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支气管镜临床应用新进展

www.bysj580.com / 2023-05-26
支气管镜临床应用新进展
摘要:支气管内窥镜从硬质支气管镜发展到纤维支气管镜 (纤支镜)经历了100多年的历史。1897年,德国科学家Gustav killian首次使用长25 cm ,直径为8 mm的食道镜从气道内取出骨性异物,从而开创了硬质内窥镜插入气管和支气管进行操作的历史。1904年,Chevalier Jackson制造了史上第一台支气管镜。1962年,日本人Shigeto Ikeda首次运用玻璃纤维为硬质气管镜照明并于1964年制造出第一台光导纤维支气管镜[1-2]。20世纪80年代末,美国的Welch Allyn公司首次将微型电荷耦合器件(charge coupled device,CCD)安装在内窥镜前端,为发明电子纤维支气管镜奠定了基础。光导纤维支气管镜和电子纤维支气管镜统称为可弯曲纤维支气管镜。自1964年以后的50多年来,纤维支气管镜被广泛应用于呼吸系统疾病的诊断和治疗,其适应证越来越广泛。支气管镜的主要适应症有:诊断方面:可用于诊断肺部疾病,如肺部肿瘤、感染、弥漫性肺部疾病及各种气道疾病,检出率高,病因明确;治疗方面:经支气管镜钳取出气道异物,镜下止血,局部冲洗注药,镜下治疗临床疾病(激光、微波、冷冻、高频电刀、球囊扩张等),避免手术治疗;支气管镜检查也是急诊抢救时的重要手段,在临床急症(如哮喘、阻塞性肺不张等)发作时可有效解除气道阻塞,提高血氧饱和度[3]。近年来随着经支气管镜针吸活检术、支气管超声检查、支气管内近距离放射治疗、支气管热成形术、支气管冷冻疗法等新技术不断涌现,支气管镜诊断能力进一步提高,在肺部疾病的诊疗中发挥了举足轻重的作用。本文就支气管镜检查在临床应用中的新进展作一综述。
关键词:支气管镜;应用;诊断;治疗;
 
自20世纪60年代引进以来,纤支镜已经成为诊断和治疗呼吸系统疾病最常用的侵入性手段。常规支气管镜检查技术,如细胞学刷检、支气管肺泡灌洗、经支气管镜肺活检等仍然是我们诊治肺部疾病的基础。然而,近十年来,支气管镜检查在诊断和治疗领域中的作用已经达到了一个更高的水平,下面就支气管镜临床应用的新进展作一综述。
1 支气管镜检查设备的进展
近年来,由于数字成像技术的进步,纤维内镜操作也可在内镜图像电视系统监视下进行操作。通过CCD可将支气管镜检查过程中的图像转变为数字信号,再在电视系统显示,并可提供适时图像捕捉、录像、编辑等功能。目前电子纤维支气管镜已逐渐取代传统的光导纤维支气管镜,其图像具有影像清晰、色彩逼真、分辨率高等特点,还集放大、照像、录像、微机处理、资料储存等功能于一身,可用做教学活动并能通过进行网络传输。超细纤维支气管镜是一种镜身较常规支气管镜更细的新型支气管镜。早期主要应用于新生儿和儿童,近年来出现了带有较大导管孔的超细纤维支气管镜,能插入较大的活检钳、球囊导管等检查器件以获得较大的、高质量的标本,目前逐渐用于成人肺周围性疾病的诊治。
2 支气管镜诊断技术的进展
2.1 经支气管镜针吸活检术(transbronchial needle aspiration , TBNA)
经支气管镜针吸活检术应用一种特制的带有可弯曲导管的穿刺针,通过支气管镜的活检孔道送入气道内,然后穿透气道壁对气管、支气管腔外病变(如结节、肿块、肿大的淋巴结及肺部病灶等)进行针刺吸引,以获取细胞或组织标本进行病理学、细菌学及其他特殊检查。TBNA是一种创伤较小的非手术活检取材方法,目前在对纵隔及肺门肿物定性诊断和肺癌的早期诊断与分期中发挥了重要作用。TBNA还可应用于纵隔囊肿及脓肿的引流。TBNA将纤支镜的检查范围从单纯的气道内病变扩展到气道外及纵隔病变,且采集标本精细、出血少,能直接深入到病变组织内取样,可显著提高气管镜检查的诊断阳性率。目前TBNA 可作为肺癌淋巴结分期的“金标准”。Alberto [4] 等对580例纵隔或肺门淋巴结肿大的患者行TBNA检查,其总体敏感性、特异性、准确性、阳性预测值和阴性预测值分别为68%、100%、68.8%、100%和10%。其中TBNA对小细胞肺癌的敏感性和准确性较高,其次为其他类型的肺癌、结节病和结核病,对淋巴瘤的敏感性和准确性较低。 TBNA用于纵膈疾病的诊断确诊率较高,目前已逐渐取代纵膈镜。此外,近年来TBNA联合超声支气管超声检查、自体荧光支气管镜及电磁导航支气管镜大大提高了外周病变诊断的成功率。TBNA费用低廉、安全性高、实用性强,目前在临床上有广阔的前景。
2.2 超声支气管镜(endobronchail ultrasound , EBUS)
超声支气管镜在支气管镜前端安装一个超声探头来对支气管周围结构进行实时超声显示的技术。根据超声探头类型不同,可分为辐射状探头EBUS和凸面探头EBUS两种。EBUS具有用于经支气管细针抽吸的导管通道,可实时引导TBNA检查和肺外周及纵隔病变的穿刺活检。EBUS-TBNA主要用于肺癌淋巴结分期,原因不明的肺门和纵隔淋巴结肿大的诊断以及纵膈肿瘤的诊断。一项关于支气管内超声与纵隔镜用于非小细胞肺癌纵隔淋巴结分期的研究表明,EBUS-TBNA在评估淋巴结位置时比纵膈镜更敏感(88%比81.3%),更准确(92.9%比89%)[5]。有研究显示EBUS-TBNA与EUS-FNA(经内镜细针抽吸)联用时可补充并增强其诊断功能[6]。增加了EBUS-TBNA的诊断效果。EBUS还可用于诊断淋巴瘤、结节病或肺结核。Erer[7]等的一项回顾性研究显示EBUS-TBNA诊断淋巴瘤的总体敏感性为65%,阴性预测值为96.1%。对于新诊断的淋巴瘤病例,EBUS-TBNA的敏感性为61.1%。一项关于使用EBUS-TBNA诊断结节病的研究发现其总体敏感性可达84%,当与标准支气管镜技术相结合时敏感性可增加到89%[8]。叶舞[9]等对809名行EBUS-TBNA检查患者的回顾性研究发现,EBUS-TBNA诊断胸内结核的总敏感性和特异性分别为80%和100%。EBUS-TBNA较少出现并发症,具有高效、安全等特点,大大提高了肺部疾病的诊断率。
2.3 自体荧光支气管镜(autofluorescence bronchoscopy ,AFB)
自体荧光支气管镜是基于细胞自发性荧光和电脑图像分析技术的一种新型支气管镜,它利用支气管组织内的内源性荧光团来了解组织的代谢状态和生化成分。正常支气管组织在紫光或蓝光照射下会发出强烈的绿色荧光,但随着上皮细胞增生异常,向原位癌发展,最终发展为浸润性癌,绿色荧光减少,而红色荧光减少程度相对较轻。这些异常区域与正常粘膜形成强烈对比[10]。AFB可显著提高早期诊断肺癌及癌前病变的敏感性,还能明确肿瘤侵犯的边界,为相应治疗措施提供可靠依据,对诊断肺癌切除后边缘肿瘤残余、肺癌术后复发等情况也有优势。AFP目前在临床上主要使用LIFE系统进行。在周菊兰[11]等的一项研究中,电子支气管镜检查诊断早期肺癌和癌前病变的敏感性和特异性为64.2%、73.3%,而AFB分别为89.7%和61.9%。与电子支气管镜相比,AFP在早期肺癌诊断中提供了更准确的诊断率。AFB在肺癌术后监测、肺癌侵袭前气道病变的早期检测及放射性隐匿型侵袭性肿瘤的分期中的作用已被发现,但它在气道中的作用和临床应用仍需要进一步研究。
2.4  窄谱成像支气管镜(narrow-band imaging,NBI)
窄谱成像支气管镜一种图像增强内窥镜检查技术,通过特殊滤光装置将宽带光过滤为窄谱光,当照射组织时,蓝光(390-445nm) 被表面粘膜层毛细血管中的血红蛋白吸收,而绿光(530-550nm) 则被更深的粘膜下层厚血管吸收。它增强了微血管结构的可视化,能清晰显示组织微血管网的分布情况。NBI用于检测与发育异常病变相关的特征性血管生成异常。NBI目前应用的领域较广阔,除了消化道外,还可用于耳、鼻、咽喉及呼吸道。对于早期肺癌,普通的白光支气管镜检查的诊断能力有限,仅能检测到29%的原位癌和69%的微侵袭性肿瘤[12]。目前越来越多的肺科医生使用NBI来检测早期支气管粘膜病变。Iftikhar[13]等研究了NBI单独使用和联合AFI,诊断结果表明NBI在检测癌前气道病变方面优于AFI,其敏感性、特异性和诊断优势比分别为80%、84%和31.49%。此外,数据显示AFI和NBI的组合并没有显著提高诊断性能,产生了分别为86%、75%和27.96%的综合灵敏度、特异性和诊断优势比。NBI除了能检测癌前病变和侵袭性肿瘤病变外,还能评估肿瘤的转移并指导中央气道病变的外科治疗[14],在肺癌诊断方面意义重大。
2.5 电磁导航支气管镜(electromagnetic navigationbronchoscop-
y ,ENB)
ENB是一种基于电磁定位原理,结合虚拟支气管镜和CT成像技术形成的新一代支气管镜检术。该技术用体外电磁板来引导气管内带微传感器的探针进行穿刺活检,可显著提高肺外周病灶的定位诊断率[15]。目前主要应用于外周肺结节活检、楔形切除术结节定位、放疗药物的放置及短期胸管置入。在香港的一项研究中,ENB诊断肺结节的总体准确率、灵敏度、特异性分别为71.7%、67.8%和100%。对于常规纤支镜或EBUS不能诊断的肺结节,ENB显示出了良好的诊断率和低并发症发生率[16]。ENB具有定位准确、无辐射等优点,在临床中有其独特价值。
2.6 光学相干断层成像(optical coherence tomography,OCT)
 光学相干断层成像是一种基于光波特性的非侵入式光学成像技术,利用近红外光(波长890 - 1300nm)提供实时、高分辨率的表层组织的横断面图像(最大穿透深度2-3mm,分辨率10-15µm)[17]。尽管OCT原理类似于超声,但该过程不需要小光学探针和组织之间的接触,并且能够以20倍于超声的分辨率实时描绘细胞和细胞外结构。内窥镜OCT的临床应用主要集中在疾病的诊断和干预措施的指导,目前主要应用于心血管、消化、呼吸和生殖系统[18]。它能精确显示微组织结构如上皮、黏膜固有层、腺体和软骨,使支气管镜有了病理显微镜的功能[12]。OCT有潜力成为气道壁或肺动脉重建关键技术,它在肺内科的临床应用仍需进一步研究。
2.7 共聚焦激光显微内镜(confocal laser endomicroscopy ,CLE)
共聚焦激光显微内镜利用光纤探针上的低功率激光束(488或600 nm)获得组织的实时显微图像,它可以使组织的分辨率达到3.5mm。CLE存在探针式和细针式两种,目前最常用的是探针式CLE。探针式CLE (pCLE)的探头直径为1.8mm,而细针式CLE (nCLE) 使用直径0.91mm的共聚焦微型探头[17]。它和OCT是互补的显微成像技术,可能作为HRCT和内镜成像的补充。目前CLE在临床上的应用较少,它在肺癌的检测、纵隔病变的分析、肺结节的水平检测等方面具有广阔的应用前景,这仍需我们进一步探索。
2.8虚拟支气管镜(virtual bronchoscopy , VB)
虚拟支气管镜利用来自胸部的CT资料和电脑软件生成类似实际气道的三维虚拟图像。这使得我们不用将支气管镜插入气道进行检查即可很好的了解气道解剖结构和病理改变。VB显示不同亮度,并根据需要调节不同组织之间的对比度及分辨率,能保留原始数据的空间关系,图像信息损失少,解剖层次多,具有真实的三维效果。VB可清楚显示原发气管和主支气管肿瘤的位置、形态、管腔狭窄的形态和程度,测量它们的纵向受累情况和主支气管肿瘤与气管隆突之间的距离,但不能鉴别良性或恶性肿瘤[19]。VB对周围病变的诊断率各不相同,通常为44%-80%。临床上VB常与ENB或EBUS联合使用,它还可用于临床教学。
3 支气管镜治疗技术的进展
3.1 激光疗法
激光是一种单色光, 光谱极窄,从光源发出过程中很少发散,其产生的能量与光束形式可同时传播。激光穿透性强,其局部灼烧作用可分解肿瘤组织,解除气道阻塞;激光能量高,组织切割速度快。激光支气管镜常用Nd -YAG激光, 波长1064 nm。激光治疗常用于硬质支气管镜,适用于阻塞气道的良恶性肿瘤, 此外还可用于支架置入前准备、支气管结石、移植后肉芽组织、支气管内淀粉样病变和支气管内膜异位症[20-21]。
3.2经支气管镜电切术(electrocautery)和氩等离子体凝固(argon plasma coagulation,APC) 
经支气管镜高频电刀和氩等离子体凝固均指通过高频电流产生的热量将组织迅速凝固或蒸发,二者不同之处在于APC通过氩等离子体介导电流而不直接接触组织,因此只能穿透几毫米,较适合于浅表、广泛的气道病变。电切术需与组织直接接触,可根据不同病变部位选择不同的探头和圈套[21]。电切术和APC主要应用于咯血和肿瘤性气道阻塞,还可用于气道术后肉芽组织、呼吸性乳头状瘤及支气管内血管病变(如血管瘤等)[20]。
3.3近距离放射治疗
近距离放射治疗是在纤支镜的直视下, 将带有放射源的导管置入阻塞的气道来进行放射性治疗。对于已接受大剂量体外放疗而耐受不良的支气管腔内恶性肿瘤患者,支气管内近距离放射治疗可作为姑息治疗,患者可暂时缓解症状,数周到数月不等。放射源通常采用铱-192,有低剂量(<2 Gy/h)和高剂量(>10 Gy/h)两种[21]。支气管内近距离放射治疗能深入支气管壁,可用于治疗侵袭性肿瘤,且较少发生并发症,是一种相对安全的支气管肿瘤姑息疗法。
3.4 冷冻疗法(cryotherapy)
冷冻疗法基于极度寒冷对活组织的细胞毒性效应,在支气管镜引导下应用-80℃氧化氮或液氮,通过快速冷冻-解冻循环导致细胞死亡和组织坏死或粘连。目前主要用于治疗气道良恶性病变导致的气道阻塞。冷冻疗法可通过冷冻探针或冷冻喷雾进行瞬时冷冻来破坏细胞结构,细胞死亡的原因为细胞内水分析出凝为冰晶,导致细胞皱缩、细胞膜破裂。冷冻疗法在良恶性病变中的冷冻破坏作用已被证实,但需反复冷冻和融解,治疗时间较长[22]。冰冻疗法价格低廉,适用于浅表肿瘤的治疗,但其诊断率仍需进一步提高。
3.5光动力学治疗(photodynamic therapy,PDT) 
光动力学治疗指静脉注入一定剂量光敏剂,给药后一段时间(1-2天)再行支气管镜检查,用适当波长(630±3nm)的光照射检查部位,使其中的光敏剂产生活性氧杀灭肿瘤细胞。通常在治疗后48小时内复查支气管镜,以清除病变远端的组织碎片和残留分泌物。目前最常用的光敏剂是卟吩姆钠。PDT适用于不能手术或放疗的气道浅表肿瘤或较小的(<3cm)中央型气道恶性肿瘤。小于1cm的早期肿瘤和浅表支气管内病变可用外部光源有效治疗,较大的病变和周围病变可能适合间质性光动力疗法[23]。PDT的主要并发症是光过敏和缺氧,光过敏通常持续4到6周,在此期间需避免光线直射。
3.6支气管热成形术(bronchial thermoplasty,BT) 
支气管热成形术即经支气管镜的支气管射频消融,是一种直接针对气道壁平滑肌的非药物治疗方法。在支气管镜检查中,它通过控制热能传递减少平滑肌数量,削弱气道收缩能力,从而缓解哮喘症状、改善肺功能[24]。两项关于哮喘患者的初步研究证实了该技术的安全性和有效性表明其可明显降低气道反应性、提高呼气峰流速、增加无症状天数且未导致明显不良反应。该技术的临床对照试验表明,在中度至重度哮喘患者中,BT可降低哮喘发作的频率和强度。多项临床研究已经验证了BT在严重哮喘中的有效性和安全性,BT是药物治疗后哮喘未得到充分控制患者的另一种治疗选择[25]。
综上所述,随着各种新设备、新技术的应用,支气管镜的诊疗效率会不断提高,应用的范围会不断扩大,支气管镜的前景将是一片光明。
 
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