Zastosowanie elektromagnetycznej aspiracji igłowej przez klatkę piersiową (E-TTNA) do pobierania próbek guzków płuc

Podsumowanie

Opisujemy nowatorskie zastosowanie elektromagnetycznej, sterowanej przez klatkę piersiową aspiracji igły do patologicznej oceny ludzkich guzków płuc.

Streszczenie

Ocena guzków płuc stanowi kliniczne wyzwanie, szczególnie u pacjentów z pośrednim ryzykiem złośliwości. Obecnie dostępnych jest wiele technologii pobierania próbek guzków w celu diagnozy patologicznej. Technologie te można podzielić na interwencje bronchoskopowe i niebronchoskopowe. Bronchoskopia nawigacyjna elektromagnetyczna jest szeroko stosowana w wewnątrzoskrzelowym dostępie do obwodowych guzków płuc, ale jest utrudniona przez wyzwania anatomiczne, co skutkuje 70% wydajnością diagnostyczną. Elektromagnetyczna biopsja płuc przezklatkowa sterowana nawigacją jest nowatorską metodą niebronchoskopową, która wykorzystuje przezskórną igłę śledzoną z końcówką elektromagnetyczną w celu uzyskania próbek z biopsji gruboigłowej. Elektromagnetyczna nawigacyjna aspiracja igły przezklatkowej uzupełnia techniki bronchoskopowe, potencjalnie umożliwiając świadczeniodawcom maksymalizację wydajności diagnostycznej podczas jednego zabiegu. W artykule opisano nowatorskie zintegrowane podejście diagnostyczne do guzków płucnych płuc. Proponujemy zastosowanie ultrasonografii wewnątrzoskrzelowej przezoskrzelowej aspiracji igłowej (EBUS-TBNA) do oceny stopnia zaawansowania śródpiersia; promieniowy EBUS, bronchoskopia nawigacyjna i E-TTNA podczas jednego zabiegu w celu maksymalizacji wydajności diagnostycznej i zminimalizowania liczby inwazyjnych procedur potrzebnych do uzyskania diagnozy. Niniejszy manuskrypt szczegółowo opisuje, w jaki sposób przeprowadza się nawigacyjną procedurę przezklatkową. Potrzebne są dodatkowe badania kliniczne, aby określić przydatność kliniczną tej nowatorskiej technologii.

Wprowadzenie

Pojedynczy guzek płucny (SPN) to częsty scenariusz kliniczny, który wzrasta ze względu na liczbę badań radiologicznych klatki piersiowej i wdrażanie programów badań przesiewowych w kierunku raka płuc. Guzek płucny z definicji ma średnicę mniejszą niż 3 cm i zwykle znajduje się poza oskrzelami segmentowymi uwidocznionymi metodą bronchoskopową. Zmiana większa niż 3 cm jest uważana za masę płucną. Etiologia większości guzków płuc to stany łagodne (infekcje, zapalne, naczyniowe) i w mniejszym odsetku są spowodowane rakiem płuc i innymi nowotworami złośliwymi. Ocena SPN rozpoczyna się od oceny czynników ryzyka, charakterystyki radiologicznej, wielkości, wzrostu, lokalizacji, ryzyka chirurgicznego itp. Stratyfikacja ryzyka pomaga wybrać najbardziej odpowiednie indywidualne leczenie, które obejmuje zarówno nadzór radiologiczny, jak i pierwotną resekcję chirurgiczną. Metody diagnostyczne obejmują techniki bronchoskopowe: (płukanie oskrzelowo-pęcherzykowe (BAL), szczoteczka do cytologii, biopsja przezoskrzelowa (TBBx), przezoskrzelowa aspiracja igłowa (TBNA), ultrasonografia wewnątrzoskrzelowa sondy promieniowej (R-EBUS), nawigacja elektromagnetyczna (EMN), ultracienka bronchoskopia, wirtualna bronchoskopia) i niebronchoskopowe: biopsja przezklatkowa pod kontrolą obrazu i resekcja chirurgiczna.

Wydajność bronchoskopowa przy użyciu prostych konwencjonalnych technik dla zmian mniejszych <3 cm waha się od 14 do 50%. ^1,2 Rak płuc pozostaje główną przyczyną zgonów z powodu raka. Stanowi to 14% wszystkich nowotworów inwazyjnych diagnozowanych każdego roku i 28% wszystkich zgonów z powodu raka w Stanach Zjednoczonych. ³ Rokowanie i postępowanie w leczeniu zależą od etapu zaawansowania choroby. Stopień zaawansowania niedrobnokomórkowego raka płuca (NSCLC) jest definiowany przez system TNM. Określenie stanu N lub węzłowego wymaga ścisłej oceny węzłów chłonnych śródpiersia i wnęki.

Ultrasonografia wewnątrzoskrzelowa (EBUS) to minimalnie inwazyjna technika bronchoskopowa, która wykorzystuje ultradźwięki do identyfikacji struktur przylegających do dróg oddechowych, ułatwiając przezoskrzelową aspirację igłową (TBNA). W przypadku oceny stopnia zaawansowania raka płuca niedawna metaanaliza wykazała medianę czułości wynoszącą 89% z wartościami w zakresie od 46% do 97% oraz medianę ujemnej wartości predykcyjnej PV wynoszącą 91% dla EBUS-TBNA. ⁴ Promieniowy EBUS to kolejne narzędzie bronchoskopowe, które można wykorzystać do lokalizacji zmian w miąższu płuc. Jest to instrument o średnicy 1,4 mm z sondą ultradźwiękową 20 MHz na końcówce, która generuje obrazy 360 stopni o penetracji 5 cm. Ostatnio przedstawione dane dotyczące tej techniki wykazały czułość identyfikacji nowotworu wynoszącą 73% (95% CI, 0,70 - 0,76) dla guzków dowolnej wielkości i 71% (95% CI, 0,66 - 0,75) dla zmian mniejszych niż 2,5 cm ⁵ .

Elektromagnetyczna Bronchoskopia Nawigacyjna (ENB) to technologia, która wytwarza pole magnetyczne wokół pacjenta, umożliwiając określenie przestrzennego położenia czujnika w polu magnetycznym. Informacje te są nakładane na wcześniej uzyskane obrazy tomografii komputerowej (CT), które pozwalają na wyświetlenie położenia czujnika w stosunku do anatomii. Wirtualna bronchoskopowa rekonstrukcja dróg oddechowych pacjenta ułatwia nawigację do docelowej zmiany. Po dotarciu do celu próbki są pobierane bezpośrednio przy użyciu jednej z dwóch dostępnych technologii; Możliwe do śledzenia instrumenty bronchoskopowe lub za pomocą rozszerzonego kanału roboczego. Ogólna dokładność diagnostyczna wynosiła 73,9% (95% CI 68,0% - 79,2%), a ujemna wartość predykcyjna 52,1% (95% CI 43,5% - 60,6%), a przy użyciu co najmniej jednej z pozostałych technologii (wirtualna bronchoskopia, ENB, Radial-EBUS, osłonka prowadząca, ultracienki bronchoskop) wydajność diagnostyczna wynosiła 70,0% przy 95% CI od 67,1% do 72,9% ⁶⁷ Jeden z dostępnych na rynku systemów ma dodatkową funkcję uzupełniającą nawigację bronchoskopową o możliwość konwersji z Bronchoskopowe podejście do dostępu igłowego przezklatkowego w przypadkach, gdy nie można uzyskać dostępu do zmiany bronchoskopowo. System ten wykorzystuje igłę śledzącą 19 G sterowaną nawigacją elektromagnetyczną, która umożliwia pobieranie próbek z biopsji płuc gruboigłowych za pomocą automatycznego urządzenia do biopsji 20 G.

PREZENTACJA PRZYPADKU

83-letnia była palaczka z przewlekłą obturacyjną chorobą płuc zależną od tlenu została przypadkowo znaleziona z guzkiem PET fluorodeoksyglukozy o wymiarach 1,6 x 1,3 cm kolczastym (RUL) (Rysunek 1). Chociaż prawdopodobieństwo złośliwości było wysokie, pacjentka odmówiła interwencji chirurgicznej i zdecydowała się na procedurę diagnostyczną przed rozważeniem innych terapii. Typowym scenariuszem, który może skłonić do rozważenia oceny biopsji, jest przypadek średniego prawdopodobieństwa złośliwości lub z wysokim prawdopodobieństwem nowotworu złośliwego z przeciwwskazaniem do resekcji chirurgicznej.

Protokół

Protokół został zatwierdzony przez lokalną Instytucjonalną Komisję Rewizyjną (IRB). Uczestnicy wyrażają podpisaną świadomą zgodę przed wypełnieniem protokołu.

1. Procedura wstępna

1. Upewnij się, że kandydaci do elektromagnetycznego zasysania igły przezklatkowej mają obwodowy guzek płucny. Określ wykorzystanie guzków płucnych w badaniach obrazowania.
   UWAGA: Najczęstszym i potrzebnym do tego protokołu jest ocena wcześniej uzyskanej tomografii komputerowej klatki piersiowej.
2. W dniu zabiegu należy przymocować elektrody elektronicznego punktu referencyjnego do przeciwległego półprzewodnika zmiany docelowej, aby zminimalizować nakładanie się elektrody z punktem wejścia do biopsji TTNA. Uzyskać wyjściową tomografię klatki piersiowej bez kontrastu wdechowego i wydechowego w odstępach 0,5 mm i grubości 0,67 - 0,75 mm.
3. Przesyłanie danych z cyfrowego obrazowania i komunikacji w medycynie (DICOM) z tomografu komputerowego do oprogramowania do planowania. Jeśli standard DICOM jest niedostępny, kopię przekładnika prądowego na dysku kompaktowym (CD) można bezpośrednio załadować do systemu w celu zaplanowania. Cyfrowo wybierz docelową zmianę i zrekonstruuj trójwymiarową wirtualną mapę dróg oddechowych.
4. Transport pacjenta na noszach z tomografu komputerowego do pracowni bronchoskopii z założonymi elektronicznymi punktami referencyjnymi.
5. Oceń pacjenta pod kątem znieczulenia, ustal dostęp dożylny i dołącz standardowe monitorowanie anestezjologiczne.

class="jove_title"2. Procedura (faza bronchoskopowa)

1. Przenieść pacjenta do gabinetu bronchoskopii. Podawać znieczulenie w głębokiej sedacji za pomocą wlewu propofolu (100 - 200 mcg/kg/min). Drogi oddechowe ustala się za pomocą maski krtaniowej (LMA) lub rurki dotchawiczej (ETT).
   UWAGA: Znieczulenie może być podawane wyłącznie przez certyfikowanego lekarza.
2. Przeprowadzić kontrolę bronchoskopową światłem białym (WLB) w standardowy sposób, badając drzewo tchawiczo-oskrzelowe do poziomu segmentu.
3. Wykonaj EBUS-TBNA zgodnie z mapą węzłów chłonnych Międzynarodowego Stowarzyszenia Badań nad Rakiem Płuc (IASLC) w celu oceny stopnia zaawansowania raka płuc. Jeśli to możliwe, próbki do aspiracji cienkoigłowej (FNA) są analizowane cytologicznie na miejscu. Jeśli nie, próbkę umieszcza się w formalinie w celu późniejszej oceny.
4. Za pomocą bronchoskopu WLB należy wykonać fazę programu bronchoskopii EMN zgodnie z wcześniej rozpoznaną komputerowo lub ręcznie zaplanowaną ścieżką wewnątrzoskrzelową do docelowej zmiany za pomocą narzędzia wybranego według uznania proceduralistów (szczoteczka cytologiczna, siły biopsji szczęki, igła FNA).
5. Przeprowadź R-EBUS przez kanał roboczy i spróbuj potwierdzić lokalizację zmiany.
6. Po dotarciu do celu należy pobrać próbkę zmiany za pomocą wybranego przez operatora przyrządu śledzącego używanego do nawigacji. (Szczoteczka do cytologii, siły biopsji szczęki, igła FNA).
7. Jeśli cel nie może być zweryfikowany za pomocą promieniowego EBUS lub anatomia dróg oddechowych uniemożliwia nawigację wewnątrzoskrzelową, należy zdjąć bronchoskop i przygotować pacjenta do dostępu przezklatkowego. Jeśli zmiany nie można zdiagnozować, należy przygotować pacjenta do dostępu przezklatkowego.

3. Procedura (elektromagnetyczna aspiracja igły przezklatkowej)

1. Przydziel wszystkie materiały potrzebne do TTNA. (patrz tabela materiałów)
2. Ułóż pacjenta na wznak w podobny sposób, jak to jest używane do akwizycji obrazowania tomografii komputerowej klatki piersiowej.
3. Za pomocą testowej elektromagnetycznej igły nawigacyjnej wybierz punkt wejścia do jamy klatki piersiowej i zaznacz go na powierzchni skóry. Punkt wejścia powinien znajdować się wyżej od powierzchni najbliższego żebra i unikać struktur kostnych i wszelkich struktur naczyniowych.
4. Przygotować skórę za pomocą 2% roztworu chlorheksydyny, owinąć pole sterylną techniką i znieczulić miejscowo (naciek podskórny około 1 do 2 cm³ 1% lidokainy).
5. Umieść sterylną elektromagnetyczną igłę nawigacyjną na szczycie punktu wejściowego i wybierz kąt do celu na podstawie obserwacji widoków poprzecznych i koronalnych widocznych na ekranach systemu elektromagnetycznego. (Krzyż nitkowy oznacza w co najmniej dwóch różnych płaszczyznach.)
6. Ustabilizować igłę i mocno przebić się przez ścianę klatki piersiowej do docelowej zmiany.
7. Wyjąć sztyft igły prowadzącej z igły i uważać, aby nie dopuścić do przemieszczenia się igły. W tym momencie należy zachować szczególną ostrożność, aby zapobiec przypadkowemu przemieszczeniu igły. Zakryj piastosz igłę palcem. Wprowadzić igłę 20 G FNA przez igłę 19 G. Pobrać próbkę zmiany i dostarczyć próbkę do ROSE.
8. Zaprogramuj automatyczną biopsję igłową na żądaną odległość lub rzuć w zależności od wielkości zmiany, a następnie wprowadź ją przez igłę 19 G. Ustabilizuj zarówno igłę, jak i pistolet do biopsji, uruchom mechanizm pistoletu do biopsji igłowej, aby wykonać biopsję i wyjmij z wnętrza igłę elektromagnetycznego przewodnika nawigacyjnego, upewniając się, że pozostaje w odpowiedniej pozycji.
9. Delikatnie wsuń sondę prowadzącą z powrotem do światła igły przezskórnej i utrzymuj ją stabilnie.
10. Podczas gdy igła jest stale stabilizowana, asystent używa ostrza skalpela, aby delikatnie wyjąć próbkę z wewnętrznej kaniuli igły do biopsji grubioriowej i umieścić ją na wcześniej przyciętej nieprzylegającej podkładce o wymiarach 1/2 x 1/2 cala. Zanurz podkładkę w roztworze formaliny.
11. Ponownie potwierdź prawidłowe umieszczenie igły w zmianie, a następnie powtórz operację 4 do 5 razy, upewniając się, że igła rdzeniowa jest obrócona zgodnie z ruchem wskazówek zegara lub przeciwnie do ruchu wskazówek zegara, aby pobrać próbki z różnych obszarów.
12. Gdy będziesz zadowolony z próbek, wyjmij igłę, dociśnij i umieść mały bandaż w miejscu nakłucia.

4. Procedura po

1. Jeśli to możliwe, wykonaj ultrasonografię przyłóżkową, aby ocenić obecność ślizgania się płuc (brak odmy opłucnowej) lub użyj innej metody obrazowania (fluoroskopia itp.).
2. Przenieś pacjenta do obszaru pooperacyjnego i obserwuj zgodnie ze standardowymi protokołami ambulatoryjnego oddziału chirurgicznego, aż do całkowitego wybudzenia.
3. Uzyskaj zdjęcie rentgenowskie klatki piersiowej, aby wykluczyć powikłania.
4. Wypisz pacjenta do domu po przeszkoleniu w zakresie potencjalnych powikłań pozabiegowych, w tym krwawienia i odmy opłucnowej.

Wyniki

Wszystkie próbki tkanek uzyskane przez EBUS-TBNA i E-TTNA są przetwarzane przez centralne laboratorium patologiczne do dalszej analizy. Ocena patologiczna próbek obejmuje ocenę cytologiczną i histologiczną. Szybka ocena na miejscu (ROSE) wykorzystuje zmodyfikowane barwienie Romanowsky'ego, które umożliwia ocenę adekwatności i cytomorfologiczną ocenę diagnostyczną próbek patologicznych. Wstępna ocena wewnątrzzabiegowa przy użyciu ROSE biopsji EBUS-TBNA pobranych ze stacji węzłów chłonnych śródpiersia 4L, 4R i 7 nie ujawniła oczywistego nowotworu. W morfologii bronchoskopowej nawigacyjnej, wspomaganej promieniowym EBUS, nie udało się zlokalizować zmiany w prawym górnym płacie ze względu na ograniczenia anatomiczne. Procedura została szybko przekształcona w E-TTNA. Badanie E-TTNA zakończyło się sukcesem, a uzyskana tkanka była wystarczająca do dalszej analizy patologicznej i genetycznej. Ostateczna patologia biopsji próbki rdzeniowej E-TTNA była diagnostyczna i zgodna z gruczolakorakiem. Nie odnotowano natychmiastowych powikłań.

Rysunek 1. Tomografia komputerowa klatki piersiowej (Panel A) i pozytonowa tomografia emisyjna (PET) (Panel B). Prawy guzek górnego płata z ujemnym śródpiersiem PET. Skala w cm.

Dyskusja

Wskazówki elektromagnetyczne ułatwiają technikę przezskórnej biopsji przezklatkowej. Bardzo ważne jest, aby podczas procedury zweryfikować odpowiednią kalibrację sprzętu. Podczas wprowadzania igły niezbędne jest utrzymanie stałego kąta i utrzymanie wizualnego wyrównania przy użyciu co najmniej dwóch różnych płaszczyzn, aby skutecznie dotrzeć do docelowej zmiany.

Głębokość wprowadzenia igły można modyfikować między biopsjami, aby zmaksymalizować obszar pokrycia. Najlepiej, aby procedura była wspomagana przez drugiego operatora, zwłaszcza w czasie operacji pistoletu do biopsji, ale możliwa jest procedura z jednym operatorem.

Zapoznanie się z instrumentami i techniką wymaga około 2 do 3 wkłuć igły. Jeśli to możliwe, wskazane jest szkolenie na modelach fantomowych lub modelach zwłok pod bezpośrednim nadzorem doświadczonego operatora. Elektromagnetyczna nawigacyjna przezklatkowa aspiracja igłowa (E-TTNA) to nowatorska technologia, która uzupełnia obecne uzbrojenie w diagnostyce obwodowych guzków płucnych. Potencjalne ograniczenia procedury są nieodłącznie związane z technologią nawigacji elektromagnetycznej, takie jak dywergencja CT od rozbieżności ciała i związane z dynamiczną naturą układu oddechowego. Zalecamy przewidywanie powikłań, takich jak odma opłucnowa i krwawienie, które należy zachować podczas każdego zabiegu przezskórnego.

W tym artykule opisujemy, w jaki sposób E-TTNA jest wykonywany przez pulmonologa interwencyjnego i jak technika ta jest włączana do obecnie dostępnych metod bronchoskopowych do oceny guzków płuc.

E-TTNA potencjalnie może zmniejszyć potrzebę innych przezskórnych procedur przezskórnych pod kontrolą obrazu, zapewniając pełną integrację technik bronchoskopowych i niebronchoskopowych w jednej procedurze, potencjalnie zwiększając wydajność diagnostyczną, poprawiając bezpieczeństwo i zmniejszając ogólną liczbę zabiegów. Potrzebne są dalsze badania, aby określić przydatność kliniczną tej nowoczesnej techniki biopsji.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule

Nazwa	Firma	Numer katalogowy	Komentarze
Programowalna automatyczna igła do biopsji 20 G x 15 cm	SuperCore Argon Urządzenia medyczne	701120150
Podkładki nieprzywierające	Telfa
Sterylne
2% podkładka
Ostrze chirurgiczne #11
Sterylna serweta
1% lidokainy
Sterylne fartuchy
Maska
Peeling czepek
Elektroniczne punkty odniesienia	vPAD2 (Veran Medical Technologies)	INS-0049
Oprogramowanie do planowania	SPiNDrive  2.0 (Veran Medical Technologies)
Elektromagnetyczna platforma nawigacyjna	SPiNView (Veran Medical Technologies)
19 G x 105 mm Elektromagnetyczna igła nawigacyjna	SPiNPerc  Veran Medical Technologies	INS-0029
Standardowa diagnostyka Bronchoskop
światłowodowy Bronchoskop
Radialna sonda EBUS UM-S20-17S	Olympus
Roztwór utrwalający na bazie formaldehydu.
Utrwalacz