Elektromagnetisk navigasjon Transthoracic Nodule Lokalisering for minimalt invasiv thoraxkirurgi

Summary

Presentert her er en protokoll for lunge nodule lokalisering ved hjelp av fargemerking via elektromagnetically navigert transthoracic nål tilgang. Teknikken beskrevet her kan oppnås i peri-operativ periode for å optimalisere nodule lokalisering og til vellykket reseksjon når du utfører minimal invasiv thorax kirurgi.

Abstract

Økt bruk av brystberegnet tomografi (CT) har ført til økt påvisning av lungeknutler som krever diagnostisk evaluering og/eller eksisjon. Mange av disse knutene er identifisert og utskilt via minimal invasiv thoraxkirurgi; Subcentimeter og subsolid knuter er imidlertid ofte vanskelig å identifisere intraoperativt. Dette kan reduseres ved bruk av elektromagnetisk transthoracic nål lokalisering. Denne protokollen avgrenser den trinnvise prosessen med elektromagnetisk lokalisering fra den preoperative perioden til den postoperative perioden og er en tilpasning av den elektromagnetisk veiledede perkutane biopsien som tidligere er beskrevet av Arias et al. Preoperative trinn inkluderer å oppnå en samme dag CT etterfulgt av generering av et tredimensjonalt virtuelt kart over lungen. Fra dette kartet velges mållesjonen(e) og et oppføringssted. I operasjonsrommet blir den virtuelle rekonstruksjonen av lungen deretter kalibrert med pasienten og den elektromagnetiske navigasjonsplattformen. Pasienten blir deretter bedøvet, intubert og plassert i lateral decubitus-stilling. Ved hjelp av en steril teknikk og visualisering fra flere visninger settes nålen inn i brystveggen på det førskole hudinngangsstedet og kjøres ned til mållesjonen. Fargestoff injiseres deretter i lesjonen og deretter kontinuerlig under nåleavvenning, og skaper en kanal for visualisering intraoperativt. Denne metoden har mange potensielle fordeler sammenlignet med CT-veiledet lokalisering, inkludert redusert strålingseksponering og redusert tid mellom fargeinjeksjonen og operasjonen. Fargediffusjon fra banen skjer over tid, og begrenser dermed intraoperativ knuteidentifikasjon. Ved å redusere tiden til kirurgi, er det en nedgang i ventetiden for pasienten, og mindre tid for fargestoffdiffusjon, noe som resulterer i en forbedring i nodule lokalisering. Sammenlignet med elektromagnetisk bronkoskopi er luftveisarkitektur ikke lenger en begrensning, da målnørelen nås via en transparenchymal tilnærming. Detaljer om denne prosedyren er beskrevet trinnvis.

Introduction

Med den økende bruken av CT-skanninger av brystet for diagnostiske og ^{screeningformål1}, er det en økt påvisning av subcentimeter lungeknutler som krever diagnostisk ^evaluering2. Perkutan og/eller transbronkial biopsi har blitt brukt til å prøve ubestemte og høyrisiko knuter. Disse lesjonene gir ofte utfordrende mål på grunn av deres distale parenchymale plassering og liten ^størrelse3. Når det er indikert, bør kirurgisk eksisjon av disse lesjonene utføres ved hjelp av en lungesparende reseksjon via minimal invasiv thoraxkirurgi (MITS), for eksempel video- eller robotassistert thoracoskopisk kirurgi (VATS / RATS)⁴. Selv med fremskritt innen kirurgisk teknikk forblir det intraoperative utfordringer for reseksjon, til tross for direkte visualisering av lungeparenchyma under MITS. Disse utfordringene er først og fremst knyttet til vanskeligheter med nodule lokalisering, spesielt med bakken glass / semisolid knuter, subcentimeter lesjoner, og de mer enn 2 cm fra den viscerale ^pleura5,6. Disse utfordringene forverres under MITS på grunn av tap av taktil tilbakemelding under prosedyren og kan føre til mer invasive kirurgiske metoder, inkludert diagnostisk lobektomi og / eller åpen thoracotomy5. Mange av disse problemene med intraoperativ nodule lokalisering kan reduseres ved bruk av adjunkt nodule lokaliseringsmetoder via elektromagnetisk navigasjon (EMN) og / eller CT-guidet lokalisering (CTGL). Denne protokollen vil først markere fordelene ved å bruke elektromagnetisk transthoracic nodule lokalisering (EMTTNL). For det andre vil den avgrense på en trinnvis måte hvordan du replikerer prosessen før MITS.

Elektromagnetisk navigasjon bidrar til å målrette perifere lungeskader ved å overlappe sensorteknologi med radiografiske bilder. EMN består først av å bruke tilgjengelig programvare for å konvertere CT-bilder av luftveiene og parenchyma til et virtuelt veikart. Pasientens bryst er deretter omgitt av et elektromagnetisk (EM) felt der den nøyaktige plasseringen av en sensorisk guide oppdages. Når et føringsinstrument (f.eks. magnetisk navigasjon [MN]-sporet nål) plasseres innenfor pasientens EM-felt (endobronkialt tre eller hudoverflate), legges plasseringen over det virtuelle veikartet, noe som muliggjør navigering til mållesjonen som er identifisert på programvaren. EMN kan utføres via enten transthoracic nål tilnærming eller bronkoskopi. EMN bronkoskopi er tidligere beskrevet for bruk i både biopsi og fiducial/dye lokalisering7,8,9,10,11. En rekke andre lokaliseringsteknikker er utviklet med varierende suksessrate, inkludert CT-guidet fiducial plassering, CT-guidet injeksjon av fargestoff eller radiotracer, intraoperativ ultrasonografisk lokalisering og EMN ^{bronkoskopi12}. En nylig introdusert EMN-plattform har innlemmet en elektromagnetstyrt transthoracic tilnærming i arbeidsflyten. Ved hjelp av CT-veikartet lar systemet brukeren definere et inngangspunkt på brystveggoverflaten der de vil passere en spisssporet EMN-sanset nåleføring inn i den aktuelle lungeparenchymaen og lesjonen. Gjennom denne nåleføreren kan biopsier og/eller nodule lokalisering ^utføres7.

Før EMN-lokaliseringen av knuter for MITS var CTGL ved hjelp av fargemerking eller fiducial (f.eks. mikrokyler, lipoidal, kroktråd) plassering den primære metoden som ble brukt. En nylig metaanalyse av 46 studier av fiducial lokalisering viste høye suksessrater blant alle tre fiducials; Imidlertid forble pneumothorax, lungeblødning og løsrivelse av fiducial markører betydelige ^{komplikasjoner13}. En CT-guidet tracerinjeksjon med metylenblå har hatt lignende suksessrater, men med færre komplikasjoner sammenlignet med kroktrådfidusiell ^plassering14. En av de viktigste begrensningene ved bruk av fargestoff for lunge nodule lokalisering har vært diffusjon over ^tid15. Pasienter som gjennomgår CTGL med fargemerking har lokaliseringen utført i radiologipakken, etterfulgt av transport til operasjonsrommet, i løpet av hvilken tid fargestoffdiffusjon kan oppstå, noe som gjør denne teknikken mindre attraktiv. Noen sentre har redusert denne tiden med bruk av hybride operasjonsrom med robotiserte C-arm ^CTs16,17; Strålingseksponering kan imidlertid være høyere med gjentatte bilder og bruk av ^{fluorosokope15}. Bruken av EMN bronkoskopi muliggjør peri-operativ nodule lokalisering. Dette har imidlertid vært plaget av langvarige bronkoskopitider og manglende evne til å navigere til disse lesjonene uten tilgang til luftveiene. EMTTNL tillater en rask perkutan nodule lokalisering etterfulgt av MITS på ett sted (dvs. operasjonsrommet), og reduserer derfor tiden mellom lokaliseringen og ^{operasjonen18}. I tillegg til EMN bronkoskopi, Arias et al. beskrevet ved hjelp av EMN for perkutan ^biopsi7. En tilpasning av denne prosedyren for nodule lokalisering er beskrevet nedenfor.

En 79 år gammel mann med en 40-års historie med tobakksbruk og blærekreft ble funnet å ha en ny PET fluorodeoxyglucose-avid lunge knute av størrelse 1,0 cm x 1,1 cm i venstre nedre lobe ved overvåking avbildning (Figur 1). Gitt lesjonens størrelse og posisjon, ble kile reseksjon ansett som utfordrende, og pasientens lungereserve gjorde ham til en mindre enn ideell kandidat for diagnostisk lobektomi. Det ble besluttet at han ville gjennomgå EMTTNL for å hjelpe til med MITS-reseksjonen av lungenullen.

Protocol

Prosedyren utføres i samsvar med standard omsorgsforventninger og følger retningslinjene til den menneskelige forskningsetiske komiteen ved University of North Carolina ved Chapel Hill. 1. Preoperativ forberedelse Gjennomgå tidligere brystberegnet tomografi (CT) avbildning for å sikre at pasienten som gjennomgår nodule lokalisering har en perifer lunge nodule egnet for minimalt invasiv thorax kirurgi (MITS). På dagen for eller en dag før prosedyren, utfør en ikke-ko…

Representative Results

Pasienten ble utarbeidet i henhold til protokollen nevnt ovenfor. Etter dette ble EMTTNL utført med en injeksjon på totalt 1 ml av en 1:1 metylenblå: pasientblodblanding. Ved fjerning av nålen ble pasienten preppet og drapert for MITS. Robotassistert thoraxkirurgi ble utført ved hjelp av firearmsteknikken med et robotisert kirurgisk system ved hjelp av fem totale porter. Fire porter plasseres langs det åttende intercostalrommet (hver 9 cm fra hverandre) fremre fra midtklisk linje so…

Discussion

Peri-operativ transthoracic nodule lokalisering under EMN-veiledning er en ny anvendelse av en nylig introdusert EMN-plattform. De kritiske trinnene i ytelsen til EMTTNL er en riktig punktskyregistrering av enheten og oppmerksomhet til det perkutane innsettingsstedet og kantanguleringen av nålen. Visualisering og vedlikehold av inngangsvinkelen på flere plan i CT-skanningen (HUD, skrå 90 og skrå) er avgjørende for at prosedyren skal lykkes.

Noen av følgende modifikasjoner har blitt tilpa…

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