Elektromagnetisk navigation Transthoracic Nodule Lokalisering til minimalt invasiv thoraxkirurgi

Summary

Præsenteret her er en protokol til lokalisering af lungeknuder ved hjælp af farvestofmærkning via elektromagnetisk navigeret transthoracic nåleadgang. Den teknik, der er beskrevet her, kan opnås i den perioperative periode for at optimere knudelokalisering og til vellykket resektion, når der udføres minimalt invasiv thoraxkirurgi.

Abstract

Den øgede brug af brystcomputertomografi (CT) har ført til en øget påvisning af lungeknuder, der kræver diagnostisk evaluering og / eller excision. Mange af disse knuder identificeres og udskæres via minimalt invasiv thoraxkirurgi; subcentimeter- og subfaste knuder er imidlertid ofte vanskelige at identificere intraoperativt. Dette kan afbødes ved brug af elektromagnetisk transthoracic nålelokalisering. Denne protokol afgrænser den trinvise proces med elektromagnetisk lokalisering fra den præoperative periode til den postoperative periode og er en tilpasning af den elektromagnetisk styrede perkutane biopsi, der tidligere er beskrevet af Arias et al. Præoperative trin omfatter opnåelse af en CT samme dag efterfulgt af generering af et tredimensionelt virtuelt kort over lungen. Fra dette kort vælges mållæsionen (e) og et indgangssted. På operationsstuen kalibreres den virtuelle rekonstruktion af lungen derefter med patienten og den elektromagnetiske navigationsplatform. Patienten bedøves derefter, intuberes og placeres i lateral decubitusposition. Ved hjælp af en steril teknik og visualisering fra flere visninger indsættes nålen i brystvæggen på det forudvalgte hudindgangssted og køres ned til mållæsionen. Farvestof injiceres derefter i læsionen og derefter kontinuerligt under nåleudtagning, hvilket skaber en kanal til visualisering intraoperativt. Denne metode har mange potentielle fordele sammenlignet med den CT-guidede lokalisering, herunder en nedsat strålingseksponering og nedsat tid mellem farvestofinjektionen og operationen. Farvestofdiffusion fra vejen forekommer over tid og derved begrænser intraoperativ knudeidentifikation. Ved at reducere tiden til operation er der et fald i ventetiden for patienten og mindre tid til farvestofdiffusion, hvilket resulterer i en forbedring af knudelokaliseringen. Sammenlignet med elektromagnetisk bronkoskopi er luftvejsarkitektur ikke længere en begrænsning, da målknuden er tilgængelig via en transparenkymal tilgang. Detaljer om denne procedure er beskrevet trin for trin.

Introduction

Med den stigende brug af CT-scanninger af brystet til diagnostiske og screeningsmæssige ^formål1 er der en øget påvisning af subcentimeter lungeknuder, der kræver diagnostisk ^evaluering2. Perkutan og / eller transbronchial biopsi er blevet anvendt med succes til at prøve ubestemte og højrisikoknuder. Disse læsioner giver ofte udfordrende mål på grund af deres distale parenkymale placering og lille ^størrelse3. Når det er angivet, skal kirurgisk udskæring af disse læsioner udføres ved hjælp af en lungebesparende resektion via minimalt invasiv thoraxkirurgi (MITS), såsom video- eller robotassisteret thorakoskopisk kirurgi (VATS/RATS)⁴. Selv med fremskridt inden for kirurgisk teknik forbliver der intraoperative udfordringer ved resektion på trods af direkte visualisering af lungeparenchymen under MITS. Disse udfordringer er primært relateret til vanskeligheder med knudelokalisering, især med jordglas / halvfaste knuder, subcentimeterlæsioner og dem mere end 2 cm fra den viscerale ^pleura5,6. Disse udfordringer forværres under MITS på grund af tab af taktil feedback under proceduren og kan føre til mere invasive kirurgiske metoder, herunder diagnostisk lobektomi og / eller åben thoracotomi5. Mange af disse problemer med intraoperativ knudelokalisering kan afhjælpes ved brug af supplerende knudelokaliseringsmetoder via elektromagnetisk navigation (EMN) og / eller CT-guidet lokalisering (CTGL). Denne protokol vil først fremhæve fordelene ved at bruge elektromagnetisk transthoracisk knudelokalisering (EMTTNL). For det andet vil det afgrænse trin for trin, hvordan man replikerer processen før MITS.

Elektromagnetisk navigation hjælper med at målrette perifere lungelæsioner ved at overlappe sensorteknologi med radiografiske billeder. EMN består først af at bruge tilgængelig software til at konvertere CT-billeder af luftvejene og parenchymen til en virtuel køreplan. Patientens bryst er derefter omgivet af et elektromagnetisk (EM) felt, inden for hvilket den nøjagtige placering af en sensorisk guide detekteres. Når et styreinstrument (f.eks. magnetisk navigation [MN]-sporet nål) placeres inden for patientens EM-felt (endobronchialtræ eller hudoverflade), overlejres placeringen på den virtuelle køreplan, hvilket muliggør navigation til den mållæsion, der er identificeret på softwaren. EMN kan udføres via enten transthoracic nåle tilgang eller bronkoskopi. EMN bronkoskopi er tidligere blevet beskrevet til brug i både biopsi og fiducial/farvestof lokalisering7,8,9,10,11. En række andre lokaliseringsteknikker er blevet udviklet med varierende succesrater, herunder CT-guidet fiducial placering, CT-guidet injektion af farvestof eller radiotracer, intraoperativ ultra-sonografisk lokalisering og EMN-bronkoskopi12. En nyligt introduceret EMN-platform har indarbejdet en elektromagnetisk styret transthoracisk tilgang i sin arbejdsgang. Ved hjælp af CT-køreplanen giver systemet brugeren mulighed for at definere et indgangspunkt på brystvægsoverfladen, hvorigennem de vil passere en tipsporet EMN-sensed nåleguide ind i den pågældende lungeparenkym og læsion. Gennem denne nåleguide kan biopsier og/eller knudelokalisering derefter ^udføres7.

Før EMN-lokaliseringen af knuder til MITS var CTGL ved hjælp af farvestofmærkning eller fiducial (f.eks. Mikrospoler, lipoidal, krogtråd) placering den primære metode, der blev anvendt. En nylig metaanalyse af 46 undersøgelser af fiducial lokalisering viste høje succesrater blandt alle tre fiducials; pneumothorax, lungeblødning og løsrivelse af fiducial markører forblev imidlertid signifikante ^{komplikationer13}. En CT-styret sporstofinjektion med methylenblåt har haft lignende succesrater, men med færre komplikationer sammenlignet med krogtrådsfiducial ^placering14. En af de primære begrænsninger ved at bruge farvestof til lokalisering af lungeknuder har været diffusion over ^tid15. Patienter, der gennemgår CTGL med farvestofmærkning, får lokaliseringen udført i radiologipakken efterfulgt af transport til operationsstuen, i hvilket tidsrum farvediffusion kan forekomme, hvilket gør denne teknik mindre attraktiv. Nogle centre har afbødet denne tidsforfald med brugen af hybride operationsstuer med robot-C-arm CT’er16,17; strålingseksponeringen kan dog være højere med de gentagne billeder og brugen af ^{fluorosocope15}. Anvendelsen af EMN-bronkoskopi muliggør perioperativ knudelokalisering. Dette har imidlertid været plaget af langvarige bronkoskopitider og en manglende evne til at navigere til disse læsioner uden luftvejsadgang. EMTTNL giver mulighed for en hurtig perkutan knudelokalisering efterfulgt af MITS på ét sted (dvs. operationsstuen), hvilket reducerer tiden mellem lokaliseringen og ^{operationen18}. Ud over EMN bronkoskopi, Arias et al. beskrevet ved anvendelse af EMN til perkutan ^biopsi7. En tilpasning af denne procedure til knudelokalisering er beskrevet nedenfor.

En 79-årig mand med en 40-årig historie med tobaksbrug og blærekræft viste sig at have en ny PET fluorodeoxyglucose-ivrig lungeknude af størrelse 1,0 cm x 1,1 cm i venstre nedre lap ved overvågningsbilleddannelse (figur 1). I betragtning af læsionens størrelse og position blev kileresektion betragtet som udfordrende, og patientens lungereserve gjorde ham til en mindre end ideel kandidat til diagnostisk lobektomi. Det blev besluttet, at han ville gennemgå EMTTNL for at hjælpe med MITS-resektion af lungeknuden.

Protocol

Proceduren udføres i overensstemmelse med standardforventningerne til pleje og følger retningslinjerne fra den humane forskningsetiske komité ved University of North Carolina i Chapel Hill. 1. Præoperativ forberedelse Gennemgå tidligere brystcomputertomografi (CT) billeddannelse for at sikre, at patienten, der gennemgår knudelokalisering, har en perifer lungeknude, der er egnet til minimalt invasiv thoraxkirurgi (MITS). På dagen for eller en dag før proceduren skal …

Representative Results

Patienten blev fremstillet i henhold til ovennævnte protokol. Herefter blev EMTTNL udført med en injektion på i alt 1 ml af en 1:1 methylenblå:patientblodblanding. Ved fjernelse af nålen blev patienten forberedt og draperet til MITS. Robotassisteret thoraxkirurgi blev udført ved hjælp af firearmsteknikken med et robotkirurgisk system ved hjælp af fem samlede porte. Fire porte er placeret langs det ottende interkostale rum (hver 9 cm fra hinanden) forrest fra den midtklavikulære l…

Discussion

Peri-operativ transthoracic nodule lokalisering under EMN vejledning er en ny anvendelse af en nyligt introduceret EMN platform. De kritiske trin i udførelsen af EMTTNL er en korrekt punktskyregistrering af enheden og opmærksomhed på det perkutane indsættelsessted og nålens vinkling. Visualisering og vedligeholdelse af indgangsvinklen på flere planer af CT-scanningen (HUD, skrå 90 og skrå) er afgørende for procedurens succes.

Nogle af følgende ændringer er blevet tilpasset på grund…

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