应用的前瞻性随机队列研究(21)。其中肿瘤患病率为71.5%,RP-EBUS/GS组对于癌变的敏感度为36%,而非EBUS组对于癌变的敏感度为43.7%。如果病变累至支气管的话,诊断敏感度可以高达62.2%。这项研究真实反映了RP-EBUS/GS在社区医院能够真正发挥的作用,也反映了EBUS的优势体现在肺部病灶位置的确认,而对于引导内镜医师如何进入病变位置却没有太大的帮助。

探头与病变的位置毗邻关系是唯一公认的能预测穿刺活检能否成功的因素如果探头位于肿瘤外围时的诊断结果要远远高于探头只在附近甚至没有到达病灶(18,22-24)。虽然Kurimoto报道结果与病变大小没有什么联系(18),但是后续的报告更加倾向尺寸越大的病灶越能够获取诊断结果(20)。

少有报道研究对比RP-EBUS/GS与无创诊断金标准的CT-TTNA(CT引导下经胸壁穿刺针吸活检)。2008年Fielding描述了一组前瞻性RP-EBUS/GS研究,并且把它与同期进行的CT-TTNA做了回顾性分析。RP-EBUS/GS对病灶累及脏层胸膜的诊断敏感度仅为35%,而未累及脏层胸膜者为74%。尽管EBUS GS组与CT-TTNA组的气胸发生率分别为1%和28%,但是CT-TTNA对于紧靠脏层胸膜的病灶的气胸发生率只有2.6%(25)。这些数据结果提示我们,对于紧靠脏层胸膜的病灶,我们宁可选择CT-TTNA作为一线诊断手段,而不是RP-EBUS/GS。

探测气管腔内病变的浸润深度

RP-EBUS探头周围有一个可以注水的气囊,利用它可以清晰的显示主气管以及支气管壁周围的各层组织,非常适合用来评估肿瘤的浸润深度。超声下显示的肿瘤侵犯深度与组织病理学的结果完全一致(26),从而为进一步制定合适的的治疗方案提供依据。侵犯整个软骨环的肿瘤需要接受放疗或者手术治疗,而那些没有侵犯到软骨环的只需要内镜下处理便可以了。

RP-EBUS也能够帮助确定气管周围的肿瘤是否侵犯到气管(临床T4期),或者仅仅是靠近或者挤压气管而·不是侵犯到气管(临床T1a-3期,取决于肿瘤的大小)。Herth等连续观察了131例可能侵及中央气道的肺部中央型肺癌患者(27)。所有的患者CT检查后均接受白光支气管镜WLB和RP-EBUS检查,内镜医生对于后续的外科手术结果以及放疗结果完全不知情。CT报告有77%的病变侵犯到中央气道,RP-EBUS只检测到其中的47%。当我们用外科手术的结果作为金标准来评测时,我们发现RP-EBUS对于评估肿瘤侵犯程度的特异度为100%,敏感度为89%,准确率为94%。

电磁导航纤支镜

电磁导航纤支镜(ENB)是一项相对来说比较新的支气管镜技术,兼顾诊断和治疗方面的应用。ENB分两步进行:事先计划以及具体操作。患者的影像学数据通过网络或者硬盘上传到规划主机。规划主机屏幕上显示四个窗口,每个窗口均可显示患者的横截面、矢状面或者冠状面图像,同时也可以显示模拟的支气管镜及三位气管树图像。内镜医生勾画出目标靶区,再沿着相应的支气管勾画出相应的节点。模拟的气管镜检查动画便可以显示出规划的行程路径,从而能够让操作者清晰的观察到通向病变的支气管次序。

特制的气管导丝插入到带有扩展工作通道(EWC)套管当中,二者可以一起通过气管镜本身的操作通道。导丝近端带有“方向盘”可以控制其末端向八个方向弯曲;末端带有“定位探头”(LG),通过固定于患者胸壁的3个定位感应板,电磁导航仪可以探测到探头所处的位置。计算机在适当的时机及位置提供导航建议,最终通过转动“方向盘”可以将导管沿着每一个节点插入到目标位置(图2)。一旦“定位探头”(LG)到达或者靠近目标靶区,便可将导丝撤出,然后从套管的扩展工作通道(EWC)进入活检工具。

从6个视角展示ENB操作的过程。右上为动态三维导向图;右下为末端图像(绿色区域为目标靶区);下中为局部图像;上中为放大的投射图像。

大多数关于ENB的文献都是外周肺病变的个案报道。总结来看,单独ENB的诊断率不一致,从59%到77.3%不等(28-34)。现有的唯——项随机对照研究(31)对比了EBUS RP与ENB以及二者联合(ENB负责导航到病变位置,RP-EBUS负责确认病变位置)对120例外周肺部病变的诊断率。RP-EBUS与ENB以及二者联合RP-EBUS/ENB诊断率分别为69%,59%和88%,提示我们结合每一种诊断方法的优势,可以获取更高的诊断率。

大多数ENB的报道都是非连续性队列研究,没有阐明(除了Eberhardt等)入组/排除标准,没有对病人进行随机分组进行对照。尚没有ENB与CT–TTNA做对比的研究,所以还不能确认ENB是否适合作为常规的诊断手段。由于ENB本身费用高且操作前需要繁杂的准备(获取影像学数据以及路径规划),或许只有等费用降下来并能够切实证明它与CT-TTNA诊断价值相似或优于RP-EBUS的时候才能成为一项主流的诊断措施。在Eberhardt等研究的基础上,我们认为,ENB与RP-EBUS可以互相弥补,但是这种联合的诊断手段既耗钱又费力。

仿真支气管镜(VB/超细气管镜(UB

仿真纤支镜(VB) /超细纤支镜(UB)VB致力于弥补RP-EBUS在指引内镜医生如何达到目标靶区方面的不足。一般情况下,内镜医生设计路线到达病灶之前,先通过观察二维的横断面、冠状面以及矢状面的CT图像,然后在大脑中构建一个三维气管树。VB可以在CT下三维重建支气管树的形态并且可以形成“仿真”的纤支镜检查动画,从而可以设计出更精确路线。实例见图3。

3 虚拟纤支镜实例。(A)右上肺叶病灶;(B)覆在实时图像上虚拟生成的指向肿瘤路径的路线图;(C)虚拟纤支镜下图像。

要想能够最大限度的利用起来,VB需要路线规划软件(如“Lungpoint”, Broncus Medical Inc, CA, USA)及超细纤支镜UB的支持。新的内镜外径只有2.8 mm(35),可以观察到第9级支气管。但是应用UB的直接后果是操作通道变得更小,能够只允许更小的活检取样。

Asano最早应用超细支气管镜UB来为外周肺病变PPLs需要胸腔镜手术的患者进行术前的钡剂标记(36)。超细支气管镜UB可以在直视下直达约第6级支气管(第4-9级),钡剂标记可以放在距离病变平均约4mm的位置(31例病变的27例放在距离10 mm的位置)。另一项独立的研究报道在同一患者的操作当中分别用WLB和UB观察诊断,其诊断率分别为54.3%级60%,二者联合起来的诊断率可以达到62.8%(37)。在WLB获取的细胞学诊断为阴性的患者当中,有59.3%的患者通过UB可以获取诊断标本。

Asahina等对29例小于30 mm的周围性肺部病灶联合应用VB和RP-EBUS/GS进行了评价。超声图像下可以发现80%的病灶,对于小于20mm病灶的诊断敏感度为44.4% ,大于20 mm的为91.7%(38)。在一项对199例小于30mm的周围型病灶的患者进行RP-EBUS/GS联合或者不联合VB(VBNA vs.非-VBNA组)的随机研究当中,VBNA组拥有较高的诊断率((80.4% vs. 67%, P=0.032)和较短的操作时间(24.0 vs. 26.2 分钟,P=0.016)以及较短的导航时间(8.1 vs. 9.8 分钟, P=0.045)( 39)。

然而最近的一项针对350例外周型肺部病灶患者进行的UB联合或者不联合VB的多中心随机队列分析研究中,并没有发现二者诊断结果存在差异。对350名患者随机分组后,VNBA组和非-VBNA组的诊断率分别为67.1%和59.9%。亚组分析后显示出对于右肺上叶病灶、胸部平片上看不到的病灶以及肺野外周1/3的病灶,联合组的诊断率优于非联合组。尽管VB对于有经验的内镜医生的意义不大,但是对那些不是很熟悉支气管解剖结构的内镜医师的帮助还是很大的(40)。

UB/VB 联合有三个主要的缺点。首先,UB能否取得足够多的组织用于细胞诊断还不确定,因为活检钳的缩小必然会导致活检标本的尺寸及质量的减少。其次,VB的质量取决于CT成像数据的好坏,但是有时候所推荐的DICOM参数无效。再次,VB系统还需要一名熟练的操作员将VB图像调整到与内镜的实时图像相一致,否则,定错位的风险很大(41)。

纤支镜导向技术的并发症

相对于CT-TTNA穿刺活检PPLs来说,此类纤支镜方法的最大优势便是较低的并发症。在一项RP-EBUS的Meta分析(16宗研究,n=1,420)分析当中,并发症的发生率在0-7.4%之间。汇总气胸发生率1.0%,汇总胸腔置管引流率为0.4%。没有因为出血需要进一步处理的病例,也没有死亡病例的报道。

相反地,2006年加利福尼亚、佛罗里达、密歇根及纽约的医保项目门诊手术数据库及住院患者数据库中有15,865名患者接受了CT-TTNA,对其数据分析后我们发现了较高的并发症发生率:气胸发生率为15%(95%可信区间:14.0-16.0%),6.6%的穿刺患者(95%可信区间:6-7.2%)需要胸腔引流置管。而且,易患肺部外周病变需进一步探查的人群(60-69岁老年人,多数伴有慢性阻塞性肺疾病COPD)极易在检查后出现并发症。1%的操作伴发有出血,而其中的7.8%需要输血。

结论:外周型肺部病灶

导向纤支镜技术(EUS GS/RP, ENB, VB/UB) 较TBLBx拥有更高的诊断敏感度,但是比CT-TTNA的敏感度要低一些。导向纤支镜技术的最大优点在于其较低的并发症;每一种导向纤支镜技术的诊断结果相似(42)。每种技术方式都有其优缺点,其最终取决于每种技术方式的实用性、熟练程度以及病灶的位置。只有大型的多中心随机研究将导向纤支镜技术与CT-TTNA对比后才能证实确定其优势从而决定适合哪一种方式。现有的数据不具备太大的说服力,因为其均为非连续病例的个例研究,病例的选择标准也非绝对明确统一,也没有采用对照组进行分析,即便是有对照的研究,其结果也只是依赖于操作者的经验,所以其数据本身不具有代表性。

支气管周围/气管周围/纵隔病变

凸式气管内超声引导下的经支气管针吸活检(CP-EBUS TBNA)技术

虽然支气管周围以及纵隔的病变可以通过常规的经气管针吸活检(cTBNA)获得诊断标本,但是这需要操作者有扎实的解剖知识以确保安全且获取理想的诊断结果。准确评估纵膈异常对于确定肺癌分期是极其重要的,以便于指导更好治疗方案。多年来,纵膈分期的金标准一直是采用需要外科介入的膈镜技术,但是纵膈镜花费较高且需要患者入院后在全麻下才能完成手术,且会有一定的致病率及死亡率(43)。CP-EBUS TBNA克服了常规的经气管针吸活检(cTBNA)和外科纵隔镜检查的诸多缺点。由于其良好的应用价值、简单易掌握的操作方式、良好的患者满意度,并且可在门诊浅麻醉下实施,这项技术被迅速推广开来(44)。而且,最新的美国胸科医师协会指南中推荐用EBUS TBNA、EUS FNA或者联合的手段而不是外科手术的方式来对影像学怀疑纵隔淋巴结扩散的患者进行评估(1C级)(45)。

将CP-EBUS TBNA镜头与活检针结合起来便可以让我们看到穿刺针在靶区内穿刺的实时超声图像。这种特制的内镜拥有6.9 mm外径以及2mm大小的操作孔道,其末端的CP-EBUS可以向上弯曲120°,向下弯曲90°,有时候要用到气囊,比如需要改善超声信号,特别是探头紧贴在管壁不能弯曲时。我们通过光导纤维透镜看到的是30°前斜位的视角,拥有80°的观察视野。特制的21G或者22G穿刺针进入到工作通道的末端,近端与支气管镜固定。一旦超声确认到目标靶区并且排除了血管的存在,穿刺针就可以刺入到病灶。中央的针芯前后移动以清除支气管碎片,然后可以做8-10次针吸。

已经有多项研究证实了CP-EBUS TBNA在肺癌纵隔淋巴结分期的应用。其中的一项研究从105例患者中取到了163枚淋巴结样本做分析。CP-EBUS TBNA准确预测了淋巴结分期,其敏感度、特异度、阳性预测值(PPV)、阴性预测值(NPV)以及诊断准确率分别达到了94.6%、100%、100%、89.5%以及96.3%(46)。利用手术分期作为金标准,对比CP-EBUS TBNA从502例患者中获取的572枚淋巴结样本,发现其敏感度、特异度、阳性预测值(PPV)分别达到了94%、100%、100%(47)。在进行手术分期之前,对同一批放射学显示纵膈正常的非小细胞肺癌患者实施CP-EBUS TBNA。对于恶性病变的诊断,其敏感度、特异度以及阴性预测值(NPV)分别达到了92.3%、100%、96.3%,没有并发症发生;每6个纵隔影像学表现正常的非小细胞肺癌患者中就有1个患者因为CP-EBUS TBNA而避免了不必要的开胸探查(48)。

两项大型的系统性回顾/荟萃分析证实了这些发现并且巩固了CP-EBUS TBNA在肺癌分期中的地位。第一项包括20项报道的分析其敏感度在85-100%之间,阴性预测值(NPV)在11-97.4%之间,没有严重的并发症报道(49)。第二项包括11项报道(P=1,299)的分析,其敏感度与特异度分别为0.93和1.00;在CT或者PET有发现的亚组,其敏感度升至0.94;而无发现组则仅有0.76,只有2人出现并发症(0.15%)(50)。

Yasufuku等设计了为数不多的一项前瞻性研究,将CP-EBUS TBNA直接与纵膈镜对比(51)。确诊或者疑似非小细胞肺癌且需要行膈镜做分期的患者符合入组条件。共153例患者接受了CP-EBUS TBNA后进行了纵隔镜检查,检查者对于最终的结果并不知晓。如果提示淋巴结受累及,病人会接受手术切除并将手术病理结果作为金标准。CP-EBUS TBNA及纵膈镜检查的敏感度、阴性预测值(NPV)和诊断准确率分别为81%、91%、93%和79%、90%、93%,二者对于获取真实的病理N分期无显著性差异(P=0.78)。

联合CP-EBUS TBNA与EUS-FNA的纵隔分期(通常所说的“医学分期”)可以取到第8组及第9组淋巴结,从而能够提供更完整的分期。医学分期优于任何一种分期方法(52-54)。随机对照研究分析表明医学分期对于淋巴结转移可以提供更高的敏感度,相对于纵隔镜而言减少了更多的不必要的开胸(55)。EUS-FNA与CP-EBUS TBNA可以在同一个纤支镜上完成,不会降低效率,可以节省时间及费用(56,57)。

CP-EBUS TBNA检查中设备、技术及标本的准备非常关键。21G与22G穿刺针的诊断结果差别不大,但是前者由于穿刺针细对组织的破坏少一些(58),可以更好的保持组织结构,但权衡之下,却容易污染血液(59)。尽管常规应用负压吸引标本,但随机对照研究发现吸引或不吸引对于获取样本的数量、质量没有区别(60)。在没有现场及时检测(ROSE)的情况下,每个淋巴结穿刺3次便可获得理想的诊断结果,额外增加一次穿刺增对诊断结果没有帮助(61)。“组织凝块”方法是将标本挤压到事先裁剪好的滤纸上,针头环形旋转以便形成锥形的组织块,这种方法相对于常规的生理盐水漂洗针头可以获得更多的诊断材料(62)。另一种获取大量样本的方法是迷你经支气管针钳的应用,这种针钳的前端设计成洞斜面以便于穿透支气管壁,活检钳可以在超声的引导下张开以获取更多的标本,前期的研究已经证实其安全有效的(63)。

从CP-EBUS TBNA获取的组织学亚分型能够真实反映组织学特点。在一项对88例患者进行的回顾性分析中,CP-EBUS TBNA与中心穿刺或外科手术获取的病理结果是一致的。CP-EBUS TBNA的敏感度、特异度、阳性预测值(PPV)、阴性预测值(NPV)分别达到了85%、100%、100%及89.7%(64)。最近的一项包含92例非小细胞肺癌的研究表明针吸与活检在病理分型上是一致的(kappa =0.52),如果能获得组织块,一致度会从69%(kappa =0.39)上升至96%(kappa =0.91)( 65)。

CP-EBUS TBNA取到的标本也可以用来做基因突变分析。利用PCR技术对156例患者的针吸漂洗液离心后获取的细胞团块做检测,其中有154例(98.7%)成功进行了EGFR突变分析(66)。Garcia-Olive及其同事利用CP-EBUS TBNA获取的远处转移淋巴结标本进行EGFR分析,有72.2%的患者可能可以进行(67)。另外一项利用COLD-PCR技术进行EGFR及KRAS序列分析,分别有95.5%及98.4%的样本符合要求(68)。英国的一个小组发现他们通过CP-EBUS TBNA获取的标本中有88%的标本适合使用蝎形探针扩增阻滞突变系统法来进行基因突变检测(69)。

 在特异性被一致认可的同时,其敏感度和阴性预测值在进行肿瘤分期时就显得更为重要了。对于109例PET检查中N2及N3组淋巴结有核素浓集的患者进行CP-EBUS TBNA检查,其中32例结果阴性。其中的19例随后接受了活检,7例找到肿瘤细胞。分析这7例,4例源于取样错误,3例源于检测错误(70)。因此,对于CP-EBUS TBNA未找到瘤细胞但之前有检查提示淋巴结转移倾向的患者,有必要通过进一步手术活检来证实(71)。

除了用来对非小细胞肺癌进行纵膈分期之外,CP-EBUS TBNA也可以用来诊断白光纤支镜下看不到的中央型肺实质病灶,从而避免了易出现并发症的CT引导下经胸穿刺活检或者纵隔镜检查(72-74)。

CP-EBUS TBNA取得的标本对于诊断结节病是可信的。CP-EBUS TBNA与ROSE相结合可以提供较高的诊断准确率,良好的观察者间相互统一度,也可以指导内镜医生是否需要进一步穿刺(75)。尽管以下这三种方法对II期结节病有相近的诊断率,但是CP-EBUS TBNA的诊断准确率明显高于支气管穿刺活检TBLBx或者肺泡灌洗BAL(91.4% CP-EBUS TBNA,65.7% BAL,40% TBLBx)(76)。针对CP-EBUS TBNA诊断结节病的一项大型回顾性荟萃分析研究(15宗研究,n=533)显示其汇总诊断准确率为79%,只有5例轻微的并发症报道。但是,其中存在明显的研究不均一性以及出版偏倚(77)。

CP-EBUS TBNA对于结节病的诊断需要权衡考虑患者检查前的其它资料。一项1275例患者接受CP-EBUS TBNA检查的病例系列研究中,154例(12.1%)发现有肉芽肿性炎症,尽管不会在同一个淋巴结当中既存在肉芽肿性炎症又存在肿瘤细胞(78),但在这154例当中又有12例(7.8%)同时被诊断为癌症。CP-EBUS TBNA诊断为肉芽肿性炎症但是之前有检查提示有肿瘤可能的患者,有必要进一步取样或者密切影像学随访以确保其真正为良性病变(79)。

成本效益

与cTBNA和纵隔镜肿瘤分期相比,经济效益分析证实了CP-EBUS TBNA在经济上的可行性。在一所高校医院进行的回顾性队列分析中包括了294例胸内淋巴结病变的患者,其中37例接受了cTBNA 而257例接受了CP-EBUS TBNA。CP-EBUS TBNA组中有90%的患者获取了诊断结果,而cTBNA组只有62.2%;其中绝大部分cTBNA组的患者需要再接受额外的外科措施,像纵膈镜、胸腔镜(VATS)或者传统开胸术。平均每一位接受CP-EBUS TBNA的患者节省的费用为1,071.09美元(80)。针对美国、比利时及荷兰多家医院的健康技术评估也显示出较高的成本效益(81)。研究对象被随机分到单纯手术分期组与CP-EBUS TBNA/EUS-FNA排查为阴性后再手术分期组。前者每位患者的6个月费用为10,459英镑而后者为9,713英镑,通过减少纵膈镜及不必要的开胸术,平均每位患者节省了746英镑。

学习曲线/培训

CP-EBUS TBNA的效率随经验而提高,但是到底需要多少次才能达到熟练的程度我们尚不确定(82,83)。一项累计分析(累加和控制图)表明学习曲线变化幅度太大,既有资深的内镜医生很快便掌握操作技能的,也有经过100次操作仍然处于学习曲线当中的情况(84)。

学员实施CP-EBUS TBNA会增加操作时间、镇静药用量以及并发症发生率(85)。在进行真实操作之前利用CP-EBUS TBNA模拟器进行练习可以解决这些问题;一项研究证实,在操作时间的控制以及淋巴结成功识别率等方面,模拟器的演练基本与15-25次的真实操作获得的水平相当(86,87)。想掌握这方面的技能的学员越来越多,在专注于提高检查效率的同时还应减少并发症的发生,EBUS模拟器不失为一种有效的设备。

现场及时检测

我们认为针吸标本的现场及时检测ROSE对于CP-EBUS TBNA是有帮助的,但实际结果差别较大。CP-EBUS TBNA的现场即时检测的潜在优点包括更快的提供诊断结果、更短的操作时间以及每个淋巴结更少的穿刺操作等诸多优点,从而最终降低并发症的发生。

一项前瞻性研究中,120例疑为肺癌伴有纵膈肿物³10 mm的患者随机分配到CP-EBUS TBNA伴有ROSE组及没有ROSE组。ROSE组当中,ROSE的结果可以帮助操作者更慎重的决定是否增加一次穿刺;非ROSE组当中,病灶至少进行3次穿刺,是否再增加穿刺或其它内镜检查完全取决于操作者认为是否有必要。ROSE组穿刺平均次数明显少于非ROSE组(2.2 vs. 3.1次,P<0.001);且非ROSE组的其他操作明显多于ROSE组(57%非ROSE组 vs. 11% ROSE组) 。二者在平均内镜操作时间、敏感度以及诊断准确率方面没有明显差别。

然而对于ROSE的结果需要谨慎对待,因为会出现假阴性结果(88)而且分期与最终病理诊断之间并不完全相。提出现场充分性准则可以降低出现假阴性标本的风险,但是还未得到证实(89)。

CP-EBUS TBNA的并发症

CP-EBUS TBNA是非常安全的检查手段。从美国胸科医生协会质量改进评估及教育登记处(AQuIRE 数据库)中抽取的前瞻性数据涵盖了6家医院的1,317例接受CP-EBUS TBNA淋巴结活检的患者(90)。19例(1.44%)患者出现并发症,其中有一例死于出血。多因素分析提示只有TBLBx伴随着高风险。7例患者发生气胸且而TBLBx是唯一且伴有高风险变量[TBLBx气胸发生率为2.7% vs. 未接受TBLBx发生率为0.2%(P=0.001)]。年龄>70岁、深度镇静或者全麻以及住院患者都是需要增加护理监护的因素。各个医院之间并发症的发生率并没有明显的差异,结果和操作的数量并无联系。ROSE减少了需要进一步接受TBLBx的比例(P=0.006)。

针对日本520家具有资质的呼吸内镜检查机构做了一项关于CP-EBUS TBNA的调查问卷,以期获得并发症的发生率(40)。210个机构的7,345例接受CP-EBUS TBNA的患者中,90例出现并发症(1.23%),其中出血的发生率最高为(0.68%),其次为感染(0.19%)、气胸(0.03%)。只有1例(0.01%)死于脑梗塞。与仪器设备有关的并发症也比较常见,超声内镜与穿刺针断裂的发生率分别为1.33%及0.2% 。这些数据相对于另外两项荟萃分析(0%及0.15%) (49,50)略微偏高。还有一些个案报道包括感染相关并发症(91-96)、针断裂(97)、壁内血肿(98)以及气胸。

结论:支气管/气管周围病变包括纵隔淋巴结病

CP-EBUS TBNA作为一项革命性的肺癌纵隔分期手段,其敏感度接近于纵隔镜但并发症要少。CP-EBUS TBNA被全球的外科及内科医生广泛接受,这一点是对其实用、有效、简单、安全性能的最好肯定。作为为数不多的几项诊断技术手段之一,CP-EBUS TBNA真正改写了肺癌的诊断。

结论

各种创新的支气管技术使得我们以无创方式来更早更准确的诊断肺癌。RP-EBUS/GS、ENB,及UB/VB适用于外周病变;NBI和AFB可以确定粘膜的病灶;在不用活检的前提下,可以用OCT进行细胞水平的分析;EBUS TBNA适用于环支气管周病变的准确定位及取样。相对于日益成熟的诊断技术如RP-EBUS/GS、CP-EBUS TBNA、NBI及AFB来说,新兴的各种技术如ENB及OCT尚不成熟且还需要进一步的研究来确立其实用性。

作为一项秉承更安全、更及时、更微创以及更准确为目的的肺癌早期诊断手段,介入诊断肺病领域也在迅猛的发展。随着各种更新的治疗措施比如立体定向放射治疗和各种靶向药物的问世,相信在不久的将来,肺癌将不再是世界上与肿瘤相关死亡率最高的疾病。

致谢

声明:作者宣称没有利益冲突

译者|赵晓华

校对者|刘兰芳

 

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doi:

10.3978/kysj.2014.1.1397
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