[摘要] CT介入诊疗技术在计算机辅助X线断层影像的引导和监控下,借助于各种微创诊疗器械,经皮穿刺病变,进行检查、活检、治疗。CT引导下徒手穿刺技术、操作及其准确性受经验因素影响较大。激光引导和穿刺导向器辅助CT引导操作简便、命中准确、扫描层数少、并发症少。CT引导支架可以保持穿刺针“瞄准”病灶,穿刺命中靶点,此方法操作简便、扫描层数少、命中率高、并发症少,大大降低了CT介入的难度,易于推广应用。套管技术为活检针建立了一条通路,实现多点、多次取材,可以获得满意足量的标本,通过套管针注射止血药、抗癌药、医用胶,可以止血、防止针道种植,有效降低了穿刺风险。微米注射针通过套管针穿刺肿瘤内,损伤小、药物返流少,提高治疗效率,减少不良反应。CT引导下介入诊疗涉及到多个系统,CT引导穿刺的准确率为86%～96%,穿刺活检不会造成肿瘤播散种植,已成为临床医生获取一级诊断的重要手段之一。经皮肿瘤内注射将药物直接作用于肿瘤组织,达到治疗目的。经皮乙醇注射和经皮醋酸注射已成为肝癌局部治疗的公认方法之一,经皮盐酸注射利用胃液主成分盐酸具有杀灭癌细胞,凝固癌组织的特点,灭活癌组织的活性是无水乙醇的15倍,可以替代无水乙醇进行化学消融治疗。CT介入射频消融和微波消融治疗肝癌、肺癌,已成为肿瘤治愈性手段之一。经皮穿刺治疗肝肾囊肿,可以代替传统的手术治疗。随着CT、MRI与穿刺技术的发展,影像断层微创诊疗专业技术会给医学带来进步。
[关键词] 计算机体层摄影;介入性;组织活检;治疗;化学消融;射频消融
[中图分类号] R730.44
[文献标识码] A
[文章编号] 1674-4721(2009)08(a)-043-03
CT介入诊疗技术是在计算机辅助X线断层影像的引导和监控下,借助于各种微创诊疗器械,经皮穿刺病变靶点,进行检查、活检、治疗的微创诊疗技术。CT介入技术可用于全身各系统的诊疗,凡透视、超声不能引导的部位均可采用CT介入。CT扫描分辨率高、对比度好,可清楚显示病变大小、外形、位置,以及病变与相邻结构的空间关系,CT增强扫描可进一步了解病变的血供以及病变与血管的关系。CT介入提高了诊疗的精确度和安全系数,被广泛地应用于全身各部位穿刺时的导向和进行活检或治疗[1-2]。
CT介入微创诊疗技术应用于临床工作已有30余年,随着CT扫描技术的升级、穿刺活检以及治疗技术的进步而不断提高和发展,目前可用于全身各部位介入诊断和治疗,CT介入微创诊疗技术正由原来的单纯诊断方法逐渐发展成为辅助治疗手段之一。特别是我们发明的CT穿刺引导架及导向器,解决了CT介入的关键问题,降低了CT介入技术的难度,促进CT介入技术的推广应用。本文介绍CT介入的微创诊疗技术在肿瘤临床中的应用。
1 CT引导穿刺与监控技术
与超声波相比,CT断层扫描密度和空间分辨率高,对比度好,图像清晰。与X线透视技术(如DSA)相比,CT可以提供断面图像,也就是无病灶或器官相互重叠的影像,提供病灶或器官的细节。CT介入技术可更精确地确定进针点、角度和深度,避免损伤血管、神经和脊髓,安全、准确、快速、操作简便,患者痛苦少。
1.1 CT透视、CT断层与徒手穿刺技术
CT透视(CT fluoroscopy)是在拥有高速矩阵处理机和特殊的重建系统的CT连续快速扫描(6～8帧/s)下,术者手持或用钳夹住穿刺针实时穿刺,需要具有透视功能的专业CT设备。CT断层(Computed Tomograph)是常规CT(Conventional CT)扫描,获得病灶靶点的断层位置后,测量出穿刺进针的角度和深度的数值供穿刺使用。
CT透视具有实时引导的特点,而常规CT引导并不具有实时性,但两者在活检敏感性方面无明显差异,操作时间也无明显缩短。CT透视下患者和医生暴露射线剂量明显高于常规CT,且手持穿刺或用钳夹住穿刺针穿刺的准确性降低,术中应严格防护措施,CT透视技术用于CT介入诊疗,存在术者接受X线曝光、操作不便、不易控制穿刺针方向等问题[3],尚待进一步完善。目前绝大多数临床应用的CT设备属于常规CT,因此需要开发常规CT引导的新技术。
从开始CT介入至今,人们仍然沿用徒手穿刺技术(free-hand technique),术者依据CT断层扫描获得的病变断层面的角度、穿刺进针的角度和深度这三维数据,不借助任何引导装置,任凭自己的经验和判断,穿刺病灶。为了减少误差,术者通常选用垂直穿刺法,分布穿刺法,蛇行穿刺法等,操作及其准确性受经验技术因素影响较大,穿刺的一次性命中率较低,并发症较多。同时穿刺过程比较繁琐,需要操作者来回往返于扫描间与扫描控制室。徒手穿刺技术具有一定的技术难度,与术者的经验有关,技术相对保守,难以推广应用。为了帮助医生提高穿刺的准确性,需开发出辅助引导的装置。
1.2 激光引导技术
利用激光的直线特性,将体内穿刺通道的体外延长线用激光替代,用CT断层测量出的角度数据指导激光光线,术者沿激光光线的走向将穿刺针插入体内相应深度即可命中靶点[4]。将激光导向技术与机械臂、计算机影像融合,产生了Pinpiont技术。Pinpoint系统由关节式立体定向、平面监视器及承力支架组成,其立体定向系统的精度可达2 mm。关节臂有5个方向自由度,可向任意方向旋转。引导装置分为激光引导式和V型插槽引导式,精确定位后穿刺针可沿V型插槽在激光引导下进针,可准确控制方向[5]。但操作过于机械、费时,复杂繁琐,对患者的配合要求较高,设备昂贵,需要复杂的软件支持,影响了临床推广应用。
1.3 模拟CT断层与穿刺导向器
常规CT找到病变的断层后,根据CT定位光线在体表的投影,可以勾画出该断层层面,即模拟CT断层。模拟CT断层给出“三维数据”:机架角度α、皮肤进针点与靶点连线的角度θ和深度d,而角度α、角度θ是以地心 “0°”为标准的。将角度α、角度θ输入到穿刺导向器,穿刺导向器具有自动指“0°”功能。平移出床,在模拟的断层层面上,将穿刺针由皮肤穿刺点刺入至深度d,即可以命中肿瘤中心。应用穿刺导向器辅助CT引导穿刺技术进行肿瘤的活检治疗,如肺部、肝脏、腹腔、肾脏、胰腺、卵巢、淋巴结等部位和化学消融、微波固化、射频灭活、粒子植入、肿瘤内化疗药物注射。对>1 cm的肿瘤穿刺命中率接近100%,其中一步命中率超过90%。这一技术的特点是操作简便、有标准可循、命中准确、扫描层数少、术者不暴露射线,患者受照时间短,气胸、出血等并发症少[6]。
1.4 CT引导支架
CT引导穿刺的关键步骤之一是在CT断层扫描时,穿刺针穿刺入身体之前是否“瞄准”了病灶,此时需要穿刺针保持正确的穿刺方向。超声引导技术由于穿刺引导架的出现,技术难度大大降低,得到推广应用。鉴于超声引导架的原理,我们发明了CT引导支架[7],该装置由支撑导向结构和方向指示结构组成,CT断层定位后,将CT引导支架放置到皮肤进针点处,插入穿刺针(也可以穿刺入皮肤),将支架和穿刺针对准CT断层光线上(机架角度α),然后调整支架和穿刺针的进针角度θ(方向指示结构具有自动指“0°”功能),此时CT引导支架保持穿刺针“瞄准”病灶,CT断层扫描确认后,将穿刺针刺入至进针的深度d即可以命中靶点。此方法肿瘤穿刺命中率高,操作简便、术者不暴露射线,扫描层数少、患者受照时间短,气胸、出血等并发症少,大大降低了CT介入的难度,易于推广应用[8]。
1.5 套管技术
套管技术为活检针建立了一条通路,实现多点、多次取材,可以获得满意足量的标本。通过套管针注射止血药、抗癌药、医用胶,可以止血、防止针道种植,有效降低了穿刺风险。注射套管针的作用是将极细的微米注射针(直径0.45 mm)通过套管针穿刺肿瘤内,损伤小、药物返流少,提高治疗效率,减少不良反应。
1.6 体表定位尺
由铜丝间隔1 cm排成栅条状制成。纵向贴附于穿刺部位的皮肤,CT断层时,根据铜丝截面选定最佳进针部位。
2 CT导引经皮穿刺活检
CT导引经皮穿刺活检几乎可从人体的任何部位、组织器官取得标本,获取细胞病理学诊断,已成为临床医生获取一级诊断的重要手段之一。CT导引活检对肿瘤定性分期、制订治疗计划、判断预后和随访治疗后的效果具有参考意义。患者在治疗前,尤其是外科手术、化疗和放疗前,都应取得病理学诊断。例如胸部病变,经胸部活检后48%～51%的患者改变了原来的治疗方案,避免手术或胸腔镜检查。这有利于减少或避免纠纷的发生,减少患者的经济负担。
CT引导下活检部位包括颅脑、脊髓、肝、胆、胰、脾、肾、肾上腺、腹腔、盆腔、肌肉骨骼、甲状腺和淋巴结等。活检准确率为86%～96%,不同部位活检正确率是不同的,如肺部活检正确率达91%,纵隔87%,肝脏94%,胰腺93%,肾脏95%,肌肉骨骼90%,颅脑86%。上述是国内文献报道数字,与国外文献资料相似,有的高于国外报道。因此,CT介入活检被认为是一种安全性高、并发症少的技术,而且目前认为活检不会造成肿瘤播散种植。对于病因不明的病灶均可行CT导引下穿刺活检,为临床治疗提供依据。
CT介入技术安全可靠,尽管并发症少但确实存在,并发症发生率与活检时进针次数呈正相关,熟练操作、谨慎小心可以降低其发生率。不同部位活检和治疗有不同的并发症。并发症常见的有出血、感染、肿瘤播散和种植,发生率微不足道;气胸是肺部穿刺的常见并发症,徒手穿刺的气胸发生率较高,采用CT引导支架一步法命中病灶,气胸发生率可以控制在1%以内。通常二步命中肿瘤气胸的发生率大约为10%,而三步以上穿刺气胸的发生率会达到50%以上。禁忌证包括有严重出血倾向、身体极度衰竭、神志不清、不配合检查的患者。
3 CT介入治疗
CT引导下介入治疗涉及到多个系统。例如脑血肿抽吸、颅咽管瘤抽吸、肺脓肿纵隔脓肿抽吸引流术、肝肾囊肿硬化剂治疗、肝癌酒精治疗、肿瘤间质射频消融治疗、急性坏死性胰腺炎经皮引流、甲状腺结节经皮注射乙醇疗法,以及125Ⅰ粒子组织间植入治疗恶性肿瘤等。
3.1 经皮穿刺肿瘤内化疗术
CT引导经皮肿瘤内注射是一种安全有效的治疗方法,其主要机制是将药物直接作用于肿瘤组织达到治疗目的。肿块内药物注射应采用20～22 G药物注射针,采用套管针技术,可以使用26 G注射针,所注射的药物主要有蛋白灭活剂和化疗药物,也可使用放射性同位素、生物制剂局部注射。病灶内直接注射化疗药物是一种局部治疗恶性肿瘤的介入方法。化疗药物主要为各种抗肿瘤药物,应根据肿瘤组织学类型选择抗肿瘤药。要注意的是,局部用药的量应有限制,刺激性要小,并且不能打在皮下组织中,否则容易引起皮下组织局部坏死。
3.2 经皮穿刺肿瘤化学消融
经皮乙醇注射和经皮醋酸注射已成为肝癌局部治疗的公认方法之一。醋酸注射能够渗透过肿瘤的间隔膜,扩散到相邻的肿瘤结节内,疗效优于无水乙醇。经皮盐酸注射利用胃液主要成分盐酸具有杀灭癌细胞,凝固癌组织的特点,以最佳浓度制成内源性蛋白凝固剂-艾速宁(HAS6),凝固肿瘤组织的范围呈球体,凝固坏死区与正常组织界限清楚。灭活癌组织的活性是无水乙醇的15倍,注射剂量的计算公式为V=0.3 r3。在CT的监控下向肝癌内缓慢注射艾速宁,利用CT对药物的分布进行监控,治疗后肿瘤完全灭活,特别是治疗孤立的有包膜的原发性肝癌,可以一次灭活直径<5 cm的肿瘤,基本无不良反应,患者的生活质量和远期生存率明显提高的良好效果。活检、PET检查证实肿瘤完全坏死,局部复发率低,部分患者获得长期生存。治疗后有轻微的吸收热之外,对肝肾功能、血液系统、酸碱平衡均无不良反应[9-10]。
3.3 经皮穿刺肿瘤射频消融
肿瘤射频消融利用290 KHz频率的射频波,激发离子相互撞击产热,95 ℃的热能凝固蛋白使肿瘤组织坏死。在计算机的自动控制下一次20 min的治疗,可以灭活5 cm的肿瘤,延长治疗时间,治疗范围还可以扩大,甚至达到10 cm,是一种安全有效的局部治疗方法。在CT介入和监控下,观察从定位、穿刺到这个治疗的全过程,包括穿刺通路的安全性、是否准确命中肿瘤的中心、电极针在肿瘤内的分布、是否能够一次性破坏瘤体以及治疗后有无并发症等,都能够通过CT断层甚至三维重建得到确认。
CT介入经皮肺穿刺多极射频消融治疗肺肿瘤,3 cm以内的肿瘤灭活率接近100%。18F葡萄糖代谢显像证实原本高代谢的肿瘤组织治疗后代谢消失,穿刺活检病理学检查显示肿瘤细胞完全坏死。对于残留的癌组织还可以进一步追加治疗,直到肿瘤组织完全灭活。对于较大肿瘤,在消融治疗后,进一步向坏死肿瘤组织内追加注射化疗药物,对残存癌组织、引流淋巴区域发挥缓释化疗的作用[11]。
经皮肝癌射频消融治疗全部病例产生射频灭活作用,平均灭活直径为5.0 cm。治疗后AFP转阴或降低。1年内全部患者无复发生存,随访2年无死亡[12]。对于缺乏血供型大肝癌,先行射频原位灭活治疗,2～3周后再行TACE治疗,射频治疗产生灭活作用后,周边残存肿瘤的血供由乏血供变为富血供,再序贯动脉栓塞治疗后,碘油易于在肿瘤外周区域沉积,强化疗效,肿瘤活性消失,肿瘤坏死、AFP转阴,1、2年生存率达到100%。CT介入射频消融治疗安全可靠,未发生严重副作用及并发症[13]。
CT介入射频消融治疗肝癌、肺癌,已成为公认的肿瘤治愈性手段之一。该方法还被用于治疗腹盆腔的巨大实体肿瘤,如脂肪肉瘤、纤维肉瘤等。
3.4 经皮穿刺肿瘤微波消融
针式微波电极将能量集中于针尖,利用2.450 MHz的微波,使分子摩擦产热,通过热凝固组织而破坏肿瘤。新开发的冷循环电极针杆不产热,可以形成直径5 cm球型凝固坏死区。在实验研究的基础上,开展经皮经肺微波凝固治疗周围型肺癌,结果全部肿块均缩小,CR15.0%,PR42.1%,有效率57.1%,未发生副作用及并发症[14]。
3.5 经皮穿刺囊肿治疗
肝肾囊肿是常见良性病变,CT引导下穿刺介入治疗安全有效,可以代替传统的手术治疗,CT引导穿刺抽出囊肿液后注射医用胶疗效满意。选用医用胶治疗囊肿具有以下优点:①迅速封闭囊腔,效果确切;②使用安全;③防止出血,囊液或者药物外漏造成不良后果;④并发症少。为了预防并发症的发生,术中尽量一针穿刺,减少穿刺囊肿的次数[15]。
此外,肿瘤的微创治疗技术还包括氩氦刀,超声聚焦刀,光动力治疗,CT介入治疗还有内脏神经和腹腔神经丛阻断术、放射粒子、化疗粒子植入术等。
4 结语
CT介入微创诊疗技术方兴未艾,就像DSA与导管技术的发展,使得血管介入诊疗专业取得了长足的进步一样,随着CT与穿刺技术的发展,CT介入影像断层微创诊疗专业技术会给肿瘤的诊疗带来重大进步。
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