CBCT引导下经皮肺穿刺活检术后的常见并发症及其相关危险因素

Overview of Common Complications and Associated Risk Factors after CBCT-Guided Percutaneous Transthoracic Lung Biopsies

摘要: 与常规CT (conventional computerd tomography, CCT)相比，C臂锥形束CT (C-arm cone-beam CT, CBCT)引导下的经皮肺穿刺活检术(percutaneous transthoracic lung biopsies, PTLBs)增加了实时成像系统，具有扫描快、实时引导、三维重建、辐射剂量小等优点，因其高成功率、高准确率而被临床应用。CBCT应用可能引发气胸、咯血甚至空气栓塞等并发症，受患者病情、穿刺次数、病变深度和部位、患者状况及年龄等因素的影响。然而，全面比较常规CT和CBCT引导下PTLBs特征的研究较少。因此，本文通过文献综述来探究CBCT引导下PTLBs的术后常见并发症及其相关危险因素，并提出了针对性的预防管理策略，以期降低并发症风险，改善患者的临床预后。

Abstract: Compared to conventional CT, C-arm cone-beam CT (CBCT) guided percutaneous transthoracic lung biopsies (PTLBs) have the advantages of fast scanning, real-time guidance, three-dimensional reconstruction, and low radiation dose due to the addition of a real-time imaging system. They are clinically applied due to their high success and accuracy rates. The application of CBCT may lead to complications such as pneumothorax, hemoptysis, and even air embolism, which are influenced by factors such as patient condition, number of punctures, depth and location of the lesion, patient status, and age. However, there are few studies that comprehensively compare the characteristics of PTLBs under conventional CT and CBCT virtual navigation guidance. Therefore, this article reviews the literature to explore the common postoperative complications of CBCT-guided PTLBs and their related risk factors, and proposes targeted preventive management strategies, aiming to reduce the risk of complications and improve the clinical prognosis of patients.

1. 引言

经皮肺穿刺活检技术(percutaneous transthoracic lung biopsies, PTLBs)是一种在图像引导下对肺部疾病进行安全准确的诊断技术，用以评估其良性或恶性特性，主要由CT、MR、超声等影像设备引导[1]。随着近十年技术的变革，C臂锥形束CT (CBCT)虚拟导航引导肺活检因其技术成功率高(>99%)、准确率高(>95%)和良好的安全性而得到发展[2]。其具体优点如下：1) 高活检准确率。CBCT将C型臂龙门架与锥形束X射线管和平板探测器相结合，以提供高分辨率成像以及透视系统的实时导针能力[3]。一项CBCT引导下PTLBs的Meta分析发现，其诊断肺部疾病的准确率高达94%，而所有类型的图像引导下的PTLBs的综合平均成功率为89% [4]。2) 识别最佳预设穿刺路径，降低针头重新定位的发生率。术前常规行增强CT检查。且层厚不超过5 mm，以充分了解肿块的位置、大小、与周围血管等器官间的关系，在纵隔窗肺窗下反复观察，从胸壁到病灶最短距离为经行穿刺点，同时结合术中的实时CT图像，尽量避开气肿区、肺大泡、叶间裂、血管，选择最为合理的肋间隙进针，从而预设穿刺路径的最佳层面，来降低针头重新定位的发生率与传统的CT引导相比，CBCT虚拟导航的肺活检具有实时透视监测功能，可以降低针头重新定位的发生率(6.7% vs. 52.4%, p < 0.001) [2]。3) 缩短手术时间，减少有效辐射剂量。Yang等人研究发现，与传统的CT引导相比，CBCT 虚拟导航的肺活检缩短了手术时间并降低了X射线的有效剂量(分别为15 min vs 25 min和7.6 mSv vs 13.4 mSv；p < 0.001) [2]。4) 广泛的适用范围。CBCT引导下的PTLBs适用于各种大小和位置的肺部病变。

当然，CBCT引导下的PTLBs也存在一些缺点。CBCT设备通常较为昂贵，检查成本较高，增加患者的疾病负担。其次，操作技术要求高，CBCT引导下的PTLBs需要医生具备高度的技能和经验，限制了其在医疗机构的普及。除此之外，CBCT引导下的PTLBs可能无法获取足够的组织样本来进行准确的病理分析，需要重复活检或采取其他侵入性的诊断手段。更重要的是，尽管由于CBCT高分辨率的三维成像能力、低辐射剂量、优化的穿刺路径选择以及实时图像引导等特点，其引导下的PTLBs是一种相对安全的诊断程序，但仍存在潜在的并发症风险，比如气胸、出血或咯血，甚至可能出现空气栓塞、感染、胸痛等并发症，而患者病情、穿刺次数、病变深度和部位、患者状况及年龄等因素均可影响并发症的发生[5]。然而，全面比较常规CT和CBCT虚拟导航引导肺活检的研究数量较少，因此本研究将从以上主要的并发症发生率，相关风险因素以及针对性处置和预防措施几个方面进行阐述。

2. 气胸

2.1. 气胸发生率

穿刺针刺入肺组织，肺泡破裂导致空气泄漏进入胸腔，则为气胸，是CBCT引导下PTLB的最常见并发症之一。一项meta分析表明CBCT引导下气胸的发生率通常在10%至29.27%之间[6]。刘等人研究中发现，与常规CT相比，CBCT引导下的PTLBs的气胸发生率无明显差异(p = 0.230)，均为20%左右[7]。Cheng等人的研究结果也与之类似，35名CBCT引导和69名常规CT引导患者气胸发生率也均为20% [8]。但黄等人在2023年的研究中，CBCT组41人，常规CT组69人作为对照，CBCT组气胸发生率为19.51%，常规CT组气胸发生率为33.33%，CBCT组气胸发生率显著低于普通CT组[9]，这可能与2020年以来CBCT在三维重建、动态成像和实时导航等高级功能的发展相关[10]。总的来说，已公布的气胸作为PTLB并发症的发生率差异很大，以前的大多数研究纳入的患者不到1000名，并且是使用单个机构的记录进行的，因此亟需扩大调查规模以增加研究人群的代表性。

2.2. 气胸相关风险因素

男性、高龄、存在慢性阻塞性肺病、是否进行针头重新定位、治疗方式等均是气胸的危险因素。胡等人的研究中，男性和肺气肿是CBCT引导下进行穿刺活检发生气胸的独立风险因素，OR值分别为10.947和5.915，p < 0.05 [11]。刘等人的研究发现，经CBCT引导穿刺后有3%患者发生大量气胸，该部分研究对象具有的共同特征都是长期慢性阻塞性肺气肿患者[7]。Yang等人的研究中，发现病灶直径、使用海绵明胶以及射频消融治疗是CBCT引导穿刺出现气胸风险的影响因素，病灶直径每增加1 cm，气胸发生的可能性降低18.2%，这可能是因为病灶小时，活检时随呼吸活动度大，定位和活检的难度较大；使用明胶海绵来封闭穿刺轨迹可以显著降低气胸的发生，可以减少52.6%的气胸风险；使用射频消融治疗的患者气胸风险更高，OR为2.351 [12]，而射频消融治疗多用于肺癌的治疗，肺癌患者可能因肺部质量较差，从而具有更高的气胸并发症风险，与肿瘤的位置、大小以及患者的整体健康状况有关。王等人的研究中表明，无论是CBCT引导还是常规CT引导下进行穿刺，是否进行针头重新定位是发生气胸并发症的唯一独立风险因素，重新定位组气胸风险显著升高，OR为10.463，但与常规CT引导相比，CBCT引导在肺活检中可以减少穿刺针重新定位的发生率(6.7% vs 52.4%, p < 0.001)，从而有效降低气胸发生风险[13]。Yang等人的研究调查了韩国66,754患者的肺部PTLB的实践模式，并评估了PTLBs相关的严重气胸的发病率和危险因素，结果发现CBCT引导下严重气胸的发病率总体为2.4%，其中年龄较大(≥60岁)、男性、存在慢性阻塞性肺病、在城市或农村地区接受治疗，以及在综合医院接受治疗与严重气胸的风险显著相关[14]。Yang等人接受PTLB的192例患者进行了回顾性分析，该研究中气胸发生率为34.9%，多因素分析结果显示病变直径(OR = 0.822)、明胶泡沫的使用(OR = 0.474)和消融(OR = 2.351)与气胸的相关性有统计学意义[12]。

2.3. 气胸针对性处置及预防措施

少量气胸、无症状和稳定性气胸可予鼻导管吸氧后监护观察，一般无需特殊治疗。若气胸范围持续增大或范围大于30%，或患者气胸相关临床症状严重(如胸闷、气促、大汗淋漓、面色苍白、胸痛等)，应在氧疗的基础上放置胸引管抽吸或行胸腔闭式引流。出现气胸并发症的患者中，有5%~18%的患者需要胸腔置管引流[15]。使用同轴针技术，可建立抢救通道，在活检过程中发生中重度气胸时，可直接通过同轴针进行抽气，促使肺复张[11]。

为预防气胸发生，穿刺前应根据患者自身实际情况进行评估，根据Manhire等的建议FEV1值 < 35%预测值的患者应该进行术前评估并谨慎穿刺[16]，有肺气肿及慢性阻塞性肺疾病等基础性肺疾病的患者也应审慎评估[17] [18]。根据2020版胸部肿瘤经皮穿刺活检中国专家共识，通过患者应保持安静，避免说话和咳嗽；选择合适的穿刺路径，以减少穿刺次数；注射自体凝血块、水凝胶或无菌生理盐水等封堵穿刺针道等方式，均可起到预防穿刺后气胸发生风险的作用[15]。

3. 出血或咯血

3.1. 出血或咯血发生率

穿刺过程中可能损伤到肺部的血管，导致局部出血，血液经口腔咯出称为咯血。穿刺活检引起肺出血并发症的概率为1.22%~47.25%，咯血发生率为1.8%~5.3% [6]。不同研究中报道的出血发生率差异较大，Yang等人的研究中肺出血并发症的发生率为32.8% [12]。黄等人的研究中，CT组和CBCT组出血的发生率分别为10.14%和12.20%，发生率无明显差异[9]。刘等人的研究中，CBCT组和CT组咯血发生率分别为11%和7%，无明显差异(p = 0.477) [17]。Fior等人的研究中，375例CBCT引导下肺穿刺活检中，出现41例肺出血并发症，发生率为10.9%，仅有9例出现了咯血现象，发生率为2.4% [19]。Kim等人的研究中，79名患者行CBCT引导下肺结节经皮穿刺定位，其中仅3名出现肺出血，发生率3.7%，仅1名出现少量咯血，发生率为1.2% [20]。

3.2. 出血或咯血相关风险因素

咯血的主要影响因素取决于病患的配合状态以及穿刺路径，咯血多在穿刺后立即发生。Choi等人的研究中，咯血的发生率为14.5%，磨玻璃样结节是出现咯血的独立风险因素，OR为5.10 [21]。Yang等人2024年的研究结果表明，CBCT引导下穿刺活检出现肺出血并发症的保护因素有病变直径大和使用海绵明胶封闭穿刺轨迹，OR分别为0.785和0.341，肺气肿、活检取样数以及使用射频消融为风险因素，OR分别为2.148、1.834和3.443 (p < 0.05)，表明患者患有肺气肿、取样数多以及穿测活检结合射频消融使用等情况下，患者肺出血并发症风险显著升高[12]。王等人的研究中，多因素Logistic回归模型结果表明，是否进行针头的重新定位是咯血的独立风险因素，OR为6.857 [13]。Fior等人的研究中发现CBCT引导下穿刺活检病灶周围出血的风险因素为老年患者(p = 0.046)和病变较小(p = 0.001)，而咯血在病灶周围出血的患者中更常见(p = 0.010) [19]。Zhu等人的研究中，31.38% (342/1090)的PTLB病例发生肺出血，包括低级别(24.4%, 266/1090)和高级别出血(6.97%, 76/1090)，而mPAD/AAD比值 > 1、更小的病灶、更大的病灶深度、肺气肿和肺转移是肺出血的危险因素[22]。因此，不建议肺动脉高压患者进行肺活检。

3.3. 出血或咯血处置和预防措施

少量咯血、肺实质内出血以及针道出血等不需进行特殊处理，可自行吸收，但出血量较大时，需进行胸腔置管引流，并积极组织介入科、外科等相关科室进行救治。

为预防肺出血和咯血的发生，近年来有研究表明，通过小FOV扫描方法，可显示病变更多细节以及周围细小血管、细小支气管，在此基础上采用分段进针法绕开相应血管，可降低肺内出血的发生率[7]。采用同轴针穿刺活检技术，可在多次取材时，避免重复进针胸膜，减少胸膜穿刺次数，从而降低出血的风险，发生肺出血时亦可以通过同轴针注入凝血酶或明胶海绵等药物进行止血治疗[11]。

4. 其他并发症

4.1. 其他并发症发生率

据以往文献报道，CBCT下肺穿刺活检的主要并发症为气胸和出血以及咯血，胸痛以及空气栓塞等其他并发症较为罕见。胸痛可能是由于穿刺过程中对周围组织的损伤引起，Choi等人的研究中，161例行CBCT引导下穿刺活检肺结节的研究对象中，共有2例出现胸痛现象，发生率为1.2% [21]；Jin等人的研究中，71例患者行CBCT引导下穿刺活检30 mm及以下肺结节，其中有1例患者出现胸痛现象，发生率为1.4% [23]。空气栓塞并发症极为罕见，其发生率在0.02%~0.21%之间，大多数文献中患者均未出现空气栓塞并发症，虽然空气栓塞发生率低，但由于其严重的临床后果，应引起足够重视。Zhu等人通过对了CTCB介导PTLBs的1050例患者的特征、计算机断层扫描(CT)影像学数据(包括肺动脉直径(mPAD)与升主动脉直径(mPAD/AAD)比值)、与活检相关的技术变量和病理结果的多变量分析，结果发现咯血发生率为3.03% (33/1090)，其中高血压病史和低度和高级肺出血是咯血的危险因素[22]。

4.2. 其他并发症相关风险因素

Ishii等人的研究中发现使用大号的穿刺针、长切割范围、肺出血等是空气栓塞栓塞的重要危险因素[24]，咳嗽、肺部囊性或空洞性病变、正压通气和穿刺针误入肺静脉都可能诱发空气栓塞[25]。操作不熟练、与患者配合度不佳等均与胸痛并发症的发生相关，气胸、咯血等并发症的发生往往会伴随胸痛[26]。

4.3. 其他并发症针对性处置和预防措施

发现空气栓塞后，应将患者置于轻度头低脚高的位置，持续高浓度吸氧，高压氧舱治疗是目前公认的治疗体循环空气栓塞的一线治疗[27]。患者入院后在对症治疗的基础上及早开始HBO治疗可使血氧张力、血氧含量和组织氧储备显著增加，迅速改善患者缺氧症状，还可使血液内的空气栓子溶解入血，减轻症状，以降低气栓引起的神经损伤。预防空气栓塞需要在术前进行全面的患者评估，穿刺时尽量避免病理性空腔及血管丰富的区域；避免俯卧位进行穿刺活检；活检枪取出套管时避免套管直接暴露于空气中，应随时插入针芯进行封堵；术中减少出血等医源性损伤，如反复穿刺等；术中减少咳嗽、深呼吸、说话等行为。穿刺过程引起的疼痛多可在穿刺结束后逐渐减轻，但在某些情况下，患者疼痛难忍，可服用止痛药并进一步检查寻找疼痛原因。预防胸痛的措施包括术前仔细阅片，评估穿刺路径，除此之外，若患者过度紧张，可在术前适当使用镇静剂，帮助患者放松，以减少术中因紧张导致的胸痛；同时，还要术中轻柔操作以及术后密切监测患者的症状[15]。

5. 结论

与常规CT相比，尽管CBCT引导下的PTLBs显著提高了肺部疾病诊断的准确率与安全性，但仍存在术后并发症风险。CBCT的常见并发症为气胸和出血或咯血，还可能出现空气栓塞、感染、胸痛等，与患者病情、穿刺次数、病变深度和部位、患者状况及年龄等因素有关。因此，针对不同CBCT并发症的危险因素采取个性化的预防措施，提高CBCT操作者的技术水平，降低患者并发症发生的风险，有利于提高患者的临床预后和生活质量。

NOTES

^*通讯作者。