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上海医疗器械博览会Medtec研究:电磁导航支气管镜联合EBUS诊断肺外周结节的最优方法

2024-10-16

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ENB与r-EBUS的联合应用

肺癌早筛早诊:

随着肺癌筛查的推广,以及低剂量计算机断层扫描(LDCT)使用的增加,导致更多的肺结节,尤其是周围型结节被检测出来。在美国每年大约有150万人检测出肺结节,在中国,则是超1000万人新发现或者新诊出肺结节。肺外周结节活检主要有经胸壁穿刺针活检(PCNB)、经支气管镜活检(TBLB)和外科手术(VATS)。其中PCNB是当前肺癌诊断和治疗的重要手段,其敏感性、特异性和充分性均超过90%,但是对于直径≤10mm的小肺结节,其诊断准确率不太理想约为78.8%。而且穿刺活检为有创手术,气胸和出血等并发症发生率较高。经支气管镜活检:目前,多种先进支气管镜检查程序,可用于诊断肺结节,如电磁导航支气管镜(ENB)、径向探头支气管内超声(r-EBUS)和机器人辅助支气管镜(RAB)。

ENB是一种基于电磁导航辅助的图像引导支气管镜技术,利用从CT扫描数据和电磁传感器获得的位置信息,获得支气管镜、导管、或活检工具头端覆盖在虚拟支气管镜地图上的位置,为支气管镜检查期间提供可视化到达目标病变的确切气道指导。r-EBUS则通过支气管镜的工作通道提供360度的超声视图,来确认是否到达了目标病变。将ENB导航和r-EBUS结合应用,可以确定到达目标病灶的支气管,接近病变,然后使用r-EBUS来确认病变。

上海医疗器械博览会Medtec发现,前期研究成果已显示将这两种方法组合起来将是有益的。然而,需要考虑增加的程序时间、费用和并发症。同时,识别结节的特征是至关重要的,这有利于将ENB和r-EBUS结合应用,以实现准确诊断。在本研究中,评估了ENB、ENB + r-EBUS和r-EBUS的诊断率和安全性,还同时明确了ENB与r- EBUS联合应用可能获益的结节特征。

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研究的方法及定义

关于研究:

这项回顾性、单中心研究在2021年12月至2022年12月期间,在韩国首尔的Asan医疗中心,共招募了518名患者接受了ENB、r-EBUS或ENB + r-EBUS。根据排除标准排除了45名患者,最终分析包括了473名有529个肺结节的患者。包括那些无法通过PCNB进行活检的肺结节患者或有高并发症风险的患者,也包括那些没有从PCNB获得诊断结果的患者。

排除标准:

(1)不是出于诊断目的支气管镜检查;(2)支气管镜检查不能接近肺结节;(3)缺少医疗记录。

临床评价

从医疗记录中回顾了包括年龄、性别、身高、体重、吸烟史和肺功能测试结果在内的临床数据。在支气管镜检查前28天内进行了胸部CT扫描被复查,以评估肺结节的位置和特征。

结节位置:是通过其与肺门和肋面的接近程度在横断面内确定的,被分为三类:I(内1/3)、II(中1/3)和III(外1/3)。

支气管征:

分为三种类型,I型支气管直接终止于病变,II型支气管穿过病变,III型支气管被病变外部压迫并弯曲。由两位评审员独立确定了支气管类型,并通过讨论解决了分歧。

并发症:

根据其严重程度和所需的临床干预来定义。轻微出血被定义为在支气管镜检查期间自发停止。中等出血被定义为需要冷盐水、局部血管收缩药物或静脉注射氨甲环酸。严重出血被定义为需要输血或进行侵入性干预,如动脉栓塞、气囊填塞或机械通气。支气管镜检查后,所有患者都接受了胸部X光检查以确认气胸的存在。还需要识别是否需要胸腔引流管。

支气管镜检查程序:

在手术开始之前,由执行支气管镜检查的医生决定将ENB和r-EBUS作为主要技术。如果选择了ENB并且导航并接近了病变,那么额外使用r-EBUS来确认目标病变位置由执行医生自行决定。如果最初选择了r-EBUS,则仅执行r-EBUS。所有手术均在咪达唑仑和芬太尼的中等镇静下进行。对于ENB,使用了SPiN胸部导航系统(SYS-4230 K,Veran Medical)。对于r-EBUS,使用了1.4mm UM-S20-17S(奥林巴斯公司)作为超声探头。对于这两种技术,都使用了外径为4mm(P260F)或6mm(1 T260)(奥林巴斯)的柔性支气管镜。工具方面术者多使用钳活检,对于没有明显的支气管征但靠近支气管的病变,进行了针吸活检。本研究中没有进行快速现场检查和透视。

病理结果的定义:

在纤支镜检查时,将活检的病理结果分为四种:(1)恶性,(2)非恶性组织病理学导致良性疾病的特异性诊断,(3)非恶性但非特异性良性发现(例如,慢性炎症),(4)非诊断性发现(例如,正常的支气管、正常的肺实质或仅有渗出/坏死组织)。在至少6个月的随访后,活检结果被重新分类为五种:(1)恶性,(2)因高度怀疑恶性肿瘤而作未确认诊断的病例,(3)良性疾病的特异性诊断,(4)非特异性良性疾病,(5)非诊断性发现,(6)不确定(随访期间影像无变化或失访的患者)。

诊断率:

包括严格、中等和宽松三种定义。严格定义包括所有恶性和特异良性病变作为支气管镜检查时的诊断,只有在程序进行时获得的结果反映在严格定义中。中等定义还将非特异性良性病变(不包括正常肺实质等非诊断性结果)分类为诊断,如果在至少6个月的随访后未确认恶性,不确定的病例被视为非诊断性。宽松定义考虑所有在随访中未发现恶性的非特异性良性病变作为诊断,不包括不确定的病例。未明确诊断的恶性肿瘤患者不包括在诊断率的计算中。使用严格定义计算的诊断率用于逻辑回归模型和亚组分析。根据Ost等人建议的报告诊断性试验的指导意见和诊断清单AQuIRE注册中心,将支气管镜检查结果构建成列联表。

统计分析:

分类变量以绝对计数和相对频率表示。连续变量以均值±标准差或中位数(范围)表示。每种支气管镜技术的诊断率被计算为诊断程序的数量除以非诊断性和诊断性程序的总和。使用Kolmogorov–Smirnov检验测试数据正态性。使用双尾卡方检验和Fisher精确检验,以5%的显著性水平比较诊断率。使用多变量逻辑回归模型来识别影响诊断率的因素。使用IBM社会科学统计软件包(版本24.0;SPSS公司)和R统计软件包(版本4.3.0;R统计计算基金会)进行数据分析。

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研究结果

患者特征:

患者的平均年龄为67.2 ± 11.0岁,58.8%为男性。ENB单独组、r-EBUS单独组和ENB+r-EBUS组之间的患者基线特征没有差异。

结节特征:

约64.5%的结节为实性,97.9%在CT上有可见的支气管征,其中35.5%为I型。约47.8%的结节位于上叶,43.7%位于下叶。结节的位置、支气管征的类型和实性在三组之间没有差异。ENB+r-EBUS组的结节平均总大小和实性部分大小小于单独组(25.9 mm对ENB组27.9mm对r-EBUS组31.2mm,p<0.001)。

诊断结果:

所有病例的诊断结果如图。在529名患者中,有256名(48.4%)在纤支镜检查中被诊断为恶性。在至少6个月的随访后,最初非恶性的273例中有93例(34.1%)被诊断为真阴性,123例(45.1%)被诊断为假阴性。

诊断率比较:

下表比较了使用三种定义计算的诊断率,在所有定义中,三个组别之间的诊断率没有差异性(ENB组63.8%对组合组64.2%对r-EBUS组62.6%,p = 0.944)。根据宽松定义,ENB、组合组和r-EBUS组的诊断率分别提高到79.7%、75.4%和77.1%。

逻辑回归分析诊断率和亚组分析多变量分析显示,实性部分大小>20mm与更高的诊断率相关(比值比1.62,95%置信区间[CI] 1.08–2.43,p=0.02)。支气管征II型或III型与较低的诊断率相关,虽然统计学上不显著,没有其他变量与诊断率相关。

基于多变量分析中确定与较低诊断率相关的因素,进行了亚组分析。对于<20mm的实性部分和存在II型或III型支气管征的结节,ENB和r-EBUS的组合与单独组相比,诊断率更高(比值比1.96,95% CI 1.09–3.53,p = 0.02)。

如果只选择实性结节,ENB+r-EBUS组对于诊断率的提升有限。对于非实性结节,ENB+r-EBUS组将诊断率提高了2.56的比值比(95% CI 1.34–4.89,p=0.004),实性成分>20mm也与增加的诊断率相关。

并发症:

气胸是各组中最常见的并发症,三组之间的气胸率没有差异。然而,出血率在ENB+r-EBUS组中显著更高(ENB+r-EBUS组6.2%对ENB组3.7%对r-EBUS组1%,p=0.002),在任何组中均未观察到严重出血。

 

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研究讨论

研究结论:研究表明,ENB+r-EBUS显著提高了实性部分<20mm且存在II型或III型支气管征的病变诊断率,这对于一些难以获取更多检查影像设备的中低收入国家是有益的参考。本研究的诊断率为63.5%,这一比例非常有意义,考虑到所有手术检查都是在中等镇静下进行的,并且只包括了PCNB评估为不可行活检的结节。这与之前大型前瞻性研究报道的使用严格定义的ENB诊断率49-63.3%一致,甚至略高。在最近一项Thiboutot J等人开展的与本研究相同的ENB模型(SPiN胸部导航系统,Veran Medical)的前瞻性试验报告了ENB的诊断率为49.3%。

关于诊断率的差异性:

随着诊断性支气管镜技术的显著发展,促使许多研究关注先进支气管镜检查的诊断价值。然而,由于缺乏标准化的诊断率计算方法,使得不同研究之间的比较和评估支气管镜检查的诊断价值具有挑战性。即使在同一研究中,根据应用的方法,诊断率也会有所不同。在支气管镜技术迅速发展的今天,建议不要等待超过1年的随访期,建议使用纤支镜获得的结果计算诊断率,在临床实践中,医生根据程序的即时结果做出决定。在此背景下,Vachani等人最近提出了三种计算诊断率的方法,本研究与这些工作一致,明确了所有病例的诊断,并明确了三种方法定义的诊断率。

关于ENB+r-EBUS:

尽管ENB和r-EBUS结合后的诊断率没有差异,但由于缺乏明确的患者分配标准以及仅根据操作者的决定来确定联合方案,可能导致在技术上具有挑战性的病例中更倾向于使用ENB+r-EBUS,因此可能低估了ENB+r-EBUS的潜在价值。此外,观察到ENB+r-EBUS组中结节尺寸较小,表明可能倾向于在具有挑战性的病例中使用组合检查方法。

鉴于大多数前期文献已经表明结合两种方法会带来更好的结果,但也会增加费用和并发症率,假设对于简单病例ENB+r-EBUS可能不是必须的。因此,确定了与诊断率降低相关的特征,根据多变量分析的结果,通过具体选择结节进行了额外的亚组分析。因此,观察到ENB+r-EBUS组合提高了对实性部分<20mm并具有II型或III型支气管征结节的诊断率。然而,除此之外,组合没有优势,反而增加了并发症率,这表明需要谨慎选择。

上海医疗器械博览会Medtec研究表明,ENB+r-EBUS组增加了出血风险。此外,与ENB组相比,r-EBUS组的出血风险较低,这可能是因为r-EBUS期间使用的引导鞘(GS)起到阻塞支气管帮助止血的效果。在ENB+r-EBUS组中,仅使用超声评估病变,使用ENB进行活检,因此,组合组的并发症率与ENB组相似,但组合组中更高的出血率可能归因于通过超声探头探索病变时额外的刺激。此外,在径向探头验证的更确定的实性区域获得组织样本可能导致相对更高的出血倾向。然而,需要进一步的对照前瞻性研究来确认这些发现。

研究局限性

首先,作为一项单中心、回顾性研究,可能存在选择偏差,因此,需要大型前瞻性研究来确认本研究的发现。其次,随访期6个月相对较短。如果随访期超过一年,中等和宽松定义的诊断率可能会增加。第三,是否组合的决定完全取决于术者,结果显示他们倾向于为实性部分较小的结节组合两种方法。在这些病例中,ENB+r-EBUS的诊断率超过了单独的ENB或r-EBUS组。这反过来说明了术者的临床判断是有效的,或者,实际数据的结果支持了术者关于在何种情况下应用ENB+r-EBUS是有益的临床假设。最后:ENB+r-EBUS的组合对于具有II型或III型支气管征和实性部分<20mm的结节具有较高的诊断率,因此,应根据结节的特征来选择检查方法,特别是在一些难以获取更多检查影像设备的地区。

参考原文:

[1] Lee, B., Hwang, H. S., Se, J. J., Sang, Y. O., Mi, Y. K., Chang-Min, C., & Ji, W. (2024). Optimal approach for diagnosing peripheral lung nodules by combining electromagnetic navigation bronchoscopy and radial probe endobronchial ultrasound. Thoracic Cancer, 15(21), 1638-1645. doi:https://doi.org/10.1111/1759-7714.15376.

[2] Thiboutot J, Pastis N J, Akulian J, et al. A multicenter, single-arm, prospective trial assessing the diagnostic yield of electromagnetic bronchoscopic and transthoracic navigation for peripheral pulmonary nodules[J]. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine, 2023, 208(8): 837-845.

 

文章来源: 肺介入机器人技术

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