电磁导航支气管镜技术在介入肺脏病的应用-2

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1、电磁导航支气管镜技术在电磁导航支气管镜技术在介入肺脏病诊疗中的应用介入肺脏病诊疗中的应用陈陈 愉愉 广州医科大学第一附属医院广州医科大学第一附属医院广州呼吸疾病研究所广州呼吸疾病研究所呼吸疾病国家重点实验室呼吸疾病国家重点实验室支气管镜与介入肺脏病中心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导航支气管镜技术l实时导航支气管镜 电磁导航技术（EMN）l虚拟导航支气管镜 Lung Point Direct Path .电磁导航支气管镜电磁导航支气管镜 ENB ENB electromagnetic navigation bronchoscopyelectromagnetic n

2、avigation bronchoscopyl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 发展历史发展历史l1998 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。l2003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。l2006 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

3、 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.Electroma

4、gnetic navigation diagnostic bronchoscopy:a prospective study.Am J Respir Crit Care Med.2006;174(9):982 989.工作原理工作原理Location SensorElectromagnetic Location BoardLocation board underneath mattress generates Electromagnetic FieldMiniaturized sensor delivers accurate information x,y,z,roll,pitch,yaw 16

5、6 times/secondl操作时患者置身于一个弱电磁场中操作步骤操作步骤DICOM CD 计计划制定划制定:程序准备及程序准备及 病人解剖结构分析病人解剖结构分析 导导航航:Tx Scope(2.8mm)Bx/TxCT 扫扫描描:16技术概况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按照屏幕

6、指示操纵方向即可引导你到达病灶 病例病例 右上肺尖右上肺尖病例病例 左上肺尖左上肺尖左上肺尖结节左上肺尖结节 21 x 23 x 16mm 经经ENB定位的组织活检术定位的组织活检术l2005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TBLBl2006 年Gildea等首次应用ENB定位行肺部病灶和纵膈淋巴结TBNAl2010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 pe

7、ripheral 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 f

8、orceps 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临床诊断价值的初步研究Annals of Thoracic Medicine-Vol 8,Issue 1,January-March 2013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

9、，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

10、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和和EBUS联合应用联合应用l前瞻、随机、

11、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l随机分为三组：单独应用EBUS、单独应用ENB、联合应用EBUS及ENB组 l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。lEBUS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。Eberhardt R，et al.Chest 2007;131(6):1800-1805呼吸对呼吸对ENB定位活检的影响定位活检的影响THE EFFECT OF RESPIRATORY MOTION ON PULMO

12、NARY 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：

13、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引导经胸壁肺穿刺活检NB+ETTNA Yarm

14、us 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(

15、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.经经ENB引导放置染色标记物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经经ENB引导放置染色标记物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 Su

16、rg.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

17、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.经经ENB引导放置基准标记引导放置基准标记（Fiducial Marker）lKupelian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 metall

18、ic 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（引导经支气管射频消融治疗（Radiofrequency-Induced Tissue Ablation，RFA）治疗周围型肺癌）治疗周围型肺癌lTsushima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1012mm，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

19、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;29:11931200.Clinical Experience-SafetySimilar to standard bronchoscopylPneumothorax rate of 2.3%1Used in Multiple Centersl 13,

20、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虚拟支气管镜系统-Direct Path 外径分别为4.0、2.8mm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

21、+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虚拟导航支气管镜联合EBUS经支气管导航技术的比较经支气管导航技术的比较电磁导航支气管镜电磁导航支气管镜虚拟导航支气管镜虚拟导航支气管镜导航操作导航操作实时实时非实时非实时耗材耗材需要需要不需要不需要成本成本高高低低阳性率阳性率+要求要求CT精细程度精细程度+特殊培训特殊培训需要需要基本不需要基本不需要学习曲线学习曲线5 cases15 cases化疗药物局部注射放射性粒子植入局部消融治疗31小结小结l导航支气管镜 是安全的lENB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l有助于手术计划的制定l既可以用作诊断也可用作治疗的工具 THANKS!