骨科活检技术是骨科医师应该掌握的一项重要技术,主要用于骨肿瘤、软组织肿瘤以及其他骨与软组织病变的诊断和鉴别。
01
对象和目的
根据患者提供的临床信息和影像学表现,怀疑患者有侵袭性、恶性肿瘤可能或者不能明确诊断时应该考虑使用骨活检技术,获取病变组织的标本行病理检查,以便在术前获得准确的诊断,继而制订周密的治疗计划。
但是需要注意的是,非肿瘤的骨病变也能导致常规影像学上的局部异常,包括创伤、代谢性骨病、骨循环疾病、滑膜病等,尤其是骨感染特别需要鉴别,骨科医师在见到骨的局部病灶时应时刻考虑到这些疾病。
如果怀疑是骨肿瘤,应将其归入以下三种主要类别:①良性骨肿瘤;②恶性原发骨肿瘤;③骨转移瘤。
每一大类还分各亚型,需要进一步的临床及影像学解释。在这种情况下,骨科医师应决定是否继续负责该患者的治疗还是将其转到骨肿瘤专家处治疗。有恶性骨肿瘤表现的患者应转诊到有经验的骨肿瘤专家,特别需要引起重视的是,活检及进一步检查应留给制定最后治疗方案的骨肿瘤专家完成。
尽管活检通常对技术的要求并不是很高,但根据活检的表现作出最终的决定却需要详细的思考及丰富的经验。如果计划或方法不合适往往会对患者的诊断及治疗产生相反的效果。
活检方法和切口的不当及活检的并发症会极大影响骨与软组织肿瘤的治疗。为了正确活检,外科医师首先应保证初步诊断及分期是适当的,包括临床表现、化验检查及影像学,这些为医师提供了关于肿瘤范围的信息,然后由医师提出鉴别诊断,从而决定最佳的活检部位和活检方式,以及活检组织的进一步处理。
02
适应证和方法
活检的适应证:临床表现和影像学表现都为良性的骨与肌肉病变,如骨囊肿、脂肪瘤,不需要行活检;只有表现为良性侵袭性、恶性和诊断不明确的时候才行活检,以明确诊断和对疾病进行分类。
活检位置的选择有重要的意义,因为不恰当的骨与软组织肉瘤活检可能会将肿瘤种植于活检组织周边,造成不必要的复发。正确的活检位置应位于恶性肿瘤手术的切除范围内(图2-7-1)。
保肢手术的应用广泛使得活检位置的选择更加关键,当活检位置位于肿瘤切除范围之外时,可能会导致不必要的切除,因此活检部位的选择一定要建立在考虑到几种可能术式的基础之上。制定手术方案主要依据活检前的鉴别诊断及决定肿瘤切除范围的肿瘤分期,至于术式的选择则只能通过对骨与软组织肿瘤的手术及诊断经验而定。
为了选择合适的活检部位,外科医师应熟悉各种截肢术的切除范围及在何种情况下可以行何种保肢手术。
为此,外科医师应在活检前了解患者可能的诊断及肿瘤的范围以建立初步的手术方案。如果外科医师只关注取得一块组织以供诊断而忽略了可能的最终手术过程,他很可能会将切口选错位置,从而威胁到保肢手术的可行性乃至患者的存活,即使转诊后也会给骨肿瘤专科医师的进一步治疗带来巨大的麻烦。
对于活检位置的选择很难制定专门的准则。肢体的横切口通常为禁忌,因其很难与骨或肌腱膜间室等纵向结构一同被切除,因此肢体活检通常采取纵形切口。
主要的神经血管结构应避开,因为活检时的污染可能导致这些结构最终被切除。活检通道也不应穿过正常的间室结构或关节,这样就不必在手术时导致正常间室被切除。
图2-7-1 活检道切除A.体位像示切开活检切口;B.切除手术标本显示连同切开活检道一起切除
活检方法总的来说可分为闭合活检和开放活检,其中闭合活检又分为针吸穿刺活检和套管针穿刺活检,开放活检又分为切开活检和切除活检。
闭合活检是指不需要切口而通过活检针穿刺取材的方法。软组织病损特别是位置较深的病变,使用闭合活检可以减少活检成本并节约诊断时间。
另外,对于因肿瘤快速扩散而累及皮肤的患者,应避免切开活检。软组织肿物的闭合活检可以在门诊进行,这样可以为医患双方提供方便并减少手术风险。穿刺技术包括针吸穿刺和套管针穿刺。
不管哪种闭合活检方法都需要仔细研究影像学表现,确定进针路径,对于复杂部位可以在C形臂机、G形臂机或者CT引导下穿刺,甚至可以应用计算机导航技术辅助。
针吸穿刺活检应当采用相对较小的针头(直径0.7mm),在经验丰富的医师操作下,将细针穿刺至病变部位,吸取少量病变组织。这种方法对恶性肿瘤的诊断准确度可达90%。
然而,对于特殊的肿瘤类型或组织分级其准确率则很低,因为获得的组织太少且组织结构被破坏。细针穿刺对于诊断局部软组织肿物是否复发及淋巴结转移很有价值,但很少用于原发骨肿瘤的活检。
套管针穿刺活检是目前主要使用的活检方法。所有的穿刺活检均应在手术室进行,部分椎体肿瘤可在CT室进行。
可以使用一种直径为3.5mm的穿刺针(图2-7-2),针尖呈环钻样,可以穿入病变骨皮质而进入髓腔内,通过负压吸引(20ml注射器)进行取材;也可使用另一种直径为2mm、含标本槽的套管针,通过套筒快速滑动将肿瘤切削入标本槽进行取材,而不是通过负压抽吸。
术前应行静脉全麻或局麻,以避免疼痛干扰穿刺取材;如条件允许应尽可能在静脉全麻下操作,以减少患者疼痛。根据术前制定的取材部位、途径进行取材。穿刺时,穿刺孔及针道应位于手术切口上,便于日后进行手术治疗时能将穿刺污染区完整切除。穿刺针道尽可能与肢体的长轴平行,通过肌肉而不应通过肌间隙取材,以避免肿瘤局部扩散、种植。
取材结束后轻压取材部位数分钟以利于止血,从而减少污染范围,特别应避免污染重要的血管神经束。椎体肿物通常在CT或G形臂机指导下自椎弓根进入病灶取材,以减少出血及对周围正常组织的污染(图2-7-3)。该技术的诊断准确度可达96%,然而由于取到的标本量有限,在处理标本之前应仔细计划,并由有经验的病理医师进行分析。
图2-7-2 套管穿刺活检针A.组件(由上至下)包括穿刺针、标本槽针和套管环钻针;B.组装后;C.针尖
图2-7-3 G形臂引导下行脊柱病变穿刺活检A.穿刺活检术前设计好进针部位;B.术中G形臂定位
闭合活检的一个局限性是有限的活检无法完成更多当前的临床研究,如细胞遗传学或流式细胞计量等。
另外,其对软组织肉瘤分级的诊断准确度会明显降低,而这恰恰具有重要的临床指导意义,因为很多当前治疗方案都会对高度恶性的软组织肉瘤采取术前化疗。
同样,尽管诊断报告的准确性较高,未被诊断的报告也不能作为否认恶性肿瘤存在的证据,因为标本可能来自肿瘤邻近的正常组织或假包膜。
闭合活检由于给骨造成较小的损伤,可以降低因活检而导致病理骨折的风险。闭合活检特别适用于骨盆或脊柱等难于到达的部位。当高度怀疑代谢性疾病、感染或肿瘤局部复发时,闭合活检也是最理想的方式。
对于非均质的肿瘤,闭合活检则存在取材上的问题,这种情况下需要在手术室行强化影像(如增强CT)引导下的穿刺,同时也会给经验不够丰富的病理医师带来诊断上的困难。即使在最有经验的机构,也有25%~33%的几率出现取材不足,而即使取材充足,上述机构的诊断准确率也只有80%。原发骨肿瘤及影像学无法诊断的患者其闭合活检诊断准确率要比均质的肿瘤包括转移瘤及多发骨髓瘤的患者要低。
对于恶性肿瘤,没有经验的医师不能做闭合活检,因为闭合活检时肿瘤细胞可能会污染针道,因此在最后的确定性手术时针道和肿瘤必须一起切除。
由于新辅助化疗或放疗将推迟最终手术的进行,而此时针道的位置将难于辨认,因此可以在活检时用墨汁在针道附近的皮肤上作出标记。最终手术的外科医师对针道的方向和位置也应该有足够的了解。
对恶性肿瘤行闭合和开放活检,都可能使正常组织被肿瘤细胞污染,因此应该由有经验的外科医师来做,最好是活检和手术由同一位医师来完成。
开放活检可分为切开活检和切除活检。
在开放活检中,可获得相对较大量的组织标本,从而帮助有经验的病理医师更准确地作出诊断,这是其优点之一。
开放活检也可以减少经验不足的医师取材错误。但是其风险、并发症及后续取材部位不足等缺点也会明显增加,尤其是在施术者经验不足的情况下,开放活检更易造成术后血肿、肿瘤细胞污染扩散、术后感染,还可造成病理性骨折的发生。
切开活检是较常使用的技术,尤其对于恶行肿瘤而言,因为只要技术成熟,它所造成的肿瘤细胞污染会比切除活检更少。进行切开活检时,注重技术细节对于获取高质量标本和减少肿瘤细胞污染是很关键的。
在相对能够获取足够标本的基础上,切口应该尽可能小。当接近恶性肿瘤的假包膜时,肌肉的颜色会从红色变成鲜肉色;而恶性肿瘤通常是灰色或者白色的,而且它的假包膜总是被丰富的扩张的毛细血管所包绕。
对于恶性肿瘤来说,不能仅切取肿瘤的假包膜,其包膜和肿瘤的交界面也应该切取活检。任何恶性肿瘤的外周部分都是肿瘤最具有代表性和最有诊断价值的部分,中心部分通常已经坏死。标本组织严禁使用血管钳夹取。一般很少有必要获取多个组织样本,因为这种做法会造成肿瘤细胞的外溢导致污染。
外科医师选择切开活检的部位应该根据平片、CT、MRI所显示的最低分化和矿化最少的部位,因为这通常是最具代表性的部位。应该避免在Codman三角区进行活检,因为有可能把反应骨误当成骨肉瘤。
对恶性骨肿瘤进行活检时一般不需要切取骨样本,除非软组织没有被累及,因为凿取含有恶性肿瘤的骨皮质可能会引起病理骨折而造成截肢的后果。如果一定要获取骨样本,应该开较小的圆孔骨窗,以减少应力的集中。
如果需要较大的骨窗,则必须切成椭圆形,方法是先在骨的长轴上钻出两个独立的圆孔,然后使用动力锯平行的切割使两孔相通。使用骨刀将多个钻孔连通所形成的长方形骨窗可能会引起应力集中在各个角而发生骨折,因此不宜使用。术者最好不使用术中定位装置,除非它们是通过切口的。仔细彻底地止血对防止术后血肿的形成是很必要的。
如果存在骨窗,应该填塞骨水泥以预防肿瘤对周围软组织的污染。活检的切口应该小心地缝合以防止切口坏死或溃疡,特别是因肿瘤压迫或者放射治疗造成皮肤营养受损的切口更应小心。
如果有可能是恶性肿瘤,应该避免使用切口引流,因为引流管通道可能会成为肿瘤传播的通道,所以最终手术时必须连同活检部位一并切除。如果一定要放置引流,其留置方向应与切口线保持一致,因为如果引流管和活检部位距离太远或者活检切口的缝合面较大,要将活检部位连同引流通道一并切除在技术上几乎是不可能的。
如果术前诊断肯定,或者肿瘤体积小且放射学明确提示是良性骨肿瘤的话,就可以行切除活检,这样可以达到诊断和治疗的双重目的。
骨样骨瘤和骨软骨瘤的诊断通常都是基于切除活检结果的。是否对软组织肿瘤行切除活检是一个复杂的决定过程,恶性可能性小的皮下肿块通常更倾向于进行病灶切除。相反,对于体积大的深部软组织肿块直接行病灶切除术可能会引起广泛的肿瘤细胞污染,进而限制了下一步的治疗选择。
如果切除活检的病理结果提示为恶性肿瘤,应评估切除的边界是否符合恶性肿瘤的切除边界,如果不够则应行扩大切除术。
对恶性肿瘤进行活检时是否可以使用止血带尚无定论。虽然未经证实,但反对者认为使用止血带会使静脉血淤滞,导致松开止血带时发生瘤栓的危险性增高,而且伤口关闭后放松止血带会形成深部的血肿。
但是使用止血带也有一定优势,其能够使活检部位的视野更加清晰,使手术进行地更加快捷、失血更少。在放松止血带之前,如果手术步骤明确且能迅速完成,是可以防止瘤栓形成的,但这只是在理论上可行,尚未经过科学地论证。使用止血带有两点是必须防范的。
首先,不能对患肢进行压迫驱血,因为这将使肿瘤细胞进入血流;其次,如果不是立刻要行最终手术的话,应该放松止血带并且在伤口关闭之前仔细地进行止血。如果先关闭伤口后放松止血带,很可能会因为假包膜里的血管出血而形成较大的血肿,这对于最终手术治疗很不利,因为血肿所蔓延到的所有区域都应被视为肿瘤污染。
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特殊活检穿刺技术
脊柱、骨盆、肩胛骨的病变因解剖复杂,病变深在,穿刺点的选择及切开入路均有一定难度。需在CT引导(或拍片定位)进行。探针和穿刺针标有刻度,前者长后者短,探针套入穿刺针内。长12~18cm。
1. C1~C3椎体活检,通过咽后壁穿刺或切开活检。在口外取甲状腺上方穿刺。侧方穿刺因有血管鞘,应为禁忌。
2. C4~T1椎体穿刺,从侧方进入。患者仰卧,头转向穿刺的对侧,先拍片定位或有CT引导。在胸锁乳突肌后缘的穿刺水平小切口,进针朝向椎体中部的前方,避开椎动脉,颈AV鞘,避开椎体横突,当探针进入约3.5cm感觉抵达椎体时,应再次确定穿刺位置,正确时进入病变吸取组织。
3. T2~T9椎体穿刺,全麻插管,俯卧位,通常从右侧进针,除非病变在左侧,在脊柱后正中右侧旁4~5cm取切口,穿刺针由外上向内下呈35°角,在肋骨上缘切线位进针,避开血管和硬膜囊,进6~7cm时,针尖应抵达椎弓根基底部的椎体,拍片定位正确时,即可进入病变,抽取肿瘤组织。
4. T10~T12及腰椎穿刺,局麻或全麻,俯卧位。选病变明显一侧进入,椎体棘突中线外6~7cm处为穿刺点,尖刀做小切口,穿刺针沿145°向内沿CT引导的方向进针,避开硬膜囊,也不偏离椎体,探针进入6~7cm时穿刺针可达椎体水平,送穿刺针进入椎体,抽出探针,负压吸引肿瘤组织,穿刺的深度不可超过9cm。
5. 骨盆、肩胛骨病变的穿刺根据临床和影像学照片确定穿刺点,必要时在CT引导下进行。
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标本的处理
针吸穿刺活检所得到的标本量很小,往往只充满了细针的尖部,这时需要准备玻璃片,用5ml注射器对着细针的尾部将标本吹到玻璃片上。
往往需要两块或者以上的玻璃片一起进行快速染色,送至病理科进行快速病理检查以获得诊断,另外的玻璃涂片可用作其他的染色和病理检查。如果快速病理显示穿刺所取的并非典型的病变结构,往往需要立即进行二次穿刺以获得正确的标本。
套管针穿刺活检所取的标本量比针吸穿刺活检的要多。将套管针从病灶取出后,用针芯或充满肝素盐水的注射器将标本推出,将所有取出的组织标本置于肝素盐水中,先进行肉眼判断,除去血块,剔出坏死组织及质硬骨组织,如标本量过少,可在原穿刺部位反复多次取材,以确保获取足够病变组织。
将有代表意义的条索状或块状的肿物标本轻轻放入甲醛溶液中浸泡固定,应避免挤压标本,送至病理科进行病理学检查。如果要行快速冰冻检查,则应直接将挑选的有代表性的部分标本送至病理科,不能在甲醛溶液中浸泡,剩余标本用甲醛浸泡后行常规石蜡病理检查。
切开活检和切除活检往往能获得足够多的标本。如果要行快速冰冻病理检查,则取一部分有代表性的标本直接送至病理科;其余标本则置入甲醛溶液中浸泡固定,应避免挤压标本,用作以后的脱钙、常规石蜡切片、HE染色和病理组织学观察。
即使不在同一次麻醉下行最终的手术,也最好行快速冰冻病理检查,有经验的病理科医师可以根据快速冰冻病理检查马上判断出所取的组织是否为病变组织以及是否有足够的标本,避免了再次麻醉下行二次活检。