王 伟，于力克，徐春华 （江苏省南京市胸科医院内镜中心，江苏南京210009）

0 引言

肺部结节是指肺野内单发或多发的、边界清楚，影像不透明，直径≤3 cm，周围完全由含气肺组织包绕的病变，无肺不张、肺门增大、胸腔积液表现的肺部结节［1］。按照肺结节性质，可分为良性和恶性；按照肺结节分布多寡，可分为单发或多发。随着CT的普及，肺部结节的检出率逐渐升高［2］。 研究［3－4］表明，相当部分的孤立性肺结节（solitary pulmonary nodule，SPN）其实是早期肺癌，因此SPN可被看作是肺癌的“端口”。众所周知，我国肺癌防治形势严峻，控制的关键在于早诊早治。如能争取“端口前移”，及早明确SPN病理性质，则可在很大程度上控制病情，为患者争取最佳预后，节省大量社会医疗资源［5］。

1 传统支气管镜

肺部结节病理性质的确诊有赖于准确、合理、足量的组织或细胞取材［6］。依据病灶部位，SPN可分为中央型和外周型，中央型SPN的病灶生长于叶、段支气管及以上部位，常规纤支镜有望获得病理确诊；而外周型SPN发源于三级支气管以下，呼吸细支气管以上，传统气管镜检查的视野仅限于4～5级支气管腔内，直视下无法发现病灶，取材、诊断困难。统计分析表明，后类患者经盲检和（或）盲刷确诊率为16.7%～65.6%，且各家数据存在较大差异［7］。

2 CT引导下肺穿刺活检术

至目前为止，SPN的取材多依赖于CT引导下肺穿刺活检术（computed tomography⁃guided percutane⁃ous needle biopsy， CT⁃PNB），文献［8］报道其诊断率可高于90%。然而，位于心脏大血管旁、膈肌旁、以及距离体表较远的病灶，尤其直径＜2 cm的外周型SPN，CT引导穿刺的诊断率降低，而发生气胸、针道播散及出血的风险增加；不少高龄体弱患者常并存肺气肿肺大泡，肺功能差，气胸发生风险进一步增大；且CT⁃PNB术前一般需造影剂增强以了解病灶与血管关系，指导定位，临床上肾功能不全、甲状腺功能亢进等肺外慢病患者却无条件进行。上述种种均限制了CT⁃PNB在诊断SPN方面的广泛应用，因此对SPN的及时诊断亟需更安全有效的技术方法。

3 超声支气管镜

气管腔内超声（endobronchial ultrasound，EBUS）自德国、日本开始应用，逐步推广至欧美、亚洲等国家医疗机构，仅约10年内发展即十分迅速，是超声诊断技术的重要方向［9］。EBUS避免体外创伤，经由人体自然腔道将内镜的视野范围从气道腔内扩展到支气管腔外4 cm，大大扩充了操作者视野范围，令支气管镜的诊断效能大幅提升。

目前临床使用的EBUS总体分为两类：一类为凸面超声支气管镜（convex endobronchialultrasound，C⁃EBUS），即以电子超声探头嵌入光学纤维结构，位于内镜前端，频率为 7.5 MHz，扫描分辨率 500 DPI，能够沿气道长轴方向进行凸阵扫描，常应用于大气道病变和肺门纵隔病灶的实时引导针吸活检；另一类称为“径向气道内超声探头”（radial endobronchialultra⁃sound， R⁃EBUS），简称“径向超声”，常用 20 MHz或30 MHz的高频探头经过支气管镜的活检通道进入外周直径约1.4～2 cm的小分支气道进行放射状扫描，在镜头远端产生垂直于气道轴线的360°图像，扫描深度可达4 cm，分辨率达200 DPI。由于径向超声探头可推进至直接与小气道管壁相贴，其超声图像能够比较直观地反映SPN内部的成像特征。研究［10］证明，径向超声图像往往与病灶的组织特征有一定相关性。据此，可考虑借助超声图像特征，协助判断SPN的性质；更重要的是，径向超声探头还可以帮助确定SPN的具体位置，大大提高了经支气管肺活检（trans⁃bronchial lung biopsy， TBLB）的成功率［11－12］，因此对于支气管镜不可视的肺外周SPN有重要诊断价值。

4 导航技术与超声支气管镜

4.1 导航技术的意义 超声支气管镜可以提高支气管镜诊断肺部结节的阳性率，但有关EBUS诊断肺部病灶的研究结果还存在差异。如 Fielding等［13］认为，R⁃EBUS诊断直径＜2 cm的外周小病灶的诊断率约为67%，然而安全性明显高于CT引导下穿刺术。Steinfort等［14］纳入16个研究，总计1420例患者的荟萃分析结果提示EBUS引导TBLB诊断肺癌的敏感度是73%，特异度是100%；该团队的另一项研究［15］结果提示R⁃EBUS诊断外周肺病灶的阳性率仍低于CT⁃PNB术。造成上述观点差异的主要原因之一是超声探头与SPN病灶的相对位置不同导致了诊断率的不同：如径向超声探头位于病灶中央（图1A），诊断率可显著提高至75%～87%；如探头邻近病灶（图1B）或完全位于病灶之外（图1C），则诊断率可能下降至52%～55%［16－18］。 基于此，若能运用合理导航技术，引导R⁃EBUS探头直接进入病灶内部，必将提高SPN的诊断效能，降低后继检查的几率；从另一角度而言，径向超声探头也是精密易损耗的检测仪器，使用次数有一定限制，我国大多数地区、医疗单位尚处于发展期，条件有限，亦需尽量控制成本。如能运用有效导航方法，降低不必要的超声探测次数，既可缩短检查时间，又能减少探头损耗和患者痛苦，节约医疗资源。因此，支气管腔内径向超声在诊断肺部结节方面，还需合理导航技术的配合，从而进一步提高其诊断的准确性和高效性。

图1 典型R⁃EBUS超声病例图

4.2 现行各类导航技术 伴随支气管内超声技术应用于临床的近十余年来，各种导航技术也在迅速发展，且已在临床开展不少研究，理论上均可作为径向超声的导航手段，现分述如下。

4.2.1 电磁导航支气管镜（electromagnetic navigation bronchoscopy，ENB） ENB主要由 Super Dimension电磁、影像制导定位和i·Logic电磁系统计划制定位置和校正来协助取材的导航技术。曾有研究［19－20］表明ENB可用于肺结节灶胸腔镜术前定位和精准切除；亦有文献［21］报道ENB导航可明显增高肺外周病灶的诊断率。国内的文献［22］发现ENB导航的肺小病灶活检诊断率、安全性高于荧光支气管镜对照组；尤其对于直径＜2 cm的肺小病灶，ENB的导航诊断优势更为明显。Gex等［23］于2014年发表共纳入15个研究的Meta分析，发现ENB导航对肺部结节的诊断率为73.9%，显著高于常规支气管镜；如配合无痛麻醉或 或现 场快 速 评 价 （rapid on⁃site evaluation，ROSE），则对于肺恶性结节的诊断效能更高。次年另一ENB诊断肺外周病变的Meta分析汇聚17项临床研究，结果表明ENB导航安全性好，对肺外周病变的诊断敏感度是82.0%，特异度是100%［24］。目前关于R⁃EBUS和ENB联用诊断肺结节病灶的报道尚不多见，Ozgul等［25］收集了56例肺外周病变患者的资料，结果表明应用ENB导航后，肺外周病灶的诊断率提高至 71.4%。

由上述可见，ENB导航可显著提高常规支气管镜对肺外周病变的诊断敏感度。

4.2.2 虚拟/仿真支气管镜导航（virtual bronchoscopic navigation，VBN） 虚拟/仿真支气管镜是利用螺旋CT容积资料，通过调节CT阈值和透明度进行计算机软件图像后处理，重建具有透视感的支气管立体图像，加用三维图像连续行进和回放，整合出支气管腔内的仿真图像，可为支气管镜检查提供术前依据。目前较多采用的新型虚拟支气管镜导航软件——DirectPath，依据层厚 2～5 mm 的 HRCT无间隔扫描获得的图像数据导入系统，以软件建立人工伪彩的支气管数各叶段层级操作路径图（Path），图像清晰，路线明确，是近年来开始应用的新型呼吸介入导航技术［26］。

国外一项多中心 RCT 试验（ID：UMIN000000569）［26］纳入199例肺外周小病灶（直径≤3 cm）的患者，随机分为 R⁃EBUS＋VBN 和 non⁃VBN＋R⁃EBUS 组进行诊断，发现VBN导航组对小PPLs的诊断率高于非导航组（80.4%vs67.0%；P＝ 0.032）。 Asano 等［27］回顾性研究194例外周SPNs，分VBN导航组和non⁃VBN组进行气管镜检，发现联合VBN组的诊断率达94.4%（68/72），高于无 VBN 的对照组［77.8% （56/72），P＝0.004］；而在直径≤2 cm 的亚组，VBN 导航组诊断率高达94.6%；对位于外1/3肺野的 SPNs，导航组诊断率仍保持在 95.1%，远高于对照组（71.4%，P＝0.005）。上述研究表明，临床实际操作中采用VBN导航定位，与R⁃EBUS联合可更进一步提高肺SPNs的诊断率。然而，国内相应研究与国外的结果并不完全一致。唐纯丽等［28］收集105例SPNs患者，分为传统组、EBUS组和EBUS＋VBN组，相应诊断率分别为47%（17/36）、72%（29/40）和 76%（22/29），EBUS＋VBN组诊断率较EBUS组差异无统计学意义（P＝0.75），但操作时间缩短为（256±205） s （P＝0.042）；陈众博等［29］收集 184 例肺外周结节患者，随机分为 VBN＋EBUS与 EBUS组，结果显示 VBN＋EBUS组诊断肺外周结节的敏感度为72.04%，与无导航EBUS组比较，差异无统计学意义（P＝0.747），但检查时间缩短（P＜0.01）。 潘蕾等［30］将 CT 拟诊的385例周围型肺癌（直径≤30 mm）分为VBN＋EBUS导航组和EBUS组，发现最终确诊为肺癌的294患者中，两组的诊断率比较，差异无统计学意义（82.5%vs81.3%，P＞0.05）。 出现此种不一致的原因可能是国外取材前习惯以荧光透视法核准活检钳已进入病灶之中，而国内一般无此步骤［26］，但在VBN导航有助于更快更准地到达目标支气管，缩短检查时间，减少患者痛苦方面，国内外研究意见一致。

4.2.3 引导鞘（guide sheath， GS） GS 是帮助R⁃EBUS定位取材的支气管镜配件，可导航支气管镜锁定工作孔道，提高取材准确性。Shinagawa等［31］发现EBUS⁃GS组对159例肺外周良性病变的诊断率为58.0%，明显高于无 GS 组（28.0%，P＝0.04），表明 GS可提高EBUS对肺外周良性病变的诊断率。Fielding等［32］对比了EBUS⁃GS与CT引导下细针穿刺活检，发现EBUS⁃GS对距离胸膜越远的肺病变，诊断率较高（74%vs35%）；对于靠近脏层胸膜的肺病变，EBUS⁃GS的气胸发生率和置管引流率均明显低于CT⁃FNA 组（1%vs28%；0%vs6%）。 故认为，合理采用EBUS⁃GS或CT⁃FNA的诊断策略将有助于提高肺外周病变的诊断率，降低气胸发生风险。Xu等［11］则对180例 SPNs患者 EBUS⁃GS⁃TBB 检查，平均耗时（14±8） min，平均每个病灶活检数是（5.0±1.2）块，恶性SPNs的诊断率为83.3%，无严重并发症，说明GS引导EBUS⁃TBB是诊断恶性SPNs安全有效的方法。不仅如此，亦有报道表明GS导航对肺部磨玻璃密度结节影（ground⁃glass opacity，GGO）亦具有诊断价值。Takehiro等［33］对 40 例平均直径约（22±10） mm 的GGO患者予以 EBUS⁃GS引导下TBB取材，发现有GS 组的诊断率明显高于无 GS 组（79.2%vs43.8%）。

4.2.4 超细支气管镜（ultrathin bronchoscope， UB）

UB是一种镜身较常规标准更细的新型支气管镜，现临床多应用的是纤维和电子的复合镜，检查时通过光纤获取图像，反应到内镜操作部的数码摄像头（CCD）上，实现高质电子成像。镜身外径一般为2.2～2.8 mm，可进达 5～12 级支气管腔，观察更远的周围小气道腔内病况，因此超细镜不仅自身属于支气管镜，也可作为常规支气管镜的导航镜应用，有助于肺外周病变的观察、诊断。曾有报道［34］利用超细镜对表现为左肺上叶周围型单发空洞性浸润病灶的慢性坏死性烟曲霉菌病进行病灶取材和支气管腔内注药，患者症状，影像学均有明显好转，提示超细支气管镜在肺外周病变诊治中具有实用价值。既往亦有报道［35］采用超细支气管镜观察到COPD患者外周远端小气道及其亚支阻塞，管腔内粘膜呈现网状及微小肉芽样改变，提示超细镜是观察COPD患者小气道形态学改变的有效方法。近年来也有文献［36］表明超细支气管镜是诊断肺部结节有效导航手段之一。

4.2.5 CT三维重建 CT多平面三维重建是新近发展起来的借助计算机对生物组织结构影像的连续图像进行后处理，获得轴位、矢状位、冠状位图像，并能进行定位测量的一项形态学研究的新技术，结合能谱CT成像技术，可帮助评估人体脏器形态、功能，清楚地显示特定的区域、密度和肺部病变周围组织的解剖关系，因操作简便（普通螺旋CT即可操作）、实用性强、价格经济已被逐步应用于骨科、耳鼻喉科的穿刺诊疗定位［37－38］。 国外有文献［39］表明 CT 图像处理软件的进步允许对CT原始数据进行三维重建，以制定气管镜术前预览的“路线图”，利用光学相干断层扫描（OCT）和共聚焦显微镜（CM）等技术，可以在细胞水平上检测病变，为更早更安全地诊断肺癌提供新方法。国内多数医院放射影像科都可进行CT三维重建工作，但常需与VBN、ENB等导航结合，尚无条件普及，三维重建联合超声支气管镜具有理论上的应用价值，临床实践中此类工作的开展将有助于探索高性价比的新导航方法。

5 小结与展望

随着支气管镜应用范围越来越广，各种导航技术均可配合超声支气管镜，帮助定位取材，提高诊断效能［40］。这些导航技术具有各自特点，临床上需有一定选择策略：磁导航（ENB）、虚拟/仿真镜导航（VBN）、引导鞘（GS）定位精准，但价格较昂贵，硬件要求高，现阶段较难广泛普及。超细镜联合EBUS诊断SPN尚无确切报道，但因镜身细小，超细镜作为导航仍具潜在应用价值，但遇到出血、分泌物时镜头易堵塞，需经验丰富的内镜医师与常规镜配合使用。螺旋CT三维重建的导航效果在很大程度上依赖于影像医师对CT图像处理软件的熟练应用和丰富经验。

近年来，导航支气管镜技术得到进一步发展。有研究者尝试医学分子影像后处理云平台（Ziostation）帮助导航。Matsumoto等［41］对121例肺外周结节患者采用Zio导航支气管镜检查，结果提示Zio组的诊断率、超声探测阳性率均高于非 Zio组（77.7%vs64.6%；94.2%vs75.2%），而检查时间缩短（24.0 ±7.4）minvs（26.9±7.9）min，认为 Ziostation 可更加准确迅速地进行支气管镜导航。术中C臂机检测在严格意义上不属于导航技术，但在肺结节这样的外周小病灶诊查中可起到实时透视、准确定位的作用。国外现可对术中患者不同体位姿势进行C臂机三维投影标记，以减少透视下解剖伪影干扰，取材准确率约达95.7%［42］。当然，如何预防 C臂机的射线损伤仍是临床亟待解决的问题。

国内有医院采用在R⁃EBUS导丝上进行标记的联合测量技术［43］来导航钳、刷进入取材，可显著减轻患者经济负担，值得推广；然而，由于标识仅能固定长度，基于支气管树越往外周，分支越多形成迷路的特点，导丝退出再进入钳、刷时，无法避免被放入同一层级的其它小分支气道的可能，故还有待进一步探索。

虽然上述各种导航技术有尚待完善之处，但毋庸置疑，它们的研制和应用均可帮助和提升超声支气管镜对肺部病变的诊断效能。适当联用导航方法更有助于肺部结节诊断［44］。相信随着介入和计算机信息处理技术的发展，导航联合EBUS技术将在SPNs和早期肺癌的诊断方面发挥更大作用。

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