支气管镜的应用进展

2015-01-22 04:51姜友定,陈穗
中华肺部疾病杂志(电子版) 2015年3期
关键词:支气管镜气管支气管

支气管镜的应用进展

姜友定陈穗

作者单位: 510095 广州市胸科医院胸外科一区

【关键词】支气管镜;支气管,气管;检查

1897年,德国的Gustav Killian首次使用内镜经喉直接观察气道和应用硬质气管镜经喉摘除气道异物。1904年,Chevalier Jackson制造出第一台支气管镜。1962年,“可弯曲支气管镜之父”Shigeto Ikeda首次运用玻璃纤维为硬质气管镜照明,1966年,Ikeda研产出史上第一台纤维支气管镜。20世纪80年代末,美国Welch Allyn工厂首次将微型电荷-耦合器件(charge coupled device, CCD)置于内镜前端,为发明电子气管镜奠定了基础。我国最早于1975年报道了支气管镜、1977年报道了支气管镜的临床运用[1-2]。传统白光支气管镜已能观察、诊断和治疗气管和支气管的病变,能活检采样行微生物学、细胞学、组织学检查,并能开展气管镜下多种介入治疗。现对支气管镜的应用进展作一综述。

一、气管镜的临床常见应用

气管镜在临床多用于如下情况:经气管镜检查亚段以上支气管和气道吸痰。经气管镜使用冷盐水、肾上腺素、无水酒精、止血药物、或球囊压迫、高频电刀电烧等方法止血。经气管镜对气道病变或疑似病变处活检黏膜组织行病理检查,或用毛刷刷采下呼吸道分泌物和支气管黏膜组织进行活检。经气管镜对气道病变处注入药物如抗结核药物、气管扩张剂、5-FU等。气管镜引导帮助气管插管或放置胃管。气管镜引导下灌洗肺段或亚肺段,回收肺泡灌洗液进行相应检测,帮助诊断和治疗一些疾病[3]。气管镜针吸活检(transbronchial needle aspiration, TBNA):气管镜下经可弯曲导管的穿刺针进入气道,在支气管腔内、外病变处针刺吸引行细胞学和病理学检查,对肺内、肺门及纵隔占位病变的诊断敏感性可达70%~90%[4-5]。

二、经气管镜治疗气道梗阻或狭窄

气管镜可用于: ①摘取气道异物,但会有异物推进远端支气管、支气管瘘和异物嵌顿在声门致急性呼吸道梗阻等并发症[6];②外压性狭窄、气道软化、管壁塌陷等顽固性气道狭窄,放置气道支架。1989年法国的Dumon[7]首次经硬质气管镜置入气道支架。Xu等[8]对8个先天性气道狭窄的2~20月龄的婴儿植入金属支架,5例患儿摆脱呼吸机,2例患儿的气道狭窄获得长期解除;③对恶性肿瘤、吸入性烧伤、支气管结核、气管插管或切开后瘢痕增生、支气管软化症、支气管结石、气道淀粉样变、肺移植后等气道狭窄,进行球囊扩张,扩张后即刻起效,但有气道撕裂、出血、气胸、纵隔气肿和纵隔炎等并发症,且容易再狭窄,需多次扩张。Chung等[9]发现扩张术后气道再狭窄率约37.5%。丁卫民等[10]用球囊扩张146例结核性支气管狭窄患者,扩张后再狭窄率为3.4%;④经气管镜用高频电刀、氩气刀(argon beam coagulator, APC)、激光等使气道肉芽、瘢痕、良性肿瘤等增生性狭窄的局部组织直接凝固、碳化或汽化,从而解决狭窄,但有气道损伤、出血、气胸、感染等并发症。激光消融方向性好,功率高,可汽化组织,对周围组织刺激小,适合处理结核肉芽肿、瘢痕增生等。APC通过电离的、有传导性的氩等离子体引导到治疗靶区,烧灼病变组织,可有效彻底地清除病灶。国内有报道经气管镜APC成功治疗气道狭窄的病例[11-13];⑤冷冻技术:分接触式和喷射式,适于肉芽增生、瘢痕收缩及其他良性气道狭窄的治疗。接触式分冻切和冻融,冻切较冻融起效快,适于急性气道狭窄。喷射式冷冻经7F导管输送液氮直接接触病变组织,使组织快速冻结和快速死亡,而死亡细胞下方组织仍健活,故冷冻下方组织仍能修复且不留瘢痕;⑥杂交技术:瘢痕狭窄环引致的狭窄,可先球囊扩张数次、疗效差时放置支架。肉芽增生、瘢痕挛缩的狭窄先行球囊扩张或热消融,再冷冻处理。顽固性肉芽增生及瘢痕狭窄可植入支架。李奕等[14]对结核性主支气管重度狭窄合并单侧肺不张的90例患者,对比使用电凝、球囊扩张、冷冻与电凝加球囊扩张、冷冻、金属支架植入的疗效,发现支架植入组气道梗阻解除效果最显著。

三、其他应用

气管镜还可用于: ①经气管镜气管腔内近距离放疗治疗恶性气道病变、难治性良性气道狭窄;②选择性支气管封堵术:经气管镜探查胸膜瘘口的引流支气管,采用自体血(或纤维蛋白原)、支气管塞、肺减容单向活瓣或球囊导管等临时封堵该引流支气管,使所属肺叶或肺段停止漏气并逐步愈合;③光动力治疗:对恶性或顽固性气道梗阻患者,静脉滴注光敏剂,再经气管镜激光照射和内镜清除坏死组织;④气管镜下肺减容术(bronchoscopic lung volume reduction, BLVR) :经气管镜引导阻塞相应肺段或亚肺段支气管,萎陷或“内科切除”死腔肺。目前有三种方法:气道单向活瓣(阻断吸气)、气道内旁路(延长靶区呼气时间)、生物封堵剂(封堵死腔肺)。研究发现BLVR治疗COPD,可使患者FEV1占预计值%增加6.8%~15%,6 min步行距离增加5.8%~15%[15-16];⑤支气管热(射频)成形术:气管镜下,射频探针释放热能, 消融积聚的气道平滑肌, 减少平滑肌数量,降低支气管收缩和狭窄,治疗支气管哮喘。Miller等[17]对9个拟肺叶切除的哮喘病人首次运用该治疗方法,结果显示平滑肌数量减少和哮喘症状明显改善。

四、新型气管镜的应用

1. 经内镜超声细针穿刺活检(endoscopic ultrasound-fine needle aspiration, EUS-FNA):经食管超声引导对后纵隔淋巴结穿刺活检行病理学诊断。Jamil等[18]发现:EUS-FNA敏感性为73.7%,特异性为100%,阳性预测值(PPV)为100%,阴性预测值(NPV)为72.2%,准确性达84.4%。

2. 支气管内超声引导针吸活检术( endobronchial ultrasound-guidedtransbronchial needle aspiration, EBUS-TBNA) :经气管镜前端安装的超声探头(环扫探头或凸面探头,凸面探头能很好地实时监控而主要应用于临床)引导,用专用的吸引活检针对气管壁、气管周及纵隔的病变组织穿刺活检进行常规病理学、免疫组化、EGFR、EML4-ALK和KRAS等基因突变的检测。1992年Hürter等[19]首次应用超声了解气道管壁的结构。现在,EBUS-TBNA已广泛应用于肺癌纵隔淋巴结分期、肺内肿瘤的诊断、不明原因的肺门和/或纵隔淋巴结肿大及纵隔肿瘤的诊断和鉴别诊断中。2007年美国国家综合癌症网络和美国胸科医师学会推荐EBUS-TBNA为肺癌临床实践指南中纵隔淋巴结分期的标准方法之一[20-21]。EBUS-TBNA进行肺癌纵隔淋巴结活检分期的敏感性达94.6%,特异性达100%,准确率达96.3%[22]; PPV和NPV达100%和11%[23]。EBUS-TBNA对CT图像纵隔淋巴结阴性的肺癌患者活检淋巴结的敏感性及NPV达92.3%和96.3%[24]。EBUS-TBNA联合EUS可以对除第6组外的所有纵隔淋巴结活检,敏感性达97%,特异性达100%[25]。EBUS-TBNA对疑似结节病患者活检的诊断率为91.8%[26]。对疑似淋巴瘤患者活检的敏感性、特异性、PPV、NPV分别为90.9%、100%、100%、92.9%[27]。对同一组淋巴结活检,EBUS-TBNA比纵隔镜有更高的诊断准确性和敏感性[28];EBUS-TBNA还能重复多次的对纵膈、肺门处的病变进行活检,有助于肺癌新辅助化疗后治疗效果的再评估,重复活检的敏感性、特异性、PPV、NPV及诊断准确率分别为76%、100%、100%、20%和77%[29]。EBUS-TBNA解决了TBNA“盲穿”的问题,弥补了EUS在后纵隔淋巴结检测中的局限,搭载的电子凸阵扫描的彩色多普勒还可以确认血管的位置,以防误穿血管,大大提高了准确性和安全性。但是EBUS-TBNA有较低的NPV,不能对小气道和外周病灶实时监控和穿刺,镜下视野和画质也逊于传统电子支气管镜。

3. 电磁导航支气管镜(electromagnetic navigation bronchoscopy, EMNB):受检者躺卧在释放电磁波的电磁定位板上,经气管镜检查孔道插入传感器探头进入支气管树,再经体外4根电缆操作手柄进行8个自由度的运动,当其位于电磁场X、Y、Z轴或转动、倾斜时,即可被系统感应并传送信号至电子计算机,计算机三维重建已有的CT图像,并与真实支气管镜图像叠加,指引传感器探头检查方向和范围,活检诊断和治疗周围性肺部疾病。Solomon等[30]于1998年首次报道了对8只猪的EMNB实验,结果发现EMNB有助于提高支气管外周病变的诊断率。2000年Solomon等[31]在15例人体实验中,发现EMNB有助于提高支气管外周病变的诊断率。已有研究发现:EMNB对肺部外围病变的活检准确率达59%~80%[32-33],总诊断率67%。对恶性肿瘤诊断敏感性为71%,特异性100%,支气管充气征阳性患者的EMNB检查较充气征阴性患者的诊断率高,肺结节大小不影响EMNB诊断率[33-34]。EMNB联合应用EBUS诊断周围肺部疾病,确诊率达88%,显著高于单用EBUS的69%和EMNB 59%的确诊率[35];取材方式和取材工具也可能影响EMNB的诊断率[36];永久起搏器患者不受EMNB操作影响[37],EMNB还被运用到肿瘤放疗时基准标记的放置、手术前胸腔染料标记定位病变中[38]。虽然EMNB有导航定位准确、无射线辐射、无需造影剂增强等优点,但也有气胸、自限性出血、工作孔道穿孔、低氧血症等不良反应的发生,气胸发生率比经皮肺穿刺低,约0%~10%[39]。

4. 自荧光支气管镜(autofluorescence bronchoscopy, AFB):AFB利用癌前病变、原位癌或微小浸润癌支气管黏膜组织与正常黏膜组织在442 nm波长的蓝光照射后的荧光差异(病变区呈红棕色,正常区呈绿色,异性组织呈稍弱的红色荧光和更弱的绿色荧光)来诊断支气管黏膜的病理改变,有助于更准确地诊断气道内肿瘤的范围或边界,可更灵敏地发现气道内的多发病变或复发病变。AFB是最早由英国哥伦比亚癌症研究中心和加拿大Vancouver Xillix公司共同研发的LIFE系统[40]。有研究发现:AFB可使气管壁的小病灶或癌前病变的阳性检出率从传统气管镜的30%提高到60%[41]。AFB对不典型增生和原位癌的敏感性达73%~94.2%,特异性达87.5%[42-43]。AFB和普通电子支气管镜在中心型肺癌患者气道检查中的诊断敏感性分别为100.0%和76.6%(P<0.001),阴性预测值分别为100.0%和84.5%[44]。AFB虽然有利于癌前筛查、发现早期肺癌或微小及潜伏的癌灶,但是,AFB不能检查较细的支气管,且特异性低,对瘢痕组织、胸部放疗、局部近期使用某些药物、局部分泌物、充血水肿和出血均可出现假阳性[45]。

5. 放大支气管镜与窄带成像技术(magnification bronchoscopy and narrow-band imaging, NBI):利用滤光装置将红蓝绿三色光带过滤为窄带蓝光,经支气管镜操作孔置入放大的光纤和高清晰成像,将局部组织放大为常规支气管镜的50~100倍,可清晰地到观察局部微血管形态、数量和黏膜组织的显微变化,鉴别肿瘤和观察病变黏膜如哮喘的气道重建情况。因此,NBI所能观察到的黏膜表面血管异常是AFB所不具备的,有助于AFB发现“真正的黏膜异常”。有报道表明:NBI的敏感度和特异度分别为63.5%和75.0%,NBI联合AFB敏感度和特异度分别为95.6%和87.5%,二者特异度差异有统计学意义。敏感度差异无统计学意义,NBI联合AFB检查可弥补AFB特异度低的不足[43]。对比常规支气管镜,NBI不增加确诊率,但联合应用后,特异性从64%提高到81%[46];NBI虽然能提高早期肺癌及癌前病变的诊断率,但目前尚无统一的早期肺癌及癌前病变NBI检查异常的诊断标准。

6. 显微共焦荧光显微内镜(fibered confocal fluorescence microendoscopy, FCFM):利用可弯曲的光纤放大探头,将支气管黏膜组织扫描和切割成许多微薄的光学断层,再经计算机三维重建图像,利用特定波长的激光激发组织的荧光特性,实时清晰观察和判断支气管黏膜的早期显微变化,了解早期肿瘤的浸润深度和范围[47]。Thiberville等[48]发现从大气道至细支气管的支气管黏膜上皮普遍存在5种不同的FCFM图像:密度均一的少纤维区、纤维网状结构紧密结合区、纤维平行结构区、纤维网状疏松区、特殊环形结构区。并且,不典型增生、原位癌、浸润癌的FCFM图像均有这5种组织结构的紊乱和破坏表现。Wang 等[49]提出FCFM能实时提供体内组织病理学共焦图像,评估组织的功能行为。

7. 光学相干断层扫描技术(optic coherence tomography, OCT) :利用红外线对组织断层扫描,获取反射的组织扫描图像,观察支气管黏膜细微改变,其获得的反射图像较以往任何方法的分辨率和敏感性都高。Han等[50]研究发现OCT可清晰看到1~3 mm薄层的支气管黏膜,且与组织学镜下观察吻合率极高,并能显示500 um的肿瘤。Hanna等[51]研究发现OCT能够实时显示兔的正常及病理状态下,气管、肺泡和胸膜组织水平的结构。Mallmood等[52]用OCT扫描肺炎球菌感染后的大白兔的气管,其气道黏膜增厚、水肿、上皮和黏膜脱落的OCT图像与病理检查的图像完全吻合。Tsuboi等[53]首次使用OCT观察肺癌的支气管黏膜组织,发现支气管黏膜组织结构破坏,并有凹凸不平的强散射图像。

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(本文编辑:黄红稷)

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·综述·

收稿日期:(2014-09-21)

文献标识码:中图法分类号: R563 A

通讯作者:姜友定,Email: jydmgkyc@sina.com

DOI:10.3877/cma.j.issn.1674-6902.2015.03.032

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地塞米松联合可视喉镜在气管插管中的应用
支气管镜联合无创正压通气治疗老年慢阻肺并呼吸衰竭的临床研究
气管狭窄病人导管插管二例