第一章　乳腺疾病中標記物的應用概述

第一節　標記物的起源和發展歷史

隨著乳腺疾病診斷技術的革新和乳腺癌篩查的普及，越來越多、越來越小的乳腺病變被發現。對于體格檢查未能觸及但是影像篩查發現的乳腺病變，稱為臨床不可觸及的乳腺病灶（non-palpable breast lesions，NPBL）。研究顯示：乳腺X線篩查的女性中有2%～4%的病灶屬于NPBL，而NPBL中20%～30%為惡性病灶。對于這類臨床上無法捫及的病灶，病理活檢和手術的難度都很大。同時隨著乳腺癌發病率的逐年升高，新輔助化療和靶向治療的應用，大概30%的患者可以達到病理完全緩解，這時原發腫物的定位變得非常困難，對后續的手術治療、病理檢查和隨訪均提出了許多新的挑戰。

如何對乳腺病灶進行精準的術前定位和追蹤，解決臨床不可觸及腫物的乳腺病灶和新輔助化療后病灶影像學不可見、追蹤隨訪和手術定位等問題，越來越受到乳腺科及放射科醫生的關注。特別是近年來影像技術的提升，相關學科的發展，標記物在乳腺疾病中的應用更加廣泛。那么讓我們來回顧一下乳腺疾病中標記物的應用歷史。

一、體表標記法

（一）乳腺X線引導下的體表標記

早在1966年，AlbertEinstein醫學院的Berger博士就提出來，乳腺X線攝像技術除了在乳腺癌篩查中的重要作用以外，還對臨床的實踐有著非常重要的意義。主要作用的三個領域是：①指導乳腺外科醫生精準定位可疑病灶，特別是對于一些小病灶和臨床隱匿性乳腺癌；②指導病理科醫生判斷手術患者的標本是否是正確的可疑病灶，外科醫生是否準確地切除并給病理科醫生正確的病灶標本；③幫助病理科醫生來決定哪些區域需要重點在顯微鏡下進行研究。因為病理的大體標本在宏觀上提供一些不可預知的外觀，乳腺X線的攝影照片在這個時候就變得非常重要了，因此，基于乳腺X線的術前定位越來越受到人們的重視。術前定位的先決條件是準確的乳腺X線照片檢查，它將兩個投影以正確的角度顯示在一起，通過常規的軸位[又稱頭尾位（craniocaudal，CC）]以及斜位[又稱內外斜位（mediolateral oblique，MLO）]來投影完成的。在兩個投影中，MLO位的投影確定了病變是在乳腺上方還是下方，而CC位的投影確定了病變是在乳腺內側還是外側，從而確定了病變位于乳腺的具體象限。因為更精確的定位不僅僅是象限的定位，而是通過病灶到乳頭和到胸壁的位置以及到皮膚的深度等多方面因素決定的。舉例說明，從圖1-1-1中我們可以看出，病變的位置在乳腺的上方和外側，綜合而言是外上象限。從圖中的徑線，我們可以看出MLO位中，可疑病變位于乳頭上方位置的3.6cm處；CC位中，可以看到可疑病變位于乳頭外側4.9cm處；最后從每個乳腺X線攝像照片中包含腫瘤的精確測量線（橫向和縱向），乳暈的直徑（從乳腺X線照片），象限中乳腺的明顯標記，和測量的深度獲得精準的定位圖。另外鑒于乳腺X線攝影技術在乳腺癌檢測中的作用，特別是在不可觸及的惡性腫瘤中的應用，放射科醫生要積極開展術前乳腺疾病的診斷，術前隱匿性乳腺癌的定位，手術切除標本的攝影等技術，并與乳腺外科醫生和病理科醫生充分溝通。

但是由于乳腺X線攝影檢查是在擠壓患者乳腺的情況下拍攝的MLO位和CC位的攝影照片，而實際外科手術是在患者平躺位時乳腺自然垂下的狀態下進行的。正是由于乳腺X線檢查的體位和實際外科手術體位的區別，不可觸及腫物和隱匿性乳腺病灶的術前精準定位就顯得尤為重要。

因此，1971年，Stevens博士和其團隊針對臨床隱匿但是乳腺X線檢查發現的乳腺癌怎樣進行術前定位做了深入的探索[1]。首先由放射科醫生根據乳腺X線勾畫出乳腺內可疑區域的相對位置地圖。其次，根據乳腺X線的投影位置，繪制可疑病灶的方位圖，帶到手術室，供手術醫生定位。這種操作比原來手術醫生直接看片后進行手術更精準，因為在手術室的閱片條件有限，微小的病灶很容易被忽略。采用這種方法不僅提高了術前定位的準確性，也提高了X線定位的精準度。但是由于X線下的乳腺成像是使乳腺固定和變薄后的綜合成像，所以會導致乳腺組織被壓扁，從而使乳房的輪廓增大。因此醫生需要考慮乳房輪廓和厚度在乳房X線檢查和手術體位之間的變化。在手術中，將乳房向胸壁擠壓，并根據胸壁的大小和連續性向外移位。當患者的位置是斜著的時候，乳房在胸壁上保持平衡，我們發現測量乳腺的垂直徑線和水平徑線都必須比實際的乳房大小減少大概15%的比例。以這種定位的方法為指導，再加上有足夠邊緣的楔形活檢通常可以準確地切出乳腺X線照片中看到的可疑區域。手術醫生在切出合適的標本組織后，應該用縫合線或定位夾在標本處做標記，以便在需要額外的組織或最初只切除可疑區域的一部分時，確定頭側緣和側緣。同時，將標本立即移交給放射技術人員進行二次拍片成像，從而確認可疑區域是否已經成功切除，或者是否需要額外切除部分組織。然后放射科醫生通知外科醫生，由外科醫生決定是否可以關閉活檢組織的術腔以等待最終的病理報告，也可以等到冷凍切片的診斷出來以后再關閉術腔。在這兩種情況下，外科醫生都需要等待切除活檢組織的X線照射結果，從而進行進一步的評估和處理。這種處理方法對于腫塊伴鈣化的病灶，或者單純鈣化型的惡性腫瘤病灶敏感性更強。Stevens博士及其團隊還在后續的工作中繼續完善該研究。他們這種結合X線、臨床和病理的方法雖然非常復雜，但是它為乳房X線照射技術的實際應用提供了很好的指導。

在乳腺癌篩查過程中，放射學家通過分析成千上萬張乳腺X線照射的圖片后，發現大量的臨床隱匿性乳腺癌。而由于以上方法的復雜性和操作的可實施性問題，需要進一步簡化和更新乳腺X線的體表定位方法。1975年Gloria Frankl博士針對這類臨床隱匿性乳腺癌的人群[2]，設計了一種簡潔方便的術前體表定位的方法。他用塑料膠帶縱向和橫向地貼在患者的乳房上，將乳房分為內上、內下、外上、外下四個象限，從而將可疑的病灶定位在乳房四分之一的區域內。然后用一根微濕的硝酸銀棒，根據乳腺X線兩個視圖（MLO位和CC位）的位置，在病變所在的皮膚上做標記。雖然皮膚上的硝酸銀很難清洗掉，而且皮膚上的硝酸銀標記也不是很清晰，但是在乳腺X線攝影中硝酸銀成像很清晰。在硝酸銀標記的同時再強化使用龍膽紫進行皮膚標記，進一步地提高了標記的顯影度。

同時期也有很多其他學者在開展針對乳腺小病灶進行術前定位的研究。其中Simon博士采用了造影劑的方法[3]，在影像手段的引導下將染料和造影劑注入乳腺組織中，對乳腺可疑病灶和其體表同時進行標記。但是由于染料和造影劑這些介質的分散，特別是當其分散在乳管內時，就會使得這個定位的過程不那么精確，從而影響定位的效果。因此，同時期還有多家醫院的醫生團隊在研究一種乳腺金屬導絲定位針，并將其引入到手術前乳腺X線引導下的定位技術中來（下一節詳細介紹）。

（二）超聲引導下的體表標記

雖然乳腺X線引導下的體表定位和乳腺金屬導絲定位技術在乳腺疾病手術前起到關鍵的作用。但是目前采用乳腺金屬導絲定位技術有以下缺點，首先患者要在術前進行金屬導絲的定位，之后等待手術的過程中會帶著定位導絲，患者會感覺不舒服；其次金屬導絲定位過程耗時較長，并且患者還需要額外多次暴露在乳腺X線的電離輻射中。最重要的問題是：不管乳腺X線攝影照片上的金屬導絲定位得多精準，病灶離針有多近，乳房X線攝影檢查都是在患者乳房被擠壓的情況下進行的，乳房的實際位置與隨后手術過程患者的體位是不一樣的。

由于超聲在歐美國家不作為常規篩查和診斷的主要手段，因此超聲引導下的定位技術應用不廣泛，主要是針對可疑乳腺腫塊或腺體結構扭曲的女性，特別是30歲以下乳腺腺體致密等情況的女性。對于這類情況的女性，臨床體檢可觸及的腫物可以在手術前用乳腺超聲引導下進行體表定位，同時對于其他可能存在的不可觸及的腫物也進行超聲引導下的定位和進一步活檢或手術。

常規操作方法是：患者仰臥在檢查床上，患側手臂外展，使超聲引導下定位的體位與手術的體位相同。使用頻率超過7.5MHz的高頻超聲進行探查和定位，在超聲探頭檢查出可疑病灶的地方進行橫縱兩個平面的定位，同時測量病灶到皮膚及乳頭的距離，同時用馬克筆在可疑病灶處進行標記[4]。當一個可疑病灶可以通過超聲顯示，適合使用超聲引導下的體表定位技術時，這種術前超聲引導下的定位技術將比乳腺X線攝影技術更經濟簡便，便于手術切除病灶，同時也節省了很多再次進行乳腺X線攝影的時間和減少輻射量。

由于亞洲女性乳腺較致密[5]，如果是超聲下可以看到的可疑病灶，超聲引導下的體表定位可能會更普及；但是對于超聲看不到的可疑病灶（例如團簇狀鈣化等）還是以乳腺X線的定位更為準確。

二、乳腺金屬定位導絲

20世紀70年代，以乳腺X線攝影技術引導下的定位技術迅速發展起來，除了簡單的體表定位以外，與此同時，還有多家醫院的醫生團隊將新型的金屬導絲定位針引入到手術前乳腺X線引導下的定位技術中來。該技術大大解決了臨床不可觸及乳腺病變（包括臨床隱匿性乳腺癌等）的活檢和手術定位的問題。

最早在1976年，以Howard Frank博士為首的哈佛醫學院Beth Israel醫院的醫生們就開發出一種定位針（Hook針）[6]：主要原理是由9.5cm長的導絲，連著一根25G的脊髓穿刺針，在導絲的遠端4mm的位置向后彎曲180°從而形成一個倒鉤。并將導絲置于9cm長的25號針頭內，使鉤端與針頭平行，導絲末端的1mm從針頭的近端突出。穿刺針和導絲一起被定位到乳腺目標病變區域（目標病變或其周圍2cm范圍內），隨后退出來穿刺針，帶倒鉤的導絲遠端勾在乳腺組織中，從而起到固定的作用，外部的導絲則突出于皮膚表面。通過乳腺X線拍片后，可以清楚地看到Hook針與可疑病灶的位置關系，從而指導外科醫生和影像科醫生后續的活檢方式和手術方式，最后由外科醫生取出定位針。這一方法解決了最初體表部位不準確的問題。之后的幾年時間里，各大醫院在Frank博士開發的Hook定位針雛形的基礎上，進行的不同的改良。由Massachusetts General醫院的Daniel B. Kopans醫生改良了金屬導絲的彎曲度[7]，使金屬絲的倒鉤端過度彎曲形成彈性，當它從穿刺針頂端穿出時就會自動打開。Tufts醫學中心的Marc Homer，并沒有將頂端的導絲彎曲過度，而是調節成J型的。當定位針內的J型導絲穿出定位針在乳腺組織中定位時，如果乳腺X線攝像顯示定位針與可疑病灶距離較遠，指示不好時，可以將定位針重新插入導絲中，進行再次的定位。因為J型導絲可多次重復進出定位針，所以可多次調整定位針和導絲直到病變被精準定位。Faulkner醫院的Norman Sadowsky醫生在前面的基礎上又進行了改良。他重點改良了定位針，有3～9cm不同長度的定位針，在定位針的每個套管增加了一個近端手柄。在定位針定位成功后在X線片上測量皮膚穿刺口到病變的距離，將患者及對應長度的定位針送至手術室。手術前，外科醫生循著導絲將相應長度的定位針插入乳房，術中醫生可觸及定位針，協助尋找目標病變，并防止手術刀切斷導絲[8]。經過多次的改良，乳腺金屬定位導絲已經跟我們目前用到的十分類似，詳細的介紹和操作指引將在后面乳腺金屬定位導絲的章節具體展開。

三、乳腺組織標記定位夾

乳腺組織標記定位夾（breast tissue marker clip），為已滅菌的單次使用的器械，由一次性穿刺針和可植入金屬標記物組成，可在影像引導下經皮穿刺將金屬標記物植入乳腺病灶中。早在20年前，美國學者在Radiology雜志上提出可通過11G穿刺針經皮將金屬標記物植入乳腺組織活檢部位，為后續的手術和隨訪等提供參考依據。Parker博士及其團隊等[9]認為，如果立體定位活檢后可疑病灶的大部分或全部被切除，應該經皮膚在活檢腔中放置金屬標記物來標記病變的位置。如果該活檢的病灶病理證明是惡性腫瘤時，活檢腔中的乳腺組織標記定位夾可以在影像檢查中比較容易被發現，從而幫助外科醫生重新定位；即使病理活檢證實病變是良性的，金屬標記定位夾也不會影響日后乳腺X線攝影的結果。而且該金屬標記物還有助于后期隨訪過程中對原發病灶的追蹤隨訪，從而有助于判斷后期患者病灶的來源情況。

因此，Parker博士等人針對由于可疑乳腺病灶從而進行真空輔助旋切術活檢的患者，在活檢手術結束后，利用真空輔助旋切活檢系統和導管將金屬定位夾放置在活檢腔的中心位置，保證后續手術中，精準定位術腔；也可以防止后續隨訪的患者在進行乳腺X線攝影過程中金屬定位夾的移動等問題。雖然最初的乳腺金屬標記物是由鈦金屬制成的，但是后期Parker博士也嘗試使用一些其他的醫用級材料。無論哪種材料的乳腺金屬標記物，都不會對后期的乳腺磁共振檢查造成影響，不會干擾乳腺磁共振圖像的解讀。

除了最初的活檢病灶后的精準定位和乳腺X線攝影的可視化以外，它在乳腺癌新輔助治療領域也起了非常重要的作用。隨著乳腺癌治療的快速發展，及各種化療靶向治療和新的治療決策的普及，新輔助治療在乳腺癌綜合治療中的地位越來越高。但是新輔助治療帶來了后續追蹤和手術的問題，特別是在新輔助治療療效特別好的患者中，影像學下的完全緩解給后續的手術方案帶來一定難度。乳腺病灶的精準定位和乳腺組織標記定位夾的發展從很大程度上幫助了影像醫生和外科醫生快速準確地找到原發病灶及其位置，從而為后續的治療決策、多學科討論、術前計劃的制訂、術中定位以及為切除病灶邊緣陰性提供保障。研究證實無論是臨床體檢或影像學檢查都很難辨認原發病灶的位置，放置的組織標記定位夾是唯一有指導價值的標記[10，11]。乳腺病灶的定位技術已經成為乳腺外科臨床實踐中的一個重要組成部分。

目前所應用的乳腺組織標記定位夾種類繁多，主要分為：單一材料乳腺組織標記夾和復合材料乳腺組織標記定位夾。無論哪種類型的標記定位夾，對于放射科醫生來說，操作的技術過程都是很簡單的，只需要在穿刺活檢的整個過程中增加幾分鐘，將標記定位夾放置在腫物中即可。

（一）單一材料乳腺標記定位夾

單一材料純金屬乳腺標記定位夾是最早開發出來，也是至今臨床上最常用的。純金屬組織標記定位夾的主要成分是鈦或不銹鋼，也有少部分由其他金屬合金制作而成[12]，尺寸通常為2～3mm。鈦是一種低密度、高強度、耐腐蝕的惰性金屬。它具有很好的生物相容性，能夠與人體骨骼融為一體。醫用級不銹鋼（316和316L）是一種鎳含量在10%～14%之間的金屬合金。BioDur是一種金屬合金，其性能與不銹鋼相似，但幾乎不含鎳（小于0.05%）。鎳鈦諾是一種由鎳和鈦按近似相等比例組成的記憶合金。因為鎳鈦諾標記定位夾形狀獨特，尺寸往往比較大，因此放入乳腺組織中很容易在超聲檢查中被發現。

20世紀90年代末，位于蒙特利爾的Belinda Curpen博士及其同事提出了一種可替代的低成本組織定位標記夾系統，該系統包括一個小的鈦夾，可用一根18G的脊椎針將其送到活檢點。改良后的蒙特利爾技術，鈦夾可以提前準備好并儲存在無菌容器中。將18G脊柱針導入器中的針芯取下，用小的無菌止血器將預先準備好的鈦夾放入導入器中。在活檢結束時，用18G脊柱針將鈦夾放置在活檢部位。操作過程中只需將針棒向前推，就可以輕松地將定位夾在乳腺組織中展開[13]。

蒙特利爾改良組織定位夾與傳統金屬定位夾相比進一步降低了患者定位成本，從而推動了臨床實際應用[14]。研究顯示，傳統金屬定位夾和蒙特利爾改良定位夾都能放置在目標部位范圍1cm內，且兩者都具有良好的長期穩定性，在組織中不易移位[15]。

（二）復合材料乳腺標記定位夾

復合材料乳腺組織標記定位夾由2～3mm的金屬鈦或不銹鋼涂覆生物可吸收高分子材料組成，最常見的材料包括膠原蛋白、聚乳酸、聚乙醇酸和水凝膠。復合材料乳腺組織標記定位夾有不同的形狀可供選擇，用于區分不同的活檢部位。同時，復合材料乳腺組織標記定位夾中涂覆在金屬表面的高分子材料可通過吸收液體膨脹，進而填充組織活檢腔，降低了隨后定位夾移位的風險。研究顯示，膠原蛋白復合標記定位夾可有效減少定位夾移位的情況，定位更精準[16]，它還可以通過直接壓迫活檢腔壁提供止血效果。復合材料標記定位夾還可減少金屬偽影，提高影像學顯像性[17]。

四、其他標記物

除了以上幾種乳腺組織標記物，還有幾種其他的標記物，它們本來是被用于其他臨床領域，由于乳腺外科手術的發展，也逐漸被應用于乳腺領域，包括鈦夾和結扎夾等。

（一）鈦夾

鈦夾（Ligating Clip）主要由鈦合金的夾體和尾部構成。外形上呈U形，夾體夾角呈小于90°的銳角。鈦夾的尾部的作用主要是在釋放鈦夾的過程中提供力臂空間，所以在鈦夾夾閉后會看到長短不一的鈦夾尾端暴露。由于其價格便宜，操作簡便，鈦夾廣泛應用于臨床多個領域，比如在臨床腹腔鏡膽囊切除術術中夾閉膽囊動脈和膽囊管，內鏡下息肉電凝切除術中金屬鈦夾預防出血。普通金屬鈦夾由于可在X線攝影檢查、計算機斷層掃描（computed tomography，CT）、磁共振（magnetic resonance，MR）等影像學檢查中顯影，故在乳腺疾病手術中主要用于標記殘腔切緣以及乳腺癌保乳手術中術腔的定位以便于術后輔助放療的瘤床定位等。

（二）結扎夾

結扎夾外形類似普通鈦夾，主體結構由夾體及尾部構成，呈U形，適用于普外科、胸腹部外科、婦科、泌尿外科等科室術中夾閉血管或管狀組織。對比普通鈦夾，結扎夾結構更加精細，有專門配套的施夾鉗，鈦夾外側鋸齒與施夾鉗內口密切卡合，防止鈦夾從鉗口上脫落。結扎夾普遍采用韌性及強度較高的無磁性鈦金屬材料制成，無磁共振信號干擾，MR和CT檢查無偽影，便于患者術后復查。從使用范圍來講，對比普通鈦夾，結扎夾規格齊全，適用范圍更廣，目前已逐漸取代普通鈦夾廣泛應用于臨床。