引用本文: 李翔, 黃海東, 董宇超, 白沖. 虛擬支氣管鏡導航在肺外周病變診斷中的應用現狀和展望. 中國呼吸與危重監護雜志, 2022, 21(10): 687-690. doi: 10.7507/1671-6205.202210026 復制
自2011年美國國家肺癌篩查試驗報告進行低劑量螺旋CT篩查可以將肺癌的死亡率降低20%以來,肺結節的高假陽性篩查率已成為一個十分重要的臨床問題[1],因此肺外周病變的病理診斷就顯得尤為重要。隨著虛擬支氣管鏡導航(virtual bronchoscope navigation,VBN)、支氣管內超聲(endobronchial ultrasound,EBUS)、電磁導航支氣管鏡(electromagnetic navigation bronchoscopy,ENB)、支氣管鏡下經肺實質結節活檢(bronchoscopic transparenchymal nodule access,BTPNA)等診斷性支氣管鏡技術的快速發展與應用,經支氣管鏡活檢已成為肺外周病變診斷不可或缺的重要方法。VBN軟件系統購置成本低,使用不產生額外花費且不增加X射線暴露風險,已經在肺外周病變的診斷中發揮了積極作用[2],但在改善診斷率方面仍存在一定的爭議。本文回顧和總結了VBN在肺外周病變診斷中的應用現狀以及可能存在的不足,并提出未來可能進一步提高VBN在肺外周病變中應用價值的研究方向。
1 VBN在肺外周病變診斷中的應用
自從VBN被引入支氣管鏡檢查,并被視為肺癌及其前驅病變診斷的創新方法以來,VBN在肺外周病變診斷中的應用日益廣泛。盡管有VBN單獨應用于肺外周病變診斷的報道[3],但由于VBN技術本身無法確認病灶,因此其需要與病灶確認技術聯合應用[4]。
1.1 VBN聯合CT
2004年CHEST報道的一項初步臨床研究表明,使用BF-XP40超細支氣管鏡(外徑2.8 mm、工作孔道直徑1.2 mm,日本Olympus公司)聯合VBN對直徑<20 mm的肺外周病變進行CT引導下經支氣管鏡活檢是安全且有效的,活檢器械可以到達(以下稱到達率)88.5%的病灶,診斷率為65.4%[5]。由于操作過程中支氣管鏡會被旋轉,從而使虛擬支氣管鏡(virtual bronchoscope,VB)圖像與支氣管鏡實際圖像不一致、導致支氣管鏡誤入相似的支氣管[6]。Asano等[7]與Olympus公司合作開發了一款叫做Prototype的VBN系統,它可以將支氣管分支點間的圖像顯示為動態畫面,并允許支氣管分支點圖像任意旋轉,使用該VBN系統和BF-XP40或BF-XP260F超細支氣管鏡(外徑2.8 mm、工作孔道直徑1.2 mm,日本Olympus公司)在透視及CT的引導下對直徑≤30 mm的肺外周病變進行經支氣管鏡活檢,到達率為86.8%,總診斷率為81.6%,其中直徑≤20 mm和>20 mm病灶的診斷率分別為80.8%和83.3%;對于明確有支氣管通向的病灶,到達率為96.4%,診斷率為89.3%;對于無明確支氣管通向的病灶,到達率為60.0%,診斷率為50.0%。對照研究發現相比于使用手動重建的VB圖像,使用VBN系統進行CT引導的經支氣管鏡活檢可以明顯縮短首次活檢開始時間及支氣管鏡檢查總時間[8]。因此,VBN系統的性能差異可能也是影響VBN對肺外周病變診斷應用價值的因素之一。此外,前瞻性、隨機對照研究也分析了在CT引導下使用細支氣管鏡聯合或不聯合VBN系統診斷直徑<20 mm且支氣管征陽性肺外周病變的差異,VBN組診斷率顯著高于非VBN組(分別為84.0%和58.0%,P=0.013),VBN組首次開始CT掃描定位或首次開始活檢時間也明顯縮短,而且兩組均未發生嚴重并發癥[9]。
1.2 VBN聯合透視
使用VBN系統聯合透視對直徑≤30 mm肺外周病變進行經支氣管鏡活檢的總診斷率為62.5% [10]。 前瞻性、多中心、隨機對照研究進一步顯示VBN組的活檢鉗到達病灶比例明顯高于非VBN組(分別為92.8%和83.8%,P=0.011);但兩組的總診斷率無顯著差異(分別為67.1%和59.9%,P=0.173),在VBN組中直徑≤20 mm與20~30 mm病灶的診斷率分別為64.9%和71.7%;對于不同病變大小、是否存在支氣管征、不同病變性質兩組間診斷率無明顯差異;但對于位于右肺上葉、胸部X線片上看不見或位于肺外周1/3的病變,VBN組診斷率明顯升高,而且當病變直徑≤20 mm時聯合VBN對上述病變的診斷優勢更加明顯;此外,聯合VBN可以明顯縮短首次采樣開始時間;兩組的并發癥發生率無明顯差異且均未觀察到嚴重不良事件[2]。此外,VBN聯合透視引導經支氣管鏡活檢對非實性結節的診斷率很低(僅37.5%)[11],這可能因為非實性小結節很難在透視下被發現。
1.3 VBN聯合EBUS
使用BF-XP40或BF-XP260F超細支氣管鏡聯合VBN可以使活檢鉗到達92.8%的病灶,但并沒有顯著改善透視引導下經支氣管鏡活檢對肺外周病變的診斷率。有學者認為除考慮超細支氣管鏡自身缺陷導致的標本獲取不足外,還可能是在透視引導下活檢鉗沒有真正到達病灶[4]。使用EBUS經支氣管鏡活檢可顯著提高肺外周病變的診斷率[12]。但EBUS主要用于病灶確認而非導航定位,有報道高達24.8%的病變無法被EBUS發現[13],因此與VBN聯合應用是彌補這一缺陷的重要方法。
1.3.1 非透視下VBN聯合EBUS(不使用或使用引導鞘管)
進行CT或透視引導經支氣管鏡活檢需要專門的手術房間、價值不菲的X線設備,而且患者和醫務人員需要反復暴露在X射線中。然而已有研究表明在不聯合透視引導的情況下,使用EBUS進行經支氣管鏡活檢也是診斷肺外周病變的有效方法[14]。
EBUS不使用引導鞘管(guide sheath,GS)聯合或不聯合VBN的前瞻性、隨機對照研究提示,聯合VBN并不能提高使用EBUS經支氣管鏡診斷直徑≤30 mm肺外周病變的總診斷率(分別為76.0%和65.5%,P=0.287),但可以明顯改善直徑<20 mm病灶的診斷率(分別為70.0%和 52.0%,P=0.047);對于病灶性質、病灶位置、超聲探頭與病灶的位置關系而言,兩組間診斷率無明顯差異;但聯合VBN可以縮短支氣管鏡操作時間并減少并發癥[15]。
EBUS-GS聯合或不聯合VBN的前瞻性、隨機對照研究表明聯合VBN并不能明顯改善使用EBUS-GS經支氣管診斷直徑≤30 mm肺外周病變的總診斷率(分別為74.3%和72.3%);對于病灶大小、病灶位置和病灶性質而言,聯合VBN組與EBUS-GS組之間的診斷率也沒有顯著差異;此外,聯合VBN可以明顯縮短超聲探頭到達活檢部位所需的時間[16]。
1.3.2 透視引導下VBN聯合EBUS-GS
前瞻性小樣本研究表明透視引導下使用VBN聯合EBUS-GS進行經支氣管鏡活檢對診斷直徑≤30 mm肺外周病變是安全且可行的[17]。前瞻性、多中心、隨機對照研究表明,聯合VBN系統可以使支氣管鏡插入到更遠的支氣管、EBUS探測到更多病灶、直徑≤30 mm肺外周病變的總診斷率更高(分別為80.4%和67.0%,P=0.032)[18]。進一步的分析研究提示對于支氣管征陽性的病灶,VBN組的診斷率明顯高于非VBN組(分別為94.4% 和77.8%,P=0.004),而且當病灶直徑<20 mm、在胸部X線片上不可見或位于肺外周1/3時的診斷率特別高;此外,聯合VBN可以縮短支氣管鏡檢查總時間和初次樣本采集開始時間;唯一的不良事件是非VBN組的1例患者出現輕度氣胸[19]。
目前,VBN聯合EBUS經支氣管鏡診斷直徑≤30 mm肺外周病變的對照研究主要包括透視引導下EBUS-GS聯合或不聯合VBN,EBUS-GS聯合或不聯合VBN,以及EBUS聯合或不聯合VBN,研究結果僅支持透視引導下VBN和EBUS-GS聯合應用能夠明顯改善診斷率。在使用EBUS-GS聯合VBN或EBUS聯合VBN 進行經支氣管鏡活檢的前瞻性隨機對照研究中僅進行了鉗檢,這也可能是其診斷率較低的原因。為明確上述方法對直徑≤30 mm肺外周病變診斷的差異,尚需前瞻性、多臂、隨機對照試驗進一步驗證。
2 未來展望
2.1 非透視引導與新型超細支氣管鏡
已有研究表明使用或不使用透視引導進行VBN聯合EBUS-GS經支氣管鏡活檢對直徑≤30 mm肺外周病變的診斷率相當[20]。透視引導下使用BF-MP290F超細支氣管鏡(外徑3.0 mm、工作孔道直徑1.7 mm,日本Olympus公司)進行VBN聯合EBUS經支氣管鏡活檢相對于透視引導下使用BF-P260F細支氣管鏡(外徑4.0 mm、工作孔道直徑2.0 mm,日本Olympus公司)進行VBN聯合EBUS-GS經支氣管鏡活檢有明顯優勢[21]。而且,無論是否聯合透視引導,使用BF-MP290F超細支氣管鏡聯合VBN和EBUS經支氣管鏡活檢診斷直徑≤30 mm肺外周病變的診斷率相同[22]。因此,為闡明使用BF-MP290F超細支氣管鏡聯合VBN、EBUS,使用細支氣管鏡聯合VBN、EBUS-GS、透視引導以及使用細支氣管鏡聯合VBN、EBUS-GS三種經支氣管鏡活檢方式對肺外周病變診斷方面的差異,需要進行前瞻性、多臂研究。
2.2 VBN聯合冷凍活檢
使用工作孔道直徑1.2 mm超細支氣管鏡活檢的取樣標本不足問題一直困擾支氣管鏡醫師[23]。隨著新型BF-MP290F超細支氣管鏡的成功臨床應用[21],這個問題有望解決。冷凍活檢可以獲得更大的組織標本[24],且近年來前瞻性初步臨床研究也表明使用外徑1.1 mm的超細冷凍探頭(德國ERBE公司)對肺磨玻璃結節進行經支氣管鏡冷凍活檢的診斷率高達82.6%,且未發生氣胸、大出血等并發癥[25],這可能也為超細支氣管鏡的使用帶來新的福音。
2.3 VBN聯合錐形束CT
錐形束 CT(cone beam computed tomography,CBCT)安裝在C形臂上以后,C形臂只需要圍繞靜止的患者旋轉一周就可以獲取體積數據并生成類似于通過CT掃描獲取的圖像,以便支氣管鏡醫師確認活檢器械所在位置;與使用透視相比,使用CBCT可以提高活檢器械到達病灶的準確性;與CT相比,CBCT的優勢在于設備購置成本低和使用時輻射劑量小[23]。
使用CBCT引導對直徑≤30 mm肺外周病變進行經支氣管鏡活檢,診斷率為70.0%[26]。但CBCT的作用不是取代其他導航支氣管鏡技術而是通過確定活檢器械與病灶的相對位置來指導標本采集,所以有研究者將其與VBN聯合應用于肺外周病變的診斷。使用VBN聯合CBCT引導對直徑≤30 mm肺外周病變進行經支氣管鏡活檢,診斷率可達90.0%[27]。與VBN聯合CT引導對直徑≤30 mm肺外周病變進行經支氣管鏡活檢相比,VBN聯合CBCT引導可以獲得更高的診斷率(分別為47.9%和72.9%,P=0.012)和更短的檢查時間(50 min和43 min,P=0.001)[28]。但現有研究少、樣本量小,可能需要隨機對照試驗進一步論證。
2.4 VBN軟件系統與更新
目前商用的VBN軟件系統主要包括DirectPath(日本Olympus公司)、Synapse 3D(日本Fujifilm公司)和LungPoint(美國Broncus公司)。VBN軟件系統的使用主要包括路徑規劃和導航兩個階段。在路徑規劃階段,LungPoint軟件系統允許操作者通過在CT圖像上勾勒病灶輪廓來設置靶標,并自動對靶標進行三維分割[3]。當支氣管不可提取時, DirectPath和 Synapse 3D允許手動提取,因此確認支氣管自動提取的準確性和正確的手動提取同樣非常重要[4]。在導航階段,LungPoint軟件系統主要顯示實時支氣管鏡視頻和VB視頻,當兩者的圖像半自動同步后,軟件系統會在實際支氣管鏡圖像上疊加到達靶標的路徑,并顯示到靶標的距離和支氣管名稱[3]。此外,除VBN功能外,Synapse 3D還具備肺結節定量分析、3D氣道分析、肺氣腫分析、肺大泡分析、肺血管分析等多種功能。
已有對照研究表明,與使用手動構建的VB圖像相比,使用VBN軟件系統顯著縮短了首次活檢開始時間和支氣管鏡總檢查時間[8]。因此VBN系統的性能差異可能也是影響VBN對肺外周病變診斷應用價值的因素之一。Asano等[4]也指出,VBN系統的優化和改進非常重要。此外,在既往研究中不同VBN系統可重建的最遠支氣管級數在8~12級之間[8, 18]。因此,考慮到VBN軟件系統可能對肺外周病變的診斷產生影響,比較VBN軟件系統的性能可能也是至關重要的。比較的因素可能包括:氣道分割的準確性、重建支氣管樹和VB圖像的質量、導航路徑與支氣管鏡插入路徑的吻合率、導航路徑上支氣管分叉的數量、導航路徑上VB圖像和實際支氣管鏡圖像的吻合率等。為了探索VBN軟件系統在肺外周病變診斷中的差異,可能需要進行前瞻性、隨機、對照研究。
3 小結
盡管ENB和BTPNA日趨成熟,機器人輔助支氣管鏡也在迅速發展,但人們仍然在追求一種具有診斷率高、風險小、成本低、輻射暴露少甚至沒有輻射暴露等優點的診斷方法,VBN已廣泛用于肺外周病變的診斷。主要方法包括VBN聯合CT引導、VBN聯合透視引導、VBN和EBUS(使用或不使用GS)聯合或不聯合透視引導經支氣管鏡活檢。使用超細支氣管鏡聯合VBN、EBUS可能有望避免聯合透視引導的射線暴露風險。冷凍活檢以及聯合使用多種標本采集方法有望進一步提高診斷率。使用CBCT可以在減少射線暴露的同時提高活檢器械到達病灶的準確性。目前的VBN軟件系統基于算法進行氣道分割、氣道三維重建和導航路徑規劃。以往的研究中使用了不同的VBN系統,但缺乏不同VBN軟件系統的性能數據,因此比較VBN軟件系統的性能也尤為重要。
利益沖突:本文不涉及任何利益沖突。
自2011年美國國家肺癌篩查試驗報告進行低劑量螺旋CT篩查可以將肺癌的死亡率降低20%以來,肺結節的高假陽性篩查率已成為一個十分重要的臨床問題[1],因此肺外周病變的病理診斷就顯得尤為重要。隨著虛擬支氣管鏡導航(virtual bronchoscope navigation,VBN)、支氣管內超聲(endobronchial ultrasound,EBUS)、電磁導航支氣管鏡(electromagnetic navigation bronchoscopy,ENB)、支氣管鏡下經肺實質結節活檢(bronchoscopic transparenchymal nodule access,BTPNA)等診斷性支氣管鏡技術的快速發展與應用,經支氣管鏡活檢已成為肺外周病變診斷不可或缺的重要方法。VBN軟件系統購置成本低,使用不產生額外花費且不增加X射線暴露風險,已經在肺外周病變的診斷中發揮了積極作用[2],但在改善診斷率方面仍存在一定的爭議。本文回顧和總結了VBN在肺外周病變診斷中的應用現狀以及可能存在的不足,并提出未來可能進一步提高VBN在肺外周病變中應用價值的研究方向。
1 VBN在肺外周病變診斷中的應用
自從VBN被引入支氣管鏡檢查,并被視為肺癌及其前驅病變診斷的創新方法以來,VBN在肺外周病變診斷中的應用日益廣泛。盡管有VBN單獨應用于肺外周病變診斷的報道[3],但由于VBN技術本身無法確認病灶,因此其需要與病灶確認技術聯合應用[4]。
1.1 VBN聯合CT
2004年CHEST報道的一項初步臨床研究表明,使用BF-XP40超細支氣管鏡(外徑2.8 mm、工作孔道直徑1.2 mm,日本Olympus公司)聯合VBN對直徑<20 mm的肺外周病變進行CT引導下經支氣管鏡活檢是安全且有效的,活檢器械可以到達(以下稱到達率)88.5%的病灶,診斷率為65.4%[5]。由于操作過程中支氣管鏡會被旋轉,從而使虛擬支氣管鏡(virtual bronchoscope,VB)圖像與支氣管鏡實際圖像不一致、導致支氣管鏡誤入相似的支氣管[6]。Asano等[7]與Olympus公司合作開發了一款叫做Prototype的VBN系統,它可以將支氣管分支點間的圖像顯示為動態畫面,并允許支氣管分支點圖像任意旋轉,使用該VBN系統和BF-XP40或BF-XP260F超細支氣管鏡(外徑2.8 mm、工作孔道直徑1.2 mm,日本Olympus公司)在透視及CT的引導下對直徑≤30 mm的肺外周病變進行經支氣管鏡活檢,到達率為86.8%,總診斷率為81.6%,其中直徑≤20 mm和>20 mm病灶的診斷率分別為80.8%和83.3%;對于明確有支氣管通向的病灶,到達率為96.4%,診斷率為89.3%;對于無明確支氣管通向的病灶,到達率為60.0%,診斷率為50.0%。對照研究發現相比于使用手動重建的VB圖像,使用VBN系統進行CT引導的經支氣管鏡活檢可以明顯縮短首次活檢開始時間及支氣管鏡檢查總時間[8]。因此,VBN系統的性能差異可能也是影響VBN對肺外周病變診斷應用價值的因素之一。此外,前瞻性、隨機對照研究也分析了在CT引導下使用細支氣管鏡聯合或不聯合VBN系統診斷直徑<20 mm且支氣管征陽性肺外周病變的差異,VBN組診斷率顯著高于非VBN組(分別為84.0%和58.0%,P=0.013),VBN組首次開始CT掃描定位或首次開始活檢時間也明顯縮短,而且兩組均未發生嚴重并發癥[9]。
1.2 VBN聯合透視
使用VBN系統聯合透視對直徑≤30 mm肺外周病變進行經支氣管鏡活檢的總診斷率為62.5% [10]。 前瞻性、多中心、隨機對照研究進一步顯示VBN組的活檢鉗到達病灶比例明顯高于非VBN組(分別為92.8%和83.8%,P=0.011);但兩組的總診斷率無顯著差異(分別為67.1%和59.9%,P=0.173),在VBN組中直徑≤20 mm與20~30 mm病灶的診斷率分別為64.9%和71.7%;對于不同病變大小、是否存在支氣管征、不同病變性質兩組間診斷率無明顯差異;但對于位于右肺上葉、胸部X線片上看不見或位于肺外周1/3的病變,VBN組診斷率明顯升高,而且當病變直徑≤20 mm時聯合VBN對上述病變的診斷優勢更加明顯;此外,聯合VBN可以明顯縮短首次采樣開始時間;兩組的并發癥發生率無明顯差異且均未觀察到嚴重不良事件[2]。此外,VBN聯合透視引導經支氣管鏡活檢對非實性結節的診斷率很低(僅37.5%)[11],這可能因為非實性小結節很難在透視下被發現。
1.3 VBN聯合EBUS
使用BF-XP40或BF-XP260F超細支氣管鏡聯合VBN可以使活檢鉗到達92.8%的病灶,但并沒有顯著改善透視引導下經支氣管鏡活檢對肺外周病變的診斷率。有學者認為除考慮超細支氣管鏡自身缺陷導致的標本獲取不足外,還可能是在透視引導下活檢鉗沒有真正到達病灶[4]。使用EBUS經支氣管鏡活檢可顯著提高肺外周病變的診斷率[12]。但EBUS主要用于病灶確認而非導航定位,有報道高達24.8%的病變無法被EBUS發現[13],因此與VBN聯合應用是彌補這一缺陷的重要方法。
1.3.1 非透視下VBN聯合EBUS(不使用或使用引導鞘管)
進行CT或透視引導經支氣管鏡活檢需要專門的手術房間、價值不菲的X線設備,而且患者和醫務人員需要反復暴露在X射線中。然而已有研究表明在不聯合透視引導的情況下,使用EBUS進行經支氣管鏡活檢也是診斷肺外周病變的有效方法[14]。
EBUS不使用引導鞘管(guide sheath,GS)聯合或不聯合VBN的前瞻性、隨機對照研究提示,聯合VBN并不能提高使用EBUS經支氣管鏡診斷直徑≤30 mm肺外周病變的總診斷率(分別為76.0%和65.5%,P=0.287),但可以明顯改善直徑<20 mm病灶的診斷率(分別為70.0%和 52.0%,P=0.047);對于病灶性質、病灶位置、超聲探頭與病灶的位置關系而言,兩組間診斷率無明顯差異;但聯合VBN可以縮短支氣管鏡操作時間并減少并發癥[15]。
EBUS-GS聯合或不聯合VBN的前瞻性、隨機對照研究表明聯合VBN并不能明顯改善使用EBUS-GS經支氣管診斷直徑≤30 mm肺外周病變的總診斷率(分別為74.3%和72.3%);對于病灶大小、病灶位置和病灶性質而言,聯合VBN組與EBUS-GS組之間的診斷率也沒有顯著差異;此外,聯合VBN可以明顯縮短超聲探頭到達活檢部位所需的時間[16]。
1.3.2 透視引導下VBN聯合EBUS-GS
前瞻性小樣本研究表明透視引導下使用VBN聯合EBUS-GS進行經支氣管鏡活檢對診斷直徑≤30 mm肺外周病變是安全且可行的[17]。前瞻性、多中心、隨機對照研究表明,聯合VBN系統可以使支氣管鏡插入到更遠的支氣管、EBUS探測到更多病灶、直徑≤30 mm肺外周病變的總診斷率更高(分別為80.4%和67.0%,P=0.032)[18]。進一步的分析研究提示對于支氣管征陽性的病灶,VBN組的診斷率明顯高于非VBN組(分別為94.4% 和77.8%,P=0.004),而且當病灶直徑<20 mm、在胸部X線片上不可見或位于肺外周1/3時的診斷率特別高;此外,聯合VBN可以縮短支氣管鏡檢查總時間和初次樣本采集開始時間;唯一的不良事件是非VBN組的1例患者出現輕度氣胸[19]。
目前,VBN聯合EBUS經支氣管鏡診斷直徑≤30 mm肺外周病變的對照研究主要包括透視引導下EBUS-GS聯合或不聯合VBN,EBUS-GS聯合或不聯合VBN,以及EBUS聯合或不聯合VBN,研究結果僅支持透視引導下VBN和EBUS-GS聯合應用能夠明顯改善診斷率。在使用EBUS-GS聯合VBN或EBUS聯合VBN 進行經支氣管鏡活檢的前瞻性隨機對照研究中僅進行了鉗檢,這也可能是其診斷率較低的原因。為明確上述方法對直徑≤30 mm肺外周病變診斷的差異,尚需前瞻性、多臂、隨機對照試驗進一步驗證。
2 未來展望
2.1 非透視引導與新型超細支氣管鏡
已有研究表明使用或不使用透視引導進行VBN聯合EBUS-GS經支氣管鏡活檢對直徑≤30 mm肺外周病變的診斷率相當[20]。透視引導下使用BF-MP290F超細支氣管鏡(外徑3.0 mm、工作孔道直徑1.7 mm,日本Olympus公司)進行VBN聯合EBUS經支氣管鏡活檢相對于透視引導下使用BF-P260F細支氣管鏡(外徑4.0 mm、工作孔道直徑2.0 mm,日本Olympus公司)進行VBN聯合EBUS-GS經支氣管鏡活檢有明顯優勢[21]。而且,無論是否聯合透視引導,使用BF-MP290F超細支氣管鏡聯合VBN和EBUS經支氣管鏡活檢診斷直徑≤30 mm肺外周病變的診斷率相同[22]。因此,為闡明使用BF-MP290F超細支氣管鏡聯合VBN、EBUS,使用細支氣管鏡聯合VBN、EBUS-GS、透視引導以及使用細支氣管鏡聯合VBN、EBUS-GS三種經支氣管鏡活檢方式對肺外周病變診斷方面的差異,需要進行前瞻性、多臂研究。
2.2 VBN聯合冷凍活檢
使用工作孔道直徑1.2 mm超細支氣管鏡活檢的取樣標本不足問題一直困擾支氣管鏡醫師[23]。隨著新型BF-MP290F超細支氣管鏡的成功臨床應用[21],這個問題有望解決。冷凍活檢可以獲得更大的組織標本[24],且近年來前瞻性初步臨床研究也表明使用外徑1.1 mm的超細冷凍探頭(德國ERBE公司)對肺磨玻璃結節進行經支氣管鏡冷凍活檢的診斷率高達82.6%,且未發生氣胸、大出血等并發癥[25],這可能也為超細支氣管鏡的使用帶來新的福音。
2.3 VBN聯合錐形束CT
錐形束 CT(cone beam computed tomography,CBCT)安裝在C形臂上以后,C形臂只需要圍繞靜止的患者旋轉一周就可以獲取體積數據并生成類似于通過CT掃描獲取的圖像,以便支氣管鏡醫師確認活檢器械所在位置;與使用透視相比,使用CBCT可以提高活檢器械到達病灶的準確性;與CT相比,CBCT的優勢在于設備購置成本低和使用時輻射劑量小[23]。
使用CBCT引導對直徑≤30 mm肺外周病變進行經支氣管鏡活檢,診斷率為70.0%[26]。但CBCT的作用不是取代其他導航支氣管鏡技術而是通過確定活檢器械與病灶的相對位置來指導標本采集,所以有研究者將其與VBN聯合應用于肺外周病變的診斷。使用VBN聯合CBCT引導對直徑≤30 mm肺外周病變進行經支氣管鏡活檢,診斷率可達90.0%[27]。與VBN聯合CT引導對直徑≤30 mm肺外周病變進行經支氣管鏡活檢相比,VBN聯合CBCT引導可以獲得更高的診斷率(分別為47.9%和72.9%,P=0.012)和更短的檢查時間(50 min和43 min,P=0.001)[28]。但現有研究少、樣本量小,可能需要隨機對照試驗進一步論證。
2.4 VBN軟件系統與更新
目前商用的VBN軟件系統主要包括DirectPath(日本Olympus公司)、Synapse 3D(日本Fujifilm公司)和LungPoint(美國Broncus公司)。VBN軟件系統的使用主要包括路徑規劃和導航兩個階段。在路徑規劃階段,LungPoint軟件系統允許操作者通過在CT圖像上勾勒病灶輪廓來設置靶標,并自動對靶標進行三維分割[3]。當支氣管不可提取時, DirectPath和 Synapse 3D允許手動提取,因此確認支氣管自動提取的準確性和正確的手動提取同樣非常重要[4]。在導航階段,LungPoint軟件系統主要顯示實時支氣管鏡視頻和VB視頻,當兩者的圖像半自動同步后,軟件系統會在實際支氣管鏡圖像上疊加到達靶標的路徑,并顯示到靶標的距離和支氣管名稱[3]。此外,除VBN功能外,Synapse 3D還具備肺結節定量分析、3D氣道分析、肺氣腫分析、肺大泡分析、肺血管分析等多種功能。
已有對照研究表明,與使用手動構建的VB圖像相比,使用VBN軟件系統顯著縮短了首次活檢開始時間和支氣管鏡總檢查時間[8]。因此VBN系統的性能差異可能也是影響VBN對肺外周病變診斷應用價值的因素之一。Asano等[4]也指出,VBN系統的優化和改進非常重要。此外,在既往研究中不同VBN系統可重建的最遠支氣管級數在8~12級之間[8, 18]。因此,考慮到VBN軟件系統可能對肺外周病變的診斷產生影響,比較VBN軟件系統的性能可能也是至關重要的。比較的因素可能包括:氣道分割的準確性、重建支氣管樹和VB圖像的質量、導航路徑與支氣管鏡插入路徑的吻合率、導航路徑上支氣管分叉的數量、導航路徑上VB圖像和實際支氣管鏡圖像的吻合率等。為了探索VBN軟件系統在肺外周病變診斷中的差異,可能需要進行前瞻性、隨機、對照研究。
3 小結
盡管ENB和BTPNA日趨成熟,機器人輔助支氣管鏡也在迅速發展,但人們仍然在追求一種具有診斷率高、風險小、成本低、輻射暴露少甚至沒有輻射暴露等優點的診斷方法,VBN已廣泛用于肺外周病變的診斷。主要方法包括VBN聯合CT引導、VBN聯合透視引導、VBN和EBUS(使用或不使用GS)聯合或不聯合透視引導經支氣管鏡活檢。使用超細支氣管鏡聯合VBN、EBUS可能有望避免聯合透視引導的射線暴露風險。冷凍活檢以及聯合使用多種標本采集方法有望進一步提高診斷率。使用CBCT可以在減少射線暴露的同時提高活檢器械到達病灶的準確性。目前的VBN軟件系統基于算法進行氣道分割、氣道三維重建和導航路徑規劃。以往的研究中使用了不同的VBN系統,但缺乏不同VBN軟件系統的性能數據,因此比較VBN軟件系統的性能也尤為重要。
利益沖突:本文不涉及任何利益沖突。