腔内超声在肺癌诊断中的应用
作者：王云喜 孙玉鹗
单位：100853 北京,中国人民解放军总医院胸外科
关键词：
中华外科杂志980208 腔内超声就是将超声探头通过各种非创伤性的方法插入到人体的生理管腔中，进行高频超声扫描，从而获得该管腔、管壁各层次结构和周围邻近重要脏器的超声影像图。由于腔内超声明显地缩短了超声探头与受检靶器官之间的距离，故腔内超声能够使用比体表超声更高的频率使受 检靶器官的超声图像变得更为清晰。
腔内超声已有近40年的历史。1957年，Wild等[1]首次将探头插入到直肠内行超声检查，对直肠癌进行术前分期。1976年，Franzin等[2]首次经吞咽动作将探头送入食管，X线透视定位探头在食管中的位置，了解心脏情况。1980年，Dimagno等[3]首次用狗进行超声胃镜检查实验获得成功。同年，在临床上用于消化道疾病的诊断和分期。1988年，Borner等[4]经食管超声用于纵隔疾病的诊断。1990年，Kondo等[5]经食管超声用于肺癌纵隔淋巴结性质的判断。1992年开发出各种型号的小型高频超声探头，这些小型探头可以通过纤维胃镜或纤维支气管镜的活检孔，经食管或气管行腔内超声检查，用于胸外科疾病的诊断和治疗[6,7]。1993年Ryosuke等[8]首次经电视超声支气管镜对肺癌进行诊断和分期。
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目前，国外用于胸外科疾病的腔内超声仪有以下五种：(1)经食管探头超声仪；(2)超声胃镜；(3)经食管小型探头超声仪；(4)经气管小型探头超声仪；(5)电视超声支气管镜。
由于胸壁组织、气道和肺组织的干扰，体表超声在肺部肿瘤的应用受到局限。近年来，腔内超声在肺部肿瘤上的应用，证明腔内超声不仅对上消化道肿瘤有价值，而且对肺部肿瘤也有很大的价值，包括经食管和气道超声两个途径。
1.经食管超声：食管超声纵隔淋巴结扫描，可以比较准确地判断肺癌纵隔淋巴结的性质。在淋巴结的超声图上，对良、恶性的判断有四个特征(附表)。其中回声特征最为重要，其次为边界，而短轴径意义最小。单凭其中一个特征来判断淋巴结性质时，准确率仅为61.7%～74.2%，综合这四个特征来判断时，准确率可达80.4%～87.2%。而CT在判断肺癌纵隔淋巴结性质时，准确率为33.0%～41.0%[9～12]。
, 百拇医药 对于有肺门或纵隔淋巴结转移的进展性肺癌和毗邻食管的肺癌，在腔内超声引导下经食管穿刺行淋巴结或肿瘤针吸活检，可以对部分肺癌患者进行诊断和分期。由于气管的干扰，位于气管前方的前上纵隔区域属于经食管腔内超声的扫描盲区。该技术于1994年首次应用于临床。穿刺前，首先行超声内镜纵隔扫描，通过不同的扫描频率和扫描方向了解病灶的大小和形状以及在纵隔中的位置；然后，在线形扫描引导下经食管穿刺。在穿刺过程中，通过彩色多普勒效应和调整穿刺针头的方向，能有效地避开纵隔内血管和正常器官。该方法所得出的肺癌诊断和分期与手术后病理结果比较，准确率为99.2%，阳性符合率为100%，阴性符合率达96.5%[12,13]。经颈部纵隔镜检查在判断气管前间隙淋巴结和偏前方的隆突下淋巴结的性质，是目前最常使用的一种侵袭性手段，其准确率为93.6%，而其它区域的淋巴结是不适合该方法的；故经食管腔内超声和纵隔镜可以相互补充[11,12]。
胸片、CT检查为了解肺癌肿瘤侵润纵隔情况提供了较充分的依据。经食管腔内超声能够对纵隔内各器官进行持续的动态观察，能生动地显示肿瘤外侵到血管或心脏情况。因此，腔内超声对判断肺癌纵隔浸润，也是一种有效的辅助方法。判断标准如下：(1)肺癌肿瘤回声影延续到纵隔中；(2)邻近纵隔器官正常结构层的消失或异常；(3)受侵器官伴随呼吸运动和心脏跳动所出现的正常移动现象的消失。腔内超声和CT判断肿瘤纵隔浸润范围的准确率分别为86.7%和78.4%[13～16]。
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附表 良、恶性淋巴结的特征 超声图像
良性
恶性
形状
新月形或三角形
圆形或
椭圆形
回声特征
(1)周围低回声，中央为高回声；
(2)回声较纵隔
脂肪稍低，且
回声质均匀
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低回声或
无回声
边界
不清楚
清楚
短轴径
<1.0cm
>1.0cm
2.经气道超声：经气道超声的临床应用相对较晚，始于1992年。气道超声检查仪有两种，一种为经纤维支气管镜的小型探头超声仪；另一种为电视超声支气管镜。小型探头的直径为0.15cm，电视超声支气管镜最大外径为0.6cm，它们均能十分容易地到达段支气管口内，而不引起近段支气管堵塞。探头超声频率在7.5～20Mh之间。由于气道和含气的肺组织影响，体表超声和经食管腔内超声都无法了解肿瘤在气道壁上的生长范围和气道旁淋巴结的情况。经气道超声能有效地避开这些含气器官的干扰，通过紧贴气道壁进行超声，并结合该超声引导下的组织活检或穿刺针吸活检技术，可以达到以下目的：(1)清楚显示气道周围及纵隔内各大血管和心脏的结构；(2)了解肿瘤外侵的深度以及肿瘤与周围组织和器官的关系；(3)判断肿瘤在气道壁上浸润的范围；(4)了解邻近的肺门和纵隔肿大淋巴结的性质；(5)对肺癌进行诊断和TN分期[7,8]。
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在气道超声图上，根据超声探头部位的不同，气道壁可分为两种图像。即三层图像和单层图像；在有软骨环的部位，气道壁分为三层：粘膜上皮组织构成高回声波层，软骨组织构成低回声波层，外膜及周围肺组织构成强回声波层；在无软骨环的部位，气道壁仅表现为一层高回声波层。肿瘤组织为低回声波层，血管和心脏均表现为高回声的管壁环和无回声的内容物，并有液体流动图像。
经气道超声的操作过程与纤维支气管镜相似。局麻下，通过纤维支气管镜对段支气管开口以内的气道进行全面观察，然后对病灶部位进行腔内超声检查，将超声探头紧贴气道壁，通过不同的频率和扫描方向，对气道壁及周围组织、器官进行连续扫描。通过测量距门齿的距离和扫描方向，对可疑的肺门和纵隔淋巴结进行定位，再在纤维支气管镜下经气道壁穿刺行淋巴结活检术。对于中心型肺癌，经纤维支气管镜下活检后，用超声探头对气道肿瘤段进行扫描，主要了解肿瘤外侵的深度、肿瘤与周围器官的关系，以及肿瘤在粘膜下浸润的范围。对于周围型肺癌，通过胸片和CT大致了解肿瘤位于肺的哪个亚段，然后，经纤维支气管镜活检孔将小型超声探头尽量送到肿瘤相应的部位，向探头周围的水囊注1～3ml水后，行超声扫描检查，在强回声的肺实质中出现低回声的软组织影时，除外血管后，则为肿瘤部位，再对相应的部位进行刷片或者活检。在气管镜不能观察到的周围型肺癌中，有70.6%～84.7%的患者通过这种小型超声探头能清楚地显示肿瘤[7,17,18]。
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中心型肺癌经气道超声判断肿瘤范围及周围情况的准确率为92.6%～97.8%；对于肺门和纵隔淋巴结，气道超声引导下的穿刺活检阳性准确率和阴性准确率分别为94.6%和91.2%[8,18]。
气道超声引导下经气管穿刺活检较纤维支气管镜下的气管穿刺活检有以下优点：(1)提高了对肺门、纵隔淋巴结诊断的敏感性；(2)降低了为达到诊断目的所需的活检次数和标本含量；(3)避免穿刺损伤纵隔内各正常器官，明显减少了穿刺的各种并发症；(4)由于穿刺准确，提高了活检的成功率；(5)明显提高了气管旁直径<1.5cm淋巴结活检成功率[18～20]。
总之，通过对肺癌患者进行腔内超声，可以对肺癌患者进行病理诊断和TN分期，使之得到合适的治疗措施和手术方式。
参 考 文 献
1 Wild JJ,Reid JM.Progress in techniques of soft tissue examination by 15 MC pulsed ultrasound.Ultrasound in biology and medicine.Washington:American Institute Biological Science,1957.30-45.
, 百拇医药
2 Franzin MJ,Talano J,Stephanides L,et al.Esophagealechocardiography.Circulation,1976,54:102-108.
3 Dimagno EP.Ultrasnic endoscope.Lancet,1980,1:629-631.
4 Borner N,Lovenz J,Jako H,et al.Mediastinal lymph node elargement evaluated by trasesophageal echocardiography.Presented at the international symposium on trasesophageal echocardiography. West Germany:Mainz,1988.316-320.
5 Kondo D,Imaizumi M,Ababe T,et al.Endoscopic examination for mediastinal lymph node metastasis of lung cancer.Chest,1990,98:586-592.
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6 Yoko Murota,Shigera Suzuki,Masao Ohta,et al.Small ultrasonic probes for determination of the depth of superficial esohageal cancer.Gastro Endosc,1996,44:23-29.
7 Steiner R,Liu J,Cohn L,et al.Ultrasound-assisted fiberoptic bronchoscopy utilizing miniature transducer catheters for the diagnosis of peripheral and central pulmonary mass.Lung Cancer,1994,11(Suppl 2):169-174.
8 Ryosuke Ono,Keiichi Suemasu,Toshiyki Matsunaka,et al.Bronchoscopic ultrasonography in the diognosis of lung cancer.Jpn J Clin Oncol,1993,23:34-40.
, http://www.100md.com
9 Jakob H,Lovenz J,Clement T,et al.Mediastinal lymph node staging with trasesophageal echography in cancer of the lung.Eur J Cardiothorac Surg,1990,4:355-360.
10 Lee N,Inoue K,Yamamoto R,et al.Patterns of internal echoes in lynph nodes in the diognosis of lung cancer metastasis.World J Surg,1992,16:986-993.
11 Hawes R,Gress F,Kesler K,et al.Endoscopic ultrasound versus CT in the evaluation of the mediastinum in patients with no-small-cell lung cancer.Endoscopy,1994,26:784-787.
, http://www.100md.com
12 Potepan P,Meroni E,Spagnoli L,et al.No-small-cell lung cancer:detection of mediastinal lymph node metastases by endoscopic ultrasound and CT.Eur Radiol,1996,6:19-27.
13 Wang KY,Lin CY,Kuo J,et al.Use of transesophageal echocardiography for evaluation of resectability of lung cancer.Acta Anaesthesiol Sin,1994,32:255-259.
14 Lynch M,Balk MA,Lee RB,et al.Role of transesophageal echocardiography in the management of patients with bronchogenic carcinoma invading the left atrium.Am J Cardiol,1995,76:1101-1103.
, 百拇医药
15 Schuder G,Isringhau S,Kubal E,et al.Endoscopic ultrasonography of the mediastinum in the diognosis of bronchial carcinoma.J Thorac Cardiovasc Surg,1991,39:299-305.
16 Suriani R,Konstat S,Camunas J,et al.Transesophageal echocardiography detection of left atrial involvement of lung cancer.J Cardiothorac Vasc Anesth,1993,7:73-75.
17 Hurter T,Hanrath P.Endobronchial sonography:feasibility and preliminary results.Thorax,1992,47:565-567.
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18 Goldberg B,Steiner J,Liu D,et al.US-assisted bronchoscopy with use of miniature transducer-containing catheters.Radiology,1994,190:233-240.
19 Steiner RM,Liu TB,Gold BB,et al.The value of ultrasound-guided fiberoptic bronchoscopy.Clin Chest Med,1995,16:519-526.
20 Silvestri GA,Hoffman BJ,Bhatani MS,et al.Endoscopic ultrasound with fine-needle aspiration in the diognosis and staging of lung cancer.Ann Thorac Surg,1996,61:1441-1451.
(收稿：1997-05-26 修回：1997-09-25)
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单位：100853 北京,中国人民解放军总医院胸外科
关键词：
中华外科杂志980208 腔内超声就是将超声探头通过各种非创伤性的方法插入到人体的生理管腔中，进行高频超声扫描，从而获得该管腔、管壁各层次结构和周围邻近重要脏器的超声影像图。由于腔内超声明显地缩短了超声探头与受检靶器官之间的距离，故腔内超声能够使用比体表超声更高的频率使受 检靶器官的超声图像变得更为清晰。
腔内超声已有近40年的历史。1957年，Wild等[1]首次将探头插入到直肠内行超声检查，对直肠癌进行术前分期。1976年，Franzin等[2]首次经吞咽动作将探头送入食管，X线透视定位探头在食管中的位置，了解心脏情况。1980年，Dimagno等[3]首次用狗进行超声胃镜检查实验获得成功。同年，在临床上用于消化道疾病的诊断和分期。1988年，Borner等[4]经食管超声用于纵隔疾病的诊断。1990年，Kondo等[5]经食管超声用于肺癌纵隔淋巴结性质的判断。1992年开发出各种型号的小型高频超声探头，这些小型探头可以通过纤维胃镜或纤维支气管镜的活检孔，经食管或气管行腔内超声检查，用于胸外科疾病的诊断和治疗[6,7]。1993年Ryosuke等[8]首次经电视超声支气管镜对肺癌进行诊断和分期。
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目前，国外用于胸外科疾病的腔内超声仪有以下五种：(1)经食管探头超声仪；(2)超声胃镜；(3)经食管小型探头超声仪；(4)经气管小型探头超声仪；(5)电视超声支气管镜。
由于胸壁组织、气道和肺组织的干扰，体表超声在肺部肿瘤的应用受到局限。近年来，腔内超声在肺部肿瘤上的应用，证明腔内超声不仅对上消化道肿瘤有价值，而且对肺部肿瘤也有很大的价值，包括经食管和气道超声两个途径。
1.经食管超声：食管超声纵隔淋巴结扫描，可以比较准确地判断肺癌纵隔淋巴结的性质。在淋巴结的超声图上，对良、恶性的判断有四个特征(附表)。其中回声特征最为重要，其次为边界，而短轴径意义最小。单凭其中一个特征来判断淋巴结性质时，准确率仅为61.7%～74.2%，综合这四个特征来判断时，准确率可达80.4%～87.2%。而CT在判断肺癌纵隔淋巴结性质时，准确率为33.0%～41.0%[9～12]。
, 百拇医药 对于有肺门或纵隔淋巴结转移的进展性肺癌和毗邻食管的肺癌，在腔内超声引导下经食管穿刺行淋巴结或肿瘤针吸活检，可以对部分肺癌患者进行诊断和分期。由于气管的干扰，位于气管前方的前上纵隔区域属于经食管腔内超声的扫描盲区。该技术于1994年首次应用于临床。穿刺前，首先行超声内镜纵隔扫描，通过不同的扫描频率和扫描方向了解病灶的大小和形状以及在纵隔中的位置；然后，在线形扫描引导下经食管穿刺。在穿刺过程中，通过彩色多普勒效应和调整穿刺针头的方向，能有效地避开纵隔内血管和正常器官。该方法所得出的肺癌诊断和分期与手术后病理结果比较，准确率为99.2%，阳性符合率为100%，阴性符合率达96.5%[12,13]。经颈部纵隔镜检查在判断气管前间隙淋巴结和偏前方的隆突下淋巴结的性质，是目前最常使用的一种侵袭性手段，其准确率为93.6%，而其它区域的淋巴结是不适合该方法的；故经食管腔内超声和纵隔镜可以相互补充[11,12]。
胸片、CT检查为了解肺癌肿瘤侵润纵隔情况提供了较充分的依据。经食管腔内超声能够对纵隔内各器官进行持续的动态观察，能生动地显示肿瘤外侵到血管或心脏情况。因此，腔内超声对判断肺癌纵隔浸润，也是一种有效的辅助方法。判断标准如下：(1)肺癌肿瘤回声影延续到纵隔中；(2)邻近纵隔器官正常结构层的消失或异常；(3)受侵器官伴随呼吸运动和心脏跳动所出现的正常移动现象的消失。腔内超声和CT判断肿瘤纵隔浸润范围的准确率分别为86.7%和78.4%[13～16]。
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附表 良、恶性淋巴结的特征 超声图像
良性
恶性
形状
新月形或三角形
圆形或
椭圆形
回声特征
(1)周围低回声，中央为高回声；
(2)回声较纵隔
脂肪稍低，且
回声质均匀
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低回声或
无回声
边界
不清楚
清楚
短轴径
<1.0cm
>1.0cm
2.经气道超声：经气道超声的临床应用相对较晚，始于1992年。气道超声检查仪有两种，一种为经纤维支气管镜的小型探头超声仪；另一种为电视超声支气管镜。小型探头的直径为0.15cm，电视超声支气管镜最大外径为0.6cm，它们均能十分容易地到达段支气管口内，而不引起近段支气管堵塞。探头超声频率在7.5～20Mh之间。由于气道和含气的肺组织影响，体表超声和经食管腔内超声都无法了解肿瘤在气道壁上的生长范围和气道旁淋巴结的情况。经气道超声能有效地避开这些含气器官的干扰，通过紧贴气道壁进行超声，并结合该超声引导下的组织活检或穿刺针吸活检技术，可以达到以下目的：(1)清楚显示气道周围及纵隔内各大血管和心脏的结构；(2)了解肿瘤外侵的深度以及肿瘤与周围组织和器官的关系；(3)判断肿瘤在气道壁上浸润的范围；(4)了解邻近的肺门和纵隔肿大淋巴结的性质；(5)对肺癌进行诊断和TN分期[7,8]。
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在气道超声图上，根据超声探头部位的不同，气道壁可分为两种图像。即三层图像和单层图像；在有软骨环的部位，气道壁分为三层：粘膜上皮组织构成高回声波层，软骨组织构成低回声波层，外膜及周围肺组织构成强回声波层；在无软骨环的部位，气道壁仅表现为一层高回声波层。肿瘤组织为低回声波层，血管和心脏均表现为高回声的管壁环和无回声的内容物，并有液体流动图像。
经气道超声的操作过程与纤维支气管镜相似。局麻下，通过纤维支气管镜对段支气管开口以内的气道进行全面观察，然后对病灶部位进行腔内超声检查，将超声探头紧贴气道壁，通过不同的频率和扫描方向，对气道壁及周围组织、器官进行连续扫描。通过测量距门齿的距离和扫描方向，对可疑的肺门和纵隔淋巴结进行定位，再在纤维支气管镜下经气道壁穿刺行淋巴结活检术。对于中心型肺癌，经纤维支气管镜下活检后，用超声探头对气道肿瘤段进行扫描，主要了解肿瘤外侵的深度、肿瘤与周围器官的关系，以及肿瘤在粘膜下浸润的范围。对于周围型肺癌，通过胸片和CT大致了解肿瘤位于肺的哪个亚段，然后，经纤维支气管镜活检孔将小型超声探头尽量送到肿瘤相应的部位，向探头周围的水囊注1～3ml水后，行超声扫描检查，在强回声的肺实质中出现低回声的软组织影时，除外血管后，则为肿瘤部位，再对相应的部位进行刷片或者活检。在气管镜不能观察到的周围型肺癌中，有70.6%～84.7%的患者通过这种小型超声探头能清楚地显示肿瘤[7,17,18]。
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中心型肺癌经气道超声判断肿瘤范围及周围情况的准确率为92.6%～97.8%；对于肺门和纵隔淋巴结，气道超声引导下的穿刺活检阳性准确率和阴性准确率分别为94.6%和91.2%[8,18]。
气道超声引导下经气管穿刺活检较纤维支气管镜下的气管穿刺活检有以下优点：(1)提高了对肺门、纵隔淋巴结诊断的敏感性；(2)降低了为达到诊断目的所需的活检次数和标本含量；(3)避免穿刺损伤纵隔内各正常器官，明显减少了穿刺的各种并发症；(4)由于穿刺准确，提高了活检的成功率；(5)明显提高了气管旁直径<1.5cm淋巴结活检成功率[18～20]。
总之，通过对肺癌患者进行腔内超声，可以对肺癌患者进行病理诊断和TN分期，使之得到合适的治疗措施和手术方式。
参 考 文 献
1 Wild JJ,Reid JM.Progress in techniques of soft tissue examination by 15 MC pulsed ultrasound.Ultrasound in biology and medicine.Washington:American Institute Biological Science,1957.30-45.
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2 Franzin MJ,Talano J,Stephanides L,et al.Esophagealechocardiography.Circulation,1976,54:102-108.
3 Dimagno EP.Ultrasnic endoscope.Lancet,1980,1:629-631.
4 Borner N,Lovenz J,Jako H,et al.Mediastinal lymph node elargement evaluated by trasesophageal echocardiography.Presented at the international symposium on trasesophageal echocardiography. West Germany:Mainz,1988.316-320.
5 Kondo D,Imaizumi M,Ababe T,et al.Endoscopic examination for mediastinal lymph node metastasis of lung cancer.Chest,1990,98:586-592.
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6 Yoko Murota,Shigera Suzuki,Masao Ohta,et al.Small ultrasonic probes for determination of the depth of superficial esohageal cancer.Gastro Endosc,1996,44:23-29.
7 Steiner R,Liu J,Cohn L,et al.Ultrasound-assisted fiberoptic bronchoscopy utilizing miniature transducer catheters for the diagnosis of peripheral and central pulmonary mass.Lung Cancer,1994,11(Suppl 2):169-174.
8 Ryosuke Ono,Keiichi Suemasu,Toshiyki Matsunaka,et al.Bronchoscopic ultrasonography in the diognosis of lung cancer.Jpn J Clin Oncol,1993,23:34-40.
, http://www.100md.com
9 Jakob H,Lovenz J,Clement T,et al.Mediastinal lymph node staging with trasesophageal echography in cancer of the lung.Eur J Cardiothorac Surg,1990,4:355-360.
10 Lee N,Inoue K,Yamamoto R,et al.Patterns of internal echoes in lynph nodes in the diognosis of lung cancer metastasis.World J Surg,1992,16:986-993.
11 Hawes R,Gress F,Kesler K,et al.Endoscopic ultrasound versus CT in the evaluation of the mediastinum in patients with no-small-cell lung cancer.Endoscopy,1994,26:784-787.
, http://www.100md.com
12 Potepan P,Meroni E,Spagnoli L,et al.No-small-cell lung cancer:detection of mediastinal lymph node metastases by endoscopic ultrasound and CT.Eur Radiol,1996,6:19-27.
13 Wang KY,Lin CY,Kuo J,et al.Use of transesophageal echocardiography for evaluation of resectability of lung cancer.Acta Anaesthesiol Sin,1994,32:255-259.
14 Lynch M,Balk MA,Lee RB,et al.Role of transesophageal echocardiography in the management of patients with bronchogenic carcinoma invading the left atrium.Am J Cardiol,1995,76:1101-1103.
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15 Schuder G,Isringhau S,Kubal E,et al.Endoscopic ultrasonography of the mediastinum in the diognosis of bronchial carcinoma.J Thorac Cardiovasc Surg,1991,39:299-305.
16 Suriani R,Konstat S,Camunas J,et al.Transesophageal echocardiography detection of left atrial involvement of lung cancer.J Cardiothorac Vasc Anesth,1993,7:73-75.
17 Hurter T,Hanrath P.Endobronchial sonography:feasibility and preliminary results.Thorax,1992,47:565-567.
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18 Goldberg B,Steiner J,Liu D,et al.US-assisted bronchoscopy with use of miniature transducer-containing catheters.Radiology,1994,190:233-240.
19 Steiner RM,Liu TB,Gold BB,et al.The value of ultrasound-guided fiberoptic bronchoscopy.Clin Chest Med,1995,16:519-526.
20 Silvestri GA,Hoffman BJ,Bhatani MS,et al.Endoscopic ultrasound with fine-needle aspiration in the diognosis and staging of lung cancer.Ann Thorac Surg,1996,61:1441-1451.
(收稿：1997-05-26 修回：1997-09-25)
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