CBCTガイド下肺生検における合併症と要因

Jul 08, 2024

CBCT(コーンビームCT)ガイド下経皮的肺吸引生検は、肺病変の診断において非常に高精度な技術であり、研究によると、ゼラチンスポンジ塞栓術によりその合併症率を大幅に減少させることができます。

CBCTガイド下肺生検における合併症と要因
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CBCTガイド下経皮的肺生検(PTLB/PTNB)に関する研究は、国内外で豊富に行われており、診断精度、結果、合併症率、および関連要因に焦点を当てています。一般的な結論として、CBCTガイド下PTLBは肺病変の診断において非常に高精度な技術であるとされています。


経皮的肺吸引生検

▲ 経皮的肺吸引生検




01 研究内容と対象


この研究では、PTLBにおける気胸(PTX)および肺出血(PH)の発生率と、それらの人口統計学的、臨床的、画像的、およびPTLBパラメータとの相関を評価しました。


場所:中山病院、復旦大学、上海、中国


研究期間:2019年1月から2022年10月


対象:CBCTガイド下PTLBを受けた275名の連続した患者が遡及的に含まれました。


除外基準:

1. 術前画像でPTXまたはPHが見つかった患者。

2. PTLBの履歴がある患者。

3. 標的病変が縦隔、胸膜、または胸壁に位置する患者。

4. 術後CBCT画像(7名)、手術後24時間のCT画像(26名)、手術記録(15名)、生検前の肺血栓(13名)、縦隔病変(9名)、ヨウ素-125シードの移植(3名)、その他の塞栓材料(8名)、以前の穿刺(2名)が不足している患者。合計83名が除外され、最終的な研究対象は192名となりました。




02 研究方法と手順



術前準備


患者は、PTLBの1週間以内に胸部単純または造影CTスキャンを受けました。抗凝血剤または血小板阻害剤は手術の少なくとも3日前に中止されました。患者は呼吸指導を受け、手技中は一貫した呼吸を維持するよう指示されました。患者は生検の必要性および潜在的なリスクについて十分に説明され、書面による同意を提供しました。



PTLB手技


1. 医師:穿刺手技は10年以上の生検経験を持つ3人の上級インターベンショナルラジオロジストによって行われました。


2. 方法:すべてのPTLBは局所麻酔下でCBCTバーチャルナビゲーションシステムによってガイドされました。


3. 器具:18ゲージの切断針および17ゲージの生検同軸カニューレを含む同軸切断針技術が使用されました。


4. 位置決め:病変の位置および肋骨や主要血管の存在に応じて、患者は仰臥位または伏臥位に配置されました。


5. 術前計画:術前CBCTスキャンにより、胸膜接触を最小限に抑え、肺実質を通過する針の移動を最小限にする最も安全かつアクセス可能な経路を特定しました。


6. 手術中の操作:針経路の複雑さを減らし、精度を向上させるために、CBCT操作中は針の角度が回転垂直面内に保たれました。


7. 標本の取り扱い:直径約1-2 cm、幅1.2 mmの標本を採取し、直ちに10%ホルマリンに固定しました。


8. 治療:悪性肺結節が強く疑われる患者や、臨床特徴が悪性と一致する患者(例:肝細胞癌を併発している場合)は、PTLB中に生検カニューレの代わりに17ゲージのラジオ波焼灼(RFA)同軸カニューレを使用しました。生検後に切断針を取り外し、同軸カニューレを通じてRFA針を挿入してRFA治療を行いました。


9. 追加手技:一部の患者は、術後の針経路を塞ぐためにゼラチンスポンジスラリーを受けました。スラリーは、1000-1200 μmのゼラチンスポンジ粒子を10 mlのヨウ素造影剤と混合して準備されました。切断針またはRFA針の除去後、フルオロスコピーガイド下で約2-3 mlのスラリーが同軸カニューレを通じて注入されました。


10. 術後検査:術後CBCT画像で手技関連の合併症を特定しました。PTXまたはPHが存在する場合、患者はインターベンショナルラジオロジストによって評価および治療されました。患者は手術後24時間監視され、24時間後に胸部CTスキャンを受け、遅延合併症を検出しました。



データ収集


遡及的データ収集には、各研究参加者の人口統計学的、臨床的、画像的、およびPTLBパラメータが含まれました。CT画像は、PTLBオペレーターおよび担当放射線科医を含む2人の独立した読影者によって分析されました。結節のサイズは、最大径を測定して決定しました。結節は、固体、すりガラス状、および空洞状の特性に基づいて分類されました。



いくつかの指標の定義


1. 肺気腫:胸部CTで血管および実質の破壊を示し、低減衰空間を占める任意の肺領域(少なくとも痕跡)と定義されます。


2. 喫煙歴:少なくとも30パック/年の喫煙患者であり、現在喫煙しているか、過去15年以内に禁煙した患者と分類されます。


3. 気胸:胸腔内に空気が存在することに基づき、タイミングによって分類されます:

- 術後CBCTで観察された即時PTX。

- PTLB後24時間のCTスキャンで観察された遅延PTX。 

臨床的に重要なPTXは、胸管挿入(CTI)を必要とする重度の呼吸または循環機能不全として定義されました。


4. 肺出血:肺実質内の血液充填によるすりガラス状陰影として定義されます。PHは、以下の4つのグループに分類されました:

- 無症候性 

- 軽度喀血(24時間以内に100 ml未満) 

- 中等度喀血(24時間以内に100-500 ml) 

- 重度喀血(24時間以内に500 ml以上)

臨床的に重要なPHは、止血を達成するために気管支鏡や血管内治療などの侵襲的医療介入を必要としました。



統計方法


統計解析は、SPSSソフトウェア(バージョン27.0; SPSS Inc., シカゴ, IL)を使用して行われました。サブグループ解析では、連続変数に対してStudentのt検定、カテゴリーデータに対してPearsonのカイ二乗検定を使用して有意な要因を特定しました。サンプルサイズの制限により、Fisherの正確検定が使用されました。その後、ロジスティック回帰解析を使用して、評価されたパラメータがPTXおよびPHの発生可能性に与える影響をさらに決定しました。結果は、95%信頼区間付きのオッズ比(OR)として報告されました。p値が5%未満(p < 0.05)の場合、統計的に有意と見なされました。




03 データ分析



基礎臨床特性およびPTLBパラメータ


患者の人口統計学的、臨床的、画像的、および手技パラメータを表1に要約しました。合計192名の患者がPTLBを受け(129名が男性、67.2%)、平均年齢は62.1 ± 13.4歳でした。


全患者のうち、29名(15.1%)が喫煙歴を持ち、47名(24.5%)が肺気腫と診断されました。肺気腫を有する患者のうち、16名(34.0%)が術後にPTXを経験しました。肺病変の平均直径は3.40 ± 2.20 cmで、51名(26.6%)が左上葉に病変を有していました。


結節の検出は図に示されており、固体結節が最も一般的でした(85.4%)。


結節の検出

▲ 結節の検出


PTLB中、43名の患者(22.4%)がPTLB後にRFAを受けました。77名の患者(40.1%)には、穿刺経路を塞ぐためにゼラチンスポンジが使用されました。


PTLB後に行われた病理生検では、3名の患者(1.6%)が材料不足のために診断されませんでした。


192名の患者のうち、最終診断は図に示されており、141名が悪性腫瘍と診断されました(73.4%)、そのうち113名が原発性肺癌、28名が転移性病変でした。


 最終診断

▲ 最終診断



合併症


- 気胸:67名の患者(34.9%)に観察されました。

- 即時CBCTスキャン:42/67(62.7%)

- 24時間CTスキャン:25/67(37.3%)


ほとんどのPTX症例は自然に解消しましたが、5名の患者がCTIを必要としました(7.5%)、カテーテル挿入期間の平均は2.6 ± 0.9日でした。CTIを必要とする患者の数が限られているため、CTIの影響因子を検討するための回帰分析は行われませんでした。


- 肺出血:63名の患者(32.8%)に発生しました。

- 無症候性:39/63(61.9%)

- 軽度喀血:15/63(23.8%)

- 中等度喀血:9/63(14.3%)

- 重度喀血:0/63(0%)


中等度喀血患者は、適切な止血治療で改善しました。侵襲的医療介入を必要とする重度喀血を経験した患者はいませんでした。



サブグループ分析


PTXおよびPHのサブグループ分析結果は図に示されています。分析によると、PTXの発生率は病変直径、ゼラチンスポンジの使用、およびRFAと関連していました(p < 0.05)。PHは肺気腫の存在、病変直径、ゼラチンスポンジの使用、RFA、および抽出サンプル数と関連していました(p < 0.05)。


 PTXのサブグループ分析結果

▲ PTXのサブグループ分析結果


PHのサブグループ分析結果

▲ PHのサブグループ分析結果



ロジスティック回帰分析


サブグループ分析から得られた有意な要因をロジスティック回帰分析に含めます。ロジスティック回帰分析の結果は図に示され、PTXおよびPHに対するパラメータの影響を評価します。


サブグループ分析の有意因子のロジスティック回帰分析

▲ サブグループ分析の有意因子のロジスティック回帰分析


ロジスティック回帰分析により、病変直径(OR/cm = 0.822)、ゼラチンスポンジの使用(OR = 0.474)、およびラジオ波焼灼(RFA)治療(OR = 2.351)がPTXの影響因子として特定されました。PHに対しては、病変直径(OR/cm = 0.785)、ゼラチンスポンジの使用(OR = 0.341)、気腫の存在(OR = 2.148)、サンプル数(追加サンプルあたりOR = 1.834)、およびRFA治療(OR = 3.443)が影響因子と見なされました。オッズ比(OR)は、従属変数が独立変数の単位変化とともに発生する確率を示します。




04 合併症に関する議論


CBCTによる経皮的針生検(PTNB)の利点:針挿入中のリアルタイム画像は、経路計画を簡素化し、標的病変への到達精度を向上させ、手術時間と患者の放射線被曝を潜在的に減少させます。


気胸(PTX)と肺出血(PH)の影響:PTXとPHは患者の管理と不快感に大きな影響を与えます。軽度の症例は入院期間を延長する可能性がありますが、重度の症例は呼吸器系および循環器系に重大なリスクをもたらします。


PTXとPHの発生率:この研究では、PTXの発生率が34.9%、PHの発生率が32.8%であり、CTガイド下手技に関する既存の文献と一致しています。ほとんどのPTXおよびPHの症例では、保存的治療が有効でした。7.5%の症例のみが胸管挿入を必要とし、これは報告された率(2.4%~15%)と一致しています。PH患者で気管支鏡や血管内治療を必要とする者はいませんでした。また、肝臓や脾臓の損傷、空気塞栓、死亡などの重大な合併症は観察されず、CBCTガイド下PTNBは比較的安全であり、臨床的に重要な合併症の発生率が低く、大多数の患者に対して長期入院の必要性が少ないことが示されました。


PTXとPHの発生に関連する要因:人口統計学的要因、臨床的特徴、画像所見、およびPTNBパラメータを含む多くの要因が検討されましたが、統計的に有意な結果を示したのは、病変の直径、ゼラチンスポンジの使用、ラジオ波焼灼(RFA)、および抽出サンプル数の一部でした。


PTXとPHの発生を減少させる要因:重要な発見は、ゼラチンスポンジの使用によりPTXおよびPHの発生率が大幅に減少することでした(それぞれ56.8%および69%の減少)。これは、ゼラチンスポンジの使用が医療現場での利用可能性と簡便性のため、臨床的に重要です。介入放射線科医はPTNBの開始以来、合併症リスクを軽減するためのさまざまな技術を探求してきました。ゼラチンスポンジの注入により、針経路内で膨張し、経路形状に適合する密なプラグを形成し、出血、穿刺経路を通じた肺内空気の侵入、および胸膜の破裂を効果的に防ぎます。Renierらは、15個の吸収性ゼラチンスポンジ(2×6 cm)と2 mlの生理食塩水の混合物で穿刺経路を閉鎖することで、PTXおよびCTIの発生率を成功裏に減少させました。以前の研究とは異なり、本研究では直径1000~1200マイクロメートルの小さなゼラチンスポンジ粒子を使用しました。この方法は準備時間を短縮するだけでなく、穿刺経路の密閉度も向上させました。病変の直径が大きいほど、PTXおよびPHに対する保護効果がありました(それぞれ0.822および0.785のOR/cm)。


PTNB中に抽出されたサンプル数が増えると、PHの発生確率が高くなり、追加サンプルごとにORが83.4%増加しました。


大きな病変の生検は、物質中での針挿入時間が短く、合併症の可能性が低く、逆に繰り返し穿刺を行うと、操作時間が長くなり、合併症のリスクが高くなります。本研究では、PTNB後にRFA治療を行うことがPTXおよびPHのリスク増加と関連していることが示されています(ORPTX = 2.351; ORPH = 3.443)。以前の研究では、同一手術でPTNBおよびRFA治療を行うことで複数の穿刺を避けることができるとされています。そのため、本研究では悪性肺結節の強い疑いがある患者には、PTNB後にRFAを実施しました。


Schneiderらの研究報告では、RFA前の即時生検がPHやPTXを引き起こす可能性があり、これは生検が腫瘍をぼやけさせたり、移動させたりすることで、RFA針の挿入精度に影響を与えるためです。生検中に適切なガイディングシースがないため、追加の穿刺が必要になることがあります。しかし、本研究では、多機能同軸シースを使用しているため、穿刺経路の確立中に穿刺が必要であり、PTNB後は切断針のみが取り外され、同軸シースが残ります。このアプローチにより、病理結果の正確性が確保され、必要な穿刺回数が減少します。


Izaaryeneらは、ラジオ波焼灼(RFA)後の豚の肺の病理学的研究を行い、単純生検と比較して針跡が異なることを観察しました。彼らは、焼灼跡に独自の組織学的変化が見られ、これが熱効果によるものである可能性があると指摘しました。この研究は、RFA後に形成された針跡が長時間開いたままである可能性があり、単独の生検と比較してPTXやPHのリスクが高まる可能性があることを示唆しています。


さらに、研究は、ラジオ波焼灼(RFA)治療後の生検がPTXおよびPHのリスクを高める可能性があることを明らかにしました。これは、RFA治療によって生成された熱が針跡の閉鎖に影響を与え、合併症のリスクを高めるためです。また、肺気腫の存在がPHのリスクを高めることが示され、これは肺高血圧症や肺組織の構造的損傷によるものであり、PHの拡大に対してより多くの空間を提供する可能性があります。


制限事項:まず、これは遡及的研究であり、利用可能な手術記録に限定されているため、穿刺点と病変の距離などの複数の影響因子の詳細な調査が不可能でした。第二に、単一施設での研究であるため、結果の一般化可能性が制限される可能性があります。第三に、胸管挿入、気管支鏡、血管内治療を必要とする患者の数が限られているため、これらの介入に影響を与える要因の包括的な分析が制限されました。


結論:CBCTガイド下PTNBは肺病変の診断に広く使用される信頼性の高い技術です。しかし、CTガイド下PTNBと同様に、PTXおよびPHは依然として重要な合併症です。これらの合併症を減少させるために、本研究では穿刺経路を密閉するためのゼラチンスポンジの使用という革新的かつ実行可能な方法を紹介しています。この方法は、合併症の発生率を大幅に減少させることが示されました。