使用电磁导航经胸壁穿刺针吸活检（E-TTNA）对肺结节进行取样

摘要

我们介绍了电磁导航引导下经胸针吸活检在人肺结节病理学评估中的创新应用。

摘要

肺结节评估在恶性肿瘤中等风险患者中具有临床挑战性。目前已有多种技术可用于获取结节组织以进行病理学诊断，这些技术可分为支气管镜和非支气管镜介入方法。电磁导航支气管镜检查已广泛用于外周肺结节的经支气管入路，但由于解剖结构的限制，诊断率仅为70%。电磁导航引导下经胸针吸活检是一种新型的非支气管镜方法，采用经皮电磁定位针头获取组织核心活检标本。电磁导航经胸针吸活检可作为支气管镜技术的补充，有望使操作者在一次操作中最大化诊断率。本文介绍一种针对肺部结节的新型整合诊断策略。我们建议在单次操作中联合使用支气管内超声引导下经支气管针吸活检（EBUS-TBNA）进行纵隔分期，以及径向EBUS、导航支气管镜和E-TTNA，以提高诊断率并减少为明确诊断所需进行的侵入性操作次数。本文详细描述了导航引导下经胸活检操作的具体实施步骤。尚需进一步的临床研究以评估该新型技术的临床应用价值。

引言

孤立性肺结节（SPN）是一种常见的临床情况，随着影像学胸部检查数量的增加以及肺癌筛查项目的实施，其检出率正在上升。根据定义，肺结节直径小于3 cm，且通常位于支气管镜可视段支气管以外。 大于3 cm的病灶则被视为肺部肿块。大多数肺结节的病因属于良性病变（如感染性、炎症性、血管性），少数比例由肺癌及其他恶性肿瘤引起。对孤立性肺结节的评估始于对危险因素、影像学特征、大小、生长速度、位置、手术风险等因素的综合分析。风险分层有助于选择最合适的个体化管理策略，从影像学随访观察到直接外科切除不等。诊断方法包括支气管镜技术：支气管肺泡灌洗（BAL）、细胞刷检、经支气管活检（TBBx）、经支气管针吸活检（TBNA）、径向探头支气管内超声（R-EBUS）、电磁导航（EMN）、超细支气管镜、虚拟支气管镜导航，以及非支气管镜方法：影像引导下经胸壁针吸活检和外科手术切除。

对于直径小于<3 cm的病灶，采用简单的常规支气管镜技术的诊断阳性率范围为14–50%。^1,2 肺癌仍是癌症死亡的首要原因，在美国每年新诊断的侵袭性癌症中占14%，占所有癌症死亡病例的28%。³ 预后及治疗方案取决于肿瘤分期。非小细胞肺癌（NSCLC）的分期采用TNM系统进行定义。其中N分期（淋巴结转移状态）的确定需要对纵隔和肺门淋巴结进行严格评估。

支气管内超声（EBUS）是一种微创的支气管镜技术，利用超声识别邻近气道的结构，从而引导经支气管针吸活检（TBNA）。在肺癌分期中，近期一项荟萃分析报告指出，EBUS-TBNA 的中位敏感性为 89%，范围从 46% 到 97%，中位阴性预测值（PV）为 91%⁴。径向 EBUS 是另一种可用于定位肺实质病变的支气管镜工具。该设备直径为 1.4 mm，顶端装有 20 MHz 的超声探头，可生成 360 度图像，穿透深度达 5 cm。近期报道的该技术数据显示，对于任意大小的结节，其识别肿瘤的敏感性为 73%（95% CI，0.70 - 0.76），而对于小于 2.5 cm 的病灶，敏感性为 71%（95% CI，0.66 - 0.75）⁵。

电磁导航支气管镜（ENB）是一种在患者周围建立磁场的技术，可确定磁场内传感器装置的空间位置。该信息被叠加于先前获取的计算机断层扫描（CT）图像上，从而显示传感器位置与解剖结构之间的关系。通过虚拟支气管镜重建患者的气道结构，有助于导航至目标病灶。到达目标位置后，可使用两种可用技术之一直接采集样本：可追踪的支气管镜器械或经扩展工作通道。总体诊断准确率为73.9%（95% CI 68.0%） - 79.2%），阴性预测值为52.1%（95% CI 43.5% - 60.6%）；当联合使用其他至少一项技术（虚拟支气管镜、ENB、径向EBUS、导引鞘、超细支气管镜）时，诊断率为70.0%，95% CI为67.1% - 72.9% ⁶⁷ 一种市面上可购得的系统具备额外的补充功能 支气管镜导航系统具备在病灶无法通过支气管镜途径到达时，转换为经胸针刺路径的能力。该系统采用电磁导航引导的19 G定位针，可利用20 G自动活检装置获取肺组织核心样本。

经胸壁穿刺活检（TTNA）是一种非支气管镜的肺结节和肺部肿块诊断方法。外周肺病变的TTNA可在超声、透视、CT扫描或电磁导航引导下进行。Rivera et al 近期的一项荟萃分析显示，TTNA诊断外周型支气管源性肺癌的汇总敏感度为0.90（95% CI， 0.88 至 0.91）⁸。Wiener RS 的一项研究纳入了15,865例患者，报告显示TTNA后气胸的发生率为15%（95% CI，14% – 16%），其中7%（95% CI，6% – 7.2%）需置入胸腔引流管进行处理⁹。目前，关于E-TTNA应用的临床试验正在进行中。

病例展示

一名83岁女性，曾有吸烟史，患有需吸氧的慢性阻塞性肺疾病，偶然发现正电子发射断层扫描（PET）显示氟脱氧葡萄糖高摄取的、大小为1.6 × 1.3 cm、呈毛刺状的右上叶（RUL）结节（图1）。尽管其恶性肿瘤概率较高，但患者拒绝接受外科手术干预，选择在考虑其他治疗前先行诊断性检查。通常，当患者恶性肿瘤概率处于中等水平，或虽为高概率但存在手术切除禁忌证时，可能需要考虑进行活检评估。

方案

本研究方案已获得当地机构审查委员会（IRB）的批准。参与者在完成研究方案之前需签署知情同意书。

1. 术前准备

1. 确保电磁导航经胸壁针吸活检的候选患者存在外周型肺结节。通过影像学检查确定肺结节的存在。
   注：最常用且本方案所需的方法是评估既往获取的胸部CT图像。
2. 在操作当天，将 电子参考点 电极片贴附于目标病灶对侧的半侧胸壁，以尽量减少电极片与经胸壁针吸活检穿刺入口之间的重叠。采集呼气末和吸气末的非增强胸部薄层CT扫描图像，层厚间隔为0.5 mm，层厚为0.67–0.75 mm。
3. 将CT扫描仪获取的医学数字成像与通信（DICOM）数据传输至规划软件。若无法获取DICOM格式数据，可将CT图像的光盘（CD）副本直接加载至系统中用于术前规划。在软件中数字标记目标病灶，并重建三维虚拟气道图谱。
4. 在保持电子参考点电极片位置不变的前提下，用平车将患者从CT扫描室转运至支气管镜检查室。
5. 对患者进行麻醉评估，建立静脉通路，并连接标准麻醉监护设备。

2. 操作步骤（支气管镜阶段）

1. 将患者转移至支气管镜检查室。使用丙泊酚输注（100 - 200 mcg/kg/min）实施深度镇静 麻醉。通过喉罩气道（LMA）或气管内导管（ETT）建立气道。
   注意：麻醉只能由有资质的医疗人员实施。
2. 以标准方式行白光支气管镜（WLB）检查，观察至段支气管水平的气管支气管树。
3. 根据国际肺癌研究协会（IASLC）肺癌分期淋巴结图谱进行EBUS-TBNA操作。若有条件，细针穿刺抽吸（FNA）标本应现场进行细胞学分析；若无条件，则将样本置于福尔马林中以备后续评估。
4. 使用配备电磁导航（EMN）支气管镜程序模块的WLB支气管镜，沿先前计算机识别或手动规划的支气管内路径，由操作者根据需要选择合适的器械（细胞学刷、活检钳、FNA穿刺针），抵达目标病灶。
5. 将径向EBUS探头经工作通道送入，并尝试确认病灶位置。
6. 到达目标后，使用操作者选定的可追踪器械（细胞学刷、活检钳、FNA穿刺针）对病灶进行取样。
7. 若无法通过径向EBUS确认目标位置，或气道解剖结构阻碍支气管内导航，则退出支气管镜，并准备对患者实施经胸壁穿刺活检。  若病灶无法通过支气管镜诊断，也应准备对患者实施经胸壁穿刺活检。

3. 操作步骤（电磁经胸穿刺抽吸）

1. 准备好 TTNA 所需的全部器械。（参见材料 表）
2. 将患者仰卧位安置，体位与胸部 CT 扫描成像时所采用的体位相同。
3. 使用测试用电磁导航穿刺针选择进入胸腔的穿刺点，并在皮肤表面标记该点。穿刺点应位于最近肋骨表面的上方，并避开骨性结构和任何血管结构。
4. 用 2% 氯己定溶液对皮肤进行消毒，采用无菌技术铺巾，并进行局部麻醉（皮下注射约 1 至 2 ml 的 1% 利多卡因）。
5. 将无菌的电磁导航穿刺针置于穿刺点上方，根据电磁导航系统屏幕上显示的横断面和冠状面图像观察结果，确定进针角度至目标病灶。（至少在两个不同平面上标记十字准线。）
6. 固定 穿刺针，并稳固地将其穿过胸壁进入目标病灶。
7. 从穿刺针中取出引导针芯时需小心操作，避免穿刺针移动。此时应格外注意防止穿刺针意外移位。用手指盖住针座。 将 20 G 的细针穿刺针（FNA 针）经 19 G 穿刺针插入，对病灶进行取样，并将标本送快速现场评估（ROSE）。 
8. 根据病灶大小，将自动活检针设定至所需穿刺距离或行程，然后将其经 19 G 穿刺针插入。固定穿刺针和活检枪，触发活检枪机制完成活检操作，并从电磁导航引导针内部取出，确保引导针保持在合适位置。
9. 轻柔地将引导探针重新推进经皮穿刺针的管腔内，并保持其稳定。
10. 在持续稳定固定穿刺针的同时，助手使用手术刀片轻柔地将组织标本从核心活检针的内套管中取出，并将其放置在预先裁剪好的 1/2 英寸 × 1/2 英寸非粘连垫片上。将垫片浸入福尔马林溶液中。
11. 再次确认穿刺针在病灶内的正确位置，然后重复操作 4 至 5 次，确保每次旋转核心活检针顺时针或逆时针方向，以获取不同区域的组织样本。
12. 在获得满意的标本后，拔出穿刺针，按压穿刺部位止血，并在穿刺点覆盖小块敷料。

4. 术后处理

1. 如果可用，执行 床旁超声检查以评估是否存在肺滑动征（排除气胸），或采用其他任何影像学检查方法（如透视等）。
2. 将患者转移至恢复区并进行观察 按照标准门诊手术室规程，直至完全清醒。
3. 拍摄胸部X光片以排除并发症。
4. 在向患者提供有关术后潜在并发症（包括出血和气胸）的宣教后，准予出院回家。

结果

通过 EBUS-TBNA 和 E-TTNA 获取的所有组织样本均由中心病理科进行处理，以进行进一步分析。样本的病理学评估包括细胞学和组织学评价。快速现场评估（ROSE）采用改良的罗马诺夫斯基染色法，可对样本充分性进行评估，并对病理标本进行细胞形态学诊断评估。对从纵隔淋巴结站 4L、4R 和 7 获取的 EBUS-TBNA 活检样本进行的 ROSE 术中初步评估未发现明显肿瘤。由于解剖结构限制，借助径向 EBUS 的导航支气管镜阶段未能定位右上叶病灶。操作迅速转为 E-TTNA。E-TTNA 成功实施，所获取的组织足以进行进一步的病理学和遗传学分析。E-TTNA 获得的穿刺组织核心活检最终病理诊断结果为腺癌。未观察到即刻并发症。

图1. 胸部计算机断层扫描（图A）和正电子发射断层扫描（PET）（图B）。 右肺上叶结节，纵隔PET呈阴性。比例尺单位为cm。

讨论

电磁导航有助于经皮经胸腔活检技术的实施。在操作过程中，验证设备校准是否充分至关重要。在穿刺针插入过程中，保持稳定的角度，并至少通过两个不同平面进行视觉对齐，是准确到达目标病灶的关键。

活检之间可调整进针深度以最大化覆盖区域。建议 该操作可由第二名操作者协助，尤其是在使用活检枪时，但单人操作也是可行的。

熟悉仪器和操作技术大约需要进行2到3次穿刺。如有条件，建议在经验丰富的操作者直接监督下，使用模拟模型或尸体模型进行培训。电磁导航经胸壁穿刺抽吸术（E-TTNA）是一种新兴技术，可作为现有手段的补充，用于外周型肺结节的诊断。该操作的潜在局限性源于电磁导航技术本身，例如CT图像与实际体位的偏差，以及与呼吸系统的动态特性相关的问题。我们建议，在任何经皮操作过程中，均应提前准备应对气胸和出血等并发症的处理措施。

本文介绍了介入性肺科医生如何执行E-TTNA，并阐述了该技术如何整合到目前可用的支气管镜方法中，用于肺结节的评估。

E-TTNA 有可能减少对其他影像引导下经皮经胸腔操作的需求，通过将支气管镜与非支气管镜技术完全整合于单一操作中，有望提高诊断率、改善安全性，并减少总体操作次数。尚需进一步研究以确定这种现代活检技术的临床应用价值。

材料

本文使用的材料清单

姓名	公司	目录编号	评论
20 G x 15 cm 可编程自动活检针	SuperCore Argon Medical devices	701120150
非粘连敷料垫	Telfa
无菌剪刀
2% 葡萄糖酸氯己定消毒垫
手术刀片 #11
无菌手术巾
1% 利多卡因
无菌手术衣
无菌手套
口罩
刷手帽
电子参考点	vPAD2 (Veran Medical Technologies)	INS-0049
规划软件	SPiNDrive 2.0 (Veran Medical Technologies)
电磁导航平台	SPiNView (Veran Medical Technologies)
19 G x 105 mm 电磁导航针	SPiNPerc  Veran Medical Technologies	INS-0029
标准诊断用纤维支气管镜
EBUS 支气管镜
径向 EBUS 探头 UM-S20-17S	Olympus
基于甲醛的固定液
基于乙醇的固定液