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PET/CT辅助引导

时间:2023-03-12 22:05来源:www.ynjr.net 作者:杨宁介入医学网
PET/CT辅助CT引导下肺活检是否为组织取样提供更便利化,更好的有效样本,从而减少重复操作的需要,也降低患者的并发症? 连续20例肺部病变患者(年龄24-74岁,17名男性,3名女性)接受了全身18F-FDG PETCT检查,被纳入研究。 2患者在既往活检中恶性细胞阴性

在历史上影像引导的经皮活检在肿瘤患者的管理中,确认癌症的诊断和疾病的分期发挥着重要的作用。影像学引导经皮肺活检被推荐用于可能为中、高级别病变的活检。通常希望获得明确的组织学诊断。这种诊断有时至关重要,以发现特定的突变,从而进行靶向治疗。生物标志物(EGFR,ROS-1和PDL-1....)在许多实体肿瘤的治疗决策中发挥着重要作用,不仅仅是在最初诊断时,而且在疾病的发展过程中。活检的方法很多,包括超声、CT,甚至是透视。除了设备条件,实性结节的位置,深度,大小和操作医生的经验和偏好也非常重要。目前对于肺活检依然以CT引导下的活检为主。

这一切从哪儿开始?

早期经皮肺活检 后来有了相对安全的纵膈活检 再后来有了肺活检


在我们现在常规,甚至是强制性的技术,在当年是新技术

最近建立的两种新的技术已经消除了与计算机断层扫描引导下的活检程序相关的缺点。通过使用団注活检技术(bolus biopsy technique),団注造影剂的CT扫描已经可以评估血管解剖和异常的血管分布,以便在常规基础上使用切割型针(Core needle biopsy)。在47例中,该方法用于选择切片病例。对29例患者进行了切割活检,其中25例患者的组织获取成功。本文讨论了这种大直径针获得的大样品的优点。其次,第四代扫描设备允许在低辐射剂量下进行扫描,提供稍微噪声更大但合适的图像来进行活检程序。如果需要一次扫描,这消除了惊人的高辐射剂量的可能性。

这篇早期关于活检的文章发表在40多年前,读起来感觉活检技术发展的历史进展。

曾经透视CT是最为普遍的技术,但因电离辐射较大,较少有人问津。而CBCT的诊断精确性也可以达到94%。


为了进行图像引导下的肺活检,有两点没有变【Venkatesan 2011
  • 通常用于指导活检的成像方式上的病变可见性
  • 能够安全地进入患者的活检目标

近年来,通过影像软件,将术中CT/CBCT/MR/超声影像与PET影像融合(fusion imaging)引导活检穿刺。【Cheng 2015Abi-Jeoudeh N 2012; Purandare 2013Rotolo 2016】。以获取有效样本


       


为什么说在高代谢部分取样能获得满意的取样?


比较SUV值最大区域和SUV值最小区域的活检标本,评估活检的组织学质量。

材料和方法

病人特征
  总数 CBCT PET/CBCT
患者总数 180 90 90
M/F 126/54 64/26 62/28
平均年龄 69 70(41-83) 68(24-85)
结节平均大小(CM) 3.5(0.5-15) 3.3(1.0-15) 3.7(0.5-13.2)
位置 上叶 117 57 60
中下叶 63 33 30
平均 SUV      12.06(2.34-32)

其中有10例患者,病灶直径>3cm ,PET扫描显示示踪剂吸收不均匀,在最大SUV值和最小SUV值各穿刺取样两次。




平均直径6.3 说明病变较大

PET/CT 与CBCT 影像融合(技术1)
  • 将PET/CT 检查上传到 XperGuide 软件
  • 先CBCT扫描
  • XperCT 软件融合CBCT和PET
  • PET/CT-CBCT匹配
  融合匹配后清晰地显示病变


肺活检PET与CBCT融合图像(技术2)
  • 靶点/进入点-虚拟针迹
  • 进入点视图(entry point view)-进针的进入点
  • 针迹视图(progression view)-针前进路径
  • 二次CBCT扫描
  • 活检取样(两次)
  • 三次CBCT扫描



双活检技术注意(技术3)
  • 单轨迹-单穿刺
  • needle retraction and tilting
  • 样本容器双标记
   


结果1



结果2




结果3




结果4




结果5



研究的局限性
  • 回顾性、非随机研究
  • 样本量小,仅少量肺部病变
  • 匹配PET/ CT:患者不同卧位的变异性(仰卧/俯卧)
  • 纳入不需要免疫组织化学/生物分子表征的组织型

PET提供的代谢信息,引导在更高的SUV区域(肿瘤细胞更丰富)进行经皮活检,从而为规划肿瘤治疗获得更多有用的信息。



有的时候即便是CT,也有看不见病变的时候


有的时候病变 隐藏在肺不张里,PET/CT可以看见真正有病的那一部分
Cherkashin et al. Computer tomography and PET/CT  fusion for lung cancer biopsy. BMJ Case reports, 2017

引导穿刺针进入高代谢的区域


时至今日,个性化治疗要求影像学肺活检提供充分有效的样本。这些样本可以显著地影响分子和基因的分析,也影响更多更个性化的治疗实施。。



分子靶向治疗基因分析 免疫治疗和PD1、PDL1的免疫表达

PET/CT是进行全身肿瘤分期和功能评估的有效工具。PET/CT辅助CT引导下肺活检是否为组织取样提供更便利化,更好的有效样本,从而减少重复操作的需要,也降低患者的并发症?



18FDG-PET提供的功能和代谢信息显示了提高诊断率的潜力【 Hillner 2008
 
    -  引导组织学取样到病变中最活跃的部分
    -  增加了活检所提供的分子信息

PET-CT引导下的活检一直很难或不可能进行,
  • 无论在CT上是否存在解剖标志;
  • 事实上,在手术过程中,直接的PET成像并不能提供实时导航;
  • 增加的辐射剂量与额外的FDG注射和繁琐的工作流程有关
使用PET信息最基本的方法,是通过图像配准(registration)或术前PET和术内解剖成像的融合比较。

Ghassan El-Haddad PET Clin 11 (2016); 333-349

CBCT融合成像引导的基本原理:
有多种融合方法,包括光学成像、基于图像的成像和电磁跟踪成像。

常规增强CT CBCT增强 术中常规CT和CBCT融合图像


超声 超声+CBCT融合图像


在CBCT成像下的肺病变活检与以前的PET-CT融合
  • 伴有异质性PET摄取的病变
  • 活检集中于更高摄取的活组织

CBCT+PET-CT图像融合引导下活检的操作步骤

1. 将先前获得的PET-CT扫描被导入工作站。
 

   

常规CT CBCT:右上肺尖病变

   


2. PET-CT扫描图像与CBCT图像配准融合
 
       配准包括手动识别两个数据集中的同源地标,然后通过平移和/或旋转对它们的对齐进行优化。

 

 
3. 基于融合的PET-CBCT数据,计划穿刺针路径指向PET-高代谢的目标

 
4. 基于这一计划,活检针被定位在实时反馈与目标解剖和配准代谢活动的关系。

 

5. 使用相同的成像融合方案获得CBCT数据来确认针的定位。

 
 


6. 获得组织样本。

7. 最后,最后一次CBCT获取潜在并发症的图像


病例介绍

♂ 75 yo (smoker) with right thorax pain


   


PET/CT证实肺内病变FDG吸收不均匀,周边吸收为主


CBCT image obtained with patient prone  confirms a right lung lesion
PET-CT and CBCT fusion image (B) shows the most FDG-avid  tissue


透视覆盖CBCT/PET-CT融合成像,实时针定位 CBCT-PETCT融合成像与针在肺病变内,以确定正确的位置(在PET较高的SUV区域)


PET图像与CBCT的图像引导融合可以在没有额外硬件的情况下将PET空间信息引入介入室,除了活检还有消融,这使得介入放射科医生可以广泛使用该方法。

First case in the N.Abi Jaudeh report  2012
 
常规CT CBCT


   


本研究的目的是评估经皮肺肿瘤活检与PET-CT成像融合的可行性。
  • 11例
  • 术前PET-CT扫描(不到1个月前进行)与基于解剖标志手工融合手术CBCT;使用实时透视,覆盖配准的PET-CT和CBCT图像来引导针的轨迹。
  • 技术成功率、诊断准确性、敏感性和特异性均为100%。
  • 平均手术时间为38 min。
  • PET-CT/CBCT图像融合的平均规划时间为3.53 min,针定位检查时间为3.42 min。
  • 无并发症。
CBCT引导下的经皮肺活检与PET-CT融合成像是一种可行且有效的方法,通过靶向病变中代谢最活跃的部分,有可能进一步提高诊断率
CBCT引导下的经皮肺活检与PET-CT融合成像是一种可行且有效的方法,通过靶向病变中代谢最活跃的部分,无论其形态学改变或正常,都有可能进一步提高诊断率。



连续20例肺部病变患者(年龄24-74岁,17名男性,3名女性)接受了全身18F-FDG PETCT检查,被纳入研究。
 
    2患者在既往活检中恶性细胞阴性,因此需要PET引导活检确认。
    1患者静脉注射2mCi的FDG,在等待60 min再分配示踪剂后,计划直接在PET引导下进行活检。


设备:
      PETCT扫描仪
      ADW 4.6专用PET-CT融合工作站,用于计划。
     18 G同轴活检系统。
 
程序:
       所有的手术都是在日间(daycare)的基础上进行的。
       计划在PET/CT研究的同一天 (在注射FDG后7小时) 或在确保患者的辐射排放后的第二天。


患者位置:
 
    根据病变位置的卧/仰卧
    皮肤到病变的距离最短
    最佳针路


CE-CT肺显示右上叶前段清晰的强化病变 PET-CT融合图像显示病变中心的高代谢增加并伴有肺不张。 在通过肺不张性肺的右肺病变中显示18g同轴针


PETCT轴向融合 矢状面图像显示同轴针尖在病变的高代谢区域。




左肺病变 PET-CT融合图像显示为高代谢病变 18g共轴针在病变内


PET-CT容和图像显示针在高代谢区域内 重建斜位图像证实针也在高代谢区域内

 引导组织活检在获取组织样本进行分析中起着重要作用。
 CT引导通常用于肺活检。通常情况下,活检的样本可能假阴性。
 在这些情况下使用PET-CT指导有助于组织取样,从而尽量减少重复程序,并显著降低患者的发病率
  20例患者中,所有活检均显示癌细胞,足以用于其他各种组织分析;建议进行PETCT引导下的活检。




SUVmax值为2,5是18-FDG PET检查时鉴别结节摄取的阈值。没有葡萄糖代谢证据的“阴性”结节组需要显著的更长的手术时间、更高的辐射暴露和更高的技术失败率(p=0,05)。


PET/CT非高代谢的病变,活检失败率在50%。


除了病变小(<2cm)和基于病变的位置,技术失败可能的另一个原因是PET/CT(-)的结节。PET阴性结节经皮活检表现不佳的病变可能是由于组织的细胞密度较低,或者因为阴性结节更有可能代表一种良性疾病,而且众所周知,肺活检在评估良性肿瘤方面的表现比恶性肿瘤更差。

PET-CBCT的融合图像也可以考虑。CBCT可以通过现代血管造影系统获取CT横断面图像。结合专用的软件,使其成功地应用于指导经皮活检。



通过工作站把先前患者的PET与CBCT的图像融合进行CBCT引导下的肺活检

   


   

左心缘旁病变很大,并非所有改变都和肿瘤改变相关,PET-CBCT融合显示真正的病变和穿刺针在高代谢区域的情形。


     通过CBCT经胸经皮肺活检是一种安全且有用的鉴别肺结节的方法。在大多数情况下,在怀疑肺癌的组织学诊断是必要的,以进行靶向治疗和寻找特定的突变。特别是,由融合图像18F-FDG-PET/CBCT提供的解剖和代谢信息提高了组织学诊断的准确性,降低了假阴性的数量和增加获得最终解剖病理诊断的概率。


1. 术前CBCT扫描
 
     规划与虚拟导航软件

 
  • 规划针轨迹 ,入口点/目标点
   


  • C臂入口点视图
  • 皮肤消毒/局部麻醉
  • 针在皮肤上的定位
  • C 臂进展 VIEW
  • 在实时透视下针进入患者
 

2. 确认CBCT
  • 活检取样
 

3. 术后CBCT

肺实质出血

腺癌

高SUV值在结节的周边 针尖在高suv值相应的区域  


鳞状细胞癌
PET-CT证实肺外周结节及肺门附近有高SUV值  


     

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