電磁導航支氣管鏡矢量定位法在肺小結(jié)節(jié)手術(shù)中的應(yīng)用

宋桂松 邱桐 玄云鵬 趙艷東 矯文捷

近年來，在人們?nèi)找嬖鲩L的健康需求和高分辨率多層電子計算機斷層掃描技術(shù)（high resolution computed tomography, CT）的廣泛應(yīng)用下，肺小結(jié)節(jié)（small pulmonary nodules, SPNs）的檢出也越來越多[1]。肺小結(jié)節(jié)是指影像學上表現(xiàn)為邊界清楚、直徑≤3 cm、周圍被含氣肺組織包繞的類圓形或不規(guī)則形的病灶，并且不伴有肺不張、肺門增大及胸腔積液等表現(xiàn)[2]。由于有一部分結(jié)節(jié)有惡性的可能，因此需要外科手術(shù)切除確診及治療的肺小結(jié)節(jié)也在增加[3]。對于電視胸腔鏡手術(shù)（video-assisted thoracoscopic surgery, VATS）來說，那些直徑＜1 cm或者胸膜下深度超過0.5 cm的病灶，尤其還有磨玻璃結(jié)節(jié)（ground glass nodules, GGO）難以通過手指觸摸定位[4,5]，在術(shù)前及術(shù)中對該類小結(jié)節(jié)進行準確定位從而做到精準切除至關(guān)重要。

在肺外周結(jié)節(jié)不同的定位方法中，CT引導下經(jīng)皮穿刺帶鉤金屬絲（hook wire）定位是一種較為廣泛應(yīng)用的定位方法，雖然該方法比較安全、有效，但穿刺定位后可出現(xiàn)氣胸、出血和疼痛等情況[6,7]，甚至hook wire發(fā)生移位甚至脫落也時有發(fā)生[8,9]。近年來，利用電磁導航支氣管鏡（electromagnetic navigation bronchoscopy, ENB）系統(tǒng)引導的肺小結(jié)節(jié)定位是一項新的安全、有效的微創(chuàng)定位技術(shù)[10,11]。ENB技術(shù)不僅并發(fā)癥的風險較低，而且相較于CT引導穿刺定位技術(shù)而言，后者需要患者在CT室和手術(shù)間中轉(zhuǎn)，而ENB技術(shù)可以實現(xiàn)在同一手術(shù)間、由同一手術(shù)團隊完成對病灶定位、切除[12]。

為了提高ENB引導的定位精度，我們應(yīng)用了一種不使用染料的新方法——矢量定位法（vectorial localization of peripheral pulmonary lesion guided by ENB）[13]，即把導航定位裝置（locatable guide, LG）的傳感器探頭作為定位標志，在胸腔鏡手術(shù)中保留LG作用于病灶的矢量位置來達到精準切除病灶的目的，具體操作過程如下文所述。本文通過對本中心于2017年10月-2018年10月經(jīng)過ENB矢量定位法對肺小結(jié)節(jié)進行術(shù)前定位的22例患者的臨床效果進行結(jié)果報告，以期分析該方法的臨床應(yīng)用價值，為ENB技術(shù)更好的發(fā)展提供幫助。

1 材料與方法

1.1 設(shè)備與材料 ①電磁導航支氣管鏡系統(tǒng)（美國Super Dimension公司），包含電磁定位板、導航定位裝置、延伸的工作通道（extended working channel, EWC）、計算機軟件及顯示器。②電視胸腔鏡系統(tǒng)（德國KARL STORZ公司）。

1.2 臨床資料 回顧性分析2017年10月-2018年10月于青島大學附屬醫(yī)院胸外科接受ENB矢量定位后進行VATS肺切除術(shù)的22例患者資料。其中男性8例，女性14例，平均年齡59.9歲（范圍36歲-80歲）。所有患者術(shù)前胸部CT提示只有1個肺小結(jié)節(jié)，且結(jié)節(jié)距離肺臟層胸膜均＜3.5 cm，可行胸腔鏡下肺楔形切除術(shù)。記錄內(nèi)容包括肺小結(jié)節(jié)的直徑、位置、距離臟層胸膜的距離、定位成功率、中轉(zhuǎn)開胸率、胸腔鏡下肺楔形切除時間、術(shù)中情況、術(shù)后并發(fā)癥等。

1.3 ENB矢量定位步驟和手術(shù)方法 ①將患者術(shù)前胸部CT三維圖像傳輸至ENB系統(tǒng)，建立相應(yīng)的虛擬支氣管樹，在模擬圖像中對可疑病灶的位置及大小進行標記。確認規(guī)劃路徑后，將患者置于仰臥位，于單腔氣管插管全身麻醉下，通過EWC置入LG完成注冊后撤出纖維支氣管鏡和LG；②將單腔氣管導管更換為雙腔支氣管導管，在便攜式纖維支氣管鏡和實時導航監(jiān)測下，按照規(guī)劃路徑將LG推進到計劃位置，此時記錄LG探頭與病灶之間的方向和距離，在確定兩者相對位置后，將LG固定在相應(yīng)支氣管入口處，撤出便攜式纖維支氣管鏡（圖1A）；③將患者置于健側(cè)臥位，此過程中注意保持LG位置固定，然后實行單肺通氣，采用胸腔鏡進行手術(shù)操作，由助手輕推LG，使臟層胸膜表面形成“帳篷”樣突起，使用電刀標記（圖1B）。移除LG后，由于術(shù)側(cè)肺塌陷以及LG對肺組織的剛性作用，術(shù)者能夠準確地進行病灶及周圍肺組織楔形切除術(shù)。移除標本，進行快速冰凍病理檢查，根據(jù)冰凍病理結(jié)果和患者情況，決定是否繼續(xù)進行腔鏡下解剖性肺切除術(shù)加系統(tǒng)性淋巴結(jié)清掃術(shù)。

2 結(jié)果

22例患者的22個孤立性結(jié)節(jié)（5 mm-20 mm）在ENB引導下矢量定位成功率100.0%，其中結(jié)節(jié)位于右肺上葉1例，右肺中葉2例，右肺下葉9例，左肺上葉3例，左肺下葉7例；結(jié)節(jié)大?。?1.0±3.6）mm；在影像學上表現(xiàn)為GGO 18例，實性結(jié)節(jié)2例，混合磨玻璃結(jié)節(jié)2例。病灶距離胸膜垂直距離平均（16.5±6.2）mm，VATS楔形切除成功率100.0%，無中轉(zhuǎn)開胸。無定位點LG發(fā)生移位（0.0%），無定位相關(guān)并發(fā)癥（0.0%）。ENB系統(tǒng)顯示屏LG與病灶距離為（14.5±10.1）mm，離體標本標記與病灶距離為（15.3±11.0）mm，矢量定位法操作時間（包括更換氣管插管時間）為（17.5±4.2）min。術(shù)后患者平均住院時間（3.8±1.2）d，無手術(shù)后死亡患者（0.0%）。所有患者術(shù)后石蠟切片病理結(jié)果：原位腺癌（adenocarcinoma in situ, AIS）（3例，13.6%），微浸潤性腺癌（microinvasive adenocarcinoma, MI A）（14例，63.7%），浸潤性腺癌（invasive adenocarcinoma, IA）（2例，9.1%），慢性炎癥（chronic inflammatory）（3例，13.6%）（表1）。

3 討論

對于一些直徑＜1 cm的結(jié)節(jié)和一些質(zhì)地與周圍正常肺組織難以區(qū)分的GGO而言，精確定位是胸外科臨床醫(yī)師面臨的重要問題，而胸腔鏡手術(shù)技術(shù)在一定程度上限制了手術(shù)醫(yī)師對病灶的直接觸摸，導致一些腔鏡手術(shù)不得不中轉(zhuǎn)開胸，更有極少數(shù)病例即使行開胸手術(shù)后在準確尋找病灶上也極為困難[14]。除了CT引導的穿刺針定位以外，ENB引導的肺結(jié)節(jié)染料定位法是近幾年較為常用的術(shù)前結(jié)節(jié)定位的方法之一[15,16]。ENB不僅可以到達常規(guī)纖維支氣管鏡無法到達的肺周圍性病變的位置，并且該技術(shù)無射線輻射、使用方便、無需使用造影劑、無需破壞胸膜，相比CT引導的穿刺定位有著較低的并發(fā)癥發(fā)生率[10,15]。但是，由于肺實質(zhì)的復雜結(jié)構(gòu)以及ENB染料定位后與外科手術(shù)之間的時間間隔，可能會出現(xiàn)染料向周圍肺組織擴散，導致染色區(qū)域變大從而影響準確定位[17,18]。為了更準確地對肺結(jié)節(jié)進行定位，聯(lián)合應(yīng)用CT引導的hook wire穿刺定位及ENB引導的亞甲蘭染色定位的技術(shù)也被報道。陳海泉等[19]曾報道聯(lián)合應(yīng)用亞甲蘭及hook wire對右肺上葉直徑0.6 cm的結(jié)節(jié)進行成功定位，但是該過程需要CT掃描來確認hook wire的位置，增加了患者和術(shù)者的射線輻射風險[20]。

表 1 臨床概況Tab 1 Clinical profiles

圖 1 手術(shù)圖片。A：經(jīng)雙腔支氣管導管插入導航定位裝置和便攜式支氣管鏡；B：由導航定位裝置的探頭在臟層胸膜上頂起的“帳篷”樣突起，使用電刀燒灼作為標記。Fig 1 Operation pictures. A: The locatable guide and portable bronchoscope were inserted through the double-lumen endobronchial tube； B: The protuberant tent-like visceral pleura propped by the locatable guide probe with cauterized by electrotome.

我們采用的矢量定位法通過以LG探頭為定位標志，而非使用染料或者定位鉤，在ENB系統(tǒng)的虛擬支氣管樹和三維CT視圖中到達病灶并計算兩者距離和相對位置，在肺臟層胸膜上形成“帳篷”樣的突起，避免了上述方法的不利。Marino等[17]利用亞甲蘭定位成功率達到了97.2%，而我們的定位成功率達到了100.0%，且22例病灶均獲得了完整的腔鏡下楔形切除，術(shù)中無中轉(zhuǎn)開胸，無其他術(shù)中并發(fā)癥，證實了該方法的有效性及安全性。同時，該過程沒有采用術(shù)中透視或者CT掃描，而是在電視胸腔鏡直視下完成對病灶的定位與標記，避免了患者和術(shù)者的額外射線輻射，簡化了相應(yīng)的手術(shù)流程。

雖然該方法有一定的優(yōu)勢，但同時也存在一定的不足。ENB系統(tǒng)在國內(nèi)仍是一項新技術(shù)，仍未在國內(nèi)廣大醫(yī)院廣泛應(yīng)用。另外，該技術(shù)對術(shù)者的解剖知識及操作水平的要求比較高，因此該方法需要術(shù)者經(jīng)過系統(tǒng)性的培訓和不斷的學習來積累一定的經(jīng)驗[21]。除此以外，患者的合理篩選對于定位操作也尤為重要，我們的經(jīng)驗提示該方法適用于外1/3的外周結(jié)節(jié)。通過我們對上述病例的實踐總結(jié)，有兩點關(guān)鍵的因素影響定位的精確度：首先是LG探頭的位置應(yīng)盡可能靠近臟層胸膜，使得“帳篷”更加顯而易見和穩(wěn)定；其次是將患者由平臥位轉(zhuǎn)至健側(cè)臥位時，要特別注意輕柔搬動以防止LG脫落。當然，X線透視或者便攜CT也是確定LG位置的方法，但隨之而來的額外輻射增加的風險不可忽視。

總之，我們的研究經(jīng)驗證明了ENB矢量定位法的安全性和準確性。該方法不僅能夠做到對肺外周結(jié)節(jié)精準定位，而且能減少特殊材料的使用；操作上對胸膜的創(chuàng)傷小，也避免了增加定位操作時間。雖然仍存在一定的局限性，但可以為肺小結(jié)節(jié)診斷性切除手術(shù)的術(shù)中準確定位提供一種選擇。胸外科醫(yī)師可以進一步研究該方法并應(yīng)用到臨床操作中。

Author contributions

Song GS, Qiu T and Jiao WJ conceived and designed the study. All the authors performed the experiments and analyzed the data. Qiu T, Xuan YP, Zhao YD and Jiao WJ provided critical inputs on design, analysis, and interpretation of the study. All the authors had access to the data. All authors read and approved the final manuscript as submitted.