Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Anvendelse af elektromagnetisk Navigational Transtorakal Needle Aspiration (E-TTNA) for Sampling af Lung Knuder

Published: May 23, 2015 doi: 10.3791/52723

Introduction

En ensom pulmonal knude (SPN) er en hyppig klinisk scenarie, der er stigende på grund af antallet af radiografiske brystet undersøgelser og gennemførelse af lungekræft screeningsprogrammer. En lunge knude per definition er mindre end 3 cm i diameter og en, der typisk ligger over det bronchoscopically visualiseret segmenter bronkier. En læsion større end 3 cm betragtes som en lunge masse. De ætiologier for de fleste lunge knuder er godartede tilstande (infektioner, inflammatoriske, vaskulære) og i en mindre procentdel er forårsaget af lungekræft og andre maligniteter. Evaluering af et SPN starter med vurdering af risikofaktorer, radiografiske karakteristika, størrelse, vækst, placering, kirurgisk risiko osv Risk lagdeling er med til at vælge den mest hensigtsmæssige individuel forvaltning, der spænder fra radiologisk overvågning til primær kirurgisk resektion. Diagnostiske modaliteter omfatter bronkoskopiske teknikker: (bronchoalveolær lavage (BAL), cytologi pensel, transbronchial biopsi (TBBx), transbronkial nål aspiration (TBNA), radial sonde endobronkial ultralyd (R-eBUS), elektromagnetisk navigation (EMN), ultratynde bronkoskopi, virtuel bronkoskopi navigation) og ikke-bronkoskopisk: billede guidet transtorakal nål biopsi og kirurgisk resektion.

Den bronkoskopisk udbytte ved hjælp af simple konventionelle teknikker for læsioner mindre <3 cm spænder fra 14 -. 50% 1,2 Lung cancer stadig den førende årsag til kræft dødsfald. Den repræsenterer 14% af alle invasive kræftformer diagnosticeret hvert år, og 28% af alle kræftdødsfald i USA. 3 Prognose og behandling management bestemmes af scenen. Iscenesættelsen af ​​ikke-småcellet lungekræft (NSCLC) er defineret ved TNM-systemet. Bestemmelse af N eller nodal status kræver streng vurdering af de mediastinale og hilar lymfeknuder.

Endobronkial ultralyd (eBUS) er en minimalt invasiv bronkoskopisk teknik, der brugers ultralyd til at identificere strukturer sammenhængende til luftvejene lette transbronkial nål aspiration (TBNA). For lungekræft iscenesættelse en nylig metaanalyse rapporterede en median følsomhed på 89% med værdier fra 46% til 97%, og en median negativ prædiktiv værdi PV på 91% for eBUS-TBNA. 4 Radial eBUS er en anden bronkoskopisk værktøj, der kan være anvendes til at lokalisere parenchymale lungelæsioner. Det er et instrument diameter 1,4 mm med en 20-MHz ultralydssonde på spidsen, der genererer 360 graders billeder med en penetration på 5 cm. For nylig rapporteret data for denne teknik viste en følsomhed på identifikation neoplasi af 73% (95% CI, 0,70 til 0,76) for knuder af enhver størrelse og 71% (95% CI, 0,66-0,75) for læsioner mindre end 2,5 cm 5.

Elektromagnetisk Navigational bronkoskopi (ENB) er en teknologi, der skaber et magnetfelt omkring patienten tillader bestemmelse af den rumlige placering af en sensor enhed inden magnetfeltet. Thans oplysninger overlejres på tidligere opnåede computertomografi (CT) billeder, som tillader en visning af sensorens placering i forhold til anatomien. En virtuel bronkoskopi rekonstruktion af patientens luftveje letter navigation til målet læsion. Én gang i målet udtages prøver direkte ved hjælp af en af ​​de to tilgængelige teknologier; sporbare bronkoskopiske instrumenter eller gennem et udvidet arbejde kanal. Samlet diagnostisk nøjagtighed var 73,9% (95% CI 68.0% - 79,2%) og negative prædiktive værdi 52,1% (95% CI 43,5% - 60,6%), og når der anvendes mindst en af ​​de andre teknologier (virtuel bronkoskopi, ENB, Radial- eBUS, guide kappe, ultratynde bronchoscope) det diagnostiske udbytte var 70,0% med en 95% CI på 67,1% til 72,9% 6 7 En af de kommercielt tilgængelige systemer har den ekstra funktion til at supplere bronkoskopisk navigation med evnen til at konvertere fra en bronkoskopisk tilgang til en transtorakal nål fremgangsmåde i tilfældes, hvor læsionen ikke er i stand til at få adgang bronchoscopically. Dette system bruger et elektromagnetisk navigation guidet 19 G sporing nål, der giver mulighed for prøveudtagning af centrale lunge biopsier ved hjælp af en 20 G automatisk biopsi enhed.

Transtorakal nål aspiration (TTNA) er en ikke bronkoskopisk diagnostisk tilgang til lunge knuder og masser. TTNA af en perifer lunge læsion kan udføres under ultrasonografi, fluoroskopi, CT-scanning eller elektromagnetisk vejledning. I en opdateret meta-analyse af Rivera et al den poolede følsomhed TTNA til diagnosticering af perifere bronchogent karcinom var 0,90 (95% CI, 0,88-0,91). 8 I en undersøgelse fra Wiener RS, der omfattede 15.865 patienter med en rapporteret risiko for pneumothorax efter TTNA på 15% (95% CI, 14% - 16%) med 7% (95% CI, 6% - 7,2%). kræver ledelse med en kiste rør 9 Kliniske forsøg undersøger brugen af E-TTNA er i øjeblikket gang.

CASE PRESentation

En 83 årig ​​kvindelig tidligere ryger med oxygen afhængige kronisk obstruktiv lungesygdom blev i øvrigt fundet med en PET fluorodeoxyglukose ivrig 1,6 x 1,3 cm spiculated højre øvre lap (RUL) knuden (figur 1). Selvom hendes sandsynlighed for malignitet var høj, at patienten nægtede kirurgiske indgreb og valgt en diagnostisk procedure før overvejer andre behandlinger. Den typiske scenarie, der kan bede hensynet til en evaluering for biopsi ville være et tilfælde af mellemliggende sandsynlighed for malignitet eller med en høj sandsynlighed for malignitet med en kontraindikation for kirurgisk resektion.

Protocol

En protokol blev godkendt af den lokale Institutional Review Board (IRB). Deltagerne giver underskrevet informeret samtykke før de har afsluttet protokollen.

1. Pre-procedure

  1. Sørg for, at kandidaterne til det elektromagnetiske navigations transtorakal nål aspiration har en perifer pulmonal knude. Bestem pulmonal knude brug af forestille studier.
    BEMÆRK: Den mest almindelige én og nødvendige for denne protokol er ved at vurdere tidligere opnåede brystet CT.
  2. På dagen for proceduren vedhæfte de elektroniske referencepunkt pads til den kontralaterale hemithorax af målet læsion at minimere pad overlap med TTNA biopsi indgangspunkt. Anskaf en baseline inspiratorisk og eksspiratorisk ikke-kontrast brystet tomografi med 0,5 mm intervaller og 0,67-0,75 mm tykkelse.
  3. Overfør digitale billedbehandling og kommunikation i medicin (DICOM) data fra CT-scanner til planlægning software. Hvis DICOM er utilgængelig, en kompakt disk (CD) kopi af CT kan læsses direkte på systemet for planlægning. Digitalt vælge target læsion og rekonstruere et tredimensionelt virtuelle luftveje kort.
  4. Transportere patienten ved båren fra CT-scanner til bronkoskopi suite med elektroniske referencepunkter på plads.
  5. Vurdere patienten til anæstesi, etablere IV adgang og vedhæfte standard bedøvelsesmiddel overvågning.

class = "jove_title" 2. Procedure (bronkoskopisk Phase)

  1. Overfør patienten til bronkoskopi suite. Administrere dyb sedation anæstesi ved anvendelse af en infusion af propofol (100-200 mcg / kg / min). En luftvej etableres med larynx-maske luftvej (LMA) eller endotracheal trachealtube (ETT).
    BEMÆRK: Anæstesi kan kun administreres af en certificeret leverandør.
  2. Udfør et hvidt lys bronkoskopi (WLB) inspektion i standard mode undersøge tracheobronkiale træet til segmenter niveau.
  3. Udfør enn eBUS-TBNA efter den internationale sammenslutning for Studiet af lungekræft (IASLC) lymfeknude kort for lungekræft iscenesættelse. Hvis det er tilgængeligt, fin nål aspiration (FNA) prøver cytologiske analyseres på stedet. Hvis ikke, er prøven sted i formalin til senere evaluering.
  4. Brug WLB bronkoskop med EMN bronkoskopi programfase efter tidligere computer anerkendt eller manuelt høvlet endobronkial vej til målet læsion med et instrument af valg på proceduralists skøn (Cytologi pensel, kæbe biopsi kræfter, FNA Needle).
  5. Advance R-eBUS igennem arbejdskanalen og forsøger at bekræfte placeringen af ​​læsionen.
  6. Når i målet, prøve læsionen med operatøren valgte sporbar instrument, der anvendes til at navigere. (Cytologi pensel, kæbe biopsi kræfter, FNA Needle).
  7. Hvis målet ikke er i stand til at blive kontrolleret af radial eBUS eller luftvejene anatomi forbyder endobronkial navigation fjerne bronchoscope og forberede than patient til en transthoracic tilgang. Hvis læsionen ikke kan diagnosticeres bronchoscopically forberede patienten for en transthoracic tilgang.

3. Procedure (Elektromagnetisk Transtorakal Needle Aspiration)

  1. Tildele alle leverancer er nødvendige for TTNA. (Se Materiale Table)
  2. Placere patienten i rygleje på en tilsvarende måde anvendes til brystet CT-scanning imaging erhvervelse.
  3. Ved hjælp af en test elektromagnetisk navigations nål vælge indgangen punktet til brysthulen og markere det på huden overflade. Indgang punkt bør være overlegen i forhold til overfladen af ​​den nærmeste ribben og undgå ossøse strukturer og enhver vaskulær struktur.
  4. Forbered huden med 2% chlorhexidin opløsning, drapere feltet under anvendelse af sterilt teknik og bedøver lokalt (subkutan infiltration på ca. 1 til 2 cc 1% lidocain).
  5. Anbring steril elektromagnetisk navigations nål oven på indgangen punktet ogVælg den vinkel til målet baseret på observation af den tværgående og koronale visninger ses på de elektromagnetiske systemet skærme. (Crosshair markerer i mindst to forskellige planer.)
  6. Stabilisere nålen og fast frem gennem brystvæggen ind i målet læsion.
  7. Fjern vejledning nål stilet fra nålen og sørge for at undgå nål bevægelse. På dette tidspunkt ekstrem omhu skal bruge til at forhindre utilsigtet nål forskydning. Dæk kanylemuffen med fingeren. Indsæt 20 G FNA nål gennem 19 G nål. Prøve læsionen og give prøven for ROSE.
  8. Programmere automatisk nålebiopsi til den ønskede afstand eller kaste baseret på størrelsen af ​​læsionen, og derefter indsætte den gennem 19 G nål. Stabilisere både nål og biopsi pistol, udløse nålen biopsipistolen mekanisme til at udføre biopsi og fjerne fra indersiden af ​​elektromagnetiske navigations guide nål sikre, det forbliver i passende position.
  9. Forsigtigt fremføre vejledning sonden tilbage i lumen i det perkutane nål og holde den stabil.
  10. Mens nålen konstant er stabiliseret, assistenten bruger skalpelblad at forsigtigt fjerne prøven fra den indre kanyle af kernen biopsi nål og placere den på 1/2 x 1/2 tommer tidligere skære ikke klæbende pad. Fordyb puden i en formalin løsning.
  11. Bekræfte passende placering af nålen inden læsionen og derefter gentage operationen 4 til 5 gange og sørg kernen nålen drejes med eller mod uret for at prøve forskellige områder.
  12. Når tilfreds med prøverne fjernes kanylen, lægge pres og placere en lille forbinding over indstiksstedet.

4. Indlæg Procedure

  1. Hvis det er tilgængeligt, skal du udføre sengelamper ultralydsscanning for at vurdere for tilstedeværelsen af ​​lunge glidende (fravær af pneumothorax), eller bruge andre imaging modalitet (fluoroskopi, etc).
  2. Overførpatient til inddrivelse området og observere under standard ambulante kirurgiske enhed protokoller indtil helt vågen.
  3. Anskaf en røntgenundersøgelse af thorax for at udelukke komplikationer.
  4. Aflade patient hjem efter undervisning tilbydes med hensyn til de potentielle indlæg procedure komplikationer, herunder blødning og pneumothorax.

Representative Results

Alle vævsprøver opnået ved eBUS-TBNA og E-TTNA behandles af den centrale patologi laboratorium for yderligere analyse. Patologisk evaluering af prøverne omfatter cytologiske og histologiske vurdering. Hurtig on-site evaluering (ROSE) bruger en modificeret Romanowsky plet, der giver tilstrækkelig evaluering og en cytomorphological diagnostisk vurdering af de patologiske prøver. En foreløbig vurdering intra procedure ved hjælp ROSE af eBUS-TBNA biopsier taget fra mediastinale lymfeknude stationer 4L, 4R og 7 var unrevealing af indlysende neoplasma. Navigations bronkoskopisk fase, støttet med radial eBUS, undlod at lokalisere den rigtige øvre lap læsion pga anatomiske begrænsninger. Proceduren blev hurtigt omdannet til e-TTNA. E-TTNA blev positivt resultat, og det opnåede væv var tilstrækkeligt for yderligere patologisk og genetisk analyse. Den endelige patologi af E-TTNA core prøve biopsier var diagnostisk og i overensstemmelse med adenocarcinom. Ingen umiddelbare komplikationer blev noteret.

Figur 1
Figur 1. Chest Computed Tomography (Panel A) og Positron Emission Tomography (PET) (Panel B). Højre øvre lap knude med en PET negativ mediastinum. Skala i cm.

Discussion

Elektromagnetisk vejledning letter perkutan transtorakal biopsi teknik. Det er afgørende under proceduren for at verificere passende udstyr kalibrering. Under indføring af kanylen opretholde en konstant vinkel og holde visuel tilpasning under anvendelse af mindst to forskellige planer er afgørende for effektivt at nå målet læsion.

Kan ændres nål indsættelse dybde mellem biopsier at maksimere dækslet området. Fortrinsvis vil proceduren bistås af en anden operatør, især på tidspunktet for biopsi pistol operation, men en enkelt operatør procedure er mulig.

Kendskab til de instrumenter og teknik tager ca 2 til 3 nål indrykninger. Hvis tilgængelig træning på fantom modeller eller kadaver modeller under direkte tilsyn af en erfaren operatør er tilrådeligt. Elektromagnetisk navigations transtorakal nål aspiration (E-TTNA) er en ny teknologi, der supplerer curleje armamentarium til diagnosticering af perifere pulmonære knuder. Potentielle begrænsninger af proceduren er uløseligt forbundet med den elektromagnetiske navigations teknologi, ligesom CT til kroppen divergens og relateret til den dynamiske karakter af luftvejene. Vi anbefaler forventning til forvaltningen af ​​komplikationer som pneumothorax og blødning bør tages under enhver perkutan procedure.

I denne artikel vil vi beskrive, hvordan E-TTNA udføres af interventionel pulmonologist og indarbejdelse af teknikken til de nuværende tilgængelige bronkoskopiske metoder til evaluering af lunge knuder.

E-TTNA potentielt kan reducere behovet for andre billede guidet perkutane transtorakal procedurer giver fuld integration af bronkoskopisk og ikke-bronkoskopiske teknikker i én enkelt procedure potentielt stigende diagnostisk udbytte, forbedre sikkerheden og mindske det samlede antal procedurer. Yderligere undersøgelser er brug fored at bestemme kliniske anvendelighed af denne moderne biopsi teknik.

Disclosures

Forfatterne fik forskningsmidler, der blev leveret af Veran Medical Technologies Inc., som producerer EM og TTNA instrumenter, der anvendes i denne publikation.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
20 G x 15 cm Programmable automatic biopsy needle SuperCore Argon Medical devices 701120150
Non Adherent Pads Telfa 
Sterile scissor
2% chlorhexidine gluconate pad
Surgical Blade #11
Sterile surgical drape
1% lidocaine
Sterile gowns
Sterile gloves
Mask
Scrub hair cap
Electronic reference points  vPAD2 (Veran Medical Technologies) INS-0049
Planning software  SPiNDrive 2.0 (Veran Medical Technologies) 
Eelectromagnetic navigation platform SPiNView (Veran Medical Technologies)
19 G x 105 mm Electromagnetic navigational needle SPiNPerc  Veran Medical Technologies INS-0029
Standard diagnostic Fiberoptic Bronchoscope
EBUS Bronchoscope
Radial EBUS probe UM-S20-17S Olympus
Formaldehyde-based fixative solution.
Ethanol based fixative

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Govert, J. A., Dodd, L. G., Kussin, P. S., Samuelson, W. M. A prospective comparison of fiberoptic transbronchial needle aspiration and bronchial biopsy for bronchoscopically visible lung carcinoma. Cancer. 87, 129-134 (1999).
  2. Gasparini, S. Bronchoscopic biopsy techniques in the diagnosis and staging of lung cancer. Monaldi Arch Chest Dis. 52, 392-398 (1997).
  3. United States cancer statistics: 1999-2010 incidence and mortality web-based report. US Department of Health and Human Services Centers for Disease Control and Prevention and National Cancer Institute. , U. C. S. W Group. Atlanta, GA. (2014).
  4. Silvestri, G. A., et al. Methods for staging non-small cell lung cancer: Diagnosis and management of lung cancer, 3rd ed: American College of Chest Physicians evidence-based clinical practice guidelines. Chest. 143, e211S-e250S (2013).
  5. Steinfort, D. P., Khor, Y. H., Manser, R. L., Irving, L. B. Radial probe endobronchial ultrasound for the diagnosis of peripheral lung cancer: systematic review and meta-analysis. The European respiratory journal. 37, 902-910 (2011).
  6. Gex, G., et al. Diagnostic yield and safety of electromagnetic navigation bronchoscopy for lung nodules: a systematic review and meta-analysis. Respiration; international review of thoracic diseases. 87, 165-176 (2014).
  7. Wang Memoli, J. S., Nietert, P. J., Silvestri, G. A. Meta-analysis of guided bronchoscopy for the evaluation of the pulmonary nodule. Chest. 142, 385-393 (2012).
  8. Lee, K. A., Raval, A. A., Amir, L. Cost-effectiveness of endobronchial percutaneous biopsy compared with transthoracic biopsy for diagnosis of peripheral lung lesions. Lung Cancer Management. 3 (2), 135-148 (2014).
  9. Rivera, M. P., Mehta, A. C. American College of Chest, P. Initial diagnosis of lung cancer: ACCP evidence-based clinical practice guidelines (2nd edition). Chest. 132, 131S-148S (2007).
  10. Wiener, R. S., Schwartz, L. M., Woloshin, S., Welch, H. G. Population-based risk for complications after transthoracic needle lung biopsy of a pulmonary nodule: an analysis of discharge records. Annals of internal medicine. 155, 137-144 (2011).

Tags

Medicin Lung knude elektromagnetisk navigations bronkoskopi Transtorakal nål aspiration.
Anvendelse af elektromagnetisk Navigational Transtorakal Needle Aspiration (E-TTNA) for Sampling af Lung Knuder
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Arias, S., Lee, H., Semaan, R.,More

Arias, S., Lee, H., Semaan, R., Frimpong, B., Ortiz, R., Feller-Kopman, D., Oakjones-Burgess, K., Yarmus, L. Use of Electromagnetic Navigational Transthoracic Needle Aspiration (E-TTNA) for Sampling of Lung Nodules. J. Vis. Exp. (99), e52723, doi:10.3791/52723 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter