肺結節のサンプリングのための電磁航海経胸腔穿刺吸引（E-TTNA）の使用

Summary

We describe the novel use of electromagnetic navigational guided transthoracic needle aspiration for the pathologic assessment of human lung nodules.

Abstract

Lung nodule evaluation represents a clinical challenge especially in patients with intermediate risk for malignancy. Multiple technologies are presently available to sample nodules for pathological diagnosis. Those technologies can be divided into bronchoscopic and non-bronchoscopic interventions. Electromagnetic navigational bronchoscopy is being extensively used for the endobronchial approach to peripheral lung nodules but has been hindered by anatomic challenges resulting in a 70% diagnostic yield. Electromagnetic navigational guided transthoracic needle lung biopsy is novel non-bronchoscopic method that uses a percutaneous electromagnetic tip tracked needle to obtain core biopsy specimens. Electromagnetic navigational transthoracic needle aspiration complements bronchoscopic techniques potentially allowing the provider to maximize the diagnostic yield during one single procedure. This article describes a novel integrated diagnostic approach to pulmonary lung nodules. We propose the use of endobronchial ultrasound transbronchial needle aspiration (EBUS-TBNA) for mediastinal staging; radial EBUS, navigational bronchoscopy and E-TTNA during one single procedure to maximize diagnostic yield and minimize the number of invasive procedures needed to obtain a diagnosis. This manuscript describes in detail how the navigation transthoracic procedure is performed. Additional clinical studies are needed to determine the clinical utility of this novel technology.

Introduction

孤立性肺結節（SPN）は、X線撮影胸部多くの研究および肺癌スクリーニングプログラムの実施のために増加している頻繁な臨床シナリオです。定義による肺結節は、通常、気管支鏡可視化分節気管支向こうにある直径と1で3cm未満です。 3センチメートルよりも大きい病変が肺の塊であると考えられます。肺結節の大多数の病因は良性状態（感染症、炎症、血管）であり、より小さな割合で肺癌および他の悪性腫瘍によって引き起こされます。 SPNの評価は、リスク層別化は、一次外科的切除に放射線学的サーベイランスの範囲で、最も適切な個別管理を、選択するのに役立つなど、リスク要因、X線撮影の特性、大きさ、成長、場所、外科的リスクの評価から始まります。 （気管支肺胞洗浄（BAL）、細胞診ブラシ、transb：診断モダリティは、気管支鏡技術を含みますronchial生検（TBBx）、経気管支針吸引（TBNA）、ラジアルプローブ気管支内超音波（R-EBUS）、電磁ナビゲーション（EMN）、極薄の気管支鏡検査、仮想気管支鏡ナビゲーション）と非気管支鏡：画像誘導経胸腔針生検や外科的切除。

病変についての簡単な従来の技術を用いて気管支鏡の収量は少ない<3センチ14の範囲である- 。50％ ^の1,2-肺癌は癌死亡の主要な原因です。これは、毎年診断すべて浸潤癌の^14％、3予後と治療管理はステージによって決定されている。米国ではすべてのがんによる死亡の28％を表します。非小細胞肺癌（NSCLC）の病期分類は、TNMシステムによって定義されます。 Nまたはリンパ節の状態の決意は、縦隔および肺門リンパ節の厳密な評価が必要です。

気管支内超音波（EBUS）を使用し、最小侵襲性気管支鏡技術であり、sの超音波は、経気管支針吸引を容易に気道（TBNA）に隣接する構造を識別します。肺癌のための最近のメタ分析をステージング46％から97％までの範囲の値で、89％の中央値感度とEBUS-TBNAのための91％の中央値は負の予測値PVを報告した^。4ラジアルEBUSをすることができます別の気管支鏡ツールです実質肺病変をローカライズするために使用。それは5cmの浸透と360度の画像を生成する先端の20 MHzの超音波プローブと、直径1.4mmの器具です。 2.5センチメートル⁵よりも小さい病変に対する-任意のサイズおよび71％（0.75、95％CI、0.66）の結節のために-最近73％（0.76、95％CI、0.70）の新生物を特定の感度を示したこの技術のデータを報告しました。

電磁ナビゲーション気管支鏡検査（ENB）が磁場内のセンサ素子の空間的位置の決意を可能に患者の周りに磁場を生成する技術です。 Tその情報は、解剖学的構造に関連してセンサーの位置の表示を可能にし、以前に得られたコンピュータ断層撮影（CT）画像に重畳されます。患者の気道の仮想気管支鏡検査の再構築が標的病変へのナビゲーションを容易にします。一度ターゲットで、サンプルは2つの利用可能な技術の一つを使用して直接取得されます。追跡可能な気管支鏡器具または拡張作業チャネルを介して。と負の予測値52.1パーセント（95％CI 43.5パーセント – 60.6パーセント）などの技術のうちの少なくとも一つ（仮想気管支鏡、ENB、Radial-を使用して – 全体的な診断精度は73.9パーセント（79.2パーセント95％CI 68.0パーセント）でしたEBUS、ガイドシース、極薄の気管支鏡）は、診断率は、商業的に利用可能なシステムの^{6 7}一つは、気管支鏡のアプローチから変換する能力を有する気管支鏡ナビゲーションを補完するために追加された機能を持っている72.9パーセントに67.1パーセントの95％CIで70.0パーセントでした場合の経胸腔針アプローチへ病変ができないのは、気管支鏡アクセスします。このシステムは、20 G自動生検器具を用いてコア肺生検のサンプリングを可能にする電磁ナビゲーション導か19 G追跡針を使用します。

経胸腔針吸引（TTNA）は肺結節や大衆に非気管支鏡診断方法です。末梢肺病変のTTNAは超音波検査、X線透視、CTスキャンまたは電磁指導の下で行うことができます。リベラらによる更新のメタ分析では末梢気管支癌の診断のためのTTNAのプールされた感度は0.90（95％CI、0.88から^0.91）。8ウィナーRSによる研究での報告リスクと15865人の患者が含まれていました7％（95％CI、6％ – 7.2％）と- 15％（16％、95％CI、14％）のTTNA後の気胸。胸管を有する必要管理E-TTNAの使用を調査⁹臨床試験が現在進行中。

CASE PRESENTATION

酸素依存慢性閉塞性肺疾患を有する83歳の女性の元喫煙者が偶然に1.6×1.3センチメートルは、右上葉（RUL）結節（ 図1）を spiculated熱心フルオロPETで発見されました。悪性腫瘍のための彼女の確率は高かったが、患者は外科的介入を拒否し、他の治療法を検討する前に診断手順を選択しました。生検のための評価のための配慮を促すことができる典型的なシナリオは、悪性腫瘍または外科的切除のために禁忌と悪性腫瘍のために高い確率で中間確率の場合であろう。

Protocol

プロトコルは、地元の治験審査委員会（IRB）により承認されました。参加者は、前のプロトコルを完了する署名されたインフォームドコンセントを提供しています。 1.前の手順電磁航行経胸腔針吸引の候補は、末梢肺結節を持っていることを確認してください。想像の研究の肺結節の使用を決定します。 注：このプロトコルに必要な最も一般的なものとは、以前に取得した胸部CTを評価することです。 手続きの日にTTNAバイオプシー入口点でパッドの重複を最小限にするために標的病変の反対半胸郭に電子基準点パッドを取り付けます。 0.75mmの厚さ – 0.5ミリメートル間隔や0.67とベースラインの吸気及び呼気非造影胸部断層撮影を取得します。 計画ソフトウェアに医療におけるデジタル画像と通信（DICOM）CTスキャナからのデータを転送します。 DICの場合OMは、CTのコピーが直接計画のためにシステムにロードすることができ、コンパクトディスク（CD）を使用できません。デジタル標的病変を選択して、3次元仮想気道マップを再構築します。 代わりに電子基準点と気管支鏡検査スイートにCTスキャナからストレッチャーによる患者を輸送します。 麻酔のための患者を評価し、IVへのアクセスを確立し、標準的な麻酔の監視を添付します。 クラス= "jove_title" 2。手順（気管支鏡フェーズ） 気管支鏡検査スイートに患者を転送します。 （ – 200マイクログラム/ kg /分、100）プロポフォール注入を使用して、深い鎮静麻酔を管理します。気道が喉頭マスク気道（LMA）または気管内気管チューブ（ETT）との間で確立されています。 注：麻酔のみ認定プロバイダによって投与することができます。 分節レベルに気管気管支樹を調べる標準的な方法で白色光気管支鏡検査（WLB）の検査を行ってください。 実行しますN EBUS-TBNA肺癌病期分類肺癌の研究のための国際協会（IASLC）リンパ節マップ以下。利用可能な場合は、微細針吸引（FNA）検体はオンサイト分析細胞学です。そうでない場合、サンプルは、後の評価のためにホルマリン中での場所です。 proceduralistsの裁量で好みの楽器（細胞診ブラシ、顎生検力、FNAニードル）で標的病変への以前のコンピュータに認識するか、手動で予定気管支経路次EMN気管支鏡検査プログラム相とWLBの気管支鏡を使用してください。 作業チャネルを通ってR-EBUSを進め、病変の位置を確認しようとします。 一度ターゲットで、ナビゲートするために使用される追跡可能な機器を選択されたオペレータに病変をサンプリング。 （細胞診ブラシ、顎生検力、FNAニードル）。 ターゲットは放射状EBUSによって確認することができないか、気道の解剖学的構造は、気管支内ナビゲーションが気管支鏡を除去し、Tを用意禁止している場合彼は経胸壁アプローチのために患者。病変は診断できない場合は気管支鏡経胸腔アプローチのために患者を準備します。 3.手順（電磁経胸腔穿刺吸引） TTNAに必要なすべての電源を割り当てます。 （材料表を参照してください） 胸部CTスキャンの画像取得のために使用される同様の方法で患者の仰臥位の位置を調整します。 テスト電磁ナビゲーションの針を使用すると、胸腔への入口点を選択し、皮膚表面にマークします。入口点は、最も近いリブの表面よりも優れていると骨の構造および任意の血管構造を避けるべきです。 、2％クロルヘキシジン溶液で皮膚を準備し、滅菌技術を使用してフィールドをドレープ、ローカル（1％リドカインの約1~2 ccでの皮下浸潤）を麻酔。 入口点の上に無菌電磁ナビゲーションの針を置き、横の観察に基づいて、ターゲットと電磁システムの画面上で見られる冠状ビューへの角度を選択します。 （十字は、少なくとも2つの異なる平面内でマーク）。 針を安定させ、しっかりと標的病変に胸壁を通って前進​​。 針から誘導針スタイレットを取り外し、針の動きを避けるために注意してください。この時点で、細心の注意は、不注意による針ずれを防止するために使用されるべきです。指で針ハブをカバーしています。 19 G針を通して20 G FNA針を挿入します。病変をサンプリングし、ROSE用試料を提供します。 所望の距離への自動針生検をプログラムまたは病変の大きさに基づいて投げ、その後、19 Gの針を介して、それを挿入します。針生検銃の両方を安定化させる、生検を実施し、確認し、適切なPOSに残る作る電磁ナビゲーションのガイド針の内部から除去するために、針生検ガンメカニズムをトリガーition。 静かに経皮的針の内腔に戻しガイダンスプローブを進め、安定に保ちます。 針を連続的に安定している間、アシスタントは優しく、コア生検針の内側カニューレからの試料を除去し、以前に非粘着性パッドをカット1/2のx 1/2インチにそれを置くために手術用メスの刃を使用しています。ホルマリン溶液中にパッドを浸し。 病変内針の適切な配置を再確認した後、コア針が異なる領域をサンプリングするために時計回りまたは反時計回りに回転させて確認して操作を4〜5回繰り返します。 標本で一度満足し、針を除去し、圧力を適用し、穿刺部位の上に小さな包帯を置きます。 4.投稿手順可能な場合は、（気胸の欠如）をスライド肺の存在について評価する、または任意の他のイメージングモダリティ（X線透視など）を使用するようにベッドサイド超音波検査を行います。 転送リカバリ領域に患者と完全に覚醒するまでの標準的な外来手術ユニットのプロトコルの下で観察します。 合併症を除外するために胸部X線検査を取得します。 教育は出血や気胸などの潜在的なポスト手順合併症に関して提供された後、患者の家を放電してください。

Representative Results

EBUS-TBNA及びE-TTNAによって得られたすべての組織サンプルを、さらなる分析のために中央の病理検査室で処理されます。サンプルの病理学的評価は、細胞学的および組織学的評価を含んでいます。迅速なオンサイト評価（ROSE）妥当性の評価と病理標本の細胞形態学的診断評価を可能にする修正されたロマノフスキー染色を使用しています。縦隔リンパ節ステーションから取ったEBUS-TBNA生検のROSEを用いた予備イントラ手続き評価は4L、4Rおよび7は、明らかな腫瘍のunrevealingました。ラジアルEBUSでサポートナビゲーションの気管支鏡相は、解剖学的な制限のために、右上葉病変をローカライズすることができませんでした。手順は急速E-TTNAに変換しました。 E-TTNAが正常に実行し、得られた組織は、さらに病理学的および遺伝学的解析のために十分でした。 E-TTNAコアサンプルの生検の最終的な病理学は、診断および腺癌と一致しました。即時の合併症は認められませんでした。 図1.胸部コンピュータ断層撮影法（パネルA）およびポジトロン放出断層撮影（PET）（パネルB）。PET陰性縦隔と右上葉の結節。 CMでスケール。

Discussion

電磁ガイダンスは、経皮的経胸壁生検技術を容易にします。これは、適切な機器校正を確認する手順の間に重要です。針挿入中に安定した角度を維持することと、少なくとも2つの異なる平面を使用して視覚的位置合わせを維持する効果的標的病変に到達することが不可欠です。

針の挿入深さは、カバーエリアを最大化するための生検の間で変更することができます。好ましくは、この手順は、特にバイオプシーガン動作時に、第二のオペレータによって支援することができるが、1つのオペレータ手順が可能です。

楽器と技術に習熟は、約2〜3針挿入をとります。場合は、経験豊富なオペレータの直接の監督の下でファントムモデルまたは死体のモデルで利用可能なトレーニングがお勧めです。電磁航行経胸腔針吸引（E-TTNA）はCURを補完する新たな技術であります周辺肺結節の診断のための装備一式をレンタル。手順の潜在的な制限は、身体の発散や呼吸器系の動的な性質に関連するCTのように、電磁航行技術に固有です。私たちは、気胸や出血などの合併症の管理のための期待がどの経皮的手順の間に取られるべきであるお勧めします。

この記事では、E-TTNAが介入呼吸器および肺結節の評価のために現在利用可能な気管支鏡の方法と技術を組み込むことによって行われる方法について説明します。

E-TTNAは、潜在的に他の画像誘導経皮経胸腔手順は気管支鏡の完全な統合を提供し、単一の手順で非気管支鏡技術は、潜在的に、診断の収量を増大させる安全性を改善し、手順の全体的な数を減少させる必要性を低減することができます。さらなる研究が必要ですこの近代的な生検技術の臨床的有用​​性を決定するために、エド。

Materials

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