经支气管冷冻活检在肺泡蛋白沉积症诊断中的应用

《Journal of Bronchology & Interventional Pulmonology》：The Application of Transbronchial Cryo-biopsy in the Diagnosis of Pulmonary Alveolar Proteinosis

　　支气管镜导航肺外周病变规划中简化手动方法与虚拟支气管镜（VB）系统对比研究。通过51例CT影像分析，手动多平面重建（MPR）方法与VB系统路径规划一致性达78.5%，虽耗时更长（1.30分钟 vs 0.45分钟），但成功识别VB漏诊的7处分支及3例VB失败路径。该方法成本低、操作灵活，尤其适用于资源有限场景。

　　在肺部疾病的诊断过程中，准确地通过支气管镜到达肺周病变区域是至关重要的，尤其是对于早期发现肺癌而言。然而，这一过程往往面临诸多挑战，其中路径规划的复杂性是主要障碍之一。传统的路径规划方法通常依赖于计算机断层扫描（CT）图像的解读，而手动路径规划虽然在某些情况下能够提供可靠的结果，但由于学习曲线陡峭和认知负担较重，对于操作者而言存在一定的难度。因此，如何简化这一过程，使其更加高效、易用，成为当前研究的一个重要方向。

本研究旨在评估一种基于多平面重建（MPR）的简化手动路径规划方法与虚拟支气管镜（VB）系统在肺周病变导航中的效果差异。研究对象为51例接受r-EBUS引导支气管镜检查的患者，其CT图像均来自罗昂大学医院，时间为2024年6月至9月。所有CT图像均经过Archimedes软件或其前身LungPoint planner进行处理，用于VB路径规划。与此同时，研究团队采用MPR功能进行手动路径规划，由三位不同经验水平的操作者分别执行。三位操作者中，两位为初级操作者，具有不到两年的导航支气管镜经验；一位为资深操作者，拥有超过十年的相关经验。研究结果显示，手动路径规划方法在与VB系统的路径一致性方面表现良好，达到了78.5%的匹配率（40/51例），且在某些特定情况下表现出独特的优越性。

在路径规划的准确性方面，手动方法能够识别出VB系统未能检测到的额外支气管分叉点，在7例病例中成功弥补了VB系统的不足。此外，在3例VB系统无法生成有效路径的情况下，手动方法仍然能够找到可行的导航路径。这表明，尽管VB系统在图像处理和三维重建方面具有技术优势，但手动方法在某些复杂或特殊情况下仍能发挥重要作用。例如，当CT图像中存在明显的伪影或病变本身结构特殊时，VB系统可能无法准确地构建出完整的支气管树模型，而手动方法则能够通过仔细观察和分析，找到可能的导航路径。

值得注意的是，手动路径规划在时间效率上略逊于VB系统。研究显示，VB系统的平均规划时间为00:45±00:12分钟，而手动方法的平均时间则为01:30±00:44分钟，两者之间存在显著差异（P<0.0001）。然而，这一时间上的差距并不意味着手动方法在实际应用中缺乏价值。相反，考虑到VB系统通常需要额外的图像上传时间，而手动方法可以直接在现有的CT图像基础上进行操作，其整体时间成本可能更具优势。例如，若将VB系统的图像上传时间（平均5至7分钟）纳入计算，其总规划时间将增加至06:45分钟，这显然远高于手动方法所需的时间。因此，从整体效率来看，手动方法可能更适合那些需要快速决策的临床场景。

此外，手动方法在操作过程中展现出更高的灵活性。由于其不依赖于特定的软件平台，只需具备基本的CT图像解读能力以及对支气管树解剖结构的理解，即可在任何具备DICOM图像查看功能的设备上完成路径规划。这种无需额外硬件或软件支持的特点，使其在资源有限的医疗机构中具有更大的应用潜力。同时，这种方法也能够帮助操作者更好地理解支气管树的立体结构，从而在实际支气管镜操作中提高空间感知能力和操作信心。

研究还发现，操作者的经验水平对手动方法的规划时间有一定影响。两位初级操作者平均规划时间分别为01:14±00:31和01:26±00:35，而资深操作者则需要01:49±00:50分钟。这说明，随着操作者经验的积累，手动方法的熟练度会逐渐提高，从而缩短规划时间。然而，初级操作者的表现与资深操作者相比并未出现明显差异，这表明该方法具有一定的可重复性和易学性，可能更适合用于培训新进的支气管镜操作者。

在支气管镜检查中，路径规划的准确性直接影响到诊断的成功率。如果路径规划存在偏差，可能会导致支气管镜无法到达目标病变，从而影响最终的诊断结果。因此，研究团队特别关注了路径规划与实际支气管镜操作之间的匹配度。尽管本研究并未直接进行支气管镜操作验证，但通过CT图像的模拟分析，手动方法在识别关键分叉点和规划可行路径方面表现出色，尤其是在VB系统无法处理的情况下。这种能力对于提高诊断的准确性和全面性具有重要意义。

在技术层面，手动路径规划方法通过MPR功能对CT图像进行分析，从而模拟出支气管镜在肺部内部的移动路径。操作者首先在标准轴位图像上确定病变位置，并找到通往病变的主支气管。随后，通过调整CT图像的平面和方向，获得与支气管镜视角相匹配的图像，从而在每一分叉点做出正确的导航决策。这种方法的核心在于利用人类的视觉判断能力，弥补了软件算法在处理复杂或特殊图像时的不足。

在临床实践中，VB系统虽然能够提供直观的三维导航路径，但其依赖于高质量的CT图像和稳定的软件处理能力。当CT图像中存在伪影或病变结构复杂时，VB系统可能会出现路径识别错误或无法生成有效路径的情况。而手动方法则能够通过更细致的图像分析，识别出这些细节，从而提供更加精准的导航信息。这种能力在实际操作中尤为重要，因为支气管镜的路径选择直接影响到病变的取样成功率和整个操作的安全性。

从成本角度来看，手动方法的优势更加明显。VB系统通常需要较高的软件许可费用，而手动方法仅依赖于现有的CT图像和基本的图像解读技能，无需额外投入。这种低成本、高可及性的特点，使得手动方法在资源有限的医疗机构中具有更大的应用前景。特别是在一些缺乏先进导航设备的地区，手动方法可以作为一种有效的替代方案，帮助医生完成路径规划任务。

此外，本研究还指出，手动方法在面对支气管结构的个体差异时具有更强的适应能力。肺部支气管的解剖结构因人而异，且可能存在某些变异或异常，这些因素可能会影响VB系统的路径生成能力。而手动方法则能够通过调整CT图像的视角和方向，灵活应对这些变化，从而提供更加个性化的导航方案。这种灵活性不仅有助于提高导航的成功率，还能够减少因路径规划失误导致的重复操作和时间浪费。

在操作者培训方面，手动方法提供了一种基础性的学习路径。通过系统地学习支气管树的解剖结构和图像分析技巧，新进的操作者可以逐步掌握路径规划的核心技能。这不仅有助于提高他们的操作水平，还能够增强他们在面对复杂情况时的应变能力。相比之下，VB系统虽然能够提供快速的三维导航路径，但其操作流程较为复杂，对操作者的计算机操作能力和软件使用技巧提出了更高的要求。

尽管手动方法在某些方面展现出优势，但其仍然存在一定的局限性。首先，该方法主要依赖于操作者的经验和判断能力，因此对于缺乏训练的医生而言，可能存在一定的误差风险。其次，手动方法在处理大量CT图像时，可能会因为操作者的注意力分散而影响规划的准确性。此外，由于手动方法需要更多的观察和分析时间，因此在时间紧迫的临床环境中，可能不如VB系统那样高效。

然而，这些局限性并不意味着手动方法没有应用价值。相反，它提供了一种更加灵活、可及且经济的路径规划方式，尤其适用于那些没有先进导航设备的医疗机构。同时，手动方法也能够作为VB系统的一种补充手段，在VB系统出现故障或无法处理某些特殊病例时，提供可靠的替代方案。此外，随着人工智能技术的发展，未来可以将手动方法与AI结合，实现更加智能化的路径规划，从而进一步提高其准确性和效率。

总体而言，本研究的发现表明，基于MPR的简化手动路径规划方法在肺周病变导航中具有良好的应用前景。尽管其在时间效率上略逊于VB系统，但其在识别额外分叉点、应对图像伪影和支气管结构变异方面的独特优势，使其在某些情况下更具价值。同时，其低成本和高可及性也使其成为资源有限医疗机构的重要工具。未来的研究可以进一步探索该方法在不同临床环境中的适用性，并结合人工智能技术，提升其在实际操作中的表现。此外，通过扩大样本量和多中心研究，可以更全面地评估该方法的普遍适用性和临床价值。