Summary
Här presenterar vi ett protokoll för att navigera i bronkiallabyrinten på ett strukturerat sätt och dela upp bronkoskopin i ett stegvist tillvägagångssätt - de fyra landmärkena.
Abstract
Flexibel bronkoskopi är en tekniskt svår procedur och har identifierats som den viktigaste proceduren som bör integreras i ett simuleringsbaserat utbildningsprogram för lungläkare. Det behövs dock mer specifika riktlinjer som styr bronkoskopiutbildningen för att möta denna efterfrågan. För att säkerställa patienterna en kompetent undersökning föreslår vi ett systematiskt, stegvist tillvägagångssätt, där proceduren delas upp i fyra "landmärken" för att stödja nybörjare som navigerar i bronkiallabyrinten. Proceduren kan utvärderas baserat på tre etablerade utfallsmått för att säkerställa en grundlig och effektiv inspektion av bronkialträdet: diagnostisk fullständighet, strukturerad förlopp och procedurtid.
Det stegvisa tillvägagångssättet som bygger på de fyra landmärkena används vid alla simuleringscenter i Danmark och håller på att implementeras i Nederländerna. För att ge omedelbar återkoppling till nybörjare vid utbildning och för att avlasta konsulter föreslår vi att framtida studier bör implementera artificiell intelligens som ett återkopplings- och certifieringsverktyg vid utbildning av nya bronkoskopister.
Introduction
Lungcancer är den främsta orsaken till dödligheti cancer 1. Flexibel bronkoskopi är avgörande för att navigera genom bronkialträdet och identifiera de rätta segmenten för diagnos och stadieindelning av lungcancer och allokering till rätt behandling för patienten2. Lägre utbyte av diagnostiskt biopsimaterial, högre komplikationsfrekvens och ökat obehag hos patienten ses i den tidiga delen av en praktikants inlärningskurva 3,4,5. För att säkerställa oberoende/oövervakad praktik på patienter måste tillfredsställande utbildningsnivåer uppfyllas. En träningsform för att säkerställa grundläggande kompetens är simuleringsbaserad behärskningsinlärning, där praktikanten övar tills färdighetskriterierna är uppfyllda6. Flera verktyg har utvecklats för att bedöma bronkoskopiprestanda7,8, och följande prestandamått har fastställts: (1) diagnostisk fullständighet (DC)-andel av visualiserade segment9; (2) Strukturerat förlopp (SP) - antal besökta segment i rätt progressionsordning10; och (3) procedurtid (PT)-tid från det att den passerar genom stämbanden till slutet av proceduren9.
Nybörjare bronkoskopister kan bli förvirrade av labyrinten, som ser ut som liknande bronker, och flera misslyckas med att slutföra en kurs i simuleringsbaserad bronkoskopi11, trots att det har identifierats som den viktigaste tekniska proceduren att lära sig i lungmedicin12. Därför, genom detta protokoll, föreslår vi en stegvis, strukturerad progression genom bronkialträdet (Figur 1), med fyra landmärken som vägledning. Vi föreslår att nybörjare bör undervisas enligt detta tillvägagångssätt för att säkerställa visualisering av alla bronkialsegment på ett strukturerat sätt, på kortast möjliga tid, med korrekt hantering av kikarsiktet.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Enligt dansk lag krävs inget etiskt godkännande för en pedagogisk studie utan deltagande av patienter.
1. Hantering av tillämpningsområdet
- Håll bronkoskopet i vänster hand med vänster tumme på styrspaken och vänster pekfinger på sugknappen. Använd höger hand för att hålla den distala delen av bronkoskopet.
- Att hålla kikarsiktet med en rak arm och handled, så att sugknappen pekar rakt framåt och styrspaken är i neutralläge, definieras som neutralläge eller 0°. Genom att vrida handleden, vrid kikarsiktet från neutralläge/0°.
- Flytta tummen upp och ner på spaken för att böja och förlänga den distala änden av endoskopet. Rör handleden och händerna, inte armen och kroppen.
2. Strukturerat förlopp: omfattningens vinkel och de fyra milstolparna
- Gå in i luftvägarna antingen genom munnen eller näsborrarna. Passera stämbanden och gå in i luftstrupen.
- Hitta de fyra landmärkena systematiskt från landmärke 1 till 4 och notera endoskopets korrekta vinkel i varje position (tabell 1).
OBS: Metoden med fyra landmärken är utformad på ett minnesvärt sätt för att minska den kognitiva belastningen för nya bronkoskopister. Den är baserad på en parning mellan bronkoskopets vinkel och hur man kommer åt de olika loberna/landmärkena. Tillvägagångssättet ger därför nybörjare ett grundläggande träningsverktyg för att navigera genom bronkiallabyrinten. Som ett exempel, genom att veta om bronkoskopet hålls i 90° vinkel åt höger, kan rätt position för att inspektera den högra övre loben bestämmas. När man visualiserar loben eller landmärket bör man skjuta från den angivna vinkeln för att inspektera de enskilda segmenten. - Hitta segmenten kronologiskt från 1-10, den högra sidan först, sedan den vänstra sidan enligt de fyra landmärkena.
3. Systematisk bronkoskopi: de fyra landmärkena
- Landmärke 1: Carinan med höger och vänster huvudbronk sedd från luftstrupen (Figur 2)
- Placera bronkoskopet i den distala delen av luftstrupen i 0° vinkel - det neutrala läget. Om orienteringen försvinner, gå tillbaka till landmärke 1 för att omorientera.
- Milstolpe 2: Höger segment 1, 2 och 3 (övre loben) (figur 3)
- Vrid endoskopet 90° åt höger samtidigt som du böjer den distala änden av bronkoskopet uppåt genom att trycka vänster tumme nedåt för att undersöka den övre loben. Detta landmärke liknar Mercedes-stjärnan.
- När du visualiserar Mercedes-stjärnan, skjut från 90°-vinkeln för att inspektera segmenten 1, 2 och 3.
- Milstolpe 3: Höger segment 4 och 5 (mellersta loben) plus 6, 7, 8, 9 och 10 (nedre loben) (figur 4)
- Gå vidare till bronken intermedius genom att placera den distala änden av endoskopet i en 45° vinkel åt höger för att se segment 4 och 5 (siffror från sidosidan i en sned vinkel).
- Återigen, skjut från 45°-vinkeln för att inspektera segmenten 4 och 5. Gå tillbaka till 45°-vinkeln och förläng endoskopets spets genom att trycka stuvningsspettet uppåt med vänster tumme för att inspektera segment 6 (precis mittemot mittloben).
- Vrid kikarsiktet till 0° vinkel och gå vidare till den nedre loben. Segment 7 ligger medialt och segmenten 8, 9 och 10 (siffror från sidosidan i en sned vinkel) längst ner. Skjut från 0°-vinkeln för att inspektera segmenten 7-10.
- Milstolpe 4: Vänster segment 1+2, 3, 4 och 5 (övre loben), plus segment 6, 8, 9 och 10 (nedre loben) (figur 5)
- Flytta bronkoskopet till vänster huvudbronk (90° vinkel åt vänster), uppåt för att se den övre loben och nedåt för att se den nedre loben.
- Håll kikarsiktet i 90° vinkel för att inspektera den vänstra övre loben med lingula. Skjut upp från 90°-vinkeln för att inspektera segmenten 1+2 och 3 (vänster övre lob) och segmenten 4 och 5 (lingula).
- Gå tillbaka till vänster huvudbronk, vrid kikarsiktet till en 45° vinkel och förläng änden av bronkoskopet för att inspektera segment 6, som är mittemot segment 4 och 5 (lingula).
- Vrid kikarsiktet till en 0° vinkel för att visualisera den nedre loben med segmenten 8, 9 och 10. Skjut upp från 0°-vinkeln för att inspektera segmenten.
OBS: Det finns inget segment 7 på vänster sida, eftersom detta område fylls ut av hjärtat. Segmenten 4 och 5 samt 8, 9 och 10 följer samma numrering som för höger sida och är numrerade från sidan i en sned vinkel (figur 6).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Metoden med fyra landmärken har lärts ut vid CAMES sedan 2011, där den simuleringsbaserade bronkoskopikursen avslutas med att man klarar ett avslutande test13. Mellan 2015 och 2017 deltog 77 deltagare i kursen, varav endast 33 (43 %) slutförde den11. Den låga genomströmningen berodde på flera faktorer: tidsbrist, att kursen inte var obligatorisk, mammaledighet och ingen skyddad tid för utbildning. Av de som fullföljde kursen ansåg 14 (42 %) att den viktigaste faktorn för att genomföra kursen var: "En kurs som bygger på systematisk simulering är värdefull" (Tabell 2).
Figur 1: Bronkialträdet med de fyra landmärkena. För att hjälpa föraren att navigera i bronkialträdet kan stigen delas upp i fyra landmärken: Landmärke 1, luftstrupen; landmärke 2, den högra övre loben; landmärke 3, den högra mellersta och nedre loben; och landmärke 4, den vänstra övre loben, lingula och vänster nedre lob. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Bild 2: Landmärke 1. Luftstrupe med carina. Kikarsiktet ska hållas i 0° vinkel. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Bild 3: Landmärke 2. Höger övre lob - Mercedes-stjärnan. Kikarsiktet ska hållas i 90° vinkel medurs för att visualisera den övre loben. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Bild 4: Landmärke 3. Höger mellersta och nedre lob. Kikarsiktet ska hållas i 0° vinkel medurs för att visualisera mittloben och i 0° vinkel för att visualisera den nedre loben. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Bild 5: Landmärke 4. Vänster lunga med vänster övre lob inklusive lingula, och vänster nedre lob. Kikarsiktet ska hållas i 90°, 45° och 0° vinkel moturs för att visualisera den övre loben, lingulan respektive den nedre loben. Klicka här för att se en större version av denna figur.
Figur 6: Lungorna med sina segment sedda i sidled. Överst: Den vänstra lungan sedd lateralt med landmärke 4, bestående av den övre loben, lingula (vänster) och den nedre loben (höger). Botton: Den högra lungan sedd lateralt med landmärke 1, bestående av den övre loben (högra övre hörnet) och landmärke 2, bestående av den mellersta loben (höger nedre hörn) och den nedre loben (vänster). Klicka här för att se en större version av denna figur.
| Landmärken | Vinkel på bronkoskopet |
| Landmärke 1, Luftstrupe med Carina. | 0° vinkel. |
| Landmärke 2, övre högra loben – Mercedes Benz-skylten. | 90° vinkel åt höger. |
| Landmärke 3, höger mellersta och nedre lob. | 45° vinkel åt höger för mittloben och med en helt utdragen spets för segment 6. |
| 0° vinkel för segmenten 7, 8, 9 och 10. | |
| Milstolpe 4, Vänster lunga med vänster övre lob inklusive lingula, och vänster nedre lob. | 90° vinkel åt vänster för vänster övre lob och lingula. |
| 45° vinkel åt vänster med helt utfälld spets för segment 6. | |
| 0° vinkel för segmenten 8, 9 och 10. |
Tabell 1: Överensstämmelse mellan de fyra landmärkena och bronkoskopets vinkel. Efter att ha kommit åt varje lob, skjut upp från den angivna vinkeln för att inspektera lungsegmenten.
| De viktigaste faktorerna | Svar (procent) |
| Kliniskt relevant kurs | 17 (57%) |
| Högt värde av en systematisk simuleringsbaserad kurs | 14 (47%) |
| Certifiering behövdes | 3 (10%) |
Tabell 2: Viktigaste faktorerna för att genomföra en simuleringsbaserad kurs i flexibel bronkoskopi. Värdena presenteras som tal (procent). Totalsumman är större än 100 %, eftersom vissa deltagare nämnde mer än en faktor. Svarande = 30.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Vi föreslår en systematisk och fullständig inspektion av bronkialsegmenten, där bronkoskopin delas upp i fyra landmärken för att hjälpa nybörjare att navigera genom bronkiallabyrinten. Eftersom det behövs mer specifika riktlinjer som styr bronkoskopiträning14, föreslår vi att vårt systematiska och stegvisa tillvägagångssätt bör utvärderas med hjälp av tre grundläggande utfallsmått: DC, SP och PT.
DC och PT är etablerade utfallsmått och de första som används vid utvärdering av bronkoskopiprestanda9. Namngivningen av bronkialsegmenten följer en strukturerad sekvens för att matcha den avsedda progressionen under bronkoskopi15. Andra bedömningsstudier har dock ännu inte utvärderat nivån av systematisk progression, trots att ett systematiskt tillvägagångssätt är viktigt när man utför endoskopiska lungingrepp16. SP-poängen kan skilja bronkoskopiprestanda mellan nybörjare och experter och till och med prestationsnivån inom expertgruppen10. När man jämförde ett systematiskt tillvägagångssätt med en riktad endobronkial ultraljudsledd biopsi (EBUS-TBNA), resulterade den förstnämnda i ett högre diagnostiskt utbyte för stadieindelning av lungcancer17. Därför föreslår vi att man lägger till SP som ett utfallsmått för framtida bedömningsstudier och gör det till ett fokus när man utbildar nybörjare i bronkoskopi för att säkerställa att inga segment missas.
Det finns flera andra viktiga aspekter att ta hänsyn till när man utför en bronkoskopi, såsom biopsiteknik, väggkollisioner, patientkommunikation, sedering etc., men dessa aspekter faller inte inom ramen för detta manuskript. Vår studie visar på ett grundläggande koncept som vi anser bör läras ut som ett första steg i bronkoskopiutbildningen. Dessutom vill nybörjare ha mer feedback, och bristen på feedback har identifierats som en viktig orsak till att inte slutföra en bronkoskopikurs11. De fyra landmärkena är tänkta som ett stöd för nybörjare, men autogenererad feedback kan vara önskvärd som ersättning för senior handledd feedback. Autogenererad bedömning av scopehantering har redan utvecklats för bronkoskopi18,19, och bör även utvecklas för segmentinspektion. Återkoppling genom elektromagnetisk navigering bronkoskopi ökar mängden visualiserade lober men kan inte styra och säkerställa att operatören visualiserar alla segment20. Vi hoppas att framtida studier, med sin snabba utveckling och användbarhet, kan försöka utveckla AI som kan hjälpa till att vägleda nybörjare bronkoskopister genom alla bronkialsegment och ge dem omedelbar feedback för att optimera och certifiera deras prestanda genom bronkialidentifieringssystem.
Vårt tillvägagångssätt för att lära oss bronkoskopi har flera styrkor. Den följer aktuella bevis med hjälp av en behärskningsinlärningsmetod i en simuleringsbaserad miljö21, baserad på en fyrstegsmodell22. Det har lärts ut på detta sätt vid CAMES sedan 201123, och det har implementerats vid de andra tre simuleringscentren i Danmark. Dessutom håller det för närvarande på att genomföras i Nederländerna. Med den här artikeln och videon hoppas vi kunna utöka och generalisera den första delen av inlärning av flexibel bronkoskopi baserat på de senaste bevisen.
Flexibel bronkoskopi bör läras ut i en simuleringsbaserad miljö, där praktikanten får lära sig de grundläggande begreppen för en systematisk och grundlig bronkoskopi med korrekt hantering av bronkoskopet. Genom att dela upp proceduren i ett stegvist tillvägagångssätt bestående av fyra landmärken, föreslår vi en riktlinje för inlärning av bronkoskopi i en simuleringsbaserad miljö.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Författarna har inget att avslöja.
Acknowledgments
Författarna har inga erkännanden.
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).
