電磁導(dǎo)航支氣管鏡聯(lián)合徑向探頭支氣管內(nèi)超聲在肺周?chē)筒≡钤\斷中的應(yīng)用

黃海濤 陳少慕 潘良斌 陳科 姚飛榮 馬海濤

近年來(lái)，隨著高分辨計(jì)算機(jī)斷層掃描（computed tomography, CT）的廣泛應(yīng)用和健康體檢的普遍開(kāi)展，大量的肺部病變被發(fā)現(xiàn)，其中大部分為周?chē)筒≡?，?duì)臨床診斷治療提出了新的挑戰(zhàn)。以往，經(jīng)皮肺穿刺是肺周?chē)筒∽冏畛Ｓ玫姆椒?，診斷準(zhǔn)確率可達(dá)到90.00%[1]，但氣胸發(fā)生率也高達(dá)25.00%[2]；而且經(jīng)皮肺穿刺技術(shù)對(duì)于靠近中央氣道及肺門(mén)大血管的病灶穿刺風(fēng)險(xiǎn)較大，臨床應(yīng)用局限性較大。電磁導(dǎo)航支氣管鏡（electromagnetic navigation bronchoscope, ENB）結(jié)合了現(xiàn)代電磁導(dǎo)航、虛擬支氣管鏡和三維CT成像技術(shù)，可以深入到達(dá)12級(jí)-14級(jí)支氣管，實(shí)現(xiàn)肺部病灶的實(shí)時(shí)導(dǎo)航和精確定位。對(duì)于肺部周?chē)筒≡畹脑\斷，電磁導(dǎo)航支氣管鏡與經(jīng)皮肺穿刺的診斷率接近，但氣胸等并發(fā)癥的發(fā)生率更低[2]。

蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院胸外科于2016年首次在江蘇省將ENB技術(shù)應(yīng)用于臨床，并聯(lián)合徑向探頭支氣管內(nèi)超聲（radial probe bronchoscopy ultrasound, R-EBUS）診斷肺周?chē)筒∽?。本研究通過(guò)對(duì)30例肺外周型病灶的導(dǎo)航操作總結(jié)了ENB聯(lián)合R-EBUS技術(shù)的操作的經(jīng)驗(yàn)體會(huì)，希望為該技術(shù)的推廣和拓展應(yīng)用提供參考。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 選取2016年9月-2017年11月蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院胸外科行ENB檢查術(shù)的患者18例，合計(jì)外周性肺病灶30處。其中男性12例，女性6例，年齡52歲-82歲，中位年齡68歲。病灶位置分布如下：右上肺尖段1例，右上肺后段6例，右上肺前段5例；右下肺前基底段2 例，右下肺內(nèi)基底段1例，右下肺后基底段1例，右下肺外基底段1例；左上肺前段4例，左上肺后段1例；左下肺背段1例，左下肺后基底段3例，左下肺外基底段4例。所有入組患者均通過(guò)高分辨率胸部CT確認(rèn)存在肺周?chē)筒∽?，在完善術(shù)前檢查后，確認(rèn)無(wú)相關(guān)禁忌癥后進(jìn)行ENB檢查。納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡≥18歲；心肺功能可以耐受檢查；胸部CT明確診斷肺部結(jié)節(jié)且需行肺組織活檢；預(yù)計(jì)經(jīng)普通支氣管鏡無(wú)法到達(dá)的病灶；無(wú)明顯麻醉禁忌癥。排除標(biāo)準(zhǔn)：年齡＜18歲；心肺功能不全無(wú)法耐受檢查者；凝血功能障礙者；不能耐受麻醉者。該研究通過(guò)蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，且所有入組患者得到告知，并簽署知情同意書(shū)。

1.2 研究方法

1.2.1 ENB 電磁導(dǎo)航系統(tǒng)（美國(guó)Super Dimension公司）由5個(gè)部分組成：①一臺(tái)安裝inReach專(zhuān)用導(dǎo)航軟件的電腦，用于在術(shù)前導(dǎo)入高分辨CT數(shù)據(jù)進(jìn)行導(dǎo)航路徑規(guī)劃并導(dǎo)出到U盤(pán)。②一塊可以發(fā)射電磁信號(hào)的電磁定位板，術(shù)中置于患者背部的手術(shù)床上，與放置在患者胸部的三枚磁極一起構(gòu)成電磁場(chǎng)，覆蓋患者胸部區(qū)域，提供電磁信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)定位導(dǎo)航。③一根外徑1.9 mm的定位導(dǎo)向管，導(dǎo)管前端連接有電磁傳感器，能接受電磁信號(hào)，并可以通過(guò)控制手柄向360°的8個(gè)方向彎曲，深入到達(dá)肺內(nèi)病灶。④一根內(nèi)徑2.0 mm的擴(kuò)展工作通道，進(jìn)行導(dǎo)航操作時(shí)定位導(dǎo)管插入擴(kuò)展工作通道中，與其通過(guò)旋鈕連接并一起進(jìn)入纖維支氣管鏡的鉗道，導(dǎo)航到達(dá)病灶后可解除連接并退出定位導(dǎo)向管，將擴(kuò)展工作通道置于病灶部位，然后通過(guò)擴(kuò)展工作通道置入R-EBUS檢查病灶，并使用各種細(xì)胞刷、穿刺針和活檢鉗等工具對(duì)病灶進(jìn)行組織活檢。⑤一臺(tái)電磁導(dǎo)航主機(jī)，連接電磁定位板、定位導(dǎo)管、電子支氣管鏡主機(jī)等設(shè)備，通過(guò)U盤(pán)導(dǎo)入術(shù)前制定的導(dǎo)航路徑規(guī)劃，將患者的虛擬支氣管樹(shù)以及導(dǎo)航路徑疊加顯示在觸摸屏上，指導(dǎo)術(shù)者實(shí)施注冊(cè)以及導(dǎo)航操作。

1.2.2 R-EBUS 采用日本奧林巴斯公司產(chǎn)品，R-EBUS型號(hào)：UM-S20-17S，支氣管鏡主機(jī)型號(hào)：CV-190，支氣管鏡型號(hào)：1T180，通過(guò)支氣管鏡鉗道攜帶導(dǎo)航定位導(dǎo)向管和擴(kuò)展工作通道進(jìn)入支氣管。

1.3 術(shù)前準(zhǔn)備 手術(shù)開(kāi)始前將電磁定位板平放于手術(shù)床上，患者取去枕仰臥位，胸部置于電磁定位板上方的區(qū)域；胸骨角、雙側(cè)腋中線(xiàn)第八肋間放置3個(gè)磁極，形成等腰三角形，可根據(jù)患者體型適當(dāng)調(diào)整磁極的位置，確保患者胸部和三個(gè)磁極完全置于電磁場(chǎng)中。靜脈誘導(dǎo)全身麻醉，喉罩或氣管插管通氣。

1.4 具體操作步驟 ①CT掃描：患者進(jìn)行高分辨率胸部CT掃描（SIEMENS 64排CT，層厚1 mm，間距0.8 mm），導(dǎo)出DICOM格式的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入帶有inReach軟件的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)，對(duì)肺部及支氣管影像進(jìn)行三維重建和導(dǎo)航規(guī)劃路徑。②注冊(cè)：是指在影像學(xué)重建虛擬支氣管樹(shù)中設(shè)定6個(gè)定位點(diǎn)，在實(shí)際導(dǎo)航過(guò)程中將根據(jù)這些定位點(diǎn)把纖維支氣管鏡的圖像與虛擬支氣管樹(shù)進(jìn)行匹配。③在CT圖像上標(biāo)定病灶位置和大小，計(jì)算機(jī)根據(jù)病灶位置進(jìn)行自動(dòng)路徑規(guī)劃，操作者可對(duì)自動(dòng)規(guī)劃的路徑進(jìn)行人工校正和修改。④患者仰臥位全麻，喉罩或氣管插管通氣，胸部置于電磁定位板上方的區(qū)域，在患者前胸在胸骨柄、兩側(cè)腋中線(xiàn)第8肋間，貼上3個(gè)磁極，呈等腰三角形布局。⑤導(dǎo)航操作時(shí)先用纖維支氣管鏡行雙側(cè)支氣管常規(guī)檢查，然后將定位導(dǎo)向管連接連接擴(kuò)展工作通道中插入支氣管鏡鉗道，讓導(dǎo)管前段感應(yīng)器露出氣管鏡前端，隨氣管鏡到達(dá)各個(gè)注冊(cè)點(diǎn)完成注冊(cè)，隨即纖維支氣管鏡的圖像與虛擬支氣管樹(shù)圖像完成匹配。⑥注冊(cè)完成后，將支氣管鏡置于病灶所在亞段支氣管開(kāi)口，在實(shí)時(shí)導(dǎo)航下通過(guò)操作手柄控制導(dǎo)向管連同擴(kuò)展工作通道進(jìn)入病灶部位。固定擴(kuò)展工作通道，將導(dǎo)向管退出，使用R-EBUS確認(rèn)病灶，見(jiàn)到支氣管周?chē)惓；芈暱纱_認(rèn)導(dǎo)航成功。⑦退出超聲探頭，使用穿刺針、活檢鉗、刷檢鉗通過(guò)擴(kuò)展工作通道進(jìn)行組織樣本的活檢，必要時(shí)可使用X光監(jiān)視，活檢完成后再次使用R-EBUS確認(rèn)病灶位置。⑧檢查氣管腔內(nèi)有無(wú)活動(dòng)性出血，必要時(shí)冰腎上腺素溶液止血處理，全部操作完成后退出擴(kuò)展工作通道及纖維支氣管鏡。

1.5 病理學(xué)檢查 刷檢標(biāo)本制作涂片，風(fēng)干后置于無(wú)水酒精中固定，送病理科行脫落細(xì)胞學(xué)檢查，送檢驗(yàn)科行找抗酸桿菌檢查；支氣管灌洗液送病理科行液基細(xì)胞學(xué)檢查；活檢鉗夾取組織標(biāo)本經(jīng)福爾馬林液固定、石蠟包埋切片、蘇本精-伊紅（HE）染色后再進(jìn)行病理組織學(xué)檢查，必要時(shí)加行免疫組化檢查。

1.6 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 19.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)數(shù)資料采用率（%）表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)；計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（Mean±SD）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 電磁導(dǎo)航時(shí)間及成功率 所有30例病灶均完成導(dǎo)航定位，導(dǎo)航成功率為100%（30/30），每處病灶導(dǎo)航時(shí)間為（25.90±11.29）min；18例患者的手術(shù)時(shí)間為（95.61±28.74）min。4例患者的7處病灶在導(dǎo)航到達(dá)病灶后經(jīng)R-EBUS確認(rèn)病灶，再經(jīng)C臂機(jī)監(jiān)視下進(jìn)行活檢；其余14例患者23處病灶在R-EBUS確認(rèn)病灶后直接進(jìn)行活檢。

2.2 病灶診斷率 30處周?chē)筒≡?，每處病灶分別采用細(xì)針穿刺抽吸、細(xì)胞刷和活檢鉗取材各4次。陽(yáng)性診斷率為90%（27/30），其中診斷腫瘤20例，炎癥6例，結(jié)核1例；陰性診斷率為10%（3/30），診斷為正常肺泡上皮2例，另有1例病灶緊鄰血管未行活檢。

2.3 并發(fā)癥 術(shù)中出現(xiàn)氣胸1例，在術(shù)中正壓通氣條件下氣胸進(jìn)展較快，出現(xiàn)血氧飽和度下降，即刻行胸腔閉式引流術(shù)，術(shù)后1天漏氣停止后拔管；術(shù)中發(fā)生二氧化碳潴留［呼氣末二氧化碳分壓（endtidal carbon dioxide partial pressure,PET-CO2）＞70 mmHg］2例，暫停操作并退出支氣管鏡，加強(qiáng)機(jī)械通氣，待PET-CO2＜45 mmHg后完成檢查；未出現(xiàn)出血、感染、誤吸等并發(fā)癥。

3 討論

ENB技術(shù)起源于以色列，于2005年首次在美國(guó)應(yīng)用于臨床[3]，十余年的臨床應(yīng)用證實(shí)該技術(shù)是一種安全、可靠、微創(chuàng)、有效的支氣管內(nèi)介入診療技術(shù)。目前，ENB技術(shù)臨床應(yīng)用范圍包括：①應(yīng)用于肺部周?chē)鸵呻y病灶（如腫瘤、結(jié)核、間質(zhì)性肺病等）的診斷；②應(yīng)用于縱隔及氣管旁淋巴結(jié)腫大（如腫瘤轉(zhuǎn)移淋巴結(jié)、淋巴結(jié)結(jié)核、結(jié)節(jié)病等）的診斷；③擴(kuò)展應(yīng)用于肺周?chē)筒≡畹慕槿胫委煟ㄈ缒[瘤消融治療、腫瘤冷凍治療等）；④應(yīng)用于胸腔鏡微創(chuàng)手術(shù)中的病灶定位[4]。

雖然ENB技術(shù)是基于患者支氣管樹(shù)空間結(jié)構(gòu)的實(shí)時(shí)導(dǎo)航，但是該技術(shù)對(duì)于病灶和導(dǎo)航感應(yīng)器的空間定位仍然不可避免的存在誤差，而R-EBUS可以實(shí)時(shí)可視化的進(jìn)行病灶探測(cè)和定位。ENB聯(lián)合R-EBUS可以完成大部分病例導(dǎo)航操作，縮短導(dǎo)航時(shí)間，減少了C臂機(jī)X線(xiàn)的暴露，可以提高肺周?chē)筒≡畹脑\斷率[5-7]。在本組病例中，所有30處病灶均采用ENB聯(lián)合R-EBUS進(jìn)行定位，除1例病灶位于肺血管附近分期活檢外，其余病灶均順利完成導(dǎo)航和活檢診斷，4例患者的7處病灶聯(lián)合使用C臂機(jī)監(jiān)視活檢，其余14例患者23處病灶未使用C臂機(jī)監(jiān)視。其中發(fā)生氣胸1例，未使用C臂機(jī)監(jiān)視，考慮病灶位于肺邊緣，活檢工具穿透胸膜導(dǎo)致氣胸，如在C臂機(jī)監(jiān)視下則可清晰觀(guān)察活檢工具的位置，可能能夠避免氣胸的發(fā)生；因此對(duì)于緊鄰胸膜的周?chē)筒∽?，C臂機(jī)監(jiān)視下活檢更為安全。

ENB技術(shù)具備獨(dú)特的安全、準(zhǔn)確、微創(chuàng)的特點(diǎn)[8-10]，并可引導(dǎo)外科手術(shù)切除病灶[11,12]。在臨床上，對(duì)于雙肺多發(fā)性病灶、經(jīng)皮肺穿刺無(wú)法到達(dá)或風(fēng)險(xiǎn)過(guò)大的部位、嚴(yán)重的肺大泡及肺氣腫無(wú)法進(jìn)行肺穿刺的患者，ENB診斷技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)。但是ENB仍然是一項(xiàng)支氣管內(nèi)的介入診療技術(shù)，其在肺內(nèi)的到達(dá)范圍依賴(lài)支氣管樹(shù)的分布，部分支氣管分布稀疏的肺外周區(qū)域依然是ENB的"盲區(qū)"，新一代的"CROSS-COUNTRY"技術(shù)[13]可穿過(guò)支氣管壁從而實(shí)現(xiàn)真正的全肺到達(dá)，將進(jìn)一步拓展ENB技術(shù)的臨床應(yīng)用。

ENB檢查術(shù)一般在全麻氣管插管或者喉罩通氣狀態(tài)下進(jìn)行，本組病例中14例采用氣管插管，4例采用喉罩通氣，均順利完成檢查，未發(fā)生麻醉相關(guān)并發(fā)癥。喉罩通氣操作簡(jiǎn)單，損傷較小，且對(duì)支氣管鏡在氣道內(nèi)的活動(dòng)限制更小，更適合進(jìn)行ENB檢查術(shù)；但是在檢查操作時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)可能發(fā)生管道移位和漏氣，需要麻醉醫(yī)師的嚴(yán)密觀(guān)察和及時(shí)調(diào)整。氣管插管固定牢固，不容易移位，建議根據(jù)患者氣道條件盡量選擇直徑較粗的導(dǎo)管；因?yàn)镋NB檢查術(shù)耗時(shí)較長(zhǎng)，支氣管鏡對(duì)氣管導(dǎo)管的阻塞作用比較明顯，氣管導(dǎo)管內(nèi)徑較細(xì)可能導(dǎo)致術(shù)中通氣不足和二氧化碳潴留。本組病例中出現(xiàn)2例因PET-CO2升高達(dá)70 mmHg而中斷檢查，加強(qiáng)通氣等待PET-CO2降至45 mmHg后恢復(fù)操作并順利完成檢查。術(shù)中ENB檢查術(shù)也可以在氣道局麻下進(jìn)行[14]，但患者的咳嗽反射和呼吸運(yùn)動(dòng)將不可避免地干擾導(dǎo)航操作、延長(zhǎng)導(dǎo)航時(shí)間并影響導(dǎo)航的成功率，這一問(wèn)題在臨近膈肌的下肺病灶尤為突出，因此局麻下ENB技術(shù)的利弊還有待于進(jìn)一步的臨床評(píng)估和研究。

ENB技術(shù)的安全性和有效性已得到大量研究的證實(shí)[15,16]，聯(lián)合使用R-EBUS進(jìn)一步提高了肺部病灶的診斷成功率，ENB技術(shù)聯(lián)合微波消融技術(shù)治療肺部腫瘤也已經(jīng)進(jìn)入臨床研究階段；但ENB購(gòu)置成本和高昂耗材價(jià)格一定程度上限制了其臨床應(yīng)用。相信，隨著ENB技術(shù)的不斷普及，其使用成本也將會(huì)逐步降低，更多的患者將有機(jī)會(huì)接受ENB的診斷和治療；伴隨著"CROSS-COUNTRY"等新一代導(dǎo)航技術(shù)和活檢工具的升級(jí)應(yīng)用，ENB技術(shù)的應(yīng)用范圍也會(huì)得到進(jìn)一步拓展，ENB將會(huì)成為肺周?chē)筒≡钤\斷治療中的關(guān)鍵性技術(shù)。