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实时电磁导航设备让医生开着“GPS”做手术

2021-09-08 09:06:03来源:科技日报

实时电磁导航设备让医生开着“GPS”做手术

医生正在利用实时电磁导航设备对患者病灶进行定位受访者供图

实时电磁导航设备受访者供图

如今有了,哪怕肺部直径小于8毫米的结节、肺部远端小结节、毛玻璃样变等早期病灶,也不会因为位置特殊、病灶微小,而成为医生的诊断“盲区”。

◎本报记者 陈 曦 通讯员 杨 阳

近日,67岁的张大爷通过CT检查,发现右肺尖近胸膜处有一不规则毛玻璃阴影,大小约2.2厘米×1.6厘米。由于气管直径小且分叉角度刁钻,传统的纤维支气管镜无法到达病灶,而通过常规的CT引导下经皮肺穿刺检查,又会使组织受损几率增大,导致术中术后患者出现气胸的概率高,因此医生只能放弃这些检查方式。

不过,针对这一类位置特殊的肺部病灶,如今有了给医生带路的“向导”——实时电磁导航设备。用该设备扫描全肺,一旦发现疑似病变,医生即可精准定位,此时引导探头会通过“智能导航”采取最佳路径到达病灶,从而让后续检查或治疗得以进行。

肺部微小结节诊断一直是“老大难”

肺癌是全球死亡率最高的癌症之一,全球每年新发肺癌病例超过200万,其中近2/3的患者在确诊时已经处于晚期。根据国家癌症中心2020年统计数据,肺癌占国人癌症发病20%左右,发病率为35/10万以上,死亡率约为28/10万,且男性肺癌患者发病率、死亡率均高于女性。如果能够在肺癌早期及时进行诊断和治疗,患者生存率将会得到极大提高。因此,肺癌的早期筛查显得十分重要。

但是对肺部微小结节的诊断,对医生来说很多时候是一个难题。这是因为,一部分结节体积小且密度低,病变离胸膜较远,同时周围胸膜多无皱缩改变。传统诊断方法使用手指触摸或使用器械滑行定位成功率低,所以这种小结节的定位对外科医生而言是一个巨大挑战。

天津医科大学肿瘤医院内镜诊疗科主任周德俊举例说,比如右肺上叶前段远端近胸膜处发生病变的患者,通常医生会让他们“等候观察”,等待半年到1年之后,再进行CT诊断。“等候观察”是一种现有诊断手段无法实施准确诊断的无奈之举,其风险是会让一些早期癌的患者错失了及早治疗的机会,增加了治疗的风险。

在传统的诊断模式中,借助影像学手段如CT或B超引导下经皮穿刺也是临床医生常用的一种诊断微小结节的方式,但由于病变部位特殊或体积较小,采用这种方法会增加气胸、咳血、穿刺部位出血等并发症风险。

绘制“肺部地图”实现精准导航

周德俊介绍,实时电磁导航设备的工作原理是通过CT图像三维重构图、电磁场图、气管镜镜下实景图“三图合一”来实现术中实时导航。

患者经过CT扫描之后,实时电磁导航设备会根据扫描结果针对肺部病灶位置自动生成一个“最佳路径”,而后通过支气管镜前端的电子传感器,向放置在患者胸部的3个磁极和患者身下的电磁定位板发射信号,形成肺部“立体地图”,呈现在3D模型立体显示器上。“这个过程类似GPS导航定位系统,医生可以通过3D模型立体显示器上的肺部‘立体地图’以及实时电磁导航设备给出的‘最佳路径’对病灶进行活检,并对其进行位置标记。”周德俊说。

“实时电磁导航不仅可以做到实时导航,而且安全性更高。”周德俊说。实时电磁导航系统因为增加了术中电磁场图、呼吸补偿器等设备,可以在气管镜镜下实景图无法获取的情形下进行实时导航,而且精准性较高,是实现微创精准诊疗的前提和利器。另外,医生还可以通过操作实时电磁导航设备的手柄对探头的前进方向进行实时控制,并可选择“最优路径”到达指定目标位置,让手术平均节省时间1—1.5个小时。

可以作为其他治疗的“强助攻”

“实现肺癌早期诊断、肿瘤分期是该设备技术上的独特优势。其在肺癌早期诊断、肿瘤分期、肺结核以及淋巴结结核等疾病的诊断上有着重要的意义,远远领先于现有其他诊断手段。”周德俊介绍,通过该设备结合介入或微创检查以替代风险高的大型手术,大幅降低了患者的治疗风险,而且同时还避免了高昂的晚期治疗费用。

研究表明,实时电磁导航设备与超声内镜引导下穿刺活检技术联合诊断,可使周围性病变确诊率高于80%。“此项技术可以在肺部发现病灶(多为实性结节)初期进行精准定位,因此提高了活检定性分级的准确率,同时可以为多种介入治疗手段提供工作通道,真正实现精准医疗。”周德俊说。

除了肺癌外,在靠近肺部周边的疑难病灶如肺结核、间质性肺疾病等疾病诊断方面,实时电磁导航设备的定位与传统CT定位成功率一样高,并且相对CT定位来说使用范围更广,尤其是对于双肺多发结节、结节在肋膈角或纵隔面附近或被肩胛骨遮挡等的患者来说,使用电磁导航定位技术更有优势。

同时,实时电磁导航定位技术还可以辅助进行一些治疗。比如辅助肺部肿瘤放射治疗放置粒子、标记物;由于电磁导航的精准定位及经自然腔道的微创特点,可以不损伤胸膜而接近周围肺病变组织,因此可以辅助肺部肿瘤介入治疗;没有辐射,这对于患有基础疾病或者不愿意手术的早期肿瘤患者而言具有重要意义,因此可以开展消融或其他介入治疗;指导辅助胸外科微创治疗,进行手术部位确定、经自然腔道微创肺部手术等。

“可以说,未来实时电磁导航定位技术的应用前景是非常广阔的。”周德俊表示,目前这项技术已经实现了国产化,天津医科大学肿瘤医院使用的这套设备就是我国生产的,已达到国际先进水平。