虚拟支气管镜导航联合气道内超声诊断肺周围型病变

发布时间：2017-05-15 17:06

  本文关键词：虚拟支气管镜导航联合气道内超声诊断肺周围型病变，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：研究背景随着经济社会的不断进步,人们的健康意识逐步提高,加之医学影像学设备和技术的快速发展,肺部病灶(有些尚未引起明显症状)的检出率较以往明显提高。临床中,孤立性肺结节(solitary pulmonary nodules, SPNs)的发现率约为8%-51%,而SPNs中肺恶性肿瘤(常为早期肺癌)的概率约为10%-68%。据报道,肺癌患者的总体5年生存率仅仅约15.6%,而早期肺癌患者术后5年生存率可高达80%。因此,对于肺部病灶的早起诊断与早起治疗是临床医生常常需要面对的问题。肺孤立性病灶大多数位于肺外周,传统的经支气管镜肺活检(transbronchial lung biopsy, TBLB)操作简单、经济实用、并发症少,是诊断肺周围型病灶(peripheral pulmonary lesions, PPLs)的一个重要手段,但其诊断率相对较低。为提高TBLB的诊断率,带径向扫描探头的气道内超声(radial probe-endobronchial ultrasound, RP-EBUS)被用于定位肺周围型病灶来帮助实施TBLB。临床实践表明,相比于传统的无辅助定位的TBLB, EBUS-TBLB大大提高了对PPLs的诊断率。然而,随着可弯曲支气管镜从中央气道进入外周小气道,支气管分支越来越多,不同的内镜操作者阅片定位水平不一,实际操作中不易直接选择正确的路径将超声小探头准确送入病灶部位进行扫描,往往需要探查多个外周支气管。这样一方面增加了检查时间,增加了患者检查中的不适,多次的探查也会缩短超声探头的使用寿命；另一方面,因未能进入正确的支气管,约8%-20.8%的PPLs未能被气道内超声扫描发现。由于超声探头本身不具备导航功能,理论上,若联合导航工具不仅可以帮助引导EBUS探头准确进入目标支气管,提高病灶发现率,而且可以缩短检查时间,减少患者不适。目前,临床中使用的导航工具主要有电磁导航支气管镜(electromagnetic navigation bronchoscopy, ENB)和虚拟支气管镜导航(virtual bronchoscopic navigation, VBN)两类。前者导航精确,可以在支气管腔内实时引导操作导管进入直径约2mm肺外周支气管并实施活检,其联合EBUS不但提高了对病灶的诊断率,且未增加并发症的发生率,但因操作复杂,设备及检查费用高昂等,限制了ENB在临床中的应用。而VBN操作简单,费用便宜,一般医生都能很快上手。国外的诸多报道已经证实VBN可以引导支气管镜进入,不但有助于缩短EBUS的检查时间和X线透视的暴露时间,而且提高了EBUS-TBLB对肺外周小病灶("f30mm)的诊断率。而国内有关虚拟支气管镜导航联合EBUS诊断肺周围型病灶的相关报道很少。本研究的意义在于评价一种新型虚拟支气管镜导航软件—Directpath并分析其在我国的应用前景。研究目的1.评价一种新型虚拟支气管镜导航软件—DirectPath;2.评估虚拟支气管镜导航联合气道内超声对肺周围型病变的诊断价值。第一部分探索虚拟支气管镜导航软件—DirectPath的重建及导航能力1.1对象与方法1.1.1研究对象：从2013年11月1日-2014年4月1日期间,在广东省人民医院行胸部CT检查的患者,包括门诊和住院病人。所有入选对象均符合全部入选标准且不满足任何一个排除标准。本研究获得广东省人民医院医学研究伦理委员会审查通过。入选标准：(1)年龄不小于18岁；(2)经胸部螺旋CT扫描发现孤立性肺结节(直径小于或等于3cm,被正常肺组织包绕)；(3)签署知情同意者。排除标准：(1)孤立性肺结节位于右上叶尖段、右下叶背段、右下叶后基底段者；(2)有肺脏外科手术病史者；(3)有严重的结构性肺病者(如重度支扩、重度肺气肿等)；(4)胸部CT扫描屏气不佳,CT图片显示有明显伪影者；(5)知情不同意者。1.2研究方法： 入选行胸部CT扫描发现孤立性肺结节者60例,其中8排螺旋CT扫描组30例,64排螺旋CT扫描组30例。8排螺旋CT扫描组可获得层厚为1.25mm的重建数据,而64排螺旋CT获取的图片可分别刻录成1.25nm和0.625mm两种层厚的重建数据。将所有入选者的CT重建数据集通过光盘导入DirectPath中,软件自动重建出三维支气管树,并可模拟出目标支气管的虚拟内镜图像,记录所有入选者重建出的三维支气管树及所用时间(秒),同时记录右Bla、右B6a、右B10a三支虚拟支气管最远端所在的支气管级别和最远端直径。1.3统计学分析： 计量资料符合正态分布,采用均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用两独立样本t检验,偏态分布的计量资料用中位数(median)和范围(range)描述,采用非参数检验对不同组间或同一组不同重建层厚间结果进行比较,应用统计学软件SPSS13.0进行分析,P值均取双侧,P0.05表示差异有统计学意义。1.2结果所有入选对象均重建出了三维支气管树并且重建所需的中位时间均少于5分钟。1.25mm层厚时,64排CT组重建出的三维支气管树优于8排CT组(P=0.004),且64排CT组重建出的右Bla、右B6a级别更远。64排CT组中,0.625mm层厚的数据较1.25mm层厚能重建出级别更远、直径更小的支气管,但两种层厚重建出的三维支气管树差异无统计学意义(P=0.083)。60例入选者,1.25mm层厚时,重建出右B1a、右B6a、右B10a三支支气管的最远级别及最远端直径,差异均无统计学意义,上述三支支气管重建出级别大于6级(含6级)的比例分别为66.7%、60.0%、65.0%,而当64排CT组,0.625mm层厚时,上述比例分别为90.0%、90.0%、88.3%。1.3结论1. DirectPath可以直接运用胸部CT扫描数据重建出三维支气管树,其重建过程简单、快捷。2.DirectPath基于64排CT扫描、0.625mm层厚的数据可以获得较好的重建结果,其具备了引导常规/超细支气管镜进入目标支气管的能力。3.虚拟内镜图像与实际内镜图像的一致性如何及其对诊断肺周围型病变有无帮助需要进一步探讨。第二部分虚拟支气管镜导航联合气道内超声诊断肺周围型病变2.1对象和方法2.1.1研究对象：2013年11月1日-2015年1月31日期间,就诊于广东省人民医院呼吸内科、肺科、胸外科,行胸部CT检查发现肺周围型病灶但尚未明确病理组织学诊断的患者,包括门诊及住院病人。本研究获得了广东省人民医院医学研究伦理委员会审查通过,所有入选对象均签署知情同意书。入选标准：(1)年龄均大于或等于18岁；(2)胸部CT扫描发现肺周围性病变(病变位于段支气管开口以下),且未明确病理组织学诊断；(3)能耐受纤支镜检查及气道内超声检查；(4)常规支气管镜检查未见异常。排除标准：(1)麻醉药物过敏；(2)有明显的出血危险或近一周正接受抗血小板聚集药物或抗凝药物治疗；(3)胸部CT显示为磨玻璃影者；(4)重要脏器(如心、肺等)功能不全经评估不能耐受支气管镜检查及活检者；(5)不配合检查及知情不同意者。2.1.2研究方法：入选对象分为导航组和非导航组,所有对象均行支气管镜检查及径向气道内超声检查,两组的术前准备、EBUS扫描前常规内镜下拍照及术中心电、血压、血氧监测均同常规支气管镜检查。对于导航组,支气管镜检查者按照虚拟支气管导航路径插入支气管镜,到达目标支气管后,通过支气管镜活检通道送入EBUS探头并扫描,当显示尽可能好的病灶声像后退出探头,送入活检钳和毛刷分别行肺活检及刷检,必要时留取支气管冲洗液送病理学、细胞学及病原学检查。若检查者对病灶的超声图像不满意,可选择其他路径再次行EBUS扫描,以病灶显示较好的部位作为活检部位。活检时均未联用GS鞘管及X线透视定位。而对于EBUS扫描最终未能显示病灶者,我们建议病人选择其他方法(包括肺穿、外科手术、治疗后随访等)明确诊断。对于非导航组,检查者按照CT图片上显示的病灶及支气管征选择进入路径,到达目标支气管后行EBUS扫描及活检的过程均同导航组。病人的最后诊断取决于病理结果、病原学结果、临床随访结果的综合分析。主要指标是两组EBUS-TBLB的诊断率,次要指标包括导航组中虚拟图像与实际图像的一致性分析,两组操作中EBUS定位病灶所用时间及操作总时间,支气管镜插入的支气管级别及活检次数和两组的并发症情况等。2.1.3统计学分析： 符合正态分布的连续性计量资料以均值±标准差(x±s)表示,偏态分布的资料用中位数(median)和范围(range)描述,采用Mann-WhitneyU检验进行两样均数的比较,计数资料用百分率表示,采用x2检验进行两组诊断率(或构成比)的比较。采用统计学软件SPSS 13.0进行分析,P值都取双侧,P0.05表明差异有统计学意义。2.2结果初筛227例肺周围型病变患者,其中52例常规支气管下可以直视病变(包括支气管粘膜改变),予以排除,未见异常的175例均行支气管镜及气道内超声检查,因导航组和非导航组各有1例未明确最后诊断,仍在随访中。共173例明确了最后诊断的患者纳入分析。其中导航组64例,非导航组109例。106例经EBUS-TBLB获得病理诊断,其余67例以其他方式获得诊断,包括CT引导经皮肺穿诊断31例,外科手术诊断22例,临床随访诊断14例。最后明确的病理结果包括恶性病变102例,良性病变71例。EBUS对病灶的总体发现率为85.5%(148/173),其中导航组的发现率为90.6%(58/64),非导航组为82.6%(90/109),两组发现率差异无统计学意义(P=0.146)。EBUS-TBLB,总体诊断率为61.3%(106/173),恶性病变的诊断率高于良性病变(67.6%(69/102)vs52.1%(37/71),P=0.039),病灶直径30mm的诊断率高于直径"f30mm的病灶(70.9%(56/79)vs 53.2%(50/94),P=0.017),探头位于病灶声像内的诊断率高于探头位于病灶边缘(82.0%(91/111)vs 40.5%(15/37),P0.001)。导航组中,EBUS-TBLB的诊断率为64.1%(41/64),而非导航组为59.6%(65/109),两组的诊断率差异无统计学意义(P=0.564)。导航组EBUS定位时间少于非导航组(3.5(2.9-6.1)min vs 4.1 (3.0-6.5)min, P0.001)。但两组总的操作时间差异无统计学意义(24.0(19.5-36.5)min vs 24.7(16.0-55.2)min, P=0.330)。导航组中,虚拟图像与实际内镜图像的一致性为87.5%(56/64),可以引导常规支气管镜进入第4-6级支气管。并发症情况：非导航组,轻度气胸(肺压缩20%)1例,经吸氧、休息等治疗后好转。两组均有1例活检时肺出血,经内镜下止血治疗后好转。两组均未出现严重的并发症。2.3结论1.虚拟支气管镜图像与实际内镜图像一致性高,一般可以引导常规支气管镜准确进入第4-6级支气管。2.VBN可以帮助减少EBUS对病灶的定位时间。3.对于EBUS-TBLB的诊断率,恶性病灶高于良性病灶,病灶直径30mm的诊断率高于直径"f30mm的病灶,探头位于病灶声像内的诊断率高于探头位于病灶边缘。临床上可以依据上述因素选择合适的病例实施EBUS-TBLB。4.VBN没有提高常规支气管镜行EBUS-TBLB的诊断率。5.VBN安全性高,没有增加并发症的发生率。全文总结1. Directpath可以直接运用胸部CT扫描数据重建出三维支气管树,其重建过程简单、快捷。2.DirectPath基于64排CT扫描、0.625mm层厚的数据可以获得较好的重建结果,其具备引导常规/超细支气管镜进入肺外周目标支气管的能力。3.虚拟支气管镜图像与实际内镜图像一致性高,可以引导常规支气管镜准确进入第4-6级支气管。4.VBN可以帮助减少EBUS对病灶的定位时间。5.对于EBUS-TBLB的诊断率,恶性病灶高于良性病灶,病灶直径30mm的诊断率高于直径"f30mm的病灶,探头位于病灶声像内的诊断率高于探头位于病灶边缘。临床上可以依据上述因素选择合适的病例实施EBUS-TBLB。6.VBN没有提高常规支气管镜行EBUS-TBLB的诊断率。7.VBN安全性高,没有增加EBUS-TBLB并发症的发生率。
【关键词】：虚拟支气管镜 导航 气道内超声检查 肺周围型病变 经支气管肺活检
【学位授予单位】：南方医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R734.2
【目录】：

• 摘要3-9
• ABSTRACT9-18
• 第一章 前言18-25
• 第二章 探索虚拟支气管镜导航软件——DirectPath的重建及导航能力25-35
• 第一节 对象与方法25-27
• 第二节 结果27-31
• 第三节 讨论31-34
• 第四节 结论34-35
• 第三章 虚拟支气管镜导航联合气道内超声诊断肺周围型病变35-52
• 第一节 对象与方法35-40
• 第二节 结果40-46
• 第三节 讨论46-51
• 第四节 结论51-52
• 第四章 全文总结52-53
• 参考文献53-57
• 主要中英文缩写词对照表57-58
• 硕士期间发表论文及科研58-59
• 致谢59-60

【参考文献】

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1 徐志强;王茂筠;梁宗安;;电磁导航支气管镜临床应用及展望[J];重庆医学;2013年12期

  本文关键词：虚拟支气管镜导航联合气道内超声诊断肺周围型病变，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：368333