摘要
背景：小的周围性肺结节，通常位于胸膜表面的深层，在胸膜表面没有视觉标记，在手术中通常很难定位。目前，CT引导下经皮穿刺定位肺结节的方法较多，但该方法有很多局限性。因此，我们旨在评估胸膜染色电磁导航支气管镜(ENB)在电视胸科手术(VATS)前定位周围肺小结节的准确性和可行性。
方法：ENB定位程序是在手术室全身麻醉下进行的。一旦带有导套的定位导丝到达理想位置，将导丝拔出，并通过导套注射0.2~1.0mL亚甲蓝/吲哚青绿。之后，注入20-60mL空气将染料分散到结节附近的胸膜。然后立即实施胸腔镜手术。
结果：研究对象包括25名患者，28个结节。肺结节平均最大直径6.0~24.0mm，平均11.8mm；距最近胸膜表面平均距离为13.4mm（2.5~34.9mm）。在ENB引导下的定位过程完成后，使用电视胸腔镜显示了23个结节(82.1%)的染色。ENB引导下胸膜染色标记术平均持续时间12.6min（范围4~30min）。所有恶性结节切缘均为阴性。2例患者发生与ENB引导下定位手术无关的并发症，其中1例出血，1例术中心率减慢。
结论：ENB可安全、准确地定位周围性肺小结节，指导手术切除。
试验注册号：ChiCTR。
背景
随着低剂量CT扫描的普及，孤立性肺结节的检出率已提高到8%~51%，其中恶性肿瘤的发生率为3.8%~13%。肺癌患者的整体五年生存率低至15%，但在术后初期可高达80%。因此，肺癌的早期发现和治疗对生存至关重要。电视胸腔镜手术(VATS)对周围型肺小结节(PPN)的诊断和治疗有重要帮助。然而，磨玻璃样阴影(GGO)，或亚厘米结节，通常位于胸膜表面深处，在胸膜表面没有特殊的视觉标记，在手术中往往很难定位。电视胸腔镜手术中定位不到PPN可能导致切除不全或改行开胸手术。
CT引导下的经皮穿刺技术目前被用于精确定位肺结节，包括导丝、微线圈、放射性示踪剂、亚甲蓝或吲哚青绿注射剂以及基准定位。然而，此类技术通常具有较高的血胸和气胸风险，并且通常需要介入放射科医生和胸科医生密切合作。介入放射科经常进行定位手术，病人需要转移到手术室(OR)进行手术。任何不可预见的延迟都可能导致固体定位器移位甚至脱落。此外，胸膜染料，如吲哚青绿和亚甲基蓝，有扩散到注射部位以外的趋势，这种情况可能导致定位失败。
电磁导航支气管镜(ENB)已成为一种经支气管的定位工具，可辅助PPN的微创切除。手术可以在手术室进行，从而避免了潜在的定位失败，这在CT引导下经皮手术中是典型的。
我们的目的是确定ENB染色标记在小PPN定位中的价值，并介绍我们使用该方法的初步经验。
方法
这项前瞻性单中心研究于年5月至年4医院进行。纳入标准为术中难以定位的小PPN患者，且存在多个肺结节。所有患者均行肺切除(楔形切除、肺段切除或肺叶切除)。排除标准是(1)对染料(亚甲蓝或吲哚青绿)过敏，既往支气管哮喘或过敏体质；(2)过度肥胖；或(3)胸部CT显示靠近胸膜的大PPN。主要结果是胸膜染色的成功率和定位PPN的准确性。次要结果包括手术时间和并发症。如果胸膜染色可见且定位准确，则认为eNB手术是成功的。每例患者均接受为期1个月的随访检查。
01
ENB染料标记与外科手术
手术室的一名呼吸内科医生在电视胸腔镜手术前进行了ENB引导下的胸膜染色标记程序。电磁导航系统(LungCare,苏州,中国)有助于胸部CT重建成三维支气管树图，生成到达病变的最佳路径。病人取出身上所有金属物体后躺在检查床上。然后将身体位置传感器连接到患者的胸部(总共三个；一个连接到胸骨柄，另外两个连接到第八根肋骨和腋前线交叉点)。随后通过单腔气管导管对患者实施全身麻醉，以执行ENB引导下的经支气管染料标记程序。首先，将可定位导丝插入柔性导管，使导管尖端微露，然后整体固定，以防止导丝在手术过程中在导管内移动。其次，将导管插入支气管镜的工作通道，并在支气管镜可以伸展的范围内沿最佳路径推进。然后再将导管推到合适的位置(图1B)。然后拔出导丝，将导管(延长的工作通道)留在适当的位置。软导管内注入0.2~1.0mL染料(吲哚青绿(10mL：25mg)或亚甲蓝(2mL：20mg))，然后用20~60mL空气冲洗，清除导管中剩余的染料。重要的是，当感觉到阻力时，在尝试注入空气之前，导管需要轻微回缩1-2mm，以防止空气栓塞。
一般情况下，如果结节距离胸膜表面小于20毫米，染料直接注射到结节内。然而，如果结节位于距胸膜表面20mm以上，染料注射是在结节和最近的胸膜表面之间进行的(图1A)。染料和空气的剂量也根据染料注入位置到最近胸膜表面的距离来确定。在检查过程中，我们没有使用支气管内超声或透视来确认结节的位置。在完成染色标记过程以定位结节后，将单腔气管插管更换为双腔插管。当患者处于合适的侧卧位时，开始微创切除PPN。在手术过程中，检查了肺表面，并显示了胸膜染色(图1D)。通过胸膜染染色的理论位置和结节的实际位置的相对空间关系来指导结节的切除(图1C)。然后解剖手术标本(图1E)以定位小结节，并测量结节到胸膜染色中心点的距离(图1F)。然后对结节和切除边缘进行冰冻切片分析。
02
统计设计与分析
收集的信息包括患者人口统计、结节特征、术中细节和术后结果。相关描述性统计(比例、范围、中位数或均值、标准差和95%可信区间)用于描述研究结果。配对样本t检验用于确定ENB定位过程的准确性。用GraphPadPrismV.7.0绘制相关统计图。采用WindowsSPSSV.23.0统计软件进行统计分析。P值0.05被认为具有统计学意义。
结果
01
病人特征
25例患者(男9例，女16例；平均年龄59(42-76)岁)共28个肺结节，在ENB引导下连续进行染色标记，以辅助胸腔镜切除术中结节定位。5名患者(20.0%)是现在或既往吸烟者，平均年龄为30岁。25例患者中有5例(20.0%)有恶性肿瘤家族史。平均体重指数为23.4(16.2-33.3)(表1)。
02
肺结节的特点
大多数患者(22/25，88.0%)只有一个结节，3例(3/25，12.0%)有两个结节。实性结节9个(32.1%)，单纯GGO混合结节19个(17.9%)，占50.0%。结节主要位于上叶(57.1%)。肺结节平均最大直径为11.8mm（范围6.0~24.0mm）。从结节中心到最近胸膜表面的平均距离为13.4mm(2.5-34.9mm)，9个结节(32.1%)可见空气支气管征(表2)。
03
术中数据
28个结节均经手术切除，其中楔形切除16个(57.1%)，节段切除6个(21.4%)，肺叶切除6个(21.4%)。染料注射部位至结节中心的平均距离为20.6mm（范围0~69.0mm）；注入部位至最近胸膜表面的距离为0~41.0mm，平均为14.9mm。使用导航软件测量从结节中心到预期胸膜染色区域(最靠近染料注射部位的胸膜)的理论距离，平均23.5mm(范围0-53.0mm)。4个结节采用吲哚青绿注射，24个结节采用亚甲蓝注射。平均分别注入0.5mL染料和32.5mL空气。胸腔镜下可见23个结节(82.1%)可见胸膜染色。ENB定位的平均时间为12.6min(4~30min)，完成染料注射至发现胸膜染色的平均时间为44.0min(范围25~67min)(表3)。
04
术后数据
根据切除的标本，从结节中心到胸膜染色中心点的平均实际距离为23.8mm(范围10.0-50.0mm)。所有结节均经病理确诊(腺癌24例，肉芽肿2例，错构瘤1例，炎症1例)。对诊断为腺癌的21个结节进行表皮生长因子受体(EGFR)突变和间变性淋巴瘤激酶(ALK)融合基因检测。EGFR和ALK突变阳性率分别为42.9%和4.8%。所有恶性结节都被完全切除，大体和显微镜评估后认为切除边缘足够。两名患者出现的并发症与ENB定位过程没有直接关系(表4)。
01
ENB引导染料标记的准确性
为了确定ENB引导定位的准确性，我们记录了从结节中心到胸膜染色中心点的理论和实际距离，并进行了配对样本t检验(图2A)。理论距离与实际距离的平均差异为1.9mm(95%CI?为1.2mm~4.9mm)，p值为0.，无显著性差异。我们进一步对理论距离和实际距离之间的差异进行了分层，并绘制了相关的统计数据(图2B)。结果表明，所有染色结节的理论距离与实际距离相差在?10.0mm~13.0mm之间。
讨论
在这项前瞻性研究中，胸膜染色在大多数结节中都可见。对于染色的胸膜结节，我们对结节与胸膜染色的理论距离和实际距离进行配对样本t检验。我们发现ENB引导下的定位是可靠和准确的，可以有效地指导外科医生进行小PPN的楔形切除。ENB定位过程的平均持续时间为12.6min，手术时间没有明显延长。没有观察到与ENB引导的定位操作直接相关的并发症。所有恶性结节全部切除，切缘均为阴性。
在微创切除前应用ENB定位PPNs有几个潜在的优点。首先，它可以在同一手术室安全有效地实施，并且可以在定位程序之后立即进行VATS切除。因此，可以避免多学科协作(介入放射学、外科医生、麻醉师和其他手术室工作人员)。第二，在本研究中，从染料注射完成到发现胸膜染色的平均时间为44.0min。此外，我们没有观察到任何由于染料过度扩散而导致定位失败的情况。Bolton等人透露，在他们的研究中，CT患者的停机时间为分钟，最长的延迟是从CT引导的结节定位完成到手术开始之间的等待。最佳的手术方式是在定位手术后立即进行手术切除。然而，医院，CT引导的定位通常在手术前一天进行。此外，医院，胸外科医生倾向于使用CT引导的导丝定位来定位肺结节。这种延长的时间间隔意味着在呼吸过程中可能会出现胸痛，这是由于导丝的远端暴露在皮肤外引起的，这也增加了气胸或导丝移位的可能性。相反，肺外科医生通常使用CT引导下亚甲蓝注射来进行定位。同样，长时间的延误导致在胸腔镜切除术中使用胸膜染色往往很难定位结节，因为亚甲蓝过度扩散和褪色，特别是在大量色素沉着和矽肺的肺表面。第三，不用担心与ENB引导的染色定位相关的气胸或出血的风险，因为手术是在定位后立即进行的。然而，使用CT引导的定位，患者不得不等待更长的时间，直到手术开始。如果出现气胸或出血等并发症，可能会对患者造成严重伤害。一项Meta分析显示，CT引导下导丝和微线圈定位的平均出血率分别为16%和6%。相比之下，CT引导下导丝定位和微线圈定位的平均气胸发生率分别高达35%和16%，因为胸膜被穿刺点。此外，在CT引导下的导丝定位研究中观察到空气栓塞的病例，具有多发肺结节的患者更易发生并发症。
我们确信切除标本的病理评估不会受到染色的影响，这是在之前的一项使用亚甲蓝染色的研究中确定的。此外，在大多数手术过程中，我们没有进行原位注射。此外，在本研究中，染色的结节也通过病理评估进行了诊断。
已发表的研究显示，ENB定位成功率为79%-%。Awais和他的同事对29名中位病变大小为10mm的患者进行了ENB引导的定位。肺表面至病灶的中位距离为13mm，范围为3~44mm。平均导航时间小于10min，所有结节均被成功定位和切除。Marino和他的同事报告了72个通过ENB引导的定位程序找到的结节。在他们的研究中，结节大小的中位数为8毫米，与胸膜表面的中位距离为6毫米。定位成功率为97.2%。两项研究都没有观察到与ENB引导的定位程序相关的不良事件。
Grogan和他的同事报道了84名患者在CT引导下经皮置入锝99m的肺结节定位。在这些患者中，77个结节被成功定位并切除。在他们的研究中，结节的平均大小为9.8毫米，与胸膜表面的平均距离为11.7毫米。然而，16%的患者出现并发症，包括气胸(8例)、房性心律失常(3例)和长时间漏气(1例)。结果表明，ENB引导定位与CT引导定位的成功率相同，但ENB引导定位可能与较少的并发症有关。然而，几乎没有研究明确定义ENB引导的定位过程的定位精度。因此，我们的研究是第一次通过特定的数值来评估定位的准确性。配对样本t检验结果显示，结节中心至胸膜染色中心点的理论距离与实际距离无显着性差异。我们绘制了这些差异，显示了0mm到13.0mm之间的相对误差，从而证实了ENB定位方法的准确性和可靠性，成功率为82.1%。在本研究中，只有32.1%的结节有支气管征象，多数结节可见胸膜染色。另外，在5个结节中，导丝可直接到达内脏胸膜。由此可见，ENB定位技术对支气管征无严格要求。
确保胸膜染色可见是非常重要的，这是一个值得探讨的课题。在我们的研究中，有5个结节未见染色。其中3个结节仅注入0.2mL染料，1个结节注入0.5mL亚甲蓝后出现返流，其余结节注入染料部位距胸膜41.0mm，仅注入0.5mL亚甲蓝。根据我们的经验，我们认为以下因素可能会导致较高的胸膜染色成功率：
?注射染料的剂量。当定位导丝可直接到达胸膜时，至少应注入0.3mL染料，且剂量应随染料注射部位与内脏胸膜距离的增加而相应增加。本研究中染料的最大剂量为1.0mL，注射部位与内脏胸膜之间的距离为31.0mm。
?避免染料回流。我们认为染料回流与我们注入空气或高速注入空气时的巨大阻力有关。为避免染料回流，建议在注射前稍微调整柔性导管，直到阻力消失。也可以尝试使用导丝将染料推到远端，以避免这个问题；然而，这种方法的效果需要进一步验证。
?注射染料的类型。这项研究使用了吲哚青绿和亚甲基蓝染料。由于吲哚青绿是一种近红外荧光染料，有必要使用近红外荧光胸腔镜观察胸膜是否染色。由于不明原因，在一个使用吲哚青绿染料的结节手术中无法使用荧光胸腔镜，最终看不到胸膜染色。因此，建议在没有荧光胸腔镜的情况下选用亚甲蓝染料。
在这项研究中，有两名患者出现了并发症。其中一名患有呼吸困难，心率加快，血红蛋白降低，并被送往重症监护病房接受进一步治疗。我们认为这与手术时间延长、术中止血不彻底有关。另一名患者出现心率减慢，在胸腔灌洗期间最低，为每分钟30次。应用阿托品后，心率恢复正常。我们认为这一并发症与ENB引导下的定位操作无关，而与手术或麻醉深度有关。没有其他并发症，比如对染料过敏。值得注意的是，每个病人都接受了两次插管。Zias和他的同事发现，反复插管会对气管上段和中段的粘膜组织造成机械损伤，导致细胞增殖和肉芽组织形成，从而导致气管狭窄。此外，即使气管插管时间很短或插管操作顺利，也有近97%的患者可能发生不同程度的喉损伤。因此，在ENB引导下直接通过双腔气管导管而不是单腔气管导管进行定位是一个迫切需要解决的问题。
这项研究的主要局限是单个中心的样本量很小。因此，大样本量的研究需要确定最佳的染料剂量和注射部位，以及胸膜染色的理论区域。
结论
ENB引导下的染色标记是一种安全可行的肺小结节定位技术。
主要信息
?电磁导航支气管镜引导下胸膜染料标记法定位肺周围性小结节是可行的。
?ENB引导下胸膜染色标记法操作简单，不会明显延长手术时间。
?ENB引导下的定位手术是安全的，没有与所观察的手术直接相关的并发症。
当前的研究问题
?染料的最佳用量是多少？
?如何确定最佳的染料注入位置？
?是亚甲蓝还是吲哚青绿是最合适的染料？
表1病人特征
表2肺结节的特征
表3术中数据
表4术后数据
ALK，间变性淋巴瘤激酶；EGFR，表皮生长因子受体。
图1(A)肺部小结节(红圈)的CT图像。(B)内脏胸膜表面导丝尖端(绿色箭头)，距结节中心28mm(红色方框表示与靶点的直线距离[28±5mm]，定义为理论距离)。(C)结节(*点)相对于胸膜染色(红点，胸膜内注射染料)的位置，患者处于左侧卧位。结节与染色相距28mm。(D)在电视胸腔镜手术期间在表面可见的胸膜染料。(E)亚甲蓝染色的切除标本。(F)切开的病灶(*色圆圈)距胸膜染色中心约20mm(定义为实际距离)。相对误差为8mm。所有的图像都来自一个病人。
图2(A)理论距离和实际距离之间的连接图。(B)理论距离与实际距离之差的散点图。从图中可以看出，大多数染色肺结节的理论距离与实际距离之间的相对误差在0~10mm之间。最大误差不超过15mm。
参考文献
1WahidiMM,GovertJA,GoudarRK,etal.Evidenceforthetreatmentofpatientswith
pulmonarynodules:whenisitlungcancer?:ACCPevidence-basedclinicalpractice
guidelines(2ndedition).Chest;:94s–.
2SoubaniAO.Theevaluationandmanagementofthesolitarypulmonarynodule.
PostgradMedJ;84:–66.
3KlinkenbergTJ,DinjensL,WolfRFE,etal.Ct-Guidedpercutaneoushookwire
localizationincreasestheefficacyandsafetyofVATSforpulmonarynodules.JSurg
Oncol;:–.
4FinleyRJ,MayoJR,GrantK,etal.Preoperative