陈愉教授-电磁导航支气管镜技术在介入肺脏病的应用-2016上海

电 磁 导 航 支 气 管 镜 技 术 在介 入 肺 脏 病 诊 疗 中 的 应 用 陈 愉 广 州 医 科 大 学 第 一 附 属 医 院广 州 呼 吸 疾 病 研 究 所呼 吸 疾 病 国 家 重 点 实 验 室支 气 管 镜 与 介 入 肺 脏 病 中 心 肺 外 周 病 灶 的 导 航 技 术 导 航 支 气 管 镜 技 术实 时 导 航 支 气 管 镜 电 磁 导 航 技 术 （ EMN）虚 拟 导 航 支 气 管 镜 Lung Point Direct Path . 电 磁 导 航 支 气 管 镜 ENB electromagnetic navigation bronchoscopy 是 一 种 以 电 磁 定 位 技 术 为基 础 ， 结 合 计 算 机 仿 真 支气 管 镜 与 高 分 辨 螺 旋 CT特点 ， 经 支 气 管 镜 进 行 诊 断的 技 术 发 展 历 史 1998 年 美 国 Solomon 等 首 次 报 道 应 用 电 磁 导 航 支 气 管 镜进 行 动 物 实 验 ， 确 定 实 时 支 气 管 定 位 技 术 的 可 行 性 。 2003年 德 国 Schwarz等 通 过 动 物 实 验 首 次 全 面 介 绍 了 电 磁导 航 支 气 管 镜 ， 确 定 实 时 电 磁 导 航 支 气 管 镜 技 术 的 准 确 性、 实 用 性 和 安 全 性 。 2006 年 Gildea 等 进 行 一 项 前 瞻 性 的 、 单 中 心 的 初 步 研 究结 果 证 实 电 磁 导 航 支 气 管 镜 试 用 于 肺 部 周 围 病 灶 和 纵 隔 淋巴 结 病 变 与 传 统 支 气 管 镜 器 械 相 比 具 有 较 高 的 准 确 率 和 安全 性 。 1. Solomon SB, et al. Real-time bronchoscope tip localization enables three-dimensional CT image guidance for transbronchial needle aspiration in swine. Chest 1998; 114(5): 1405-14102. Schwarz Y, et al. Electromagnetic navigation during flexible bronchoscopy. Respiration. 2003 Sep-Oct;70(5):516-22.3. Gildea TR ,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 BoardLocation board underneath mattress generates Electromagnetic FieldMiniaturized sensor delivers accurate information x, y, z, roll, pitch, yaw 1 6 6 times/second 操 作 时 患 者 置 身 于 一 个 弱 电 磁 场 中 操 作 步 骤DICOM CD 计 划 制 定 : 程 序 准 备 及 病 人 解 剖 结 构 分 析 导 航 : Tx Scope (2.8mm) Bx/TxCT 扫 描 : 16 技 术 概 况 将 定 位 引 导 丝 （ LG)以 及 引 导 管（ EWC)插 入 支 气 管 镜 内 到 达 目 标 后 ， 将 EWC固 定 将 LG退 出 来 将 活 检 工 具 通 过 EWC导 入 病 灶 LG ： locatable guide定 位 引 导 丝EWC： extented working channe引 导 管 可 控 导 航 导 管 (定 位 引 导 丝 LG) 引 导 管 (EWC)工 具引 导 管 (EWC) 导 航 按 照 屏 幕 指 示 操 纵 方 向 即 可 引 导 你 到 达 病 灶 病 例 右 上 肺 尖 病 例 左 上 肺 尖左 上 肺 尖 结 节 21 x 23 x 16mm 经 ENB定 位 的 组 织 活 检 术 2005年 Becker等 首 次 报 道 了 在 人 体 身 上 应 用 ENB的 研 究， 应 用 ENB定 位 行 TBLB 2006 年 Gildea等 首 次 应 用 ENB定 位 行 肺 部 病 灶 和 纵 膈 淋巴 结 TBNA 2010年 Eberhardt R等 比 较 了 ENB引 导 下 TBNA与 TBBx对孤 立 性 肺 外 周 小 病 灶 的 诊 断 价 值 。 TBNA具 有 更 高 的 阳 性准 确 率 （ 36/40 vs 22/40） 。 1. Becker HD ,et al . Bronchoscopic 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, ,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临 床 诊 断 价 值 的 初 步 研 究 Annals of Thoracic Medicine - Vol 8 , Issue 1 , January-March 2 0 1 3 方法：回顾分析近2年40例行电磁导航引导对肺外周病灶针吸活检并联合其他技术的诊断结果。结果：40例患者共对50个肺外周病灶活检，平均大小2.6cm，其中17例恶性，1例非典型病变，31例良性病变，1例未诊断明确。对2cm病灶诊断率87%，大于2cm诊断率100%。联合PET-CT与电磁导航引导下活检和针吸活检，诊断率分别为61%和95%。ROSE与电磁导航引导下针吸活检和诊断敏感性为85%和89.4%，特异性96.5%和100%。结论：电磁导航引导下对肺外周病灶针吸活检的总诊断率为94%，联合ROSE可有助诊断。 Loo FL, et al. Cancer Cytopathol. 2014. 122(3): 191-9. 方法与设计：NAVIGATE研究是一项前瞻性、多中心、全球性、队列研究。计划在美国、欧洲、亚洲75个临床中心连续入选2500例肺部病灶病例行ENB引导活检诊断。各患者在基线、术后1个月、12个月及24个月进行评估。研究终点包括操作相关并发症（如气胸、出血、呼吸衰竭）、生活质量以及患者满意度等。同时记录诊断准确性、重复活检率、基因检测组织量以及诊断分型等。其他气管镜技术如荧光镜、气管内超声可联合辅助诊断。讨论：该研究从2015年4月开始，直至2016年2月，已在23个临床中心入组500例病例，目前研究仍在进行中。NAVIGATE是目前关于ENB最大的前瞻性多中心临床研究，将可提供真实世界的操作数据及临床资料。 Folch EE, et al. BMC Pulm Med. 2016. 16(1): 60. ENB和 EBUS联 合 应 用 前 瞻 、 随 机 、 多 中 心 试 验 纳 入 了 120例 之 前 CT扫 描 显 示周 边 肺 部 病 灶 或 肺 部 病 变 患 者 随 机 分 为 三 组 ： 单 独 应 用 EBUS、 单 独 应 用 ENB、 联 合 应用 EBUS及 ENB组 单 独 应 用 EBUS诊 断 率 为 69%， ENB为 59%， 但 二 者 结 合 后诊 断 率 提 高 至 88%， 且 与 病 灶 大 小 无 关 ， 这 是 极 为 显 著的 改 善 。 EBUS使 病 变 直 接 可 视 化 ， 但 是 缺 乏 导 航 系 统 。 而 另 一 方面 ， ENB具 备 高 度 专 业 化 的 实 时 导 航 系 统 ， 但 缺 乏 手 段直 接 可 视 病 变 。 1.Eberhardt R， et al. Chest 2007;131 (6):1800-1805 呼 吸 对 ENB定 位 活 检 的 影 响THE EFFECT OF RESPIRATORY MOTION ON PULMONARY NODULE LOCATION DURING ELECTROMAGNETIC NAVIGATION RONCHOSCOPY Alexander Chen, MD1; Nicholas Pastis, MD2; Brian Furukawa, MD2; 方法：单中心回顾性分析研究。尖端可弯曲导管在电磁导航引导下插入肺部病灶内，于导管的辅助下进行针吸活检、刷检、活检、支气管肺泡灌洗等。 Mukherjee S, et al. J Bronchology Interv Pulmonol. 2016 . Mukherjee S, et al. J Bronchology Interv Pulmonol. 2016 . 结果：连续入选31例患者，病灶平均大小1.8cm，71%（22/31）诊断为恶性病变，1例诊断不明确，需要再次针吸活检，其余8例非恶性病例经过1年随访，病灶无进展。2例（6.5%）出现气胸，其中1例需要放置胸管。结论：在电磁导航引导下，可弯曲导管辅助可提高肺外周病灶的诊断率，且优于直型的引导鞘管。 方法：回顾分析电磁导航引导下经皮肺活检诊断肺部结节的安全性、可行性及诊断阳性率。所有患者均行EBUS、NB、 ETTNA ，统计气胸、出血的发生率。 Yarmus LB, et al. J Thorac Dis. 2016. 8(1): 186-94.ENB引 导 经 胸 壁 肺 穿 刺 活 检 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. 结果：纳入24个病例。在23个病人中行ETTNA 。术中术后均无出现大出血，5例患者发生气胸，其中2例需要置管 治疗。 ETTNA 诊断阳性率为 83%， ETTNA+NB联合诊断阳性率为87% (P=0.0016) ， EBUS+NB+ETTNA 联合诊断肺部结节阳性率为92% (P=0.0001).结论：证实电磁导航引导下经皮肺活检诊断肺部结节的安全、可行的。 Yarmus LB, et al. J Thorac Dis. 2016. 8(1): 186-94. 结论：电磁导航引导下有助于远端支气管异物的定位与取出。Karpman C, et al. J Bronchology Interv Pulmonol. 2014. 21(2): 170-2. 经 ENB引 导 放 置 染 色 标 记 物 72岁 ， 女 性体 检 发 现 左 上 肺磨 玻 璃 样 阴 影 。 32 经 ENB引 导 放 置 染 色 标 记 物 手 术 病 理 诊 断 ： 早 期 肺 腺 癌 。 33 方法：回顾分析2011年至2014年71例小于1cm肺部结节或小于2cm肺部结节且距离胸膜大于1cm病例。通过电磁导航引导下美蓝染色标记病灶部位，后行胸腔镜下肺楔行切除术。Marino KA, et al. Ann Thorac Surg. 2016. 102(2): 454-7. 美蓝定位Marino KA, et al. Ann Thorac Surg. 2016. 102(2): 454-7. 美蓝漏出胸腔，不能定位。通过触及病灶活检Marino KA, et al. Ann Thorac Surg. 2016. 102(2): 454-7. 结果：70例患者经电磁导航引导下美蓝定位后行胸腔镜下肺楔行切除术。68例单发结节，2例多发结节。 肺部结节平均大小为8mm，距离胸膜平均距离为6mm，无转胸腔开胸手术。70例患者通过美蓝成功定位，2例患者通过触诊定位。定位成功率为97.2% （ 70 /72 ）。术中无出现相关操作并发症，术后并发症发生率低。结论： 胸腔镜肺楔行切除术前电磁导航引导对肺部小结节进行定位是安全有效的。 Marino KA, et al. Ann Thorac Surg. 2016. 102(2): 454-7. 经 ENB引 导 放 置 基 准 标 记（ Fiducial Marker） Kupelian等 在 进 一 步 研 究 中 在 立 体 定 位 放 疗 中 应用 ENB引 导 放 置 基 准 标 记 ， 以 该 新 方 法 与 传 统 方法 经 CT定 位 或 X线 定 位 进 行 比 较 ： 通 过 CT及 X线定 位 的 气 胸 达 53%， 而 经 ENB定 位 的 患 者 中 无 出现 气 胸 等 并 发 症 。 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 导 经 支 气 管 射 频 消 融 治 疗 （ Radiofrequency-Induced Tissue Ablation， RFA） 治 疗 周 围 型 肺 癌 Tsushima等 在 进 一 步 人 体 应 用 RFA可 行 性 和 安 全性 的 研 究 中 报 道 ， 应 用 ENB引 导 经 支 气 管 镜 在 肿瘤 中 置 入 冷 却 消 融 探 针 ， 输 出 功 率 为 20W， 每 例患 者 重 复 3次 RFA治 疗 ， 最 大 治 疗 范 围 达10 12mm， 消 融 部 位 病 理 组 织 学 提 示 肺 泡 结 构破 坏 并 凝 固 性 坏 死 ， 未 出 现 明 显 并 发 症 。 1. Tsushima K, Koizumi T, Tanabe T, Nakagawa R, Yoshikawa S, Yasuo M, Kubo K: Bronchoscopy-guided radiofrequency ablation as a potential novel therapeutic tool. Eur Respir J 2007; 29: 1193 1200. Clinical Experience- SafetySimilar to standard bronchoscopy Pneumothorax rate of 2.3% 1Used in Multiple Centers 13,000 patient cases worldwide 虚 拟 导 航 支 气 管 镜 技 术 -Lung point系 统Planning路 径 规 划系 统 Virtual Bronchoscopy Navigation System(VBN) 支 气 管 镜 导 航 系 统 FlexNeedle一 次 性 活 检 取芯 针 虚 拟 导 航 Planning 虚 拟 导 航 支 气 管 镜 引 导 肺 活 检 虚 拟 支 气 管 镜 系 统 -Direct Path 外径分别为4 .0、2 .8 mm的超细支气管镜Direct Path 导航支气管镜系统完成定位、测量、导航 虚 拟 导 航 支 气 管 镜 引 导 105例 肺 外 周 病 灶 ， 直 径 （ 18 7)mm,传 统 活 检 组 阳 性 率 47%（ 17/36） ， 导 航 +EBUS组 阳 性 率 72%（ 22/29）径 向 超 声 引 导 肺 活 检 可 提 高 诊 断 率 ， 与 导 航 联 合 可 减 少 操 作 时 间虚 拟 导 航 支 气 管 镜 联 合 EBUS 经 支 气 管 导 航 技 术 的 比 较电 磁 导 航 支 气 管 镜 虚 拟 导 航 支 气 管 镜导 航 操 作 实 时 非 实 时耗 材 需 要 不 需 要成 本 高 低阳 性 率 + +要 求 CT精 细 程 度 + +特 殊 培 训 需 要 基 本 不 需 要 学 习 曲 线 5 cases 15 cases 化 疗 药 物 局 部 注射放 射 性 粒 子植 入 局 部 消 融治 疗 31 小 结 导 航 支 气 管 镜 是 安 全 的 ENB联 合 EBUS-mini probe可 显 著 提 高 外 周肺 结 节 经 支 气 管 镜 活 检 阳 性 率 有 助 于 手 术 计 划 的 制 定 既 可 以 用 作 诊 断 也 可 用 作 治 疗 的 工 具 THANKS!