Электромагнитная навигация Локализация трансторакальных узелков для минимально инвазивной торакальной хирургии
Summary
Здесь представлен протокол локализации легочных конкреций с использованием маркировки красителем с помощью электромагнитно управляемого трансторакального доступа к игле. Описанная здесь методика может быть выполнена в периоперационном периоде для оптимизации локализации узелков и успешной резекции при выполнении малоинвазивной торакальной хирургии.
Abstract
Более широкое использование компьютерной томографии грудной клетки (КТ) привело к более широкому выявлению легочных узелков, требующих диагностической оценки и / или иссечения. Многие из этих узелков идентифицируются и иссекаются с помощью минимально инвазивной торакальной хирургии; однако субцентиметрические и субтвердые узелки часто трудно идентифицировать внутри оперативно. Это может быть смягчено использованием электромагнитной трансторакальной локализации иглы. Данный протокол очерчивает пошаговый процесс электромагнитной локализации от предоперационного периода до послеоперационного периода и является адаптацией электромагнитно управляемой чрескожной биопсии, ранее описанной Arias et al. Предоперационные этапы включают получение КТ в тот же день с последующей генерацией трехмерной виртуальной карты легкого. На этой карте выбираются целевое поражение и место входа. В операционной виртуальная реконструкция легкого затем калибруется с пациентом и электромагнитной навигационной платформой. Затем пациента успокаивают, интубируют и помещают в боковое пролежневое положение. Используя стерильную технику и визуализацию из нескольких видов, игла вводится в грудную стенку в месте входа в предварительно выбранную кожу и опускается вниз к целевому поражению. Затем краситель вводится в очаг поражения и, затем, непрерывно во время снятия иглы, создается тракт для визуализации интраоперационно. Этот метод имеет много потенциальных преимуществ по сравнению с локализацией под контролем КТ, включая снижение радиационного облучения и сокращение времени между инъекцией красителя и операцией. Диффузия красителя из пути происходит с течением времени, тем самым ограничивая интраоперационную идентификацию узелков. За счет сокращения времени до операции уменьшается время ожидания пациента и уменьшается время диффузии красителя, что приводит к улучшению локализации узелков. По сравнению с электромагнитной бронхоскопией, архитектура дыхательных путей больше не является ограничением, поскольку доступ к целевому узелку осуществляется с помощью транспаренхимального подхода. Подробная информация об этой процедуре описана пошагово.
Introduction
С увеличением использования КТ грудной клетки в диагностических и скрининговых целях1 наблюдается увеличение выявления субцентиметрических легочных узелков, требующих диагностической оценки2. Чрескожная и/или трансбронхиальная биопсия успешно используется для отбора проб индетерминантных узелков и узелков высокого риска. Эти поражения часто создают сложные цели из-за их дистального паренхиматозного расположения и небольшого размера3. При наличии показаний хирургическое иссечение этих поражений должно быть выполнено с использованием щадящей резекции легких с помощью минимально инвазивной торакальной хирургии (MITS), такой как видео- или роботизированная торакоскопическая хирургия (VATS / RATS)4. Даже с достижениями в хирургической технике остаются внутриоперационные проблемы резекции, несмотря на прямую визуализацию паренхимы легких во время MITS. Эти проблемы в первую очередь связаны с трудностями с локализацией конкреций, особенно с конкрециями из наземного стекла / полутвердыми соединениями, поражениями субцентиметра и поражениями более 2 см от висцеральной плевры5,6. Эти проблемы усугубляются во время MITS из-за потери тактильной обратной связи во время процедуры и могут привести к более инвазивным хирургическим методам, включая диагностическую лобэктомию и / или открытую торакотомию5. Многие из этих проблем с интраоперационной локализацией конкреций могут быть смягчены путем использования методов дополнительной локализации конкреций с помощью электромагнитной навигации (EMN) и / или локализации под управлением CT (CTGL). Этот протокол сначала подчеркнет преимущества использования электромагнитной трансторакальной локализации конкреций (EMTTNL). Во-вторых, он будет пошагово описывать, как воспроизвести процесс до MITS.
Электромагнитная навигация помогает нацеливаться на периферические поражения легких путем перекрытия сенсорной технологии с радиографическими изображениями. EMN во-первых, состоит из использования доступного программного обеспечения для преобразования КТ-изображений дыхательных путей и паренхимы в виртуальную дорожную карту. Затем грудная клетка пациента окружена электромагнитным (ЭМ) полем, внутри которого обнаруживается точное местоположение сенсорного проводника. Когда направляющий инструмент (например, магнитная навигационная [MN]-отслеживаемая игла) помещается в эм-поле пациента (эндобронхиальное дерево или поверхность кожи), местоположение накладывается на виртуальную дорожную карту, что позволяет перемещаться к целевому поражению, идентифицированному в программном обеспечении. EMN может быть выполнен либо с помощью трансторакального игольчатого подхода, либо бронхоскопии. Бронхоскопия EMN ранее была описана для использования как в биопсии, так и в фидуциальной/ крашеной локализации7,8,9,10,11. С переменным успехом был разработан ряд других методов локализации, включая фидуциальное размещение под управлением КТ, инъекцию красителя или радиоиндикатора под контролем КТ, интраоперационную ультрасонографическую локализацию и бронхоскопию EMN12. Недавно представленная платформа EMN включила электромагнитный трансторакальный подход в свой рабочий процесс. Используя дорожную карту КТ, система позволяет пользователю определить точку входа на поверхность стенки грудной клетки, через которую они будут пропускать наконечник иглы с датчиком EMN в паренхиму легких и рассматриваемое поражение. Через этот направляющий иглы затем могут быть выполнены биопсии и/или локализация конкреций7.
До локализации EMN конкреций для MITS основным методом было использование CTGL с использованием маркировки красителя или фидуциального (например, микрокатушек, липоидов, крючковой проволоки) размещения. Недавний мета-анализ 46 исследований фидуциальной локализации показал высокие показатели успеха среди всех трех фидуциалов; однако пневмоторакс, легочное кровоизлияние и смещение фидуциальных маркеров оставались значительными осложнениями13. Инъекция трассера под контролем КТ с метиленовым синим имела аналогичные показатели успеха, но с меньшим количеством осложнений по сравнению с крючковой проволокой фидуциального размещения14. Одним из основных ограничений использования красителя для локализации легочных узелков была диффузия с течением времени15. Пациенты, проходящие КТГЛ с маркировкой красителя, имеют локализацию, выполняемую в радиологическом кабинете, с последующей транспортировкой в операционную, в течение которого может произойти диффузия красителя, что делает эту технику менее привлекательной. Некоторые центры смягчили этот промежуток времени с использованием гибридных операционных с роботизированными C-образными C-образными CTs16,17; однако радиационное облучение может быть выше при повторных изображениях и использовании фторсокопа15. Использование бронхоскопии EMN позволяет проводить периоперационную локализацию узелков. Это, однако, страдает от длительного времени бронхоскопии и неспособности ориентироваться в этих поражениях без доступа к дыхательным путям. EMTTNL позволяет быстро локализовать чрескожные узелки с последующей MITS в одном месте (т.е. в операционной), что сокращает время между локализацией и операцией18. В дополнение к EMN бронхоскопии, Arias et al. описано использование ЭМН для чрескожной биопсии7. Адаптация этой процедуры для локализации конкреций описана ниже.
У 79-летнего мужчины с 40-летней историей употребления табака и рака мочевого пузыря был обнаружен новый ПЭТ-фтордезоксиглюкозный узелок легкого размером 1,0 см х 1,1 см в левой нижней доле с помощью визуализации наблюдения (рисунок 1). Учитывая размер и положение поражения, клиновидная резекция считалась сложной задачей, а легочный резерв пациента делал его далеко не идеальным кандидатом для диагностической лобэктомии. Было решено, что он пройдет EMTTNL, чтобы помочь в резекции MITS легочного узелка.
Protocol
Representative Results
Discussion
Периоперационная локализация трансторакальных конкреций под руководством EMN является новым применением недавно представленной платформы EMN. Критическими шагами в выполнении EMTTNL являются правильная регистрация облака точек устройства и внимательность к чрескожному месту введения и…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Эта работа поддерживается T32HL007106-41 (для Сохини Гоша).
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).
