Summary
Hier presenteren we een protocol om op een gestructureerde manier door het bronchiale doolhof te navigeren, waarbij de bronchoscopie wordt opgesplitst in een stapsgewijze benadering - de vier oriëntatiepuntenbenadering.
Abstract
Flexibele bronchoscopie is een technisch moeilijke procedure en is geïdentificeerd als de belangrijkste procedure die moet worden geïntegreerd in een op simulatie gebaseerd trainingsprogramma voor longartsen. Er zijn echter meer specifieke richtlijnen nodig die van toepassing zijn op bronchoscopietraining om aan deze vraag te voldoen. Om patiënten een competent onderzoek te garanderen, stellen we een systematische, stapsgewijze aanpak voor, waarbij de procedure wordt opgesplitst in vier "oriëntatiepunten" om beginnende endoscopisten te ondersteunen bij het navigeren door het bronchiale doolhof. De procedure kan worden geëvalueerd op basis van drie vastgestelde uitkomstmaten om een grondige en effectieve inspectie van de bronchiale boom te garanderen: diagnostische volledigheid, gestructureerde voortgang en proceduretijd.
De stapsgewijze aanpak op basis van de vier oriëntatiepunten wordt gebruikt in alle simulatiecentra in Denemarken en wordt geïmplementeerd in Nederland. Om beginnende bronchoscopisten tijdens de training direct feedback te geven en om de tijdsdruk van consultants te verlichten, stellen we voor dat toekomstige studies kunstmatige intelligentie implementeren als feedback- en certificeringsinstrument bij het opleiden van nieuwe bronchoscopisten.
Introduction
Longkanker is de belangrijkste doodsoorzaak door kanker1. Flexibele bronchoscopie is essentieel om door de bronchiale boom te navigeren en de juiste segmenten te identificeren voor de diagnose en stadiëring van longkanker en toewijzing aan de juiste behandeling voor de patiënt2. Lagere opbrengsten van diagnostisch biopsiemateriaal, hogere complicaties en meer ongemak voor de patiënt worden gezien in het eerste deel van de leercurve van een cursist 3,4,5. Om een onafhankelijke/niet-begeleide praktijk bij patiënten te garanderen, moet aan een bevredigend opleidingsniveau worden voldaan. Een trainingsmodaliteit om de basiscompetentie te waarborgen is op simulatie gebaseerd meesterschapsleren, waarbij de cursist oefent totdat aan de vaardigheidscriteria is voldaan6. Er zijn verschillende instrumenten ontwikkeld om de bronchoscopieprestaties7,8 te beoordelen, en de volgende prestatiemaatstaven zijn vastgesteld: (1) diagnostische volledigheid (DC)-aandeel van gevisualiseerde segmenten9; (2) gestructureerde voortgang (SP) - aantal bezochte segmenten in de juiste volgorde van progressie10; en (3) proceduretijd (PT)-tijd vanaf het passeren van de stembanden tot het einde van de procedure9.
Beginnende bronchoscopisten kunnen in de war raken door het doolhof, dat eruitziet als vergelijkbare bronchiën, en verschillende slagen er niet in om een cursus in op simulatie gebaseerde bronchoscopie11 te voltooien, ook al is het geïdentificeerd als de belangrijkste technische procedure om te leren in de longgeneeskunde12. Daarom stellen we via dit protocol een stapsgewijze, gestructureerde progressie door de bronchiale boom voor (Figuur 1), waarbij we ons baseren op vier oriëntatiepunten als leidraad. We stellen voor dat beginnende operators volgens deze aanpak worden aangeleerd om ervoor te zorgen dat alle bronchiale segmenten op een gestructureerde manier worden gevisualiseerd, in de kortst mogelijke tijd, met een correcte behandeling van de scoop.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Volgens de Deense wet is voor een educatief onderzoek zonder deelname van patiënten geen ethische goedkeuring vereist.
1. Behandeling van het toepassingsgebied
- Houd de bronchoscoop in de linkerhand met de linkerduim op de stuurhendel en de linkerwijsvinger op de zuigknop. Gebruik de rechterhand om het distale deel van de bronchoscoop vast te houden.
- Het vasthouden van de richtkijker met een gestrekte arm en pols, zodat de zuigknop recht naar voren wijst en de stuurhendel in de neutrale stand staat, wordt gedefinieerd als de neutrale stand of 0°. Door de pols te draaien, draait u de richtkijker vanuit de neutrale positie/0°.
- Beweeg de duim op en neer over de hendel om het distale uiteinde van de endoscoop te buigen en uit te schuiven. Beweeg de pols en handen, niet de arm en het lichaam.
2. Gestructureerd verloop: hoek van de scope en de vier oriëntatiepunten
- Kom in de luchtwegen via de mond of neusgaten. Passeer de stembanden en ga de luchtpijp binnen.
- Zoek systematisch de vier oriëntatiepunten van oriëntatiepunten 1 tot en met 4 en noteer de juiste hoek van de endoscoop in elke positie (tabel 1).
OPMERKING: De benadering van de vier oriëntatiepunten is op een gedenkwaardige manier ontworpen om de cognitieve belasting voor nieuwe bronchoscopisten te verminderen. Het is gebaseerd op een koppeling tussen de hoek van de bronchoscoop en hoe toegang te krijgen tot de verschillende lobben/oriëntatiepunten. De aanpak biedt beginnende cursisten daarom een basistrainingstool om door het bronchiale doolhof te navigeren. Door bijvoorbeeld te weten of de bronchoscoop in een hoek van 90° naar rechts wordt gehouden, kan de juiste positie worden bepaald om de rechter bovenkwab te inspecteren. Bij het visualiseren van de lob of het oriëntatiepunt moet men uitwijken van de aangewezen hoek om de afzonderlijke segmenten te inspecteren. - Zoek de segmenten chronologisch van 1-10, eerst de rechterkant en dan de linkerkant volgens de vier oriëntatiepunten.
3. Systematische bronchoscopie: de vier oriëntatiepunten benadering
- Herkenningspunt 1: De carina met de rechter en de linker hoofdbronchus gezien vanaf de luchtpijp (Figuur 2)
- Plaats de bronchoscoop in het distale deel van de luchtpijp in een hoek van 0° - de neutrale positie. Als de oriëntatie verloren gaat, ga dan terug naar oriëntatiepunt 1 om je opnieuw te oriënteren.
- Oriëntatiepunt 2: Rechter segmenten 1, 2 en 3 (bovenste lob) (Figuur 3)
- Draai de endoscoop 90° naar rechts en buig tegelijkertijd het distale uiteinde van de bronchoscoop omhoog door de linkerduim naar beneden te duwen om de bovenkwab te onderzoeken. Dit herkenningspunt lijkt op de Mercedes-ster.
- Bij het visualiseren van de Mercedes-ster moet u de hoek van 90° uitstellen om de segmenten 1, 2 en 3 te inspecteren.
- Oriëntatiepunt 3: Rechtersegmenten 4 en 5 (middenkwab) plus 6, 7, 8, 9 en 10 (onderkwab) (Figuur 4)
- Ga verder met de bronchus intermedius door het distale uiteinde van de endoscoop in een hoek van 45° naar rechts te plaatsen om segmenten 4 en 5 te zien (nummers vanaf de laterale zijde onder een schuine hoek).
- Nogmaals, stel uit vanuit de hoek van 45° om segmenten 4 en 5 te inspecteren. Ga terug naar de hoek van 45° en schuif de punt van de endoscoop uit door het stoofkussen met de linkerduim omhoog te duwen om segment 6 te inspecteren (net tegenover de middelste kwab).
- Draai de scoop in een hoek van 0° en ga verder naar de onderste lob. Segment 7 bevindt zich mediaal en segmenten 8, 9 en 10 (nummers vanaf de zijzijde onder een schuine hoek) aan de onderkant. Stel uit vanuit de hoek van 0° om segmenten 7-10 te inspecteren.
- Oriëntatiepunt 4: linkersegmenten 1+2, 3, 4 en 5 (bovenkwab), plus segmenten 6, 8, 9 en 10 (onderkwab) (Afbeelding 5)
- Beweeg de bronchoscoop naar de linker hoofdbronchus (hoek van 90° naar links), omhoog om de bovenkwab te zien en naar beneden om de onderkwab te zien.
- Houd de scoop in een hoek van 90° om de linker bovenkwab met de lingula te inspecteren. Stel uit vanuit de hoek van 90° om segmenten 1+2 en 3 (linker bovenkwab) en segmenten 4 en 5 (lingula) te inspecteren.
- Ga terug naar de linker hoofdbronchus, draai de scoop in een hoek van 45° en schuif het uiteinde van de bronchoscoop uit om segment 6 te inspecteren, dat tegenover segmenten 4 en 5 (lingula) ligt.
- Draai de scoop naar een hoek van 0° om de onderste lob met segmenten 8, 9 en 10 te visualiseren. Stel uit vanuit de hoek van 0° om de segmenten te inspecteren.
OPMERKING: Er is geen segment 7 aan de linkerkant, omdat dit gebied wordt ingevuld door het hart. De segmenten 4 en 5 plus 8, 9 en 10 volgen dezelfde nummering als voor de rechterkant en zijn vanaf de zijkant schuin genummerd (figuur 6).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
De vier oriëntatiepuntenbenadering wordt sinds 2011 onderwezen bij CAMES, waar de op simulatie gebaseerde bronchoscopiecursus wordt afgesloten met het slagen voor een afrondende test13. Van 2015-2017 namen 77 deelnemers deel aan de cursus, waarvan er slechts 33 (43%) het11 voltooiden. Het lage voltooiingspercentage was te wijten aan verschillende factoren: tijdsdruk, het niet verplicht zijn van de cursus, zwangerschapsverlof en geen beschermde tijd om te trainen. Van degenen die de cursus voltooiden, vonden 14 (42%) de belangrijkste factor voor het voltooien van de cursus: "Een systematische op simulatie gebaseerde cursus is waardevol" (tabel 2).
Figuur 1: De bronchiale boom met de vier herkenningspunten. Om de operator te helpen bij het navigeren door de bronchiale boom, kan het pad worden opgesplitst in vier oriëntatiepunten: Oriëntatiepunt 1, de luchtpijp; oriëntatiepunt 2, de rechter bovenkwab; oriëntatiepunt 3, de rechter midden- en onderkwab; en oriëntatiepunt 4, de linker bovenkwab, lingula en linker onderkwab. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 2: Oriëntatiepunt 1. Luchtpijp met de carina. De scoop moet in een hoek van 0° worden gehouden. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 3: Oriëntatiepunt 2. Rechter bovenkwab - de Mercedes-ster. De scoop moet in een hoek van 90° met de klok mee worden gehouden om de bovenkwab te vizualiseren. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 4: Oriëntatiepunt 3. Rechter midden- en onderkwab. De scoop moet in een hoek van 0° met de klok mee worden gehouden om de middelste lob te visualiseren en in een hoek van 0° om de onderste lob te visualiseren. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 5: Oriëntatiepunt 4. Linkerlong met linker bovenkwab inclusief de lingula, en de linker onderkwab. De scoop moet in een hoek van 90°, 45° en 0° tegen de klok in worden gehouden voor het vizualiseren van respectievelijk de bovenkwab, lingula en onderkwab. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 6: De longen met hun segmenten zijdelings gezien. Boven: De linkerlong lateraal gezien met oriëntatiepunt 4, bestaande uit de bovenste kwab, lingula (links) en de onderste kwab (rechts). Botton: De rechterlong lateraal gezien met oriëntatiepunt 1, bestaande uit de bovenste kwab (rechter bovenhoek), en oriëntatiepunt 2, bestaande uit de middelste kwab (rechtsonder) en de onderste kwab (links). Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
| Bezienswaardigheden | Hoek van de bronchoscoop |
| Herkenningspunt 1, Luchtpijp met Carina. | 0° hoek. |
| Oriëntatiepunt 2, rechter bovenkwab - Het Mercedes Benz-bord. | 90° hoek naar rechts. |
| Oriëntatiepunt 3, Rechter midden- en onderkwab. | Hoek van 45° naar rechts voor de middelste lob en met een volledig uitgeschoven punt voor segment 6. |
| Hoek van 0° voor segmenten 7, 8, 9 en 10. | |
| Oriëntatiepunt 4, linkerlong met linker bovenkwab inclusief lingula, en linker onderkwab. | Hoek van 90° naar links voor linker bovenkwab en lingula. |
| Hoek van 45° naar links met een volledig uitgeschoven punt voor segment 6. | |
| Hoek van 0° voor segmenten 8, 9 en 10. |
Tabel 1: Overeenstemming tussen de vier oriëntatiepunten en de hoek van de bronchoscoop. Nadat u toegang hebt gekregen tot elke kwab, stelt u uit vanuit de aangewezen hoek om de longsegmenten te inspecteren.
| Belangrijkste factoren | Reacties (procenten) |
| Klinisch relevant beloop | 17 (57%) |
| Hoge waarde van een systematische, op simulatie gebaseerde cursus | 14 (47%) |
| Certificering was nodig | 3 (10%) |
Tabel 2: Belangrijkste factoren voor het voltooien van een op simulatie gebaseerde cursus in flexibele bronchoscopie. Waarden worden weergegeven als getal (percentage). Het totaal is meer dan 100%, aangezien sommige deelnemers meer dan één factor noemden. Respondenten = 30.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
We stellen een systematische en volledige inspectie van de bronchiale segmenten voor, waarbij de bronchoscopie wordt opgesplitst in vier oriëntatiepunten om beginnende bronchoscopisten door het bronchiale doolhof te leiden. Aangezien er meer specifieke richtlijnen nodig zijn die van toepassing zijn op bronchoscopietraining14, stellen we voor dat onze systematische en stapsgewijze aanpak moet worden geëvalueerd met behulp van drie basisuitkomstmaten: DC, SP en PT.
DC en PT zijn vastgestelde uitkomstmaten en de eerste die worden gebruikt bij het evalueren van de prestaties van bronchoscopie9. De naamgeving van bronchiale segmenten volgt een gestructureerde volgorde die overeenkomt met de beoogde progressie tijdens bronchoscopie15. Andere beoordelingsstudies moeten het niveau van systematische progressie echter nog evalueren, hoewel een systematische aanpak belangrijk is bij het uitvoeren van endoscopische longprocedures16. De SP-score kan de bronchoscopieprestaties tussen beginners en experts onderscheiden en zelfs het prestatieniveau binnen de expertgroep10. Bij het vergelijken van een systematische benadering met een gerichte endobronchiale echogeleide biopsie (EBUS-TBNA), resulteerde de eerste in een hogere diagnostische opbrengst voor de stadiëring van longkanker17. Daarom stellen we voor om SP toe te voegen als uitkomstmaat voor toekomstige beoordelingsstudies en er een focus van te maken bij het trainen van beginnende bronchoscopisten om ervoor te zorgen dat er geen segmenten worden gemist.
Er zijn verschillende andere belangrijke aspecten waarmee rekening moet worden gehouden bij het uitvoeren van een bronchoscopie, zoals biopsietechniek, muurbotsingen, communicatie met de patiënt, sedatie, enz., maar deze aspecten vallen niet binnen het bestek van dit manuscript. Onze studie demonstreert een basisconcept waarvan wij denken dat het moet worden onderwezen als een eerste stap in bronchoscopie-onderwijs. Bovendien willen beginnende operators meer feedback, en het gebrek aan feedback is geïdentificeerd als een belangrijke reden om een bronchoscopiecursus niet te voltooien11. De vier oriëntatiepunten zijn bedoeld als ondersteuning voor beginnende cursisten, maar automatisch gegenereerde feedback kan wenselijk zijn als vervanging voor senior supervised feedback. Automatisch gegenereerde beoordeling van scope-handling is al ontwikkeld voor bronchoscopie18,19 en zou ook moeten worden ontwikkeld voor segmentinspectie. Feedback door middel van elektromagnetische navigatiebronchoscopie verhoogt het aantal gevisualiseerde lobben, maar is niet in staat om te leiden en ervoor te zorgen dat de operator alle segmenten visualiseert20. We hopen dat, met zijn snelle ontwikkeling en bruikbaarheid, toekomstige studies kunnen proberen AI te ontwikkelen die kan helpen bij het begeleiden van beginnende bronchoscopisten door alle bronchiale segmenten en hen onmiddellijke feedback kan geven om hun prestaties te optimaliseren en te certificeren door middel van bronchiale identificatiesystemen.
Onze benadering van het leren van bronchoscopie heeft verschillende sterke punten. Het volgt het huidige bewijs met behulp van een mastery learning-benadering in een op simulatie gebaseerde setting21, gebaseerd op een vierstappenmodel22. Het wordt op deze manier onderwezen bij CAMES sinds 201123, en het is geïmplementeerd in de andere drie simulatiecentra in Denemarken. Bovendien wordt het momenteel geïmplementeerd in Nederland. Met dit artikel en deze video hopen we het eerste deel van het leren van flexibele bronchoscopie uit te breiden en te generaliseren op basis van het meest actuele bewijsmateriaal.
Flexibele bronchoscopie moet worden onderwezen in een op simulatie gebaseerde omgeving, waar de cursist de basisconcepten van een systematische en grondige bronchoscopie met correcte behandeling van de bronchoscoop wordt geleerd. Door de procedure op te splitsen in een stapsgewijze aanpak bestaande uit vier oriëntatiepunten, stellen we een richtlijn voor voor het leren van bronchoscopie in een op simulatie gebaseerde setting.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben niets te onthullen.
Acknowledgments
De auteurs hebben geen dankbetuigingen.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Evis Exera II | Olympus | Not provided | Endoscopy Tower |
| BF-Q180 Bronchoscope | Olympus | Not provided | Flexible Bronchoscope |
| CLA Broncho Boy | CLA | Not provided | Bronchial Tree Phantom |
References
- Bray, F., et al. Global cancer statistics 2018: GLOBOCAN estimates of incidence and mortality worldwide for 36 cancers in 185 countries. CA: A Cancer Journal for Clinicians. 68 (6), 394-424 (2018).
- Andolfi, M., et al. The role of bronchoscopy in the diagnosis of early lung cancer: a review. Journal of Thoracic Disease. 8 (11), 3329-3337 (2016).
- Hsu, L. H., Liu, C. C., Ko, J. S. Education and experience improve the performance of transbronchial needle aspiration: a learning curve at a cancer center. Chest. 125 (2), 532-540 (2004).
- Ouellette, D. R. The safety of bronchoscopy in a pulmonary fellowship program. Chest. 130 (4), 1185-1190 (2006).
- Stather, D. R., MacEachern, P., Chee, A., Dumoulin, E., Tremblay, A. Trainee impact on procedural complications: An analysis of 967 consecutive flexible bronchoscopy procedures in an interventional pulmonology practice. Respiration. International Review of Thoracic Diseases. 85 (5), 422-428 (2013).
- McGaghie, W. C., Issenberg, S. B., Cohen, E. R., Barsuk, J. H., Wayne, D. B. Medical education featuring mastery learning with deliberate practice can lead to better health for individuals and populations. Academic Medicine. 86 (11), e8-e9 (2011).
- Konge, L., et al. Establishing pass/fail criteria for bronchoscopy performance. Respiration; International Review of Thoracic Diseases. 83 (2), 140-146 (2012).
- Konge, L., et al. Reliable and valid assessment of clinical bronchoscopy performance. Respiration; International Review of Thoracic Diseases. 83 (1), 53-60 (2012).
- Colt, H. G., Crawford, S. W., Galbraith 3rd, O. Virtual reality bronchoscopy simulation: A revolution in procedural training. Chest. 120 (4), 1333-1339 (2001).
- Cold, K. M., et al. Using structured progress to measure competence in flexible bronchoscopy. Journal of Thoracic Disease. 12 (11), 6797-6805 (2020).
- Cold, K. M., Konge, L., Clementsen, P. F., Nayahangan, L. J. Simulation-based mastery learning of flexible bronchoscopy: Deciding factors for completion. Respiration; International Review of Thoracic Diseases. 97 (2), 160-167 (2019).
- Nayahangan, L. J., et al. Identifying technical procedures in pulmonary medicine that should be integrated in a simulation-based curriculum: A national general needs assessment. Respiration; International Review of Thoracic Diseases. 91 (6), 517-522 (2016).
- Konge, L., Arendrup, H., von Buchwald, C., Ringsted, C. Using performance in multiple simulated scenarios to assess bronchoscopy skills. Respiration; International Review of Thoracic Diseases. 81 (6), 483-490 (2011).
- Kennedy, C. C., Maldonado, F., Cook, D. A. Simulation-based bronchoscopy training: systematic review and meta-analysis. Chest. 144 (1), 183-192 (2013).
- Sealy, W. C., Connally, S. R., Dalton, M. L. Naming the bronchopulmonary segments and the development of pulmonary surgery. The Annals of Thoracic Surgery. 55 (1), 184-188 (1993).
- Naur, T. M. H., Nilsson, P. M., Pietersen, P. I., Clementsen, P. F., Konge, L. Simulation-based training in flexible bronchoscopy and endobronchial ultrasound-guided transbronchial needle aspiration (EBUS-TBNA): A systematic review. Respiration; International Review of Thoracic Diseases. 93 (5), 355-362 (2017).
- Sanz-Santos, J., et al. Systematic compared with targeted staging with endobronchial ultrasound in patients with lung cancer. The Annals of Thoracic Surgery. 106 (2), 398-403 (2018).
- Colella, S. Assessment of competence in simulated flexible bronchoscopy using motion analysis. Respiration; International Review of Thoracic Diseases. 89 (2), 155-161 (2015).
- Cold, K. M. Automatic and objective assessment of motor skills performance in flexible bronchoscopy. Respiration; International Review of Thoracic Diseases. 100 (4), 347-355 (2021).
- Follmann, A., Pereira, C. B., Knauel, J., Rossaint, R., Czaplik, M. Evaluation of a bronchoscopy guidance system for bronchoscopy training, a randomized controlled trial. BMC Medical Education. 19 (1), 430 (2019).
- Nilsson, P. M., Naur, T. M. H., Clementsen, P. F., Konge, L. Simulation in bronchoscopy: current and future perspectives. Advances in Medical Education and Practice. 8, 755-760 (2017).
- Strandbygaard, J., et al. A structured four-step curriculum in basic laparoscopy: development and validation. Acta Obstetricia et Gynecologica Scandinavica. 93 (4), 359-366 (2014).
- Konge, L., et al. The simulation centre at Rigshospitalet, Copenhagen, Denmark. Journal of Surgical Education. 72 (2), 362-365 (2015).
