Evaluation of transthoracic fine-needle aspiration biopsy effectiveness under control of fluoroscopy with a use of X-ray unit with C-arm in diagnostics of lung cancer

WSTĘP


Rak płuca jest obecnie jednym z częściej spotykanych nowotworów złośliwych na świecie, a w Polsce najczęstszym wśród mężczyzn. W statystykach światowych obserwuje się tendencję wzrostową częstości występowania raka tego narządu w ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci [1]. Również śmiertelność z powodu raka płuca w tym okresie uległa zmianie. W latach 80. w równym stopniu zwiększała się śmiertelność w krajach środkowej i wschodniej Europy, jednak bardziej w krajach zachodnich [2, 3]. Aktualnie przyjmuje się, że na całym świecie z powodu nowotworów złośliwych umiera ok. 8 mln osób, w tym z powodu raka płuca aż 1,3 mln [4]. Problem ten nabiera coraz większego znaczenia na tle chorób układu oddechowego [5].



Postęp w zakresie cytopatologii i opracowanie kryteriów cytodiagnostycznych pozwalają obecnie na pewne rozpoznanie zmian nowotworowych pierwotnych i przerzutowych na podstawie obrazu cytologicznego [6, 7, 8], eliminując konieczność weryfikacji dodatkowej, np. poprzez badanie histopatologiczne śródoperacyjne. W diagnostyce cytologicznej raka płuca minimum stanowi przynajmniej wykluczenie raka drobnokomórkowego. Umożliwia to podjęcie decyzji o zastosowaniu odpowiedniego postępowania terapeutycznego, które wraz ze skróceniem czasu diagnostyki poprawia rokowanie co do długości życia chorego po zastosowanym leczeniu. Od blisko 30 lat transtorakalna biopsja aspiracyjna cieszy się uznaniem jako metoda pozyskiwania materiału do badań cytologicznych i jest stosowana również do diagnostyki guzów płuca. Stosuje się różne typy igieł oraz technik nakłucia, ale transtorakalna biopsja aspiracyjna cienkoigłowa jest jedną z bardziej bezpiecznych i skutecznych [9, 10]. W 1886 r. Menetrier stosując metodę transtorakalnej biopsji aspiracyjnej po raz pierwszy postawił rozpoznanie raka płuca [11].


MATERIAŁ I METODY


Badania przeprowadzono w latach 1997–1999 w Wojskowym Szpitalu Gruźlicy i Chorób Płuc w Otwocku. Zbadano 330 chorych ze stwierdzonym w klasycznym badaniu radiologicznym klatki piersiowej guzem płuca, u których wykonano 400 transtorakalnych biopsji aspiracyjnych cienkoigłowych pod kontrolą rentgenoskopii.



W 165 (50 proc.) przypadkach rozpoznanie raka uzyskano w wyniku pierwszej biopsji, w wyniku drugiej lub trzeciej biopsji raka rozpoznano u 28 (8 proc.) chorych. U 29 (9 proc.) chorych rozpoznanie raka uzyskano innymi metodami (TFNAB = wynik negatywny), tj. na podstawie materiału operacyjnego (n = 26) i autopsji (n = 3). Jednocześnie w 108 (33 proc.) przypadkach uzyskano negatywny – co do rozpoznania raka – wynik biopsji, potwierdzony również negatywnymi wynikami innych badań. W 22 (7 proc.) przypadkach uzyskany materiał zakwalifikowano jako niediagnostyczny.



Dalszej analizie statystycznej poddano wyniki TFNAB 193 (58 proc.) chorych (grupa A), u których weryfikacja cytologiczna przyniosła pewne rozpoznanie złośliwego procesu nowotworowego:

· raka drobnokomórkowego u 21,

· raka niedrobnokomórkowego u 163,

· komórki rakowe u 9 chorych

oraz wyniki 29 (9 proc.) chorych (grupa B), u których rozpoznanie raka uzyskano na podstawie innych badań TFNAB (TFNAB = wynik negatywny).



Wykazano:

· raka drobnokomórkowego u 7,

· raka niedrobnokomórkowego u 21,

· komórki rakowe n = 1 chorych.



Analizie naukowej poddano zatem 222 chorych (grupa A+B). W grupie A było 146 (76 proc.) mężczyzn w wieku 21–84 lat (średnia wieku 63 lata) i 47 (24 proc.) kobiet w wieku 27–79 lat (średnia wieku 61 lat). W grupie B było 24 (83 proc.) mężczyzn w wieku 34–82 lat (średnia wieku 66 lat) i 5 (17 proc.) kobiet w wieku 53–77 lat (średnia wieku 69 lat).

Transtorakalną cienkoigłową biopsję aspiracyjną wykonywano po uprzednim poinformowaniu pacjentów o charakterze badania oraz o grożących powikłaniach. Od wszystkich badanych uzyskano pisemną zgodę na przeprowadzenie zabiegu.



Za wskazania do TFNAB przyjęto wszelkie zmiany guzowate w płucach – pojedyncze lub mnogie – o średnicy powyżej 15 mm, które nie były podejrzane o charakter naczyniowy, natomiast przeciwwskazaniami do wykonania tego zabiegu były: brak pełnej współpracy pacjenta, lokalizacja zmiany zbyt blisko ważnych struktur śródpiersia i wnęk płucnych, znacznie zaawansowana rozedma płuc, ciężkie nadciśnienie płucne, podejrzenie bąblowca płuc, ciężka niewydolność krążeniowo-oddechowa, zaburzenia krzepliwości krwi, zły stan ogólny oraz brak zgody chorego.



Wyboru miejsca wkłucia i sposobu prowadzenia igły biopsyjnej dokonywano na podstawie analizy klasycznych zdjęć radiologicznych klatki piersiowej w dwóch projekcjach i niekiedy zdjęć z tomografii komputerowej oraz na podstawie wielopłaszczyznowego obrazu na monitorze aparatu rentgenowskiego bezpośrednio przed rozpoczęciem zabiegu. Stosowano ruchomy aparat rentgenowski firmy OEC z ramieniem typu C, celownikiem laserowym, torem wizyjnym, cyfrową obróbką obrazu i pamięcią o pojemności ok. 400 obrazów, wyposażony w rejestrator obrazu na papierze termoczułym.

Do nakłuć używano igły jednorazowej 0,5 x 90 mm (25GA) z mandrynem.



Za pomocą ww. metod obrazowych lokalizowano guz i ustalano optymalną drogę dotarcia igłą do zmiany. Przed wykonaniem wkłucia dokonywano wyjałowienia skóry okolicy miejsca wkłucia preparatem Softasept N firmy B. Braun. Punkt wkłucia ustalano tak, aby promień celownika laserowego znajdował się dokładnie w linii prostopadłej do badanej zmiany.

Wszystkie stosowane obliczenia statystyczne przeprowadzono z użyciem pakietu statystycznego Statistica 5.0 dla Windows 98.



Uznano, że metoda TFNAB ma swoistość 100 proc., ponieważ w żadnym przypadku w omawianej grupie badanych chorych diagnoza raka postawiona na podstawie TFNAB nie została zanegowana w późniejszej obserwacji. Do obliczeń wskaźnika czułości stosowano ogólnie przyjęty wzór, a obliczoną wartość wyrażono w proc.

W celu określenia pozytywnego lub negatywnego wpływu wybranej cechy pacjenta na czułość TFNAB obliczano wartość p (tzn. wartość istotności statystycznej), na podstawie metody Chi2 odnoszącej się do tablic wielodzielczych.



Kolejnym etapem metody statystycznej była analiza dyskryminacyjna, mająca na celu wytypowanie parametrów, które potraktowane łącznie mają największy wpływ na skuteczność diagnostyczną metody TFNAB. Spośród wszystkich badanych parametrów (przebadanych w pierwszym etapie metodą Chi2), w efekcie przeprowadzonej analizy dyskryminacyjnej 4 z nich: wiek, średnica i zarys guza w klasycznym radiogramie oraz lokalizacja guza w lewym bądź w prawym płucu, wykazały największy wpływ na czułość TFNAB jako metody wykrywania raka. Oznacza to, że cechy te mają wpływ na niewykrycie istniejącego raka, a zatem mogą istotnie wpływać na powodzenie lub niepowodzenie tej metody.



CEL PRACY


Celem pracy była ocena skuteczności transtorakalnej biopsji aspiracyjnej cienkoigłowej pod kontrolą rentgenoskopii w diagnostyce raka płuca dokonana na podstawie określenia czułości metody dla wybranych cech chorego z guzem płuca, wytypowanie grupy cech, które istotnie wpływają na skuteczność diagnostyczną TFNAB.



WYNIKI I OMÓWIENIE


Wyniki badań odnoszące się do czułości metody TFNAB dla poszczególnych rozpoznań cytologicznych w stosunku do określonych parametrów przedstawiono w tabeli. Wynika z nich, iż najwyższą czułość – 95,65 proc. w odniesieniu do typu guza uzyskano dla raka płuca o lokalizacji przyściennej. Dla cechy lokalizacja najwyższa czułość wynosiła 89,84 proc. i dotyczyła raka zlokalizowanego w płucu prawym. Najwyższa czułość dla cechy płeć – 87,21 proc. – dotyczyła raka u mężczyzn. Z kolei najwyższą czułość dla średnicy guza uzyskano dla guzów o średnicy 65–95 mm we wszystkich badanych kategoriach raka. W przypadku cechy wiek wskaźnik czułości dla chorych powyżej 63 lat wynosił 90,28 proc., a dla cechy zarys guza – 91,84 proc. dla raka płuca o zarysie gładkim w klasycznym radiogramie.



W wyniku przeprowadzonej analizy dyskryminacyjnej wytypowano grupę 4 cech, które istotnie wpływają na skuteczność diagnostyczną TFNAB. Są to:

· wiek chorego,

· średnica guza,

· zarys guza,

· umiejscowienie guza w płucu prawym lub lewym.


W sposób istotny skuteczność TFNAB w diagnostyce raka płuca poprawiają:

· wiek chorego powyżej 63 lat,

· średnica guza powyżej 35 mm,

· zarys guza gładki w klasycznym radiogramie,

· umiejscowienie raka w płucu prawym.



WNIOSKI


Transtorakalna biopsja aspiracyjna cienkoigłowa jest metodą skuteczną w diagnostyce raka płuca. Najwyższą czułość metody obserwuje się dla raka umiejscowionego przyściennie i w płucu prawym, o zarysie równym w klasycznym radiogramie, o średnicy 65–95 mm, u mężczyzn w wieku powyżej 63 lat. Wiek chorego, średnica guza, zarys guza oraz umiejscowienie raka w płucu prawym są parametrami istotnie wpływającymi na skuteczność diagnostyczną TFNAB.



DYSKUSJA


W badanym materiale na 400 biopsji wykonanych metodą TFNAB raka rozpoznano u 193 spośród 222 chorych (86,94 proc.), u których uzyskano potwierdzone rozpoznanie raka płuca, a metodą analizy dyskryminacyjnej obliczono, iż 128 (66,32 proc.) spośród nich miało parametry przemawiające za tym, że TFNAB może umożliwić rozpoznanie istniejącego raka. Jednocześnie takie parametry miało tylko 8 (27,59 proc.) spośród 29 (13,06 proc.) chorych z rakiem rozpoznanym innymi metodami (TFNAB = wynik negatywny). Potwierdza to wysoką skuteczność diagnostyczną TFNAB u chorych z nierozpoznanym rakiem płuca.



Należy podkreślić, iż powyższa metoda nie była nigdy wcześniej stosowana, a uzyskane wyniki badań nie mają odniesienia do wyników innych autorów w dostępnym piśmiennictwie (jedynie Layfield zwraca uwagę, że lokalizacja zmiany ma znaczący wpływ na czułość metody) [12].

Wśród badanych chorych odnotowano 3 przypadki (0,7 proc.) wystąpienia odmy wczesnej wymagającej drenażu oraz 11 (2,7 proc.) przypadków odmy późnej leczonej drenażem, co potwierdza wyniki osiągane przez innych autorów [13, 14, 15, 16, 17].



Oczywiście, istnieje wiele innych metod stosowanych w diagnostyce raka płuca mniej obciążających chorego, począwszy od klasycznej radiodiagnostyki i prostego badania cytologicznego plwociny w zakresie badań nieinwazyjnych, poprzez bronchofibroskopię z całą gamą technik diagnostycznych oraz inwazyjną diagnostykę opłucnej, aż do metod chirurgicznych włącznie. Wszystkie te badania mają ogromną wartość diagnostyczną. Transtorakalna biopsja aspiracyjna cienkoigłowa jest bardzo wskazaną metodą uzyskiwania materiału do diagnostyki cytologicznej guzów płuc, a szczególnie guzów o lokalizacji obwodowej. Wydaje się jednak, że wciąż w polskim środowisku medycznym istnieje spory dystans wobec stosowania tej metody, powodowany nieuzasadnionym przekonaniem o jej niewielkim bezpieczeństwie i obawą przed groźnymi dla życia powikłaniami. Stąd też znacznie większym powodzeniem cieszą się metody diagnostyczne uznawane za mniej niebezpieczne.



Odmienność zastosowanej metody – co należy podkreślić – polega m.in. na wprowadzeniu fluoroskopii przy użyciu aparatu z ramieniem C, dzięki któremu uzyskiwano na monitorze obraz wielopłaszczyznowy, bardzo poprawiający precyzję lokalizowania badanej zmiany. Stwarzało to również możliwość precyzyjnego monitorowania toru wkłucia i lokalizacji igły w obrębie zmiany.



Zaletami cechującymi TFNAB są [18, 19]:

· prostota wykonania,

· niewielki koszt jednostkowy,

· względne bezpieczeństwo dla chorego,

· w miarę niewielkie wymogi w zakresie oprzyrządowania.



Nie bez znaczenia jest też fakt, iż jest ona z reguły akceptowana przez chorych. Wszystkie te cechy czynią z niej w rękach klinicysty znaczące narzędzie w procesie diagnostycznym raka płuca.

Istotnym aspektem jest też możliwość – dzięki jej zastosowaniu – skrócenia czasu trwania procesu diagnostycznego do kilku dni. Powtarzanie bronchofibroskopii czy badań cytologicznych plwociny, wydłużających czas uzyskania tak istotnego terapeutycznie rozpoznania wydaje się niecelowe tym bardziej, że jednorazowy koszt TFNAB jest porównywalny z 5-krotnym badaniem cytologicznym plwociny.



Niezwykle istotnym elementem metody TFNAB jest możliwość oceny uzyskanego materiału komórkowego przez specjalistę patomorfologa. Ścisła współpraca lekarzy wykonujących badanie z patologiem jest conditio sine qua non uzyskania wartościowego wyniku. Prawidłowo wykonany preparat cytologiczny pozwala nie tylko na stwierdzenie obecności komórek rakowych, ale także na w miarę dokładne określenie jego typu [20, 21, 22, 23, 24, 25], co z kolei warunkuje postępowanie terapeutyczne.



Na koniec należy stwierdzić, że metoda transtorakalnej biopsji aspiracyjnej cienkoigłowej – choć przez wielu lekarzy traktowana z dystansem i obawą – ma ugruntowaną pozycję wśród wielu metod diagnostycznych, uznanych i stosowanych obecnie w klinice chorób płuc, a w onkologii płucnej szczególnie. Należy przypuszczać, iż niezwykły postęp techniczny, jaki dokonuje się w zakresie techniki obrazowania, mikronizacji instrumentów diagnostycznych oraz w zakresie inżynierii genetycznej spowoduje dalszy rozwój tej metody i wykorzystanie jej w innych dziedzinach medycyny. Jednak bezsporna pozostaje wartość klasycznych zdjęć radiologicznych wykonywanych okresowo. Nie można także pominąć roli lekarza klinicysty, którego koordynacyjne działanie powinno zmierzać do określenia jak najefektywniejszego kierunku postępowania diagnostycznego, przynoszącego ostateczne rozpoznanie kliniczne, a w efekcie korzyść terapeutyczną choremu.


PIŚMIENNICTWO

1. Greenlee RT, Murray T, Bolden S, et al. Cancer statistics, 2000. Cancer J Clin 2000; 50 (1): 7.

2. Kubik A, Plesko I, Reissigova J. Prediction of lung cancer mortality in four Central European countries, 1990-2009. Neoplasma 1998; 45 (2): 60.

3. Skuladottir H, Olsen JH, Hirsch FR. Incidence of lung cancer in Denmark: historical and actual status. Lung Cancer 2000; 27: 107.

4. Korzeniowski S. Onkologia. Med Prakt 1999; 12 (106): 128.

5. Henschke C. Meeting report. The first international conference on screening for lung cancer. Lung Cancer 2000; 28: 77.

6. Cattelani L, Campodonico F, Rusca M, et al. CT-guided transthoracic needle biopsy in the diagnosis of chest tumours. J Cardiovasc Surg 1997; 38: 539.

7. Olszewski W. Rak płuca – histoklinika i miejsce cytologii w diagnostyce i monitorowaniu leczenia. Nowotwory 1997; 47, supl. 3: 9.

8. Olszewski W. Diagnostyka przerzutów nowotworowych ze szczególnym uwzględnieniem przerzutów do płuc i wątroby. Nowotwory 1998; 48, supl. 1: 20.

9. Calhoun Ph, Feldman Ph S, Armstrong P, et al. The clinical outcome of needle aspirations of the lung when cancer is not diagnosed. Ann Thorac Surg 1986; 41: 592.

10. Domagała-Kulawik J, Rybus L, Krenke R i wsp. Wyniki biopsji aspiracyjnej cienkoigłowej obwodowych guzów płuca uzyskane na podstawie materiału Kliniki Pneumonologii Akademii Medycznej w Warszawie. Ann Acad Med Siles 1995; supl. 19: 31.

11. Stitik FP. Percutaneous needle aspiration biopsy of localized pulmonary disease. W: Biopsy Techniques in pulmonary disorders. Raven Press, Ltd., New York 1989.

12. Layfield LJ, Coogan A, Johnston WW, et al. Transthoracic fine needle aspiration biopsy. Sensitivity in relation to guidance technique and lesion size and location. Acta Cytologica 1996; 40 (4): 687.

13. Aniballi M, Vallis G, Maffessanti M, et al. Biopsie polmonari transtoraciche. Valutazioni statistiche sull efficacia diagnostica e sulla comparsa di complicanze. La Radiologia Medica 1995; 89: 295.

14. Gibney NRT, Man GCW, King EG, et al. Aspiration biopsy in the diagnosis of pulmonary disease. Chest 1981; 80 (3): 300.

15. Majkowski J, Kałczak M, Trawiński J i wsp. Diagnosis of pulmonary tumors – comparison of method usefulness with respect to location and type of the tumour. Pol J Pathol 1995; 46 (2): 121.

16. Perlmutt LM, Johnston WW, Dunnick NR. Percutaneous transthoracic needle aspiration: a review. AJR 1989; 152: 451.

17. Sinner WN. Complications of percutaneous transthoracic needle aspiration biopsy. Acta Radiologica Diagnosis 1976; 17 (6): 813.

18. Clore F, Virapongse C, Saterfield J. Low-risk large-needle biopsy of chest lesions. Chest 1989; 96 (3): 538.

19. Yankelevitz DF, Henschke CI, Altorki NK. Cost analysis of competing strategies for evaluating and treating solitary pulmonary nodules. Radiology 1996; 201 (P): 269.

20. Colquhoun SD, Rosenthal DL, Morton DL. Role of percutaneous fine-needle aspiration biopsy in suspected intrathoracic malignancy. Ann Thor Surg 1991; 51: 390.

21. Nonomura A, Mizukami Y, Shimizu J, et al. Small giant cell carcinoma of the lung diagnosed preoperatively by transthoracic aspiration cytology. Acta Cytologica 1995; 39 (1): 129.

22. Weisbrod DL. Transthoracic needle biopsy. World J Surg 1993; 17: 705.

23. Woyke S. Wybrane działy cytodiagnostyki. Cytodiagnostyka punktatów z guzów płuc, płynów wysiękowych i popłuczyn żołądkowych. PZWL, Warszawa 1973.

24. Woyke S, Olszewski W. Wybrane działy cytodiagnostyki. Cytodiagnostyka punktatów z guzów płuc, płynów wysiękowych i popłuczyn żołądkowych. Cz. 1, PZWL, Warszawa 1979.

25. Samuelsson L, Albrechtsson U, Tylen U. Fine-needle biopsy of chest lesions. Radiologe 1982; 22: 493.


ADRES DO KORESPONDENCJI

dr n. med. Robert Włodarczyk

Wojskowy Szpital Gruźlicy

i Chorób Płuc z Przychodnią SPZOZ

ul. Borowa 14/18

05-400 Otwock

tel. (0-22) 779 20 91

fax (0-22) 770 27 50



Praca została zaprezentowana podczas V Konferencji Naukowo-Szkoleniowej Rak płuca, która odbyła się w Gdańsku, w październiku 2000 r. pod auspicjami Polskiego Towarzystwa Onkologicznego oraz Polskiego Towarzystwa Ftyzjopneumonologicznego.