超细支气管镜联合冷冻肺活检在周围型肺结节诊断中的应用价值与安全性

摘要

本研究旨在评估超细支气管镜引导下经支气管冷冻活检在诊断外周型肺结节方面相对于传统钳取活检的诊断效能、标本质量及安全性。

摘要

由于外周型肺结节（PPNS）体积小且位置特殊，其准确诊断仍具挑战性。传统的经支气管钳活检常获得次优的组织样本。冷冻活检作为一种有前景的技术，可提高诊断准确性。

本研究的目的是评估超细支气管镜引导下经支气管冷冻活检在肺周围性结节与肿块（PPNS）患者中的诊断效能、标本质量及安全性，并与传统钳活检进行比较。

本项回顾性观察研究于2023年1月至2024年12月在呼吸内科开展，共纳入60例经CT确诊为肺结节（PPNS，直径8-30 mm）的成年患者。所有患者均接受超细支气管镜、径向支气管内超声（R-EBUS）及虚拟导航引导下的支气管镜检查。采用直径1.1 mm的冷冻探针获取冷冻活检标本，并在75%的患者中同时进行钳夹活检以作比较。主要观察终点为诊断率；次要观察终点包括并发症发生率、标本大小、组织质量及操作相关指标。

在60例病例中，有48例实现了明确的组织病理学诊断，总体诊断率为80%。与钳夹活检相比，冷冻活检的诊断率显著更高（85% vs 62%，p < 0.05）。冷冻活检标本的尺寸显著更大（5.2 ± 1.1 mm vs 2.1 ± 0.7 mm），p < 0.05，且挤压伪影更少（92% vs 58%）。34例患者（56.7%）被诊断为恶性肿瘤，其中腺癌最为常见。并发症发生率较低；气胸发生于2例（3.3%），中度出血发生于5例（8.3%），均采取保守治疗处理。

经支气管冷冻活检是一种安全且更优越的诊断方法，用于评估肺部孤立性结节（PPNS），其诊断率更高，标本质量优于钳夹活检。对于肺部结节性质未定的患者，应将其视为一种有效的微创组织获取手段。然而，本研究为单中心设计且样本量有限，可能限制其结果的普适性。

引言

肺癌仍然是全球癌症相关死亡的首要原因，每年约导致180万人死亡¹。降低肺癌死亡率面临的主要挑战之一是许多患者在疾病晚期才被确诊，此时治疗选择有限，预后较差。早期发现肺癌，尤其是在病变仍局限于肺部且可能治愈的阶段，可显著提高生存率²。在此背景下，对高风险人群（尤其是长期吸烟者）实施低剂量计算机断层扫描（LDCT）筛查，已成为早期发现肺癌的重要进展³。广泛开展LDCT筛查的主要结果是越来越多地检出外周型肺结节，这些结节体积较小，通常无症状，多位于肺实质的外周区域⁴。多数研究表明，在接受LDCT筛查的高风险个体中，高达33%的人会出现肺结节。尽管大多数肺结节为良性，但仍有相当比例属于早期肺癌，凸显了及时而准确识别这些结节以实施根治性治疗的重要性^5,6。然而，对外周结节（PPNS）进行诊断仍存在显著困难。虽然CT引导下经胸壁针吸活检（TTNA）在检测癌症方面的敏感性通常超过90%，具有优异的诊断性能⁷。但尽管其诊断准确性高，CT引导下核心针活检 (CT-CNB)仍存在并发症风险，特别是气胸，发生率约为27%，部分患者需要置入胸腔引流管⁸。传统可弯曲支气管镜检查虽然对直径小于20 mm的结节是一种更安全的替代方法，但其对小而位置边缘化的结节诊断效能较低，诊断率在10%至50%之间波动⁹。近年来，支气管镜工具和技术取得了显著进展，旨在克服上述局限，提高对外周肺结节的诊断准确性。其中一项重要进展是超细支气管镜（UTBS）的开发¹⁰。UTBS的外径可小至3 mm，能够深入外周气道，到达传统支气管镜无法触及的病灶区域，从而增强对小而远端结节的可及性，有望提高诊断率。然而，一个重大障碍仍然存在：适用于UTBS的活检工具（如微型活检钳）通常只能获取有限且受压的组织样本。这类质量欠佳的样本可能不足以进行准确的组织病理学诊断，也无法满足日益重要的分子检测需求，而后者在指导个体化治疗中正发挥着关键作用¹¹。

在肺癌治疗研究的基础上，经支气管冷冻肺活检（TBLC）作为一种有前景的替代方法应运而生，以克服传统活检技术的局限性。该方法利用冷冻探针对组织进行提取和冷冻，能够获取比传统活检钳所获得的更大、更完整且保存更佳的组织样本¹²。增加的组织量以及结构特征的更好保留，显著提升了组织病理学评估的质量，并有助于进行复杂的分子和免疫组织化学分析，这对于肺癌精准肿瘤学时代至关重要¹³。为应对提高诊断阳性率和样本质量的日益增长的需求，TBLC已引起广泛关注，其应用潜力已超越间质性肺疾病，尤其在评估肺外周结节（PPNS）方面展现出前景。当与超细支气管镜（UTBS）及先进的导航系统联合使用时，TBLC能够到达并采集以往使用传统支气管镜器械难以或无法触及的病灶¹⁴。尽管TBLC目前主要用于间质性肺疾病的诊断，但其在肺外周结节取样中的应用，特别是与UTBS和先进导航系统联合使用时，正在被深入研究中¹⁵。

本研究旨在评估在影像学检出的肺周围性结节（PPNS）患者中，联合使用超细支气管镜（utb）与经支气管肺活检（TBLC）的诊断准确性及安全性。研究实施了标准化的操作流程，包括术前影像学回顾、虚拟支气管镜规划，以及采用径向支气管内超声（R-EBUS）进行引导。在一组肺外周结节大小和解剖位置各异的患者队列中，实施了utb引导下的冷冻活检¹⁶。为进行比较分析，在同一操作过程中同时进行了传统的钳活检。初步结果显示，整合UTB-TBLC方法显著提高了诊断率，尤其对于直径小于20 mm的结节以及位于肺实质外三分之一区域的结节效果更为显著。与钳活检所获取的标本相比，冷冻活检标本体积更大，组织结构保存更佳¹⁷。这使得组织学亚型判断更为准确，并提高了分子谱分析的成功率。值得注意的是，该操作耐受性良好，出血和气胸等不良事件的发生率较低¹⁸。

这些研究结果表明，UTB 与 TBLC 的联合应用为诊断外周型肺部病变提供了一种安全且高度有效的策略，有望减少对 CT 引导下针吸活检等更具侵入性技术的依赖。若经更大规模、多中心的前瞻性研究验证，这种微创方法可能重新定义早期肺癌的标准支气管镜诊断路径¹⁹。近年来，支气管镜技术的进步显著提高了对 PPNS 的检出率，尤其是直径小于 20 mm 且位于肺外周区域的病灶；这类病灶传统上对常规软性支气管镜而言具有挑战性，因其可及性有限且组织采样效果欠佳²⁰。超细支气管镜的直径可小至 3 mm，能够更深入地进入外周气道，显著提升对远端病灶的可达性，并将诊断率提高至约 66–70%，优于常规支气管镜²¹。

超细支气管镜（UTBS）的出现显著改善了对较小且位于肺外周的病灶的可及性。然而，UTBS狭窄的工作通道限制了组织获取工具的使用，仅能采用微型活检钳，而此类工具所获取的标本往往体积有限且存在明显的挤压伪影，导致标本质量欠佳²²。这些局限性阻碍了全面的组织病理学评估和分子谱分析，而这两者正是个体化癌症治疗中的关键环节^23,24。经支气管肺冷冻活检（TBLC）利用冷冻探针通过快速冷冻病灶来获取更大且保存良好的组织样本，从而提高了诊断准确性，并支持可靠的分子分析^14,25。随着可与UTB工作通道兼容的超细冷冻探针（直径1.1–1.7 mm）的开发，将UTB与TBLC相结合已显著提升了诊断效能¹³。当结合径向支气管内超声（R-EBUS）和虚拟支气管镜等先进的导航工具时，该方法在到达和取样肺外周结节（PPNS）方面已显示出更优的临床效果^26,27。

近期研究报道，冷冻活检的诊断率范围为84.4%至97.2%，显著高于传统钳夹活检（63.8%-77.8%）²⁸。特别是2024年一项倾向性评分匹配研究显示，与钳夹活检相比，经支气管冷冻活检（TBLC）对磨玻璃样密度（GGO）病变的诊断率提高了约25个百分点（88.8% vs. 63.8%）²⁶。

在标本质量方面，冷冻活检已被证实所获取的样本可比经活检钳获取的样本大至26倍，且细胞结构保存更佳，压碎伪影极少²⁹。这些特点显著提高了组织学亚型分类和分子特征分析的可行性和准确性³⁰。

更细型冷冻探针（1.1–1.7 mm）的发展对于实现对更远端支气管节段的探查起到了关键作用。当与机器人支气管镜技术结合使用时，采用1.1 mm冷冻探针的诊断 yield 达到90%，其中18%的诊断仅通过冷冻活检获得³¹。此外，冷冻活检可实现360°的组织取样，提高了获取管腔外或邻近病灶成分的可能性，从而克服了钳夹活检已知的局限性³²。

冷冻活检样本在提供足够的组织用于下游分子分析方面表现出更优的性能³³。在比较研究中，经支气管冷冻活检（TBLC）在下一代测序（NGS）和免疫组化（IHC）中的分子检测合格率达到100%，显著优于钳取活检（89.5%）³⁴。

尽管经支气管肺活检（TBLC）的出血率高于钳取活检，40.5%的病例出现2-3级出血，而4级严重出血事件仅占8.6%，仍属罕见。重要的是，气胸的总体风险仍然较低，大型研究报道其发生率约为1.3%³⁵。

由于冷冻活检具有更高的诊断率、更优的组织质量以及分子检测能力，其作为评估肺部周围性结节（PPNS）尤其磨玻璃样病变（GGO）的一线诊断工具正日益受到认可。当与径向支气管内超声（R-EBUS）和虚拟支气管镜等导航技术联合应用时，经支气管肺活检（TBLC）提供了一种全面且微创的诊断方法，其诊断效能可与经胸壁针吸活检（TTNA）相媲美，同时并发症发生率更低，并可同步进行纵隔淋巴结评估³⁶。尽管初步研究结果令人鼓舞，但仍需通过大规模、多中心的前瞻性试验进一步验证，以标准化操作流程、明确患者筛选标准并确认长期安全性结局³⁷。然而，无痛支气管镜（UTB）联合TBLC技术有望显著推动早期肺癌的支气管镜诊断发展，契合精准医学与微创肿瘤学的发展目标。

方案

这是一项在2023年1月至2024年12月期间于江西省人民医院（南昌医学院第一附属医院）呼吸内科开展的回顾性观察性临床研究。本研究已获得江西省人民医院（南昌医学院第一附属医院）机构伦理委员会批准，并遵循《赫尔辛基宣言》。所有参与者在纳入研究前均签署了书面知情同意书。

注意：本研究连续纳入了60例经影像学确诊的外周型肺结节（PPN）成年患者，结节直径范围为8至30 mm。采用1.1 mm冷冻探针获取冷冻活检标本，并在75%的患者中同时进行钳夹活检以作比较。主要观察终点为诊断率；次要观察终点包括并发症发生率、标本大小、组织质量及操作相关指标。所有受试者均因胸部CT扫描发现性质未定的肺结节而被转诊至呼吸内科接受诊断性支气管镜检查。纳入合格受试者的标准如下：（i）年龄≥18岁的成人，胸部计算机断层扫描（CT）显示存在一个或多个外周型肺结节（定义为位于段支气管以外、常规支气管镜下不可见的病灶）^38,39；（ii）结节最大直径介于8 mm至30 mm之间；（iii）无支气管镜检查或全身麻醉的禁忌证。符合以下任一标准的受试者被排除在研究之外：（i）存在出血倾向或无法纠正的凝血功能障碍者；（ii）严重低氧血症（室内空气条件下PaO₂ < 60 mmHg）；（iii）常规支气管镜下可见支气管内延伸的结节；（iv）妊娠状态。所有受试者均接受了全面的临床评估，包括：（i）病史采集和体格检查；（ii）肺功能检测；（iii）凝血功能检查；（iv）高分辨率CT（HRCT）图像回顾，以评估结节特征（大小、位置、密度及支气管征象的存在与否）；（v）术前由多学科团队对每个病例进行讨论，以评估入组资格及操作可行性。

1. 麻醉与监测

1. 镇静/镇痛
   1. 根据患者的合并症及操作复杂程度确定镇静方案：
      1. 中度镇静：在支气管镜插入前 3–5 分钟静脉注射咪达唑仑（0.02–0.05 mg/kg）和芬太尼（1–2 µg/kg）。
      2. 全身麻醉（如适用）：遵循机构的麻醉标准操作程序（SOP），包括诱导药物（丙泊酚，1–2 mg/kg 静脉注射）、必要时使用肌松剂，以及通过吸入或静脉麻醉药维持麻醉。
   2. 确保气道通畅，并做好在出现血氧饱和度下降或气道受损时转为全身麻醉的准备。
2. 生理监测
   1. 在整个操作过程中持续监测心电图（ECG）、无创血压、呼吸频率和血氧饱和度（SpO₂）³⁸。
   2. 给予辅助供氧，维持 SpO₂ ≥ 92%。
   3. 记录基础生命体征，并每 5 分钟重复测量一次，或在任何干预措施后进行测量。

2. 支气管镜导航与定位

1. 设备设置
   1. 选择外径 ≤3.0 mm 的超细支气管镜。
   2. 准备虚拟支气管镜导航软件（例如 lung point）、R-EBUS 探头（20 MHz，1.4–1.7 mm）和透视设备。
   3. 选择与支气管镜兼容的导引鞘（GS）（通常内径为 1.95–2.6 mm），用于病灶稳定。
2. 病灶导航
   1. 将支气管镜推进至目标支气管节段。
   2. 使用虚拟支气管镜技术规划通往外周肺结节（PPN）的路径。
   3. 通过 R-EBUS 确认病灶位置。若病灶位于支气管中央，可见同心圆样图像；若为支气管周围病灶，则呈现偏心样图像。
   4. 在两个平面（前后位和侧位）通过透视确认病灶位置，以确保准确定位。
   5. 必要时经支气管镜插入导引鞘，并固定其位置以便重复取样⁴⁰。
3. 安全注意事项
   1. 若无法清晰观察，避免将支气管镜推进至段支气管以外区域。
   2. 若患者出现 SpO₂ < 88%、明显心律失常或血流动力学不稳定，应立即停止操作。

3. 冷冻活检技术

1. 冷冻探针准备
   1. 使用直径为1.1 mm的柔性冷冻探针。
   2. 根据制造商说明，将冷冻探针预冷至工作温度。
   3. 按照标准操作程序准备液氮或压缩CO₂以激活探针。
2. 活检操作
   1. 在R-EBUS和透视引导下，将冷冻探针经支气管镜工作通道推进至病灶部位。
   2. 激活冷冻探针3-5秒，根据结节大小、密度和位置调整冷冻时间：
      小结节（≤15 mm）：3秒
      中等结节（16-25 mm）：4秒
      大结节（>25 mm）：5秒
   3. 连同支气管镜一并撤出冷冻探针，以整块获取冻结的组织样本。
   4. 每个病灶重复操作2-3次，以获取多个冷冻活检标本。
   5. 作为对照，在部分患者中进行钳夹活检⁴¹。使用标准活检钳（2 mm杯状），从同一病灶采集2-3个样本。
3. 样本处理
   1. 立即将标本置于福尔马林中用于组织病理学检查。
   2. 如需进行分子学研究，应维持冷链条件（短期保存于4 °C，RNA/DNA分析需在液氮中速冻）。
4. 安全注意事项
   1. 对于偏心性病灶，应尽量缩短探针激活时间，以防支气管壁损伤。
   2. 若在撤出过程中感到阻力，或出现明显出血，应立即停止活检。

4. 出血管理

1. 预防措施
   1. 在活检前，将 Fogarty 球囊导管（4-6 Fr，充气量 1.5-2 mL）或支气管阻塞器置入段支气管。
   2. 通过荧光透视确认球囊位置。
2. 出血评估
   1. 使用纳什维尔出血量表进行评估：
      0级：无出血
      1级：轻度，可自行停止
      2级：中度，需吸痰或灌注冷生理盐水（4 °C）
      3级：重度，需球囊填塞或外科干预
3. 止血方案
   1. 对于1-2级出血，使用支气管镜吸除血液，并灌注5-10 mL的冰生理盐水（4 °C）。
   2. 对于3级出血，充盈 Fogarty 球囊以实现填塞止血⁴²，并保持该位置直至止血完成。
   3. 为应对无法控制的出血，需做好紧急气道管理和外科支持的准备。

5. 术后监测

1. 即刻观察
   1. 术后至少监测患者 4 小时，观察是否出现氧饱和度下降、呼吸困难、出血及血流动力学不稳定。
   2. 术后 1 小时内行胸部 X 光检查，以排除气胸。
2. 随访
   1. 在病例报告表中记录所有不良事件。
   2. 安排术后 1 周、1 个月和 3 个月的临床或影像学随访。
   3. 根据需要通过组织病理学、影像学或进一步活检确认诊断⁴³。

6. 统计分析

1. 数据管理
   1. 将分类变量以计数和百分比形式输入。
   2. 根据数据分布情况，将连续变量记录为均值 ± 标准差或中位数（四分位距 [IQR]）。
2. 比较分析
   1. 使用卡方检验或Fisher精确检验比较比例。
   2. 使用Student t检验或Mann-Whitney U检验比较连续变量。
3. 显著性阈值
   1. 所有比较的显著性水平α设为0.05。
   2. 使用统计软件菜单或语法：
      分类变量使用“频率”
      连续变量使用“描述性统计”
      卡方检验使用“交叉表”
      ​非参数检验 > 独立样本用于Mann-Whitney U检验。
4. 安全提示
   1. 若气胸或严重出血发生率超过病例数的10%，需进行中期安全审查。
      注：为保持数据完整性，病理报告不完整或失访的病例未纳入分析。

结果

受试者特征
在2023年1月至2024年12月期间，共有60名患者被纳入研究，所有患者均表现为外周型肺结节。受试者的平均年龄为62.4 ± 10.7岁，年龄范围涵盖中年早期至老年患者。研究队列包括34名男性（57%）和26名女性（43%），显示出男性略占优势。肺结节的平均大小为18.2 ± 5.7 mm，范围从9 mm至30 mm，提示研究人群主要为小至中等大小的结节。在解剖分布方面，多数结节位于上叶（38例，63%），其次为下叶（16例，27%），中叶所占比例较小（6例，10%）。值得注意的是，支气管征——一种提示支气管通向结节的影像学特征——在42例患者（70%）中存在，该特征通常与支气管镜检查中较高的诊断率相关。这些基线特征为评估冷冻活检在外周型肺部病变中的操作结果和诊断效能提供了背景依据，如表1所示。如图1所示，肺结节的分布主要集中在上叶，占病例总数的63.3%。位于下叶的结节占26.7%，而中叶仅占10.0%。这一解剖学分布模式与既往流行病学研究结果一致，上叶 predominance 常与更...

讨论

由于高分辨率成像技术的广泛应用，肺部结节（PPNS）的检出率日益增加。尽管如此，对于体积较小、位置较深或位于外周的结节，获取准确的组织学诊断仍然是一个重大的临床挑战。本研究表明，与传统的活检钳活检相比，超细支气管镜联合经支气管冷冻活检（TBLC）具有更高的诊断率和良好的安全性。

本队列中冷冻活检达到的诊断率（84.1%）明显高于钳夹活检（62%），与既往发表的研究结果^26,28一致，后者显示在超声支气管镜（UTB-或R-EBUS）引导下的冷冻活检诊断率介于75%至90%之间。这一改进可归因于多项技术优化，包括通过同心圆状R-EBUS影像实现病灶精确定位、实时透视引导，以及根据病灶大小和密度调整的优化冷冻时间（3–5秒）。使用导向鞘管及预防性球囊封堵可最大限度减少与操作相关的出血，确保安全获取多个标本。

重要的是，即使在较小的结节（<20 mm，80.8%）中，冷冻活检仍保持了较高的诊断效能，而这类结节使...

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
活检钳	奥林巴斯或同等品牌	https://olympusmedical.co.in/products/all-products/endotherapy-devices/pulmonaly-devices/biopsy-forceps/index.html	标准经支气管活检钳
支气管阻塞器	富士或同等品牌	N/A	替代球囊导管用于出血控制的方法
冷冻探针（1.1 mm）	Erbe Elektromedizin	https://us.erbe-med.com/us-en/products/cryosurgery/cryoprobes-for-erbecryor-2/flexible-cryoprobe-single-use-oe-11-mm/	1.1 mm 灵活冷冻探针；用于组织冷冻及活检
心电图监护仪	飞利浦/通用电气/施乐	https://www.philips.co.in/healthcare/ambulatory-monitoring-and-diagnostics/ecg-monitoring	用于手术过程中的心脏监测
芬太尼	任何制药公司	N/A	支气管镜检查期间使用的阿片类镇痛药
荧光镜	通用电气医疗或类似品牌	https://www.gehealthcare.com/products/fluoroscopy-systems	实时成像引导穿刺
Fogarty球囊导管	爱德华兹生命科学	https://www.edwards.com/healthcare-professionals/products-services/vascular-solutions/clot-management	用于活检过程中止血
导引鞘（GS）	Olympus	https://olympusmedical.co.in/products/pulmonology/bronchoscopy/endotherapy-devices/guidesheath-systems/index.html	有助于稳定和引导支气管镜
高分辨率CT扫描仪	西门子/通用电气/飞利浦	https://www.siemens-healthineers.com/computed-tomography/somatom/somatom-force	用于识别外周型肺结节的影像学检查
咪达唑仑	任何制药公司	N/A	用于中度镇静的镇静剂
无创血压监测仪	飞利浦/通用电气	N/A	用于监测血压
脉搏血氧仪	Masimo/Nellcor	https://www.masimo.com/technology/pulse-oximetry/see-the-difference/	持续血氧饱和度监测
径向支气管内超声（r-EBUS）	Olympus	https://medical.olympusamerica.com/products/probes/radial-ebus-probes	用于定位病灶的超声探头
SPSS 软件	IBM	v26	用于统计分析
超细支气管镜	奥林巴斯或同等品牌	https://www.olympus-europa.com/medical/zh/Products-and-Solutions/Products/Product/BF-MP190F.html	≤外径 3.0 mm；可实现对周围结节的通达
虚拟支气管镜导航（LungPoint）	Broncus Medical	https://www.broncus.com/	术前导航与规划系统