伴随低剂量HRCT肺癌筛查的广泛开展，越来越多肺小结节被检出，如何精准、高效地定位肺小结节成为胸外科研究热点。目前，经皮肺穿刺定位（金属钩或微弹簧圈定位、染料标记、碘油注射）应用最广，其成功的关键是如何精准的将定位标记放置到靶病灶附近。为此，经皮定位操作需全程在CT的导引下开展，由影像专科医师根据二维CT实时扫描图像，估算进针位置、角度、及穿刺深度。由于人为误差以及呼吸运动的影响，即使是经验丰富的操作者，有时也需要多次CT扫描、反复穿刺尝试，才能实现肺小结节精准定位。

为解决目前肺小结节经皮穿刺定位中的问题，来自同济大学附属上海市肺科医院的陈昶教授团队，发明了一种个性化3D打印肺小结节辅助定位导板，大大简化了肺小结节定位操作，降低了定位相关辐射剂量。该导板的设计原理是，利用患者入院前CT影像数据，通过数字建模技术，将肺小结节、胸廓骨性结构、体表标志以三维数字模型的形式呈现在医师面前，以便于设计更加有效的入针方案；然后将定位针最佳穿刺路径、体表骨性标志等个性化信息有机结合，3D打印肺小结节辅助穿刺定位导板。在前期单臂临床试验中，团队证实3D打印导板辅助定位的可行性，能够有效简化定位的操作步骤，同时减少定位操作中的辐射剂量，研究成果发表于胸外科权威期刊Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery。为进一步探究该导板在定位肺小结节的安全性和准确性，团队注册、开展一项前瞻性、非劣性的随机对照试验，相关成果近期已在国际外科顶级杂志JAMA Surgery上发表。

该项随机对照试验共纳入200例患者，以 1:1比例随机分配。对照组患者接受传统CT引导定位穿刺，穿刺点位置根据预先放置于体表的金属标记物确定，入针的深度与角度由操作者根据CT图像测量得出。试验组患者接受3D打印导板辅助肺结节穿刺，操作者先根据解剖标记放置3D打印导板，为保证患者安全，在实施穿刺前通过CT扫描图像，预先估计导板辅助定位穿刺偏差，若偏差≤2cm，则沿导板进针孔道实施穿刺定位，若偏差＞2cm，则记为导板辅助定位失败，实施传统CT引导定位。

10例患者因各种原因脱落，190例患者最终完成定位操作（对照组：95例；试验组：95例）。研究结果显示，垂直偏差、冠状偏差及总偏差在两组中无统计差异，在前后位偏差方面，对照组略高于试验组（3.2mm vs. 2.2mm）。在CT辐射方面，试验组的暴露剂量显著低于对照组，分别为229mGy*cm和313 mGy*cm，同时试验组操作时间较对照组缩短（7.4min vs. 9.5min）。在穿刺并发症方面，试验组气胸和肺实质出血的发生概率趋向低于对照组。

针对影响定位偏差因素，研究发现肺结节定位偏差主要来源于垂直方向偏差，且下叶结节定位偏差高于上、中叶结节，且具有统计学差异；这主要与呼吸时相中膈肌垂直方向的运动有关。另外，在试验组中，侧卧位患者的定位偏差高于仰卧位患者的偏差；这种现象的存在是因为，导板根据患者术前平卧位CT设计、定制，而患者在平卧位与侧卧位转换过程中，部分肺小结节位置发生了改变。由于结节位置和患者体位可影响定位的准确性，文章针对这两种因素进行了亚组分析：以隆突水平线为界分为上侧结节和下侧结节，研究发现，对于仰卧位的上侧肺结节患者，导板辅助定位的偏差明显优于传统CT引导定位（4.4mm vs. 8.6mm）。