최소 침습적 흉부 수술을 위한 전자기 네비게이션 흉부 결절 국소화
Summary
여기에 제시된 것은 전자기적으로 탐색된 흉부 횡단 바늘 접근을 통한 염료 마킹을 이용한 폐 결절 국소화를 위한 프로토콜이다. 여기에 설명 된 기술은 결절 국소화를 최적화하고 최소 침습적 흉부 수술을 수행 할 때 성공적인 절제술을 위해 수술 전 기간에 달성 될 수 있습니다.
Abstract
흉부 컴퓨터 단층 촬영 (CT)의 사용 증가로 인해 진단 평가 및 / 또는 절제가 필요한 폐 결절의 검출이 증가했습니다. 이러한 결절의 대부분은 최소 침습적 흉부 수술을 통해 확인되고 절제됩니다. 그러나, 서브센티미터와 아고체 결절은 종종 수술내 식별하기가 어렵다. 이것은 전자기 흉부 바늘 국소화의 사용에 의해 완화 될 수있다. 이 프로토콜은 수술 전 기간에서 수술 후 기간까지의 전자기 국소화의 단계별 과정을 설명하고 Arias et al .에 의해 이전에 설명 된 전자기적으로 유도 된 경피 생검의 적응입니다. 수술 전 단계는 폐의 입체 가상 지도의 생성에 이어 당일 CT를 획득하는 단계를 포함한다. 이 지도에서 대상 병변과 진입 부위가 선택됩니다. 수술실에서 폐의 가상 재구성은 환자와 전자기 네비게이션 플랫폼으로 교정됩니다. 환자는 진정되고, 삽관되고, 측면 욕창 위치에 놓입니다. 멸균 기술과 여러 뷰로부터의 시각화를 사용하여, 바늘은 미리 선택된 피부 진입 부위의 흉벽에 삽입되고 표적 병변으로 내려갑니다. 염료는 이어서 병변에 주사되고, 이어서, 바늘 금단 동안 계속적으로, 수술내 가시화를 위한 관을 생성한다. 이 방법은 방사선 노출을 감소시키고 염료 주입과 수술 사이의 시간 감소를 포함하여 CT 유도 국소화와 비교할 때 많은 잠재적 이점을 갖는다. 경로로부터의 염료 확산은 시간이 지남에 따라 발생하며, 이로써 수술내 결절 식별을 제한한다. 수술 시간을 줄임으로써 환자의 대기 시간이 줄어들고 염료 확산이 발생하는 시간이 줄어들어 결절 국소화가 개선됩니다. 전자기 기관지 내시경 검사와 비교할 때, 목표 결절이 경질 실질 접근법을 통해 접근되기 때문에기도 구조는 더 이상 제한이 아닙니다. 이 절차에 대한 자세한 내용은 단계별 방식으로 설명됩니다.
Introduction
진단 및 스크리닝 목적으로 흉부의 CT 스캔의 사용이 증가함에 따라1, 진단 평가가 필요한 미센티미터 폐 결절의 검출이 증가하고 있습니다2. 경피 및 / 또는 경기관지 생검은 불확정 및 고위험 결절을 샘플링하는 데 성공적으로 사용되었습니다. 이러한 병변은 종종 원위 실질 위치와 작은 크기 때문에 도전적인 목표를 만듭니다3. 지시 된 경우, 비디오 또는 로봇 보조 흉부 경부 수술 (VATS / RATS)4과 같은 최소 침습적 흉부 수술 (MITS)을 통한 폐 절약 절제술을 사용하여 이러한 병변의 외과 적 절제를 수행해야합니다. 외과 기술의 발전에도 불구하고, MITS 기간 동안 폐 실질의 직접적인 시각화에도 불구하고 절제술에 대한 수술 내 과제가 남아 있습니다. 이러한 도전은 주로 결절 국소화의 어려움, 특히 지상 유리 / 반고체 결절, 서브 센티미터 병변 및 내장 흉막에서 2cm 이상 떨어진 어려움과 관련이 있습니다5,6. 이러한 도전은 절차 중 촉각 피드백의 손실로 인해 MITS 동안 악화되며 진단 엽 절제술 및 / 또는 개방 흉부 절제술을 포함하여보다 침습적 인 수술 방법으로 이어질 수 있습니다5. 수술 내 결절 국소화와 관련된 이러한 문제 중 많은 부분은 전자기 항법 (EMN) 및 / 또는 CTL (CT-guided localization)을 통한 외래 결절 국소화 방법의 사용으로 완화 될 수 있습니다. 이 프로토콜은 먼저 전자기 흉부 결절 국소화 (EMTTNL) 사용의 이점을 강조합니다. 둘째, MITS 이전에 프로세스를 복제하는 방법을 단계별로 설명합니다.
전자기 네비게이션은 센서 기술과 방사선 사진 이미지를 겹쳐서 말초 폐 병변을 표적으로 삼는 데 도움이됩니다. EMN은 먼저 사용 가능한 소프트웨어를 사용하여 기도와 실질의 CT 이미지를 가상 로드맵으로 변환하는 것으로 구성됩니다. 환자의 가슴은 감각 가이드의 정확한 위치가 감지되는 전자기(EM) 필드로 둘러싸여 있습니다. 가이드 기기(예를 들어, 자기 네비게이션[MN]-추적 바늘)가 환자의 EM 필드(기관지 내 트리 또는 피부 표면) 내에 배치될 때, 위치는 가상 로드맵 상에 중첩되어, 소프트웨어 상에서 식별된 표적 병변으로의 탐색을 허용한다. EMN은 흉부 경부 바늘 접근법 또는 기관지 내시경을 통해 수행 할 수 있습니다. EMN 기관지 내시경 검사는 이전에 생검 및 신탁 / 염료 국소화7,8,9,10,11 모두에 사용하기 위해 기술되었습니다. CT 유도 신탁 배치, 염료 또는 방사성 추적기의 CT 유도 주입, 수술 중 초음파 초음파 학적 현지화 및 EMN 기관지 내시경12를 포함하여 다양한 성공률로 여러 가지 다른 현지화 기술이 개발되었습니다. 최근에 도입된 EMN 플랫폼은 전자기적으로 유도된 흉부 횡단 접근 방식을 워크플로우에 통합했습니다. CT 로드맵을 사용하여, 시스템은 사용자가 흉벽 표면의 진입 지점을 정의하여 팁 추적 EMN 감지 바늘 가이드를 폐 실질과 병변으로 전달할 수 있게 합니다. 이 바늘 가이드를 통해 생검 및/또는 결절 국소화를 수행할 수 있습니다7.
MITS에 대한 결절의 EMN 국재화 이전에, CTGL을 사용하여 염료 마킹 또는 신탁 (예를 들어, 마이크로코일, 리포이드, 후크-와이어) 배치가 일차적인 방법을 채용하였다. 신탁 현지화에 대한 46 건의 연구에 대한 최근의 메타 분석은 세 가지 신탁 모두에서 높은 성공률을 보였다. 그러나 기흉, 폐출혈 및 신탁 마커의 탈락은 심각한 합병증으로 남아있었습니다13. 메틸렌 블루를 사용한 CT 유도 트레이서 주사는 비슷한 성공률을 보였지만 후크 와이어 신탁 배치와 비교할 때 합병증이 적습니다14. 폐 결절 국소화를 위해 염료를 사용하는 주된 한계 중 하나는 시간에 따른 확산이었다15. 염료 마킹으로 CTGL을 겪고있는 환자는 방사선과 스위트에서 국소화를 수행 한 다음 수술실로 이송하여 염료 확산이 발생할 수 있으므로이 기술이 덜 매력적입니다. 일부 센터는 로봇 C-arm CTs16,17이 장착 된 하이브리드 수술실을 사용하여이 시간 경과를 완화했습니다. 그러나, 방사선 노출은 반복되는 이미지와 fluorosocope15의 사용으로 더 높을 수 있다. EMN 기관지 내시경 검사의 사용은 수술 전 결절 국소화를 허용합니다. 그러나 이것은 장기간의 기관지 내시경 검사와 기도 접근없이 병변으로 이동할 수 없다는 사실에 시달리고 있습니다. EMTTNL은 빠른 경피 결절 국소화를 허용하고, 이어서 MITS가 한 위치(즉, 수술실)에서 뒤따르므로, 국소화와 수술 사이의 시간이 감소한다18. EMN 기관지 내시경 이외에, Arias et al. 경피 생검을 위해 EMN을 사용하여 설명7. 결절 국소화에 대한이 절차의 적응은 아래에 설명되어 있습니다.
담배 사용 및 방광암의 40 팩 년 역사를 가진 79 세의 남성은 감시 이미징에 의해 왼쪽 하부 엽에 1.0 cm x 1.1 cm 크기의 새로운 PET 플루오로 데옥시 글루코스 avid 폐 결절을 갖는 것으로 밝혀졌다 (그림 1). 병변의 크기와 위치를 감안할 때, 쐐기 절제술은 도전적인 것으로 간주되었고 환자의 폐 예비로 인해 진단 엽 절제술의 이상적인 후보자가 아니 었습니다. 폐 결절의 MITS 절제술을 돕기 위해 EMTTNL을 받기로 결정했습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
EMN 지침에 따른 수술 전 흉부 결절 국소화는 최근에 도입 된 EMN 플랫폼의 새로운 응용 프로그램입니다. EMTTNL의 성능에서 중요한 단계는 장치의 적절한 포인트 클라우드 등록과 경피 삽입 부위 및 바늘의 협착에 대한 세심함입니다. CT 스캔의 여러 평면(HUD, 경사 90 및 경사)에서 진입각을 시각화하고 유지하는 것은 절차의 성공에 매우 중요합니다.
다음 수정 사항 중 일부는 자?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
이 작업은 T32HL007106-41 (Sohini Ghosh에게)에 의해 지원됩니다.
Materials
| Computed Tomography Scanner | 64 – detector (or greater) CT scanner | ||
| SPiN Thoracic Navigation System | Veran Medical Tecnologies | SYS 4000 | |
| SPiN Planning Laptop Workstation | Veran Medical Tecnologies | SYS-0185 | |
| SPiN View Console | Veran Medical Tecnologies | SYS-1500 | |
| Always-On Tip Tracked Steerable Catheter | Veran Medical Tecnologies | INS-0322 | 3.2 mm OD, 2.0 mm WC |
| View Optical Probe | Veran Medical Tecnologies | INS-5500 | |
| vPAD2 Cable | Veran Medical Techologies | INS-0048 | |
| vPAD2 Patient Tracker | Veran Medical Techologies | INS-0050 | |
| SPiNPerc Biopsy Needle Guide Kit | Veran Medical Techologies | INS-5600 | Includes INS 5029 (Box of 5) |
| ChloraPrep applicator | Beckton Dickinson | 260815 | 26 mL applicator (orange) |
| Provay/Methylene Blue | Cenexi/American Regent | 0517-0374-05 | 50 mg/10 mL |
| Sterile gloves | Cardinal Health | 2D72PLXXX | |
| Blue X-Ray O.R. Towels | MedLine | MDT2168204XR | |
| Scope Catheter | DSC | 3.2 mm outer diameter, working channel 2.0 |
References
- National Lung Screening Trial Research, T., et al. Results of initial low-dose computed tomographic screening for lung cancer. The New England Journal of Medicine. 368 (21), 1980-1991 (2013).
- Gould, M. K., et al. Recent Trends in the Identification of Incidental Pulmonary Nodules. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 192 (10), 1208-1214 (2015).
- Ng, Y. L., et al. CT-guided percutaneous fine-needle aspiration biopsy of pulmonary nodules measuring 10 mm or less. Clinical Radiology. 63 (3), 272-277 (2008).
- Rocco, G., et al. Clinical statement on the role of the surgeon and surgical issues relating to computed tomography screening programs for lung cancer. The Annals of Thoracic Surgery. 96 (1), 357-360 (2013).
- Suzuki, K., et al. Video-assisted thoracoscopic surgery for small indeterminate pulmonary nodules: indications for preoperative marking. Chest. 115 (2), 563-568 (1999).
- Libby, D. M., et al. Managing the small pulmonary nodule discovered by CT. Chest. 125 (4), 1522-1529 (2004).
- Arias, S., et al. Use of Electromagnetic Navigational Transthoracic Needle Aspiration (E-TTNA) for Sampling of Lung Nodules. Journal of Visualized Experiments. (99), e52723 (2015).
- Wang Memoli, J. S., Nietert, P. J., Silvestri, G. A. Meta-analysis of guided bronchoscopy for the evaluation of the pulmonary nodule. Chest. 142 (2), 385-393 (2012).
- Khandhar, S. J., et al. Electromagnetic navigation bronchoscopy to access lung lesions in 1,000 subjects: first results of the prospective, multicenter NAVIGATE study. BMC Pulmonary Medicine. 17 (1), 59 (2017).
- Munoz-Largacha, J. A., Ebright, M. I., Litle, V. R., Fernando, H. C. Electromagnetic navigational bronchoscopy with dye marking for identification of small peripheral lung nodules during minimally invasive surgical resection. Journal of Thoracic Disease. 9 (3), 802-808 (2017).
- Awais, O., et al. Electromagnetic Navigation Bronchoscopy-Guided Dye Marking for Thoracoscopic Resection of Pulmonary Nodules. The Annals of Thoracic Surgery. 102 (1), 223-229 (2016).
- Kamel, M., Stiles, B., Altorki, N. K. Clinical Issues in the Surgical Management of Screen-Identified Lung Cancers. Oncology (Williston Park). 29 (12), 944-949 (2015).
- Park, C. H., et al. Comparative Effectiveness and Safety of Preoperative Lung Localization for Pulmonary Nodules: A Systematic Review and Meta-analysis. Chest. 151 (2), 316-328 (2017).
- Kleedehn, M., et al. Preoperative Pulmonary Nodule Localization: A Comparison of Methylene Blue and Hookwire Techniques. AJR. American Journal of Roentgenology. 207 (6), 1334-1339 (2016).
- Keating, J., Singhal, S. Novel Methods of Intraoperative Localization and Margin Assessment of Pulmonary Nodules. Seminars in Thoracic and Cardiovascular Surgery. 28 (1), 127-136 (2016).
- Yang, S. M., et al. Image-guided thoracoscopic surgery with dye localization in a hybrid operating room. Journal of Thoracic Disease. 8, S681-S689 (2016).
- Gill, R. R., et al. Image-guided video assisted thoracoscopic surgery (iVATS) – phase I-II clinical trial. Journal of Surgical Oncology. 112 (1), 18-25 (2015).
- Bolton, W. D., et al. Electromagnetic Navigational Bronchoscopy Reduces the Time Required for Localization and Resection of Lung Nodules. Innovations (Phila). 12 (5), 333-337 (2017).
- Hartwig, M. G., D’Amico, T. A. Thoracoscopic lobectomy: the gold standard for early-stage lung cancer?. The Annals of Thoracic Surgery. 89 (6), S2098-S2101 (2010).
- Veronesi, G. Robotic lobectomy and segmentectomy for lung cancer: results and operating technique. Journal of Thoracic Disease. 7 (Suppl 2), S122-S130 (2015).
- Wei, B., Eldaif, S. M., Cerfolio, R. J. Robotic Lung Resection for Non-Small Cell Lung Cancer. Surgical Oncology Clinics of North America. 25 (3), 515-531 (2016).
- Ninan, M., Dylewski, M. R. Total port-access robot-assisted pulmonary lobectomy without utility thoracotomy. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 38 (2), 231-232 (2010).
- Veronesi, G., et al. Four-arm robotic lobectomy for the treatment of early-stage lung cancer. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 140 (1), 19-25 (2010).
- Dhillon, S. S., Harris, K. Bronchoscopy for the diagnosis of peripheral lung lesions. Journal of Thoracic Disease. 9 (Suppl 10), S1047-S1058 (2017).
