AI能否取代穿刺活檢？肺癌早篩早診技術的臨床定位與選擇

本文作者：空軍軍醫大學肺部疾病研究所 金發光

肺癌位居全球惡性腫瘤發病率與病死率前列，早期肺癌5年生存率顯著優于晚期病例，早篩早診已成為肺癌防控的重中之重。低劑量螺旋CT（LDCT）是目前公認的肺癌早篩核心手段，伴隨AI影像組學的迭代，無創篩查效能持續提升。而組織病理學診斷依舊是肺癌確診的金標準，經胸穿刺活檢（CT-TTNA/TTNB）長期作為外周肺結節診斷的主流有創技術。近年來，電磁導航支氣管鏡（ENB）、超聲支氣管鏡引導下經支氣管鏡肺活檢（EBUS-TBLB）、機器人支氣管鏡（RB）等微創導航技術快速普及，對傳統經皮穿刺活檢的臨床地位發起挑戰。與此同時，穿刺相關氣胸、出血、針道種植轉移等并發癥，始終制約著有創檢查的臨床應用。本文圍繞肺癌早篩早診核心技術展開評述，探討肺癌早篩早診技術選擇與優化路徑。

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影像醫學聯合AI與穿刺活檢的

臨床定位與替代爭議

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AI輔助影像篩查：

無創早篩的最核心技術

LDCT聯合AI影像分析，構建了肺癌早篩的第一道防線。NLST、NELSON等經典研究證實，LDCT篩查可顯著降低高危人群肺癌病死率。AI技術的融入，有效解決了傳統影像閱片主觀性強、微小結節漏診、良惡性判斷難度大的痛點。深度學習模型可快速完成肺結節的自動檢測、分割與惡性風險分層，多項研究顯示，AI對肺結節的檢出敏感性可達96.7%，遠超傳統人工閱片，同時將閱片時間大幅縮短。最新研究還實現了AI對肺癌驅動基因突變的無創預測，為無法耐受活檢的患者提供了靶向治療的初步參考。

但AI影像篩查存在明確局限性。其本質是風險評估工具，無法提供組織病理分型、基因檢測等精準診療信息。對于磨玻璃結節（GGO），2017年Fleischner學會指南不推薦盲目穿刺，而AI雖能評估其惡性風險，卻無法替代病理確診。同時，AI存在過度診斷風險，對惰性結節的誤判會引發不必要的有創檢查，增加醫療負擔與患者心理壓力。

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穿刺活檢：

病理確診的不可替代地位

組織活檢是肺癌診斷、病理分型、基因檢測的金標準，這一核心地位目前無法被AI影像完全取代。Sharma等的研究表明，CT-TTNA總體合并診斷準確率高達92.1%，對肺癌的特異性達100%，能為臨床提供足夠的組織樣本，完成H&E染色、免疫組化、FISH及PCR等基因檢測，是制定靶向、免疫治療方案的核心依據。對于AI篩查出的高度可疑結節、直徑較大的實性結節，必須通過穿刺獲取組織樣本，明確病理診斷，避免誤診漏診。

現階段，AI輔助影像與穿刺活檢是互補關系，而非替代關系。AI承擔高危人群篩查、結節風險分層、隨訪監測的無創篩查角色，篩選出高風險患者后，由穿刺活檢完成確診與分子分型。未來在大樣本前瞻性研究、AI算法持續優化前，盲目放棄穿刺活檢，會導致大量患者失去精準治療的病理依據。

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經皮肺穿刺與導航支氣管鏡技術的對比與臨床選擇

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兩類技術核心性能對比

• 診斷效能：CT-TTNA在大尺寸病變（＞2cm）、外周實性結節的診斷敏感性上占據優勢，多項Meta分析顯示其敏感性可達87.4%-97.7%。但該技術陰性預測值僅77%，假陰性結果需進一步檢查驗證，且對＜10mm的微小結節、GGO病變，診斷成功率顯著下降。導航支氣管鏡技術中，ENB總體診斷率約73%，RB合并診斷率達81.9%-84.3%，雖整體略遜于經皮肺穿刺，但對中央型病變、支氣管征陽性的小結節，診斷效能更優。CBCT引導支氣管鏡診斷率與經皮穿刺相近，為臨床提供了新的折中選擇。

• 安全性：經皮肺穿刺并發癥風險顯著高于導航支氣管鏡。研究數據顯示，CT-TTNA氣胸發生率為15.6%-25%，出血發生率約2.8%，還存在罕見但兇險的空氣栓塞風險。而RB氣胸發生率僅0.5%-2.3%，EBUS引導支氣管鏡氣胸發生率低至2.87%，并發癥防控優勢突出。

• 臨床適用性與成本：經皮肺穿刺設備門檻低、操作耗時短，在基層醫院普及度高，適合胸膜下、外周型病變。導航支氣管鏡設備昂貴、操作耗時更長，對醫療團隊技術要求高，但并發癥少、重復活檢率低，長期綜合醫療成本更具優勢。

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臨床規范化選擇策略

結合病變特征、患者身體狀況與醫療資源，制定分層選擇方案。第一步，明確病變位置，中央型病變、縱隔淋巴結腫大優先選擇EBUS、ENB等支氣管鏡技術；胸膜下、外周型孤立性結節，首選經皮肺穿刺。第二步，評估病變尺寸，＞30mm的實性病變，選用CT-TTNA；≤30mm的小結節、GGO病變，優先考慮RB、EBUS-GS等導航技術，其中≤20mm結節推薦VBN聯合EBUS-GS。第三步，評估患者基礎狀況，肺氣腫、肺功能差、氣胸高風險人群，規避經皮肺穿刺，選擇導航支氣管鏡。第四步，結合診療需求，需同步進行肺癌縱隔分期的患者，直接選用EBUS引導支氣管鏡，避免二次有創操作。

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穿刺活檢并發癥防控

及種植轉移的預防

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常見并發癥規范化防控

穿刺活檢的并發癥主要為氣胸、出血，可通過技術優化與圍手術期管理降低發生率。針對氣胸，采用薄層CT精準定位、減少胸膜穿刺次數、避開肺裂與肺氣腫區域，對高危患者使用同軸針技術；術后常規臥床觀察，及時行胸腔閉式引流。針對出血，術前評估患者凝血功能，穿刺路徑避開大血管，術中實時影像引導，術后密切監測咯血、血壓變化。同時，聯合熒光透視、CBCT實時引導，可進一步提升操作精準度，降低并發癥發生率。

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針道種植轉移的預防

肺癌穿刺針道種植轉移發生率極低，國內外研究數據顯示其發生率僅0.01%-0.09%，但仍是臨床重點防控問題。目前已形成成熟的防控體系：器械優化，采用同軸針技術，取材后穿刺針退回針鞘再整體拔出，避免腫瘤細胞污染針道；使用帶硅膠密封圈的專用活檢針，清除針壁殘留腫瘤細胞。操作規范，摒棄分步退針活檢方式，避免空鞘撤出；精準規劃穿刺路徑，減少正常組織穿透次數。術后干預，對高危患者，可在針道局部采用冷凍消融、藥物封閉等方式，滅活殘留腫瘤細胞。同時，縮短活檢確診后至根治性治療的間隔時間，從源頭上降低種植轉移的臨床風險。

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肺癌早篩早診技術未來發展方向

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AI技術與有創操作深度融合

AI將從單純的影像篩查，延伸至穿刺活檢的全流程賦能。通過AI圖像去模糊技術，解決呼吸、體位運動導致的影像失真問題，提升微小病變、深部病變的穿刺精準度。開發AI手術規劃系統，自動設計最優穿刺路徑與支氣管鏡導航路徑，進一步降低并發癥與非診斷性活檢率。同時，AI聯合液體活檢、影像組學，構建無創多模態篩查模型，進一步縮小需要活檢的患者人群。

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微創導航技術迭代升級

機器人支氣管鏡、超細支氣管鏡等技術將持續優化，彌補診斷效能短板。更多前瞻性、大樣本、多中心研究將開展，完善RB等新技術的循證醫學證據，縮小其與經皮肺穿刺的診斷率差距。混合成像引導技術（CT-MRI、PET-CT）將廣泛應用于導航支氣管鏡，實現對病變的實時精準定位，突破解剖結構的限制。

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個體化、一體化診療體系構建

未來肺癌早篩早診將告別單一技術主導模式，建立“AI篩查-風險分層-精準活檢-分子分型”一體化診療路徑。基于患者的年齡、吸煙史、基礎疾病、結節影像學特征，制定個體化篩查與活檢方案。同時，推動活檢技術與基層醫療的適配，研發便攜式導航設備，普及規范化穿刺操作培訓，縮小城鄉、不同等級醫院的診療差距。在新技術獲得充分循證證據前，經胸穿刺活檢仍將作為重要的臨床選擇，與導航技術協同服務于肺癌的早篩和早診。

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結論

AI輔助影像醫學是肺癌早篩的高效無創手段，可完成高危人群篩查與結節風險分層，但無法完全替代穿刺活檢的病理確診價值。經皮肺穿刺與導航支氣管鏡技術各有優劣，臨床需基于病變位置、大小、患者身體狀況實現個體化選擇。穿刺并發癥可通過技術優化與規范操作有效防控，針道種植轉移發生率極低，無需過度恐慌。當前停止經胸穿刺活檢為時過早，該技術仍是基層醫院、特定病變患者的核心診斷手段。未來，隨著AI、微創導航技術的持續突破與多中心循證證據的完善，肺癌早篩早診將邁向更精準、更微創、更個體化的新階段，最終實現肺癌患者的早發現、早診斷、早治療。

排版：張晶

編輯：劉則伯

審閱：王麗娜

來源：醫師報腫瘤頻道

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