Waiting
Login processing...

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

Medicine

Användning av elektromagnetisk Navigations transthorakal nål aspiration (E-TTNA) för provtagning av lung Nodules

Published: May 23, 2015 doi: 10.3791/52723

Introduction

En ensam lungnodulus (SPN) är en vanlig klinisk scenario som ökar på grund av antalet röntgenbröststudier och genomförande av lungcancer screeningprogram. En lung knöl per definition är mindre än 3 cm i diameter och en som vanligtvis ligger bortom bronchoscopically visualiseras segment bronker. En skada större än 3 cm anses vara en lungmassa. De etiologies hos majoriteten av lung knölar är godartade förhållanden (infektioner, inflammatoriska, kärl) och en mindre andel orsakas av lungcancer och andra maligniteter. Utvärdering av en SPN börjar med bedömning av riskfaktorer, radiografiska egenskaper, storlek, tillväxt, placering, kirurgisk risk, etc. riskstratifiering hjälper till att välja den mest lämpliga individuell förvaltning, som sträcker sig från radiologisk övervakning till primär kirurgisk resektion. Diagnostiska modaliteter inkluderar bronkoskopiska tekniker: (bronkoalveolärt lavage (BAL), cytologi borste, transbronchial biopsi (TBBx), Transbronkiell nål aspiration (TBNA), radiella sond endobronkial ultraljud (R-EBUS), elektromagnetisk navigation (EMN), ultratunna bronkoskopi, virtuell bronkoskopi navigering) och icke-bronkoskopiska: bildstyrd transtorakal nål biopsi och kirurgisk resektion.

Den bronkoskopisk utbyte med hjälp av enkla konventionella tekniker för skador mindre <3 cm sträcker sig från 14 -. 50% 1,2 Lungcancer är den främsta orsaken till dödsfall i cancer. Det utgör 14% av alla invasiva cancer som diagnostiseras varje år och 28% av alla dödsfall i cancer i USA. 3 Prognos och behandling ledningen bestäms av scenen. Den stadieindelning av icke-småcellig lungcancer (NSCLC) definieras av TNM-systemet. Fastställande av N eller nodstatus kräver strikt bedömning av mediastinal- och hilar lymfkörtlar.

Endobronkial ultraljud (EBUS) är en minimalinvasiv bronkoskopisk teknik som använders ultraljud för att identifiera strukturer angränsande till luftvägarna underlättar Transbronkiell nål aspiration (TBNA). För lungcancer iscensätta en ny metaanalys visade en median känslighet på 89% med värden som sträcker sig från 46% till 97% och en median negativt prediktiva värdet PV 91% för EBUS-TBNA. 4 Radial EBUS är en annan bronkoskopisk verktyg som kan vara används för att lokalisera parenkyma lunglesioner. Det är ett instrument diameter 1,4 mm med en 20 MHz ultraljudssond vid spetsen som genererar 360 graders bilder med en penetration på 5 cm. Nyligen rapporterade uppgifter om denna teknik visade en känslighet identifiera neoplasi av 73% (95% CI, 0,70 till 0,76) för knölar av alla storlekar och 71% (95% CI, 0,66-0,75) för lesioner mindre än 2,5 cm 5.

Elektronavigations Bronkoskopi (ENB) är en teknik som skapar ett magnetfält runt patienten medger bestämning av den rumsliga placeringen av en sensoranordning inom det magnetiska fältet. Thans information överlagras på tidigare erhållna datortomografi (CT) bilder, som medger en visning av sensorplatsen i förhållande till anatomin. En virtuell bronkoskopi rekonstruktion av patientens luftvägar underlättar navigering till målet skadan. Väl inne i målet tas prover direkt genom att använda någon av de två tillgängliga teknik; spårbar bronkoskopiska instrument eller genom en utökad arbetskanal. Totalt diagnostiska noggrannheten var 73,9% (95% CI 68,0% - 79,2%) och negativa prediktiva värdet 52,1% (95% CI 43,5% - 60,6%) och vid användning av åtminstone en av de andra tekniker (virtuella bronkoskopi, ENB, radial- EBUS, vägleda mantel, ultratunna bronkoskop) den diagnostiska utbytet var 70,0% med en 95% CI av 67,1% till 72,9% 6 7 Ett av de kommersiellt tillgängliga systemen har den extra funktionen att komplettera bronkoskopisk navigering med förmågan att omvandla från en bronkoskopiska strategi till en transtorakal nål tillvägagångssätt i falls där skadan är inte nås bronchoscopically. Detta system använder en elektromagnetisk navigering guidad 19 G spårning nål som möjliggör provtagning av kärnlung biopsier med en 20 G automatisk biopsianordning.

Transtorakal nål aspiration (TTNA) är en icke bronkoskopiska diagnostisk metod för lung noduli och massorna. TTNA av en perifer lungskada kan utföras under ultraljud, genomlysning, datortomografi eller elektro vägledning. I en uppdaterad metaanalys av Rivera et al den poolade känslighet TTNA för diagnos av perifer bronkogent cancer var 0,90 (95% CI, 0,88-0,91). 8 I en studie av Wiener RS som inkluderade 15.865 patienter med en rapporterad risk för pneumothorax efter TTNA av 15% (95% CI, 14% - 16%) med 7% (95% CI, 6% - 7,2%). kräver förvaltning med en kista rör 9 Kliniska prövningar som undersöker användningen av e-TTNA finns för tillfället pågår.

CASE PRETation

En 83-årig kvinna före detta rökare med syreberoende kronisk obstruktiv lungsjukdom var för övrigt funnit med en PET fluordeoxiglukos ivrig 1,6 x 1,3 cm spiculated övre högra loben (RUL) knöl (Figur 1). Även om hennes sannolikhet för malignitet var hög, patienten vägrade kirurgiska ingrepp och valt en diagnostisk procedur innan man överväger andra behandlingar. Den typiska scenariot som kan föranleda ersättning för en utvärdering för biopsi skulle vara en fråga om mellan sannolikhet för malignitet eller med en hög sannolikhet för malignitet med en kontraindikation för kirurgisk resektion.

Protocol

Ett protokoll godkändes av den lokala Institutional Review Board (IRB). Deltagarna ger undertecknad informerat samtycke före att slutföra protokollet.

1. Pre-förfarandet

  1. Se till att kandidaterna för elektromagnetiska navigations transthorakal nål aspiration har en perifer lung knöl. Bestäm lungnodulus användning av inbillar studier.
    OBS: Den vanligaste och som behövs för detta protokoll är genom att utvärdera tidigare erhållna bröstet CT.
  2. På dagen för förfarandet fästa de elektroniska referenspunkt dynor till den kontralaterala hemithorax av mållesionen att minimera dyna överlappning med TTNA biopsiingångspunkten. Skaffa en baslinje inandnings och utandnings icke-kontrast bröstet tomografi med 0,5 mm intervall och 0,67-0,75 mm tjocklek.
  3. Överför digital bildbehandling och kommunikation inom data medicin (DICOM) från CT-scannern till planeringsprogram. Om DICOM är tillgänglig, en CD-skiva (CD) kopia av CT kan direkt lastas på system för planering. Digitalt välja målet skadan och rekonstruera en tredimensionell virtuell luftvägskartan.
  4. Transportera patienten genom bår från CT-scannern till bronkoskopi svit med elektroniska referenspunkter på plats.
  5. Utvärdera patienten för anestesi, etablera IV tillgång och bifoga standardanestesiövervakning.

class = "jove_title" 2. Tillvägagångssätt (bronkoskopiska fas)

  1. Överför patienten till bronkoskopi sviten. Administrera djup sedering anestesi med hjälp av en propofol infusion (100-200 mikrogram / kg / min). En luftväg etableras med larynxmask luftvägarna (LMA) eller endotrakeal trakealtub (ETT).
    OBS: Anestesi kan endast administreras av en certifierad leverantör.
  2. Utför ett vitt ljus bronkoskopi (WLB) inspektion i standard sätt undersöka trakeobronkiala trädet till segmentnivå.
  3. Utför enn EBUS-TBNA efter den internationella anslutningen för studien av lungcancer (IASLC) lymfkörtel karta för lungcancer iscensättning. Om tillgängligt, fin nål aspiration (FNA) prover cytologisk analyseras på plats. Om inte, är prov plats i formalin för senare utvärdering.
  4. Använd WLB bronkoskopet med nätverkets bronkoskopi etappen efter tidigare datorn erkännas eller manuellt hyvlat endobronkial väg till målet skadan med ett instrument för val vid proceduralists diskretion (Cytologi borste, käke biopsi krafter, FNA Needle).
  5. Advance R-EBUS genom arbetskanalen och försök att bekräfta placeringen av lesionen.
  6. Väl inne i målet, prova skadan med operatören valt spårbar instrument som används för att navigera. (Cytologi pensel, käken biopsi krafter, FNA Needle).
  7. Om målet inte kan verifieras genom radiell EBUS eller luftvägs anatomi förbjuder endobronkial navigering bort bronkoskopet och förbereda than patienten för en transtorakal tillvägagångssätt. Om inte kan diagnostiseras skadan bronchoscopically förbereda patienten för en transtorakal tillvägagångssätt.

3. Förfarande (Elektro transtorakal Needle aspiration)

  1. Tilldela alla förnödenheter som behövs för TTNA. (Se Material tabell)
  2. Placera patienten liggande på ett liknande sätt som används för bröst datortomografi scanning.
  3. Med hjälp av ett test elektronavigations nål välja ingångspunkten till brösthålan och markera det på hudytan. Ingångspunkten bör vara överlägsen till ytan av den närmaste revbenet och undvika osseous strukturer och någon vaskulär struktur.
  4. Förbereda huden med klorhexidin lösning 2%, drapera fältet med användning av steril teknik och söva lokalt (subkutan infiltrering av omkring 1 till 2 cm ^ av en% lidokain).
  5. Placera den sterila elektromagnetiska navigations nål ovanpå ingångspunkten ochVälj vinkeln mot målet baseras på observation av tvärgående och koronala vyer syns på elektromagnetiska systemet skärmarna. (Crosshair markerar i åtminstone två olika plan.)
  6. Stabilisera nålen och stadigt avancerat genom bröstväggen in i målet lesionen.
  7. Ta vägledning nålsond från nålen och vara noga med att undvika nål rörelse. Vid det här laget extrem försiktighet bör användas för att förhindra oavsiktlig nål förskjutning. Täck nålnavet med fingret. Sätt in 20 G FNA nål genom 19 G-nål. Smaka på skadan och ge prov för Rose.
  8. Programmera den automatiska nålbiopsi till önskat avstånd eller kasta baseras på storleken på skadan, och sedan in den genom 19 G-nål. Stabilisera både nål och biopsi pistol, utlösa nålbiopsi pistolen mekanism för att utföra biopsin och ta bort från insidan av den elektromagnetiska navigationsstyr nål se till att det förblir i lämplig position.
  9. Försiktigt avancera vägledningen sonden tillbaka in i lumen av den perkutana nålen och hålla den stabil.
  10. Medan nålen kontinuerligt stabiliserats använder assistenten skalpell blad för att försiktigt ta bort provet från den inre kanylen av kärnan biopsi nålen och placera den på 1/2 x 1/2 tum tidigare skära icke vidhäftande dyna. Sänk dynan i en formalinlösning.
  11. Bekräfta lämplig placering av nålen i skadan och sedan upprepa operationen 4 till 5 gånger att se till kärnan nålen roteras medurs eller moturs för att prova olika områden.
  12. När nöjd med exemplaren bort nålen, utöva påtryckningar och placera en liten bandage över injektionsstället.

4. Post ordningen

  1. Om möjligt, gör säng ultraljud för att bedöma om förekomsten av lung glidning (avsaknad av pneumothorax) eller använd någon annan avbildningsmodalitet (genomlysning, etc).
  2. Överförpatient till återställningsområdet och observera under standard ambulatorisk kirurgiska enhetsprotokoll tills helt vaken.
  3. Skaffa en lungröntgen för att utesluta komplikationer.
  4. Ansvarsfrihet patientens hem efter utbildningen lämnas om de potentiella efter proceduren komplikationer, inklusive blödning och pneumothorax.

Representative Results

Alla vävnadsprover som erhållits genom EBUS-TBNA och E-TTNA behandlas av den centrala patologi laboratorium för vidare analys. Patologisk utvärdering av proverna innehåller cytologisk och histologisk bedömning. Rapid på plats utvärdering (ROSE) använder en modifierad Romanowsky fläck som möjliggör adekvat utvärdering och en cytomorphological diagnostisk bedömning av patologiska preparat. En preliminär inom bedömningsförfarandet med Rose av EBUS-TBNA biopsier tagna från mediastinal- lymfkörtelstationer 4L, 4R och 7 var unrevealing uppenbart tumör. Den navigations bronkoskopisk fas stöds med radiell EBUS, misslyckats med att lokalisera rätt övre loben skada på grund av anatomiska begränsningar. Förfarandet omvandlades snabbt till E-TTNA. E-TTNA genomfördes framgångsrikt och den erhållna vävnaden var tillräckligt för ytterligare patologiska och genetisk analys. Den slutliga patologi E-TTNA kärnprov biopsier var diagnostik och överensstämmer med adenokarcinom. Inga omedelbara komplikationer noterades.

Figur 1
Figur 1. Bröst datortomografi (panel A) och positronemissionstomografi (PET) (panel B). Övre högra lob knöl med en PET negativ mediastinum. Skala i cm.

Discussion

Elektromagnetisk styrning underlättar perkutan transtorakal biopsiteknik. Det är viktigt under förfarandet för att kontrollera lämplig utrustning kalibrering. Under nålinförande upprätthålla en jämn vinkel och hålla visuell uppriktning med användning av åtminstone två olika plan är avgörande för att effektivt nå målet lesionen.

Needle insticksdjup kan ändras mellan biopsier för att maximera täckningsområdet. Företrädesvis kan förfarandet biträdas av en andra aktör, särskilt i samband med biopsipistol drift, men en enda operatör förfarande är genomförbart.

Förtrogenhet med de instrument och teknik tar cirka 2 till 3 nålstick. Om det finns utbildning på fantom modeller eller avlidna modeller under direkt överinseende av en erfaren operatör är lämpligt. Elektromagnetisk navigations transtorakal needle aspiration (E-TTNA) är en ny teknik som kompletterar curhyra arsenal för diagnos av perifera lungnoduli. Potentiella begränsningar av förfarandet är inneboende i elektromagnetiska navigationsteknik, som CT kropps divergens och relaterad till den dynamiska karaktären i andningsorganen. Vi rekommenderar förväntan för hantering av komplikationer såsom pneumothorax och blödning bör tas under en perkutan förfarande.

I den här artikeln beskriver vi hur E-TTNA utförs av interventionell pulmonologist och införlivandet av tekniken till de aktuella bronkoskopiska metoder för utvärdering av lung knölar.

E-TTNA potentiellt kan minska behovet av andra bild guidad perkutan transtorakal förfaranden som ger fullständig integration av bronkoskopiska och icke-bronkoskopiska tekniker i ett enda förfarande potentiellt öka diagnostiska utbytet, förbättra säkerheten och minska det totala antalet förfaranden. Ytterligare studier behövsed att fastställa den kliniska nyttan av denna moderna biopsiteknik.

Disclosures

Författarna erhöll forskningsmedel som tillhandahölls av Veran Medical Technologies Inc., som producerar EM och TTNA instrument som används i denna 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 knöl Elektronavigations bronkoskopi transtorakal nål aspiration.
Användning av elektromagnetisk Navigations transthorakal nål aspiration (E-TTNA) för provtagning av lung Nodules
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