随着肺癌筛查的增加，越来越多的肺结节被发现。电磁导航支气管镜为肺结节提供了新的诊断和治疗方法。多项研究显示了电磁导航支气管镜诊断肺结节的可行性和安全性，而匹配电磁导航支气管镜的经支气管微波消融技术也逐渐成熟，两者的结合可实现经电磁导航气管镜一站式诊断及腔内微波消融治疗肺结节，从而经自然腔道进行局部治疗实现无痕治肺。
引用本文： 陈求名, 安舟, 马洪海, 程钧, 胡坚. 经电磁导航气管镜微波消融治疗肺结节研究进展. 中国胸心血管外科临床杂志, 2020, 27(7): 830-833. doi: 10.7507/1007-4848.202001026 复制
肺癌是目前全球最常见的恶性肿瘤之一，我国肺癌的发病率和病死率均高居恶性肿瘤之首，严重威胁国人健康。肺癌的早发现、早诊断、早治疗是提高肺癌生存率和降低病死率的关键。随着低剂量螺旋 CT 被应用于肺癌筛查，越来越多的肺结节被发现[1]。由于存在一定的恶性概率，肺结节的诊断和治疗是目前临床较为棘手的问题之一。CT、磁共振、正电子发射型计算机断层显像（PET）等无创检查对其诊断有一定参考意义，但无法明确诊断。CT 引导下经胸壁穿刺活检有较高诊断率，但气胸、出血等并发症发生率高，部分病例难以穿刺成功，且增加了患者辐射暴露[2]。电磁导航支气管镜（electromagnetic navigation bronchoscope，ENB）为肺结节的诊断和治疗提供了新方法，而匹配 ENB 的经支气管微波消融技术也逐渐成熟，两者的结合将是无痕治肺的一种新型疗法。本文将介绍 ENB 与微波消融结合治疗肺结节的研究进展。
1 电磁导航支气管镜研究现状
1998 年 Solomon 等[3]首次报道应用 ENB 进行动物实验，证实 ENB 实时定位有助于经支气管穿刺针吸活检获取肺支气管病变标本。2003 年德国 Schwarz 等[4]通过动物实验首次全面介绍了 ENB，确定实时 ENB 的准确性、实用性和安全性。2006 年 Gildea 等[5]进行一项前瞻性单中心的初步研究，结果证实 ENB 用于肺病灶和纵隔淋巴结病变诊断与传统支气管镜器械相比具有较高的准确率和安全性。ENB 是以电磁定位技术为基础，结合计算机图像处理高分辨螺旋 CT 图像生成的虚拟图像，找到病变与邻近支气管的关系，建立到达病灶的支气管通路，实时引导导管到达病变部位，并可获取组织标本，从而明确病理诊断。ENB 突破了传统支气管镜仅能进入段支气管的技术瓶颈，可伸入到达肺区域 12～14 级支气管，甚至胸膜下，显著提高了支气管镜检查的深入程度，且探头可弯曲，能顺利到达盲区。
越来越多的临床研究证实，通过 ENB 可对肺结节活检，明确病理诊断。2014 年 Gex 等[6]荟萃分析了 15 个临床研究包括 1 033 个肺结节评价 ENB 诊断肺结节的准确率和安全性，发现 ENB 诊断灵敏度为 64.9%，准确率为 73.9%，诊断肺癌的灵敏度为 71.1%，气胸的发生率为 3.1%。迄今为止规模最大的前瞻性多中心 ENB 研究—NAVIGATE 研究[7]共纳入 29 家医院的 1 215 例患者，49.1% 的患者病变直径<20 mm。该研究最大的亮点是有严格的一年随访结果，确保阴性或不确定的结果为真阴性结果。该研究的 ENB 路径规划时间 5 min，而 ENB 操作时间约 25 min，94% 的患者完成了 ENB 导航并成功获取标本，1 个月和 1 年的随访完成率分别为 99% 和 80%，1 年后确认的诊断准确率为 73%。ENB 辅助获取的标本中 44% 为恶性，诊断恶性肿瘤的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值分别为 69%、100%、100% 和 56%。
除用于肺结节的诊断以外，ENB 的工作通道兼容常规活检工具、共聚焦显微镜、支气管内环向超声探头、射频消融探针、微波消融探针等，为肺结节提供了经人体自然通道的微创诊断和治疗方案。对于一些外科手术风险高的患者，如合并严重心肺功能问题而不能耐受手术或不愿意手术的患者，可利用 ENB 引导经支气管到达或接近病灶进行近距离放疗、射频消融、微波消融等局部治疗。Harms 等[8]2006 年成功应用 ENB 引导支气管内近距离放疗无法手术的周围型肺癌患者。Santos 等[9]报道 19 例患者进行 ENB 引导下射频消融治疗肺癌，可减少皮肤穿刺和探针调整次数，有效辅助射频消融。Xie 等[10]证实 ENB 引导经支气管射频消融对不能手术的ⅠA 期肺癌或转移瘤患者安全有效。
2 肺部肿瘤微波消融治疗研究现状
微波消融治疗因热效率高、升温速度快、高温热场较均匀、凝固区坏死彻底、消融时间短、消融范围大、受血流灌注影响小等突出优势，在肺部肿瘤消融应用中越来越受重视。其原理是肿瘤组织内的蛋白质分子、水分子等极性分子在微波电磁场的作用下产生极高速振动，造成分子之间的互相碰撞、摩擦，短时间内形成高达 60℃～150℃的高温，利用热产生的生物学效应直接导致病灶组织中的细胞发生不可逆损伤或凝固性坏死[11]。目前其适应证主要包括原发性肺癌和肺部转移瘤，如因心肺功能差不能耐受手术切除或拒绝手术切除的患者、其他局部治疗后复发的单发病灶或孤立转移性病灶等。2008 年 Wolf 等[12]报道 50 例患者在 CT 引导下经皮肺部肿瘤微波消融，发现消融后 1 年、2 年和 3 年存活率分别为 65%、 55% 和 45%；肿瘤 1 年、2 年和 3 年特异性存活率分别为 83%、73% 和 61%，与肿瘤大小及有无肿瘤残留无明显关系。2017 年 Healey 等[13]报道 108 例 CT 引导下经皮肺肿瘤微波消融的长期结果，其中原发性肺癌 75.9%，肿块最大直径（29.6±17.2）mm，消融后 1 年、2 年和 3 年肿瘤复发率分别为 22%、36% 和 44%，1 年、2 年及 35 个月生存率分别为 78%、54% 和 39%，气胸发生率 32.4%。2019 年 Yuan 等[14]发表了一篇纳入 53 项经皮射频消融和微波消融治疗肺部原发和转移肿瘤研究的 Meta 分析，其中微波消融组中位生存时间 24.4 个月，气胸发生率 33.9%，约 11% 的患者需要留置胸腔引流管；胸腔积液发生率为 9.6%，需干预的仅为 0.3%。2018 年 Yang 等[15]报道了微波消融治疗不能耐受或拒绝手术且直径<3 cm 的肺部周围型单发磨玻璃结节患者的结果，中位随访时间 27 个月，51 例患者经微波消融治疗后 3 年无局部复发生存率、肿瘤特异性生存率和总生存率分别为 98%、100% 和 96%，无微波消融相关死亡。上述研究虽多为回顾性研究，均证实微波消融治疗是安全有效的。
3 电磁导航支气管镜微波消融治疗肺结节研究现状
随着 ENB 技术的成熟，匹配 ENB 的经支气管微波消融技术也逐渐成熟。柔软的微波消融针更能适应肺部错综复杂的支气管结构；结合水循环冷却技术，使输出功率达到足以灭活一定范围内的肿瘤细胞，即可局部治疗甚至治愈肺癌。文献[11,14]报道的多为 CT 引导下经皮消融治疗，但该方法气胸、出血等并发症发生率高，部分中心开始探索 ENB 结合消融治疗肺结节。2012 年 Narsule 等[16]报道 Veran 磁导航系统协助下 CT 经皮穿刺热消融治疗肺部肿瘤，可有效缩短消融针达到目标的时间及治疗时间。而经支气管微波消融治疗肺结节的报道则较少。上海胸科医院 2016 年 5 月成功施行国内首例 ENB 精确引导下经支气管微波消融术。英国 Kelvin 等于 2018 年 2 月率先开展 ENB 结合锥体束 CT（cone beam CT，CBCT）引导下的肺部肿瘤微波消融治疗，至今已开展同类手术 30 多例，其中首例患者术后 13 个月随访复查提示病变完全缓解。
4 本中心电磁导航支气管镜微波消融治疗肺结节的初步应用
本中心自 2016 年引进 ENB，目前已常规开展 ENB 病理活检诊断超过 350 例，并积极将 ENB 与微创胸外科融合，探索肺结节新的微创治疗方法，并在 2018 年结合 ENB 支气管镜与 CBCT 进行国内首次肺癌微波消融治疗。
本中心 ENB 引导的经支气管微波消融操作过程如下：（1）将患者术前 CT 数据导入 ENB 系统进行三维支气管树重建、标记病变、规划路径。（2）患者麻醉，术前用 Dyna CT 对患者进行扫描，以便后续对比影像学变化。（3）在 ENB 引导下，将电磁定位导管（鞘管与导丝）引导至目标病变边缘，对准目标病变，再次以 Dyna CT 确认定位导管与目标病变的位置。（4）取出定位导管（导丝），通过延长导管（鞘管）进行病变组织活检，经快速现场评价（rapid on-site evaluation）明确肺癌诊断，准备消融。（5）测量消融针伸入长度，并经延长导管（鞘管）引导至目标病变，再次行 Dyna CT 扫描，确认消融针与目标病变的关系，如位置变化较大，需反复调整导管方向直至消融针位置适宜，使预估的消融范围可完全覆盖目标病变。如无法一次性完全覆盖，需考虑多点消融，以期完全消融。（6）消融，消融功率与时间参考离体动物实验数据，时间一般为 5～10 min。结束后以 Dyna CT 扫描确认，观察是否有气胸等并发症。（7）撤出消融针与导管，手术结束。如有多处病变，则可重复上述（3）～（6）过程。截至目前，已完成的 8 例 ENB 引导下微波消融治疗效果满意，随访未见肿瘤复发。该方法目前仍在临床研究阶段，其有效性、安全性、远期疗效及最佳适应证等仍需更多的临床研究和长期随访确认。
5 总结及展望
ENB 的精准引导和全肺到达是实现肺癌精准治疗的前提，微波消融是肺癌综合治疗的一种手段，两者的结合将是无痕治肺的一种新型疗法，仅通过一次麻醉即可完成肺结节等病灶的“诊断、定位、介入治疗”一体化诊疗。ENB 微波消融治疗技术引领微创化发展趋势，经自然腔道进行局部治疗，可成为心肺功能无法耐受外科手术或拒绝手术等肺癌患者的一种创新而有效的选择，对保留更多肺功能、提高患者生存率和生活质量有重要意义。未来甚至可应用于磨玻璃结节等早期肺癌的治疗，达到与微创手术相媲美的效果，真正实现腔内无痕治疗。
利益冲突：无。
作者贡献：陈求名、胡坚负责论文撰写和修改；安舟、马洪海、程钧、胡坚对文章的知识性内容作批评性审阅。
肺癌是目前全球最常见的恶性肿瘤之一，我国肺癌的发病率和病死率均高居恶性肿瘤之首，严重威胁国人健康。肺癌的早发现、早诊断、早治疗是提高肺癌生存率和降低病死率的关键。随着低剂量螺旋 CT 被应用于肺癌筛查，越来越多的肺结节被发现[1]。由于存在一定的恶性概率，肺结节的诊断和治疗是目前临床较为棘手的问题之一。CT、磁共振、正电子发射型计算机断层显像（PET）等无创检查对其诊断有一定参考意义，但无法明确诊断。CT 引导下经胸壁穿刺活检有较高诊断率，但气胸、出血等并发症发生率高，部分病例难以穿刺成功，且增加了患者辐射暴露[2]。电磁导航支气管镜（electromagnetic navigation bronchoscope，ENB）为肺结节的诊断和治疗提供了新方法，而匹配 ENB 的经支气管微波消融技术也逐渐成熟，两者的结合将是无痕治肺的一种新型疗法。本文将介绍 ENB 与微波消融结合治疗肺结节的研究进展。
1 电磁导航支气管镜研究现状
1998 年 Solomon 等[3]首次报道应用 ENB 进行动物实验，证实 ENB 实时定位有助于经支气管穿刺针吸活检获取肺支气管病变标本。2003 年德国 Schwarz 等[4]通过动物实验首次全面介绍了 ENB，确定实时 ENB 的准确性、实用性和安全性。2006 年 Gildea 等[5]进行一项前瞻性单中心的初步研究，结果证实 ENB 用于肺病灶和纵隔淋巴结病变诊断与传统支气管镜器械相比具有较高的准确率和安全性。ENB 是以电磁定位技术为基础，结合计算机图像处理高分辨螺旋 CT 图像生成的虚拟图像，找到病变与邻近支气管的关系，建立到达病灶的支气管通路，实时引导导管到达病变部位，并可获取组织标本，从而明确病理诊断。ENB 突破了传统支气管镜仅能进入段支气管的技术瓶颈，可伸入到达肺区域 12～14 级支气管，甚至胸膜下，显著提高了支气管镜检查的深入程度，且探头可弯曲，能顺利到达盲区。
越来越多的临床研究证实，通过 ENB 可对肺结节活检，明确病理诊断。2014 年 Gex 等[6]荟萃分析了 15 个临床研究包括 1 033 个肺结节评价 ENB 诊断肺结节的准确率和安全性，发现 ENB 诊断灵敏度为 64.9%，准确率为 73.9%，诊断肺癌的灵敏度为 71.1%，气胸的发生率为 3.1%。迄今为止规模最大的前瞻性多中心 ENB 研究—NAVIGATE 研究[7]共纳入 29 家医院的 1 215 例患者，49.1% 的患者病变直径<20 mm。该研究最大的亮点是有严格的一年随访结果，确保阴性或不确定的结果为真阴性结果。该研究的 ENB 路径规划时间 5 min，而 ENB 操作时间约 25 min，94% 的患者完成了 ENB 导航并成功获取标本，1 个月和 1 年的随访完成率分别为 99% 和 80%，1 年后确认的诊断准确率为 73%。ENB 辅助获取的标本中 44% 为恶性，诊断恶性肿瘤的敏感性、特异性、阳性预测值和阴性预测值分别为 69%、100%、100% 和 56%。
除用于肺结节的诊断以外，ENB 的工作通道兼容常规活检工具、共聚焦显微镜、支气管内环向超声探头、射频消融探针、微波消融探针等，为肺结节提供了经人体自然通道的微创诊断和治疗方案。对于一些外科手术风险高的患者，如合并严重心肺功能问题而不能耐受手术或不愿意手术的患者，可利用 ENB 引导经支气管到达或接近病灶进行近距离放疗、射频消融、微波消融等局部治疗。Harms 等[8]2006 年成功应用 ENB 引导支气管内近距离放疗无法手术的周围型肺癌患者。Santos 等[9]报道 19 例患者进行 ENB 引导下射频消融治疗肺癌，可减少皮肤穿刺和探针调整次数，有效辅助射频消融。Xie 等[10]证实 ENB 引导经支气管射频消融对不能手术的ⅠA 期肺癌或转移瘤患者安全有效。
2 肺部肿瘤微波消融治疗研究现状
微波消融治疗因热效率高、升温速度快、高温热场较均匀、凝固区坏死彻底、消融时间短、消融范围大、受血流灌注影响小等突出优势，在肺部肿瘤消融应用中越来越受重视。其原理是肿瘤组织内的蛋白质分子、水分子等极性分子在微波电磁场的作用下产生极高速振动，造成分子之间的互相碰撞、摩擦，短时间内形成高达 60℃～150℃的高温，利用热产生的生物学效应直接导致病灶组织中的细胞发生不可逆损伤或凝固性坏死[11]。目前其适应证主要包括原发性肺癌和肺部转移瘤，如因心肺功能差不能耐受手术切除或拒绝手术切除的患者、其他局部治疗后复发的单发病灶或孤立转移性病灶等。2008 年 Wolf 等[12]报道 50 例患者在 CT 引导下经皮肺部肿瘤微波消融，发现消融后 1 年、2 年和 3 年存活率分别为 65%、 55% 和 45%；肿瘤 1 年、2 年和 3 年特异性存活率分别为 83%、73% 和 61%，与肿瘤大小及有无肿瘤残留无明显关系。2017 年 Healey 等[13]报道 108 例 CT 引导下经皮肺肿瘤微波消融的长期结果，其中原发性肺癌 75.9%，肿块最大直径（29.6±17.2）mm，消融后 1 年、2 年和 3 年肿瘤复发率分别为 22%、36% 和 44%，1 年、2 年及 35 个月生存率分别为 78%、54% 和 39%，气胸发生率 32.4%。2019 年 Yuan 等[14]发表了一篇纳入 53 项经皮射频消融和微波消融治疗肺部原发和转移肿瘤研究的 Meta 分析，其中微波消融组中位生存时间 24.4 个月，气胸发生率 33.9%，约 11% 的患者需要留置胸腔引流管；胸腔积液发生率为 9.6%，需干预的仅为 0.3%。2018 年 Yang 等[15]报道了微波消融治疗不能耐受或拒绝手术且直径<3 cm 的肺部周围型单发磨玻璃结节患者的结果，中位随访时间 27 个月，51 例患者经微波消融治疗后 3 年无局部复发生存率、肿瘤特异性生存率和总生存率分别为 98%、100% 和 96%，无微波消融相关死亡。上述研究虽多为回顾性研究，均证实微波消融治疗是安全有效的。
3 电磁导航支气管镜微波消融治疗肺结节研究现状
随着 ENB 技术的成熟，匹配 ENB 的经支气管微波消融技术也逐渐成熟。柔软的微波消融针更能适应肺部错综复杂的支气管结构；结合水循环冷却技术，使输出功率达到足以灭活一定范围内的肿瘤细胞，即可局部治疗甚至治愈肺癌。文献[11,14]报道的多为 CT 引导下经皮消融治疗，但该方法气胸、出血等并发症发生率高，部分中心开始探索 ENB 结合消融治疗肺结节。2012 年 Narsule 等[16]报道 Veran 磁导航系统协助下 CT 经皮穿刺热消融治疗肺部肿瘤，可有效缩短消融针达到目标的时间及治疗时间。而经支气管微波消融治疗肺结节的报道则较少。上海胸科医院 2016 年 5 月成功施行国内首例 ENB 精确引导下经支气管微波消融术。英国 Kelvin 等于 2018 年 2 月率先开展 ENB 结合锥体束 CT（cone beam CT，CBCT）引导下的肺部肿瘤微波消融治疗，至今已开展同类手术 30 多例，其中首例患者术后 13 个月随访复查提示病变完全缓解。
4 本中心电磁导航支气管镜微波消融治疗肺结节的初步应用
本中心自 2016 年引进 ENB，目前已常规开展 ENB 病理活检诊断超过 350 例，并积极将 ENB 与微创胸外科融合，探索肺结节新的微创治疗方法，并在 2018 年结合 ENB 支气管镜与 CBCT 进行国内首次肺癌微波消融治疗。
本中心 ENB 引导的经支气管微波消融操作过程如下：（1）将患者术前 CT 数据导入 ENB 系统进行三维支气管树重建、标记病变、规划路径。（2）患者麻醉，术前用 Dyna CT 对患者进行扫描，以便后续对比影像学变化。（3）在 ENB 引导下，将电磁定位导管（鞘管与导丝）引导至目标病变边缘，对准目标病变，再次以 Dyna CT 确认定位导管与目标病变的位置。（4）取出定位导管（导丝），通过延长导管（鞘管）进行病变组织活检，经快速现场评价（rapid on-site evaluation）明确肺癌诊断，准备消融。（5）测量消融针伸入长度，并经延长导管（鞘管）引导至目标病变，再次行 Dyna CT 扫描，确认消融针与目标病变的关系，如位置变化较大，需反复调整导管方向直至消融针位置适宜，使预估的消融范围可完全覆盖目标病变。如无法一次性完全覆盖，需考虑多点消融，以期完全消融。（6）消融，消融功率与时间参考离体动物实验数据，时间一般为 5～10 min。结束后以 Dyna CT 扫描确认，观察是否有气胸等并发症。（7）撤出消融针与导管，手术结束。如有多处病变，则可重复上述（3）～（6）过程。截至目前，已完成的 8 例 ENB 引导下微波消融治疗效果满意，随访未见肿瘤复发。该方法目前仍在临床研究阶段，其有效性、安全性、远期疗效及最佳适应证等仍需更多的临床研究和长期随访确认。
5 总结及展望
ENB 的精准引导和全肺到达是实现肺癌精准治疗的前提，微波消融是肺癌综合治疗的一种手段，两者的结合将是无痕治肺的一种新型疗法，仅通过一次麻醉即可完成肺结节等病灶的“诊断、定位、介入治疗”一体化诊疗。ENB 微波消融治疗技术引领微创化发展趋势，经自然腔道进行局部治疗，可成为心肺功能无法耐受外科手术或拒绝手术等肺癌患者的一种创新而有效的选择，对保留更多肺功能、提高患者生存率和生活质量有重要意义。未来甚至可应用于磨玻璃结节等早期肺癌的治疗，达到与微创手术相媲美的效果，真正实现腔内无痕治疗。
利益冲突：无。
作者贡献：陈求名、胡坚负责论文撰写和修改；安舟、马洪海、程钧、胡坚对文章的知识性内容作批评性审阅。