芯针穿刺活检对骨与软组织恶性肿瘤效用的对比
摘 要：目的 研究芯针穿刺活检在骨与软组织恶性肿瘤中的诊断准确率，并分析其影响因素。方法 回顾性分析海军军医大学第一附属医院骨科2014年1月至2021年9月收治的302例骨与软组织恶性肿瘤患者的病例资料。其中，恶性骨肿瘤118例，男62例，女56例；年龄12～79岁，中位年龄49岁。软组织肉瘤184例，男79例，女105例；年龄范围8～83岁，中位年龄52岁。对比芯针穿刺活检与根治性手术后的病理结果，评估准确率，分析影响准确率的因素。结果 病理诊断准确率，原发恶性骨肿瘤为89.8%(106/118),软组织肉瘤为72.3%(133/184),差异有统计学意义(P<0.001)。分级诊断准确率，原发恶性骨肿瘤为84.0%(21/25),软组织肉瘤为56.4%(22/39),差异有统计学意义(P=0.022)。芯针穿刺活检容易将高级别肿瘤误诊为低级别肿瘤。肿瘤坏死区域大，可能降低诊断准确率。结论 芯针穿刺活检对于原发性恶性骨肿瘤具有很高的准确性，但对于软组织肉瘤的诊断准确性仍然有限。
关键词:芯针穿刺活检;恶性骨肿瘤;肉瘤;诊断准确性;
Comparative Analysis of Clinical Utility of Core Needle Biopsy for Bone and Soft Tissue
Malignant Tumors
Liu Chang Wang Miao Chen Tongjian Lian Qiujan LiBo Lin Kaifeng Qiao Suchi Han
Xuesong Wang Zhiwei
Department of Orthopeadics, The First filiated Hospital, Naval Medical University Department of
Orthopedics, The 900th Hospital of Joint Logistic Support Force Department of Orthopedics, The
Third Afliated Hospital, Naval Medical University
Abstract：
Objective To investigate the diagnostic accuracy of core needle biopsy in bone and soft tissue malignant tumors and analyze the influencing factors.Methods The data of 302 patients with bone and soft tissue malignancies treated in the Department of Orthopeadics of the First Affiliated Hospital of Naval Medical University from January 2014 to September 2021 were retrospectively analyzed.There were 118 cases of malignant bone tumors and 184 cases of soft tissue sarcoma.Among the patients with malignant bone tumors, there were 62 males and 56 females, with an age range of 12 to 79 years and a median age of 49 years.Among the patients with soft tissue sarcoma, there were 79 males and 105 females, with an age range of 8 to 83 years and a median age of 52 years.The pathological results between core needle biopsy and radical surgery were compared.The accuracy of core needle biopsy was evaluated.The factors that affected the accuracy were analyzed.Results The accuracy of pathological diagnosis was 89.8%(106/118) for primary malignant bone tumors and 72.3%(133/184) for soft tissue sarcomas.The difference was statistically significant(P<0.001).The accuracy of graded diagnosis was 84.0%(21/25) for primary malignant bone tumors and 56.4%(22/39) for soft tissue sarcomas.The difference was statistically significant(P=0.022).Core needle biopsy tended to misdiagnose high-grade tumors as low-grade tumors.The large necrosis area in the tumor might be related to the decrease in diagnostic accuracy.Conclusion The accuracy of core needle biopsy is high for primary malignant bone tumors and limited for soft tissue sarcomas.
Keyword：
core needle biopsy; malignant bone neoplasms; sarcoma; diagnostic accuracy;
骨与软组织肿瘤的诊断，需要遵循临床、影像、病理三结合的原则。对于利用临床表现和影像学来判断良恶性肿瘤有困难的，活检必不可少。准确的活检有助于了解肿瘤的恶性程度、制定治疗方案、设计手术切缘、评估患者的预后，达到精准治疗的要求[1]。相反，错误的活检结果可能增加肿瘤复发、转移的风险，甚至造成无法挽回的后果。
切开活检一直是骨与软组织肿瘤活检的金标准，但是穿刺活检凭借其经济、微创、安全等优势，已经在骨与软组织肿瘤的活检中得到广泛应用。芯针穿刺活检相比于传统的细针抽吸活检，在不增加并发症发生率的前提下，能取得更多的标本，已成为最常用的穿刺活检方法。但是，现有评估穿刺活检对于骨科肿瘤临床效用的研究中，还存在许多困惑和争议。大部分研究没有对肿瘤类别进行细化，导致数据之间难以比较。骨与软组织的恶性肿瘤由于大部分具有更强的异质性，细胞学特征更多样，导致了穿刺活检的诊断准确性可能低于良性肿瘤。此外，恶性骨肿瘤和软组织肉瘤之间也存在组织学的不同，不加区分的比较也可能造成结果的偏差。因此，作者总结海军军医大学第一附属医院骨科的病例资料，对比芯针穿刺活检对原发恶性骨肿瘤和软组织肉瘤的临床效用，并分析影响诊断准确性的因素，为同行提供参考。
1 资料与方法
1.1 研究对象
回顾性分析海军军医大学第一附属医院骨科2014年1月至2021年9月收治的四肢及骨盆原发恶性骨与软组织肿瘤患者。纳入标准：(1)根治性手术前进行了芯针穿刺活检，并有病理报告；(2)进行根治性手术并取得术后病理诊断；(3)术后病理证实为原发恶性骨肿瘤或软组织肉瘤；(4)术前有MRI影像学资料；(5)肿瘤位于四肢或骨盆。排除标准：(1)活检或根治性手术的病理结果缺失，病例资料不完整；(2)活检前已接受过一次或多次根治性手术后再次复发的骨或软组织肿瘤；(3)活检前患肢有皮肤破溃或局部感染，可能影响活检结果；(4)患者有其他部位的恶性肿瘤病史；(5)病理为转移性肿瘤；(6)肿瘤位于脊柱。
共有302例原发恶性骨肿瘤或软组织肉瘤的患者符合标准，其中恶性骨肿瘤118例，男62例，女56例；年龄12～79岁，中位年龄49岁。软组织肉瘤184例，男79例，女105例；年龄范围8～83岁，中位年龄52岁。两组患者性别、年龄、肿瘤部位、MRI坏死区域比较，差异无统计学意义(P>0.05,见表1)。
1.2 穿刺活检方法
穿刺前的辅助检查：活检前完善肿瘤所在部位的CT、MRI、超声以及血常规、凝血功能、生化等检查。对于邻近重要血管的肿瘤，视情况完善CT血管造影等检查。活检前已怀疑为恶性肿瘤的，还需行胸部CT检查。
穿刺活检取材：活检前在影像学图像上定位肿瘤位置，评估肿瘤大小，测量相关参数。选定肿瘤特征最典型的实体部分，局部消毒、铺单后，CT、超声或C型臂引导下进行穿刺。活检针道首选于根治性手术预计的切口处(见图1a)。对于通过预计手术切口处活检存在困难或风险的患者，活检通道位于根治性手术中可以同时切除的部位(见图1b)。每个肿瘤分别在不同的典型部位取得至少4块组织。活检后标记活检通道位置。活检过程中严格遵循无菌、无瘤原则。
1.3 评价指标
(1)病理诊断准确：活检结果与根治性手术后病理结果的肿瘤性质完全相符或基本支持。病理诊断准确率：病理诊断准确的病例数/活检的总人数。(2)肿瘤分级：根据美国癌症联合委员会(American Joint Committee on Cancer, AJCC)的骨与软组织肿瘤组织学分级标准，将高分化的肿瘤定为“低级别”,将中分化、低分化、未分化的肿瘤定为“高级别”。分级诊断准确率：活检结果与根治性手术后病理结果的病理学分级相符的人数/取得病理学分级的总人数。(3)诊断失败：穿刺活检无法取得病理诊断结果，或仅仅有描述性的结果。诊断失败率：诊断失败的人数/活检的总人数。(4)并发症发生率：发生并发症的人数/活检的总人数。
1.4 根治性手术的实施
对于临床表现、影像学、穿刺活检均支持恶性的肿瘤患者，直接进行根治性手术，或新辅助化疗后进行根治性手术。对于三者判断存在冲突的肿瘤，在根治性手术开始前再进行切开活检，根据切开活检时的肿瘤特征及病理结果，制定手术方案。
恶性骨肿瘤患者采用瘤段切除假体重建术、瘤段切除同种异体骨段重建术、半骨盆切除术、截肢术。软组织肉瘤患者采用扩大切除术、半骨盆切除术、截肢术。肿瘤切除时确保足够的切缘范围，并在术中取至少6块切缘组织及残端髓腔再行术中冰冻和术后病理，明确无肿瘤残留。
1.5 统计学分析
应用SPSS 19.0统计学软件对数据进行分析。计数资料以频数表示。两独立样本的组间比较采用χ2检验(总例数小于40,或有理论频数<1时，采用Fisher确切概率法)。单向有序资料采用Mann-Whitney U检验。P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 病理结果
原发恶性骨肿瘤患者根治性手术后的病理结果包括：骨肉瘤68例，软骨肉瘤29例，尤文肉瘤5例，恶变的骨巨细胞瘤5例，其他原发恶性骨肿瘤11例。软组织肉瘤患者根治性手术后的病理结果包括：脂肪肉瘤43例，滑膜肉瘤38例，平滑肌肉瘤29例，纤维肉瘤26例，恶性纤维组织细胞瘤18例，其他肉瘤30例。
2.2 病理诊断准确率
原发恶性骨肿瘤为89.8%(106/118),软组织肉瘤为72.3%(133/184),两组比较差异有统计学意义(χ2=13.410,P<0.001)。
诊断错误的12例恶性骨肿瘤中，3例(25.0%)被误诊为良性肿瘤，3例(25.0%)骨肉瘤被误诊为其他恶性肿瘤，2例(16.7%)其他恶性肿瘤误诊为骨肉瘤，4例(33.3%)诊断失败。9例(75.0%)MRI坏死区域≥50%。
诊断错误的51例软组织肉瘤中，17例(33.3%)被误诊为良性肿瘤；分别有7例(13.7%)平滑肌肉瘤、5例(9.8%)纤维肉瘤、3例(5.9%)滑膜肉瘤、3例(5.9%)多形性肉瘤、1例(2.0%)恶性纤维组织细胞瘤被误诊为其他肉瘤；15例(29.4%)为诊断失败。42例(82.3%)MRI坏死区域≥50%。
2.3 分级诊断准确率
64例在穿刺活检与根治性手术后均进行了分级诊断。分级诊断准确率上，原发恶性骨肿瘤为84.0%(21/25),软组织肉瘤为56.4%(22/39),两组比较差异有统计学意义(χ2=5.260,P=0.022)。
诊断错误的恶性骨肿瘤，包括3例高级别肿瘤被误诊为低级别肿瘤，1例低级别肿瘤被误诊为高级别肿瘤。诊断错误的软组织肉瘤，包括13例高级别肉瘤被误诊为低级别肉瘤，4例低级别肉瘤被误诊为高级别肉瘤。
2.4 诊断失败率
原发恶性骨肿瘤为3.4%(4/118),软组织肉瘤为8.2%(15/184),两组比较差异无统计学意义(χ2=2.766,P=0.096)。
2.5 指导治疗正确率
原发恶性骨肿瘤为95.8%(113/118),软组织肉瘤为100%(184/184),两组比较差异无统计学意义(Fisher确切概率法，P=0.060)。所有穿刺活检被误诊为良性或诊断失败的患者，均在切开活检或术中冰冻时被确认为恶性，并接受恰当的治疗。3例活检中被误诊为其他恶性肿瘤的骨肉瘤患者，术前未接受新辅助化疗，在术后开始化疗。2例活检中被误诊为骨肉瘤的患者，术前接受了新辅助化疗，术后未接受化疗。
2.6 并发症发生率
原发恶性骨肿瘤为2.5%(3/118),软组织肉瘤为1.6%(3/184),两组比较差异无统计学意义(χ2=3.012,P=0.083)。并发症包括活检通道感染4例(原发恶性骨肿瘤和软组织肉瘤各2例),出血2例(原发恶性骨肿瘤和软组织肉瘤各1例)。
2.7 典型病例
(1)恶性骨肿瘤活检诊断错误病例：24岁男性患者，因“左大腿疼痛1个月”入院。术前X线和MRI示左股骨下段占位。芯针穿刺活检结果为软骨肉瘤。患者接受了左股骨远端瘤段切除肿瘤型人工关节重建术，术后病理结果为骨肉瘤(见图2～4)。(2)软组织肉瘤活检诊断错误病例：67岁女性患者，因“右侧髂腰部疼痛3个月”入院。术前MRI示右骨盆软组织肉瘤。CT引导下芯针穿刺活检考虑为低度恶性纤维母细胞肿瘤。患者接受了右侧半骨盆切除术，术后病理为纤维肉瘤(见图5～7)。
3 讨 论
目前，芯针穿刺活检对于骨与软组织肿瘤诊断的效用还存在争议，各个文献之间的数据难以比较[2]。主要原因在于各项研究中，病例的纳入标准、样本量的大小、各指标的计算方法、肿瘤的构成分布各不相同。许多研究没有区分良性和恶性的肿瘤，甚至将骨肿瘤与软组织肿瘤统称为骨骼肌系统肿瘤，从而造成了数据偏倚。因此，在研究中细化分组，并探索可能存在的影响因素十分重要。
本研究中，作者聚焦于骨与软组织恶性肿瘤，比较了芯针穿刺活检的临床效用以及影响因素。因为临床实践中大部分良性肿瘤都有典型的临床特征和影像学表现，无需经过活检便可直接切除，而接受活检的患者大部分为影像学难以判断良恶性肿瘤的患者。纳入良性肿瘤的病例，可能会影响结果的准确性。此外，复发和转移的肿瘤，已有的病理结果对活检具有参考意义，也予以排除。
研究显示，芯针穿刺活检对于原发恶性骨肿瘤的病理诊断准确率和分级诊断准确率均高于软组织肉瘤，软组织肉瘤的芯针穿刺活检分级准确率低，尤其是容易将高级别肿瘤误诊为低级别肿瘤。大部分活检诊断错误的肿瘤，MRI存在50%以上的坏死区域。由此看出，芯针穿刺活检对于恶性的骨与软组织肿瘤，尤其是软组织肉瘤，诊断的效用没有文献所述的那么乐观。值得一提的是，本研究对于软组织肉瘤的病理诊断和分级诊断准确性分别只有72.3%和56.4%,低于现有大部分不区分良恶性软组织肿瘤中的研究结果[3,4,5,6],也低于一些区分软组织肉瘤中的研究数据[7,8]。原因可能包括：(1)本研究中很多体积较小的肉瘤，或者临床和影像学上恶性特征明显的肉瘤，往往不需要活检直接进行了根治性手术；(2)本研究中很多接受活检的肉瘤，临床和影像学上的恶性特征并不明显，而这些肉瘤在病理上也很可能不具有特征性，导致活检的准确性低；(3)被纳入研究的肉瘤类型的构成比不同，例如有研究显示平滑肌肉瘤[9]、黏液样肿瘤[10,11]、脂肪源性肿瘤[5,10]、低级别肉瘤[10]中，芯针穿刺活检的准确性偏低；(4)本研究将穿刺活检诊断准确性极高的转移性肿瘤和复发性肿瘤排除出了研究队列；(5)与其他学者研究中评价准确性的标准并不一致，例如有些研究计算诊断准确性时没有纳入活检失败的样本；(6)成功的穿刺活检诊断需要有经验的骨科医生、影像科医生、病理科医生三方面的共同配合[12],任何一个环节的缺失，都可能导致结果的不理想。其他文献中的高准确性可能是纳入了更多易于取得正确诊断的标本。本研究中每次活检均按照文献的推荐，在不同的典型部位取得至少4块组织[3,4],但并未提高准确率。实际上，即使初次穿刺活检失败后再次穿刺，很大可能也无法取得诊断结果[13,14,15]。免疫组化和分子检测可以提高活检的诊断准确性，但仍然存在缺陷[16,17]。因此，在芯针穿刺活检前应分析肿瘤的临床特点、影像学表现，对于预计穿刺活检诊断准确率较低的肿瘤，直接采用切开活检可能更为合适。
综上所述，芯针穿刺活检对于诊断原发性恶性骨肿瘤具有较高的准确性，但对于诊断软组织肉瘤的准确性可能没有预期的那么乐观。对于需要进行活检的肿瘤，要综合分析肿瘤的临床、影像学特点，选择合适的活检方法。骨与软组织恶性肿瘤的患者能否获得正确的治疗，术前临床症状和影像学的判断同样重要，而不能完全依赖于芯针穿刺活检的结果。
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