组织采样培养分析(tissue biopsy and histopathological exam)是临床上直接鉴别异种组织或肿瘤性质最可靠的方式。这项检查可以在对患者伤害最少的状况之下, 取得可疑的组织样本, 进而决定后续的治疗方式以及评估预后状况。而目前临床上的组织采样是以使用超音波与X射线计算机断层造影为主要导引工具。

使用超音波导引之穿刺采样, 由于肺脏内充满空气, 在超音波影像中易产生全反射假影, 因此使用X射线计算机断层扫描仪对于肺脏内组织的采样是最佳的选择。

由于介入性组织采样有相当的危险性, 因此在进行此一手术时, 最好能够在最短的时间内, 对人体造成最小的影响之下, 取得正确的组织样本。而导入倾斜构架已成为以X射线计算机断层导引介入性肺部组织采样的重要手段之一。

利用倾斜构架〈GantryTilt〉X射线计算机断层^[1-3]扫描的方式, 替患者施行肺部肿瘤组织活体采样检查^{[2, 4-7]}, 是为了避开穿刺时, 所可能碰触到组织器官, 如:骨头、肺组织、心血管及肋膜; 同时并且可降低检查时因穿刺而引起并发症的发生机率, 如:血胸、气胸, 进而保障病患的健康安全。

虽然并非所有肺部肿瘤活体组织采样检查之患者, 皆须要用倾斜构架的方式检查。然而透过本研究的分析探讨, 可以在临床上提供客观的决策依据, 并且经由简易的计算得到倾斜构架的最佳化建议参数设定。

1 材料与方法 1.1 使用仪器

本研究使用之仪器是美国奇异公司之GE Medical Systems Hispeed Advantage X射线计算机断层扫描仪, 3M公司之Laser Image Printer洗片机、Lung Biopsy之受检者检查所需包盘。其CT-Guide检查器械包内包含的器械如下:①无菌塑料盒、塑料杯一只、刀片。②纱布、酒精棉球、洞巾、中面巾。③针筒10 ml 2只、穿刺针(Biopsy or Aspiration needle)、玻片一盒、千叶针《22 # Fr Chiba Needle》、21G、18G Needle、优碘、生理食盐水、局部麻醉剂(2% Xylocaine)、50ml塑料瓶。

1.2 X射线计算机断层导引肺部组织采样步骤

当发现肺脏有肿瘤或脓疡时, 且肿瘤位置又被骨头或血管阻碍, 不能直接有效的以轴状面切片取得检体时, 此时最有效直接取得组织检体的方法, 是倾斜构架方式, 使穿刺点与标的物再同一平面来取得检体。

首先, 先确定患者检查部位, 依照病灶位置使病患采取平躺或俯卧于检查平台上, 在采用俯卧姿势时可酌情采用辅助软垫以使病患体态维持在固定的位置上。接着做定位图(scout views), 将定位图以前后投影(anterioposterial projection)和侧面投影(lateral projection)显现, 以利定位和决定倾斜之角度。再利用前后投影定位, 并且在病灶处扫瞄数张(视病灶大小而定; 病灶较大则用10mm/10mm切数张, 若病灶小于2 cm则用5mm/5mm切数张)。

经由扫瞄完成之影像, 我们可以找到取得检体之最佳位置, 被肋骨与肩胛骨所阻挡(如图 1), 为了要有效取得肿瘤组织检体且让病人在最安全的情况下做检查, 所以我们利用倾斜构架(Gantry tilt)方式来做肺组织采样(lung biopsy)。利用构架(gantry)的角度改变, 针对病灶所在处扫瞄数张以取得能避开肋骨与肩胛骨之所需角度(如图 2)。经扫描后得到可避开肋骨与肩胛骨之角度后(如图 3), 可藉由切面大小(5mm/5mm或10mm/10mm)得到下针处与病灶之体表距离(如图 4)。藉由先前之影像可以得知病灶之深度(如图 5), 再利用我们所选取之切面位置, 可求得下针之角度与取样处的距离(勾股定理)(如图 6)。

采取检体步骤和方法是先于定位处给予局部消毒并盖上洞巾及隔离巾。再施与局部麻药5 ~ 6ml Xylocaine 2%于穿刺组织的表层处, 利用18G针头来定位, 并在下针处上下各扫瞄一张。在下针时需告知病人停止呼吸, 并且不得移动身体, 以免在下针时因呼吸或移动而产生误差, 进而造成其他伤害, 并且在下针时的角度应与之前所得之下针角度及量角器之角度互相平行之。接着使用双针定位法, 把原先针头留下来作为导引, 利用千叶针再插入与原先之针头相接近处, 这样不但可以修正角度, 也可以取得较多的检体。检体抽吸时应同时作三个动作:针头在病灶处进出抽动、针头顺时针及逆时针旋转、同时以针筒抽吸。

检体取样完成后将内针插入, 并迅速拔出千叶针, 以避免发生气胸之情况。将取样出来之检体分批注入载玻片上, 等其表面稍微干时, 再放入95%酒精溶液中, 送交病理科, 作抹片检查(Papanicolaou test)并研判有无恶性细胞。最后在所有动作完成之后, 于伤口处利用纱布加压止血进行初步包扎。

记标示出下针处, 以求得此体表距离。

1.3 倾斜角度计算与统计分析 1.3.1 参考点的决定

由于病灶所在位置与体表型态, 肋骨分布, 病患姿势等因素, 所形成的相对位置个别差异极大, 因此在本研究中, 统一以CT的正切平面(垂直于身体的纵轴)之病灶中心点为第一参考点, 通过此切面之体表交接处为第二参考点, 而相邻最靠近之肋骨的中心为第三参考点。本研究中即以此三者作为角度测量的参考点。

1.3.2 倾斜角度的分析

首先从两张正定位影像(true anteriolateral and lateral projections)找到病灶的位置, 再根据邻近的肋骨与肩胛骨的相关位置判定是否在采集检体时的相对插针位置。接着以垂直(倾斜角度为零)方向为定位轴线, 从体表到病灶中心处的直线为参考基准线, 两者的夹角即为构架(gantry)应该倾斜的角度。

1.3.3 病例统计分析

根据前面叙述中所采用的方式, 本研究采集了37位病患的临床影像纳入本研究的统计范围内, 其中有19位男性与18位女性, 均需要接受肺脏组织采样分析检查。而根据所采用的倾斜角度, 以每度为区间, 进行平均值与标准差的统计分析, 以找出最佳的倾斜角度。

2 结果

经过统计分析的处理后, 结果(表 1)显示倾斜角度为18.40°±1.76°, 所以, 平均后最佳的倾斜角度为18.40°。在通过肋骨与肩胛骨的缝隙之后, 对于病灶的采样可以有最好的采样效率。换言之, 当使用此角度时, 探针可以进入到病灶的中心处, 采集的生体样本也最具有代表性, 可以提供最正确的临床资料。

3 讨论

本研究是以临床技术为出发点, 以平面几何与基础统计做为工具来探讨倾斜式构架X射线计算机断层在组织取样」的实用性以及倾斜角度的最佳化统计。在研究中我们发现:对于参考点的决定方式, 是整个研究的重心所在。若使用不同的参考点设定原则, 所得到的结果会不相同。因此, 本研究中所提出的统计数据, 与其他相关研究并不尽相同; 然而, 使用本研究所提出的方式, 应可在最少争议的前提之下决定好所有参考点的位置, 提供一个大多数人(其他欲使用本研究成果之临床单位)都能轻易使用的方式。且二维平面来进行参考点乃至于倾斜角度的决定, 可说是为了与目前大多数临床计算机断层仪的硬件规格的一种妥协做法。

由于目前最先进的X射线计算机断层扫描仪, 可以提供高分辨率的多张连续断层影像, 甚至可以进行三度空间多重平面重组影像, 对于组织采样的下针角度更可以提供三度空间且立体的仿真与建议。目前并未有相关研究在此方面进行讨论, 这也是我们希望在未来的计画中能够完成的研究。

4 结论

倾斜构架CT导引下对肺部活检方法, 整体上来说, 对病人、医师及放射技师都有相当好的帮助。对病患而言, 它可降低病人的开刀率, 对医师而言, 亦可减少医师剂量的曝露, 增加临床医师所需要信息的精确性, 更可使检查的时间缩短。虽然它仍有一些副作用, 但是引起并发症的频率相当地低微。评估上述之优缺点考虑下, 倾斜构架CT导引下对肺部活检方法, 可提供活体取样、低伤害而且高精确的检查方法, 值得推广。