1、老年医学与保健 年第 卷第 期 ,:,():,:,():,():,():,():,:,():王青青,苏珊珊,魏芳,等 小肠细菌过生长及三酰甘油与老年人结直肠息肉临床关系的研究 老年医学与保健,():,():(收稿日期:)(本文编辑:朱音)胸腔镜下肺部小结节定位的研究进展杨福志,姚源山,陈春基,唐东方,沈晓咏,高文复旦大学附属华东医院胸外科,上海市老年医学重点实验室,上海 基金项目:科技部国际合作课题();国家自然科学基金面上项目();国家自然科学基金青年项目()共同通信作者:高文,电子信箱:沈晓咏,电子信箱:关键词 肺部小结节;胸腔镜;精准定位;手术切除;定位方法 肺癌的发病率占男性肿瘤的第一
2、位和女性肿瘤的第二位。近年,随着大规模的高分辨率 筛查的应用,肺结节的检出率越来越高。肺结节影像学定义为直径 的肺内单发或者多发的类圆形结节。绝大多数的肺结节为良性病灶,无需手术治疗。恶性肿瘤的风险跟结节的大小、生长速度以及密度密切相关。结节直径超过,恶性的风险增加。肺癌的倍增周期一般是,如果倍增速度过快,考虑是炎症;如果结节经过长时间定期复查,大小保持稳定,多为良性结节。一般来说,混杂结节的恶性概率比实性结节和纯磨玻璃结节高,如果出现结节明显增大或者出现实性成分,则该结节有了明确的手术指征。因此仍然有一小部分患者需要行胸腔镜手术切除活检明确病理。当前随着胸腔镜器械的进步以及非气管插管麻醉技术
3、的发展,绝大多数三级医院胸外科可以在单孔胸腔镜下完成肺部小结节的切除活检术。但是,由于单孔胸腔镜手术只有一个切口并且切口较小,手指难以伸入胸腔,且绝大多数肺小结节缺乏典型浸润性腺癌胸膜牵拉的体征,在肺完全萎陷的情况下,很难通过眼睛发现,术中通过手指触摸及器械滑行检出率低。结节越小和结节距离脏层胸膜越远,定位的难度越大。此外,肺小结节位置越深,越靠近肺门,触摸时候容易和肺门柔韧的支气管组织相混肴。这可能会导致结节定位失败,使得本来可以接受亚肺叶切除的患者不得不接受肺叶切除术。因此,能否快速并老年医学与保健 年第 卷第 期 ,且准确的定位肺结节是胸腔镜手术的关键。最常见的定位方法是术前 引导下注射
4、示踪剂或使用 针及弹簧圈定位。示踪剂主要包括医用生物胶、美蓝及其他放射性核素。但绝大多数医院术前定位的 室和手术室不在一起,这就导致从术前 定位结束到手术开始可能需要等待一段时间,患者在等待过程中体位的变动可能会导致脱钩或者移位等,从而导致定位失败。此外,患者在等待的过程中,尤其是年轻女性患者,胸腔内的弹簧圈或 针可能会造成胸腔出血、气胸、胸痛或胸膜反应等。使用示踪剂的患者可能会因为等待时间久出现染料弥散导致过多正常肺组织被切除。最理想的方案就是在无需要搬动患者的情况下精准的定位切除肺小结节,本文就新型的肺结节定位技术进行总结。个性化 仿真肺结节定位模型 该模型由我国华西医院胸外科发明,主要原
5、理是根据术前患者 的原始 数据,利用 打印技术复原出包含肺结节位置的肺组织模型,术中主刀医师可以根据解剖的相对关系去确定肺结节位置,这样可以快速的定位并切除结节。华西医院胸外科根据该模型,完整切除了所有入组的 例患者的 枚肺小结节,成功率。该模型对于多发肺结节优势尤为明显。缺点是价格昂贵和模型的制备时间较长,目前无法达到普及的程度,需要进一步寻找更快捷的 打印技术和更廉价的 打印材料。打印导板辅助肺结节定位 打印导板辅助肺结节定位技术在我国数家医院已成功开展。主要根据患者术前 进行三维重建,设计避开骨性结构的穿刺路径和打印贴合胸壁的 穿刺引导板。术前将导板固定在胸壁上,与胸壁骨性结构完全贴合,
6、消毒后沿设计好的穿刺孔道直接置入定位针,后行 复查定位针位置后结束定位。对于经验丰富的医师,可在无需 复查的情况下直接置入。张雷等随机对 例患者使用 打印导板辅助定位,成功率 ,定位后出现出血及气胸的概率要低于对照组 引导下 针定位法。该方法优点是患者接受辐射剂量较少,可在手术前直接穿刺定位。缺点在于穿刺时候受患者的呼吸动度影响,容易造成偏差;同时对体位的要求较高,特殊体位的患者难以完成。另外,打印导板需要较高费用,且需要一定时间的等待。这也是目前临床上难以推广的主要原因。电磁导航支气管镜引导定位 电磁导航支气管镜引导技术在定位肺结节方面有很大的优势。对于外周的结节,可以引导经皮穿刺定位,对于
7、距离支气管较近的结节,可以行支气管镜下注射染料的方法,理论上可以无死角定位到全胸腔。其首先根据术前 设计好线路图,通过实时引导并测量与结节的距离,到达距离结节最近的支气管后插入鞘管释放荧光染料。如果结节位置靠近胸膜,可引导经皮定位穿刺。等利用该系统定位了 枚肺结节中的 枚,成功率 ,无气胸、出血等并发症。等定位了 枚肺结节,成功率,同时与 引导下 针定位做对比,发现其所需时间更短,并发症更少,并且无需搬动患者。等最近汇报了几例经电磁导航支气管镜引导胸壁穿刺定位术,认为该法比经支气管内打染色剂的方法更加安全、有效。电磁导航定位最大的优点就是患者无需搬动并且无 辐射,一次性可定位肺多枚小结节。而
8、引导下定位肺多发结节,一旦出现气胸,余下结节将很难定位甚至无法定位。电磁导航可有效的避免这个问题,缺点是成本较高,需要经验丰富的医师参与定位,一般医院无法普及。虚拟支气管导航定位 虚拟支气管导航定位该技术主要在日本应用,最早由日本的 发明,又叫虚拟肺绘图,多用于肺段切除的患者。首先根据术前 在虚拟显示器上标出需要定位结节的模拟路径,确认需要手术的靶段以及可能的手术方式。然后在术前 行支气管镜检查,依据模拟路径的提示通过支气管镜到目标靶段的支气管口,注射染料及 空气,后行再次行 检查明确染料是否到达预定胸膜位置。然后提取出这次的 资料,重建包含肺结节和染料标记的虚拟肺图。根据肺图的结果决定手术切
9、除方式及范围。汇报了 例患者,成功率超过了。该种定位模型适用于深部结节的精准亚段切除以及亚亚段联合切除,可用于精准判断肺段及亚段解剖。该方法较为繁琐,耗费时间较长,但可为以后的精准亚段切除以及联合亚段手术提供一个很好的思路。术中 超定位 一般来说 超很少用于肺组织疾病的诊断,因为肺组织内充满气体,可产生强回声,导致超声对肺结节定位不精确。等于 年对 枚肺结节用术中 超进行了精准定位,无 例失败,认为 超定位效果好,并发症少。并且超声探头可以挤压肺内的气体这样更加容易定位肺磨玻璃结节。目前该方法在临床上应用较少,一方面由于需要经验丰富的超声科医师的配合,另一方面对于患者的要求较高,肺气肿及肺萎陷
10、的患者均无法应用,这在一定程度上限制了这种定位方法的临床推广。老年医学与保健 年第 卷第 期 ,近红外荧光定位法 近红外荧光定位法最早用于术中辨认实质性器官中的原发或者转移性小结节。主要利用肺结节和正常肺组织对吲哚菁绿的吸收程度不一样来显示肺结节。可通过在手术前 向静脉内注射吲哚菁绿,然后在术中用特殊的荧光成像系统显示出肺小结节。另外也可术前通过 引导下注射吲哚菁绿或者经支气管镜电磁导航系统注射吲哚菁绿来定位肺结节。等在 年使用该方法成功定位了 枚肺结节中的 个结节,其中还包括直径 的肺结节。但是 认为结节距离胸膜的距离越深(超过 ),那么发现肺小结节的概率越低,有可能导致结节无法定位。在兔子
11、上试验了一种新型的荧光剂纳米材料,发现效果良好,但是对于距离胸膜较远的结节还是容易出现混淆。目前由于近红外胸腔镜价格昂贵,同时染色剂吲哚菁绿渗透深度有限,并且容易与蛋白结合导致出现假阳性,导致此法难以在临床普及应用。解剖定位法 主要分为术前体表定位法及术中解剖定位法。可以二者互相结合使用。在患者麻醉后侧卧的情况下,根据术前 图片,首先在电脑上用标尺测量出肺结节体表投影位置到体表标志线的距离,用直尺在体表测量并标记;然后再根据肺结节在体表对应投影位置的肋间位置进一步确认穿刺点,使用麻醉穿刺针从胸壁穿刺至胸腔。再置入胸腔镜探查穿刺点,肺表面可见出血点,根据出血点寻找肺结节。术中解剖定位法主要分为两
12、种:第一种,待肺完全萎陷后,肺表面可见多条经纬线。比如锐角线,钝角线等。术前仔细阅读患者胸部 图像,了解结节与经纬线的相对关系,然后根据相对的位置关系去探查结节。第二种,首先将胸部 调整为侧卧位,模拟成手术时的体位。根据 肺窗上结节与胸壁所形成的角度,再依据主刀医师的经验,找到一些肺内固定的解剖标志(奇静脉弓,下肺背段尖,下肺静脉,水平裂,斜裂,隆突等)。然后根据肺小结节与这些固定的解剖标志的相对关系,在肺萎陷后通过手指触摸或者卵圆钳去寻找肺结节。等同时利用了术前体表定位及术中解剖定位法定位了 枚肺小结节,定位点距离肺结节平均距离(),他认为熟练掌握这项技能后成功率很高,唯一的缺点在于定位所耗
13、费的时间较长,同时与主刀医师的经验密切相关。但复旦大学附属华东医院胸外科在实际临床应用的过程中发现解剖定位法有一定的限制,尤其对于全胸腔致密粘连的患者,待粘连松解后,肺表面的经纬线会变得难以辨认,导致手术时间明显延长以及肺结节定位难度增大。术前体表定位法对随呼吸动度较小的上叶肺小结节的准确性较高。肺下叶呼吸动度较大,以及膈肌的运动也会对定位造成影响,导致定位精确度较低。可先叮嘱麻醉医师暂停呼吸,再完成定位。另外,该法学习曲线长,不确定因素较多,精准度不高,无经验的初学者一开始难以掌握。基于人工智能的影像组学定位法 近些年来,人工智能技术通过紧密结合影像学、大数据处理、手术导航等技术,给传统外科
14、手术带来了巨大的变革和提升。影像组学是利用高通量数据采集技术来获得一些图像特征,为临床治疗工作提供一些帮助。目前影像组学在预测肺结节良恶性、肺癌患者预后以及肺癌内科药物治疗效果等方面有一些独特的优势。因此,人工智能技术在早期肺癌术中精准定位上的应用,能在一定程度上提高肺小结节定位的准确率和缩短术中寻找病灶的时间。复旦大学附属华东医院胸外科在深入研究人工智能中的深度学习算法的基础上,希望能够通过构建早期肺小结节定位(萎陷前和萎陷后)标注库,训练多特征肺小结节定位智能神经网络。肺萎陷前数据通过胸部 获得,而肺萎陷后的数据通过与苏州朗开医疗公司()合作,利用朗开电磁导航支气管定位萎陷后的肺小结节。通
15、过获得的数据构建定位智能神经网络,预测肺结节在肺组织萎陷后的精准位置。目前该研究已经获得国家自然科学基金资助,目前还在研究当中,希望能够获得理想的结果。老年肺结节患者定位 老年肺结节患者具有以下特点:患者年纪较大、肺功能较差、往往具有长期吸烟史、可能合并胸腔粘连。老年肺结节患者有其疾病特殊性,应个体化选择定位方式。对于长期吸烟的患者,美兰染色显影效果不佳,应尽量避免。术中定位方式如术中 超定位、术中解剖定位等不利于在合并有胸腔粘连的患者中开展,对于这类老年患者,术前定位是更好的选择。综上所述,临床上没有固定的肺部小结节定位模式,需要根据患者的不同情况来灵活运用。术前定位给患者带来的不适比较多,
16、而术中定位则会浪费大量的手术时间。一般对于年纪较大,肺功能较差,长期抽烟,预计胸腔可能会粘连的老年患者,尽量选择术前定位。对于患者年纪较轻,女性患者,预计手术时间较短者,尽量选择术中定位。另外,定位的方式根据医院的级别及手术医师的经验而有所不同。很多医院因为设备价格问题无法购买术中磁导航和荧光胸腔镜,只能选择费用低廉的术前 定位。但是有一点可以肯定的,随着科学技术的进步,电磁导航支气管镜系统以及 打印技术等新一代技术会越来越普及,患者的痛苦会越来越小,定位的成功率会越来越高。老年医学与保健 年第 卷第 期 ,参考文献 ,:,():,():,:,():,():,():,():,:,():,():,:,():,:,():,:(),:,:,():,:,():,():,:,():,():,:,():,():,():,():,():,():,:,():王烈,李武军,李予林,等 术中肺解剖定位法用于肺结节全胸腔镜下切除术的临床价值 浙江医学,():,():,:(收稿日期:)(本文编辑:邓春光)