電磁導航支氣管鏡技術在介入肺臟病應用

1、電磁導航支氣管鏡技術在介入肺臟病診療中的應用,陳 愉 廣州醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院 廣州呼吸疾病研究所 呼吸疾病國家重點實驗室 支氣管鏡與介入肺臟病中心,肺外周病灶的導航技術,X線監(jiān)視下肺活檢術 （X-ray guide TBLB）,電磁導航支氣管鏡肺活檢術 （ENB guide TBLB）,虛擬支氣管鏡技術 （Lungpoint,Direct Path ）,超聲超細探頭定位肺活檢術（EBUS guide TBLB）,導航支氣管鏡技術,實時導航支氣管鏡 電磁導航技術（EMN） 虛擬導航支氣管鏡 Lung Point Direct Path .,電磁導航支氣管鏡 ENB electromagneti

2、c navigation bronchoscopy,是一種以電磁定位技術為基礎，結合計算機仿真支氣管鏡與高分辨螺旋CT特點，經支氣管鏡進行診斷的技術,發(fā)展歷史,1998 年美國Solomon 等首次報道應用電磁導航支氣管鏡進行動物實驗，確定實時支氣管定位技術的可行性。 2003年德國Schwarz等通過動物實驗首次全面介紹了電磁導航支氣管鏡，確定實時電磁導航支氣管鏡技術的準確性、實用性和安全性。 2006 年Gildea 等進行一項前瞻性的、單中心的初步研究結果證實電磁導航支氣管鏡試用于肺部周圍病灶和縱隔淋巴結病變與傳統(tǒng)支氣管鏡器械相比具有較高的準確率和安全性。,1. Solomon SB,

3、et al. Real-time bronchoscope tip localization enables three-dimensional CT image guidance for transbronchial needle aspiration in swine. Chest 1998; 114(5): 1405-1410 2. Schwarz Y, et al. Electromagnetic navigation during flexible bronchoscopy. Respiration. 2003 Sep-Oct;70(5):516-22. 3. Gildea TR ,

4、et al. . Electromagnetic navigation diagnostic bronchoscopy: a prospective study . Am J Respir Crit Care Med . 2006 ; 174 ( 9 ):982 989.,工作原理,Location Sensor,Electromagnetic Location Board,Location board underneath mattress generates Electromagnetic Field,Miniaturized sensor delivers accurate inform

5、ation x, y, z, roll, pitch, yaw 166 times/second,操作時患者置身于一個弱電磁場中,操作步驟,DICOM CD,計劃制定: 程序準備及 病人解剖結構分析,導航 : Tx Scope (2.8mm) Bx/Tx,CT 掃描 : ,16,技術概況,將定位引導絲（LG)以及引導管（EWC)插入支氣管鏡內 到達目標后，將EWC固定 將LG退出來 將活檢工具通過EWC導入病灶 LG ：locatable guide定位引導絲 EWC：extented working channe引導管,可控導航導管 (定位引導絲LG),引導管 (EWC),工具,引導管 (E

6、WC),導航,按照屏幕指示操縱方向即可引導你到達病灶,病例 右上肺尖,右上肺尖結節(jié) 20 x 15 x 17mm,病例 左上肺尖,左上肺尖結節(jié) 21 x 23 x 16mm,經ENB定位的組織活檢術,2005年Becker等首次報道了在人體身上應用ENB的研究，應用ENB定位行TBLB 2006 年Gildea等首次應用ENB定位行肺部病灶和縱膈淋巴結TBNA 2010年Eberhardt R等比較了ENB引導下TBNA與TBBx對孤立性肺外周小病灶的診斷價值。TBNA具有更高的陽性準確率（36/40 vs 22/40）。,1. Becker HD ,et al . Bronchoscopic

7、 biopsy of peripheral lung lesions under electromagnetic guidance:a pilot study . Journal of Bronchoogyl . 2005 ; 12 (1): 9 - 13 . 2. Gildea TR , ,et al . Electromagnetic navigation diagnostic bronchoscopy: a prospective study . Am J Respir Crit Care Med . 2006 ; 174 ( 9 ):982 989. 3. Eberhardt R, ,

8、et al . Comparison of suction catheter versus forceps biopsy for sampling of solitary pulmonary nodules guided by electromagnetic navigational bronchoscopy. Respiration 2010; 79: 5460.,ENB臨床診斷價值的初步研究,Annals of Thoracic Medicine - Vol 8, Issue 1, January-March 2013,方法：回顧分析近2年40例行電磁導航引導對肺外周病灶針吸活檢并聯合其他

9、技術的診斷結果。 結果：40例患者共對50個肺外周病灶活檢，平均大小2.6cm，其中17例惡性，1例非典型病變，31例良性病變，1例未診斷明確。對2cm病灶診斷率87%，大于2cm診斷率100%。聯合PET-CT與電磁導航引導下活檢和針吸活檢，診斷率分別為61%和95%。ROSE與電磁導航引導下針吸活檢和診斷敏感性為85%和89.4%，特異性96.5%和100%。 結論：電磁導航引導下對肺外周病灶針吸活檢的總診斷率為94%，聯合ROSE可有助診斷。,Loo FL, et al. Cancer Cytopathol. 2014. 122(3): 191-9.,方法與設計：NAVIGATE研究是一

10、項前瞻性、多中心、全球性、隊列研究。 計劃在美國、歐洲、亞洲75個臨床中心連續(xù)入選2500例肺部病灶病例行ENB引導活檢診斷。各患者在基線、術后1個月、12個月及24個月進行評估。研究終點包括操作相關并發(fā)癥（如氣胸、出血、呼吸衰竭）、生活質量以及患者滿意度等。同時記錄診斷準確性、重復活檢率、基因檢測組織量以及診斷分型等。其他氣管鏡技術如熒光鏡、氣管內超聲可聯合輔助診斷。 討論：該研究從2015年4月開始，直至2016年2月，已在23個臨床中心入組500例病例，目前研究仍在進行中。NAVIGATE是目前關于ENB最大的前瞻性多中心臨床研究，將可提供真實世界的操作數據及臨床資料。,Folch EE

11、, et al. BMC Pulm Med. 2016. 16(1): 60.,ENB和EBUS聯合應用,前瞻、隨機、多中心試驗納入了120例之前CT掃描顯示周邊肺部病灶或肺部病變患者 隨機分為三組：單獨應用EBUS、單獨應用ENB、聯合應用EBUS及ENB組 單獨應用EBUS診斷率為69%，ENB為59%，但二者結合后診斷率提高至88%，且與病灶大小無關，這是極為顯著的改善。 EBUS使病變直接可視化，但是缺乏導航系統(tǒng)。而另一方面，ENB具備高度專業(yè)化的實時導航系統(tǒng)，但缺乏手段直接可視病變。,Eberhardt R，et al. Chest 2007;131 (6):1800-1805,呼吸

12、對ENB定位活檢的影響,THE EFFECT OF RESPIRATORY MOTION ON PULMONARY NODULE LOCATION DURING ELECTROMAGNETIC NAVIGATION RONCHOSCOPY Alexander Chen, MD1; Nicholas Pastis, MD2; Brian Furukawa, MD2;,方法：單中心回顧性分析研究。尖端可彎曲導管在電磁導航引導下插入肺部病灶內，于導管的輔助下進行針吸活檢、刷檢、活檢、支氣管肺泡灌洗等。,Mukherjee S, et al. J Bronchology Interv Pulmonol

13、. 2016 .,Mukherjee S, et al. J Bronchology Interv Pulmonol. 2016 .,結果：連續(xù)入選31例患者，病灶平均大小1.8cm，71%（22/31）診斷為惡性病變，1例診斷不明確，需要再次針吸活檢，其余8例非惡性病例經過1年隨訪，病灶無進展。2例（6.5%）出現氣胸，其中1例需要放置胸管。 結論：在電磁導航引導下，可彎曲導管輔助可提高肺外周病灶的診斷率，且優(yōu)于直型的引導鞘管。,方法：回顧分析電磁導航引導下經皮肺活檢診斷肺部結節(jié)的安全性、可行性及診斷陽性率。所有患者均行EBUS、NB、 ETTNA ，統(tǒng)計氣胸、出血的發(fā)生率。,Yarmus

14、LB, et al. J Thorac Dis. 2016. 8(1): 186-94.,ENB引導經胸壁肺穿刺活檢,NB+ ETTNA,Yarmus LB, et al. J Thorac Dis. 2016. 8(1): 186-94.,Yarmus LB, et al. J Thorac Dis. 2016. 8(1): 186-94.,結果：納入24個病例。在23個病人中行ETTNA 。術中術后均無出現大出血，5例患者發(fā)生氣胸，其中2例需要置管 治療。 ETTNA 診斷陽性率為 83%， ETTNA+NB聯合診斷陽性率為87% (P=0.0016) ， EBUS+NB+ETTNA 聯合

15、診斷肺部結節(jié)陽性率為92% (P=0.0001). 結論：證實電磁導航引導下經皮肺活檢診斷肺部結節(jié)的安全、可行的。,Yarmus LB, et al. J Thorac Dis. 2016. 8(1): 186-94.,結論：電磁導航引導下有助于遠端支氣管異物的定位與取出。,Karpman C, et al. J Bronchology Interv Pulmonol. 2014. 21(2): 170-2.,經ENB引導放置染色標記物,72歲，女性 體檢發(fā)現左上肺磨玻璃樣陰影。,32,經ENB引導放置染色標記物,手術病理診斷：早期肺腺癌。,33,方法：回顧分析2011年至2014年71例小于

16、1cm肺部結節(jié)或小于2cm肺部結節(jié)且距離胸膜大于1cm病例。通過電磁導航引導下美藍染色標記病灶部位，后行胸腔鏡下肺楔行切除術。,Marino KA, et al. Ann Thorac Surg. 2016. 102(2): 454-7.,美藍定位,Marino KA, et al. Ann Thorac Surg. 2016. 102(2): 454-7.,美藍漏出胸腔， 不能定位。 通過觸及病灶活檢,Marino KA, et al. Ann Thorac Surg. 2016. 102(2): 454-7.,結果：70例患者經電磁導航引導下美藍定位后行胸腔鏡下肺楔行切除術。68例單發(fā)結節(jié)

17、，2例多發(fā)結節(jié)。 肺部結節(jié)平均大小為8mm，距離胸膜平均距離為6mm，無轉胸腔開胸手術。70例患者通過美藍成功定位，2例患者通過觸診定位。定位成功率為97.2% （ 70 /72 ）。術中無出現相關操作并發(fā)癥，術后并發(fā)癥發(fā)生率低。 結論： 胸腔鏡肺楔行切除術前電磁導航引導對肺部小結節(jié)進行定位是安全有效的。,Marino KA, et al. Ann Thorac Surg. 2016. 102(2): 454-7.,經ENB引導放置基準標記（Fiducial Marker）,Kupelian等在進一步研究中在立體定位放療中應用ENB引導放置基準標記，以該新方法與傳統(tǒng)方法經CT定位或X線定位進行

18、比較：通過CT及X線定位的氣胸達53%，而經ENB定位的患者中無出現氣胸等并發(fā)癥。,1. Kupelian PA , Forbes A , Willoughby TR , et al . Implantation and stability of metallic fi ducials within pulmonary lesions . Int J Radiat Oncol Biol Phys . 2007 ; 69 ( 3 ): 777 - 785 .,ENB引導經支氣管射頻消融治療（Radiofrequency-Induced Tissue Ablation，RFA）治療周圍型肺癌,Tsushima等在進一步人體應用RFA可行性和安全性的研究中報道，應用ENB引導經支氣管鏡在腫瘤中置入冷卻消融探針，輸出功率為20W，每例患者重復3次RFA治療，最大治療范圍達1012mm，消融部位病理組織學提示肺泡結構破壞并凝固性壞死，未出現明顯并發(fā)癥。,1. Tsushima K, Koizumi T, Tanabe T, Nakagawa R, Yoshikawa S, Yasuo M, Kubo K: Bronchoscopy-guided radiofrequency ablation as a potential novel thera