应对肺不张:利用跨肺压技术提升机器人支气管镜检查效果——一项单中心前瞻性研究

《Journal of Bronchology & Interventional Pulmonology》:Navigating Atelectasis: Utilizing Transpulmonary Pressure to Enhance Robotic Bronchoscopy: A Single-Center, Prospective Study

【字体: 时间:2025年09月29日 来源:Journal of Bronchology & Interventional Pulmonology 3.2

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  机器人导航支气管镜(RNB)中肺不张影响诊断,本研究通过食管内压(Pes)测量计算跨肺压(Ptp),发现负Ptp组rEBUS信号偏心或缺失比例更高,提示Ptp与肺泡扩张状态相关,为优化机械通气策略提供依据。

  机器人导航支气管镜(Robotic Navigation Bronchoscopy, RNB)作为一种先进的诊断工具,已被广泛应用于识别肺部外围病变,尤其是那些难以通过传统支气管镜技术触及的区域。RNB通过高精度的机械臂和实时图像引导,显著提高了诊断的准确性和安全性。然而,尽管技术进步,RNB过程中仍面临一些挑战,其中肺不张(atelectasis)是一个主要的障碍。肺不张是指肺泡塌陷,通常发生在全身麻醉(General Anesthesia, GA)期间,这不仅会影响肺部的通气和血流分布,还可能干扰支气管镜的导航路径,导致目标病变难以识别,从而降低诊断的成功率。

在临床实践中,肺不张常常与麻醉诱导后的肺部塌陷有关,其发生率与患者体重指数(Body Mass Index, BMI)和麻醉时间密切相关。Sagar等的研究指出,BMI较高和麻醉时间较长的患者更容易出现肺不张,这可能是由于胸腔内压力变化以及肺泡表面张力增加所致。肺不张还可能掩盖外围肺部病变(Peripheral Lung Lesion, PLL),特别是在重力依赖区域,如肺的下叶。这种现象被称为CT-体位偏差(CT-body divergence),即术前CT引导的导航计划与实际肺部病变位置之间的不匹配,导致支气管镜导航困难,进一步影响诊断的准确性。

为了应对肺不张带来的挑战,一些研究提出通过提高正压呼气末压力(Positive End-Expiratory Pressure, PEEP)来改善肺泡的扩张状态。PEEP是一种在机械通气过程中维持肺泡开放的策略,其作用在于防止肺泡在呼气末闭合,从而减少肺不张的发生。研究表明,较高的PEEP水平可以有效降低肺不张的程度,尤其是在肺的下叶区域。然而,PEEP的调整在临床中仍存在一定的难度,尤其是在需要实时监测和个体化调整的情况下。因此,如何在RNB过程中更准确地评估PEEP的效果,成为提升诊断成功率的关键问题。

近年来,跨肺压(Transpulmonary Pressure, Ptp)评估作为一种优化PEEP管理的手段,在重症监护领域得到了越来越多的关注。Ptp是指肺泡内压与胸腔内压之间的差值,通常通过测量气道压力和食管压(Esophageal Pressure, Pes)来计算。这种方法已被证明在优化PEEP设置方面具有一定的价值,尤其是在急性呼吸窘迫综合征(Acute Respiratory Distress Syndrome, ARDS)患者的管理中。然而,Ptp在RNB中的应用尚未被广泛探索,这可能是由于其测量过程较为复杂,以及在支气管镜操作期间对患者生理状态的实时评估需求较高。

本研究旨在评估在RNB过程中测量Ptp的可行性与安全性,并探讨Ptp与rEBUS信号质量之间的关系。研究采用了一种前瞻性设计,纳入了21例接受RNB的患者,所有患者均在全身麻醉下进行手术,包括使用食管气囊导管(Esophageal Balloon Catheter, EBC)测量Pes,并据此计算Ptp。研究中采用的设备包括Intuitive ION形状感知机器人支气管镜平台和Olympus品牌的rEBUS系统。所有患者均接受标准的麻醉管理,包括全静脉麻醉、肌肉松弛和被动呼吸模式下的通气支持。通气参数如潮气量(Tidal Volume, Vt)、呼吸频率(Respiratory Rate, RR)和PEEP均按照标准流程设置,PEEP统一设定为10 cmH?O。

在实验过程中,食管气囊导管被放置在患者的食管中,以测量Pes作为胸腔内压的替代指标。通过将Pes与总PEEP进行比较,可以计算出Ptp的值。研究发现,在RNB过程中,Ptp的平均值为0.36±1.2 cmH?O,其中8例患者的Ptp为负值,这表明在这些患者中,胸腔内压高于气道压力,可能导致肺泡部分塌陷。值得注意的是,这些患者的rEBUS信号中,有75%的信号为偏心型或完全缺失,而Ptp为正值的患者中,仅有45%的信号出现类似情况。这一发现提示,Ptp的负值可能与rEBUS信号质量下降存在一定的关联。

此外,研究还记录了患者的各项基本特征,包括性别、年龄、BMI、理想体重(Ideal Body Weight, IBW)以及通气参数。结果显示,21例患者中,男性占52.4%,平均年龄为68.6岁,BMI为27.2±4.1 kg/m2。所有患者均接受了RNB和rEBUS评估,其中18例为恶性病变,3例为非恶性病变。平均结节大小为26.8±9.3 mm,且81%的病例中观察到了支气管征(bronchus sign)。结节的分布涉及右上叶(RUL)、右中叶(RML)、右下叶(RLL)、左上叶(LUL)、舌叶(Lingula)和左下叶(LLL)等多个肺叶区域。这些数据表明,RNB技术在多种肺部病变的识别中具有广泛的应用前景。

在导航过程中,rEBUS信号的获取是评估肺部病变的重要手段。通过rEBUS,医生可以在支气管镜到达目标病变区域时,实时观察肺部组织的结构和病变特征。然而,当肺部出现不张时,rEBUS信号可能变得模糊或不完整,这给诊断带来了额外的挑战。因此,研究者们希望通过Ptp的测量,能够更准确地评估肺泡的扩张状态,并据此调整PEEP水平,以改善rEBUS信号的质量和诊断的准确性。

研究还发现,虽然Ptp的测量在RNB过程中是可行的,但其准确性依赖于食管气囊导管的正确放置和校准。如果导管放置不当,或者气囊的充气和放气操作不规范,可能会影响Pes的测量,从而导致Ptp计算的偏差。因此,在实际操作中,必须严格按照制造商的指导进行校准,并确保导管在食管中的正确位置。同时,研究者们注意到,虽然使用食管气囊导管可能会增加手术时间,但其增加的时间仅为1至2分钟,因此对整体手术流程的影响较小。此外,研究中未发现与食管气囊导管放置相关的并发症,这进一步证明了该方法的安全性。

在讨论部分,研究者指出,Ptp的测量不仅有助于优化PEEP的设置,还可能为个体化通气策略提供新的思路。例如,根据患者的BMI和病变位置,调整PEEP和潮气量(Vt)的水平,可以有效预防肺不张的发生,提高rEBUS信号的质量。此外,Ptp的负值可能提示患者存在较高的胸腔内压,这可能与肺泡塌陷有关,进而影响rEBUS信号的获取。因此,在RNB过程中,结合Ptp的评估,可能有助于更精准地判断患者的肺部状态,并据此调整支气管镜的导航路径。

然而,研究也存在一些局限性。首先,样本量较小,仅包括21例患者,这可能影响结果的普遍适用性。其次,食管气囊导管的放置和校准需要一定的技术熟练度,且存在学习曲线,这可能影响Pes测量的准确性。为了解决这一问题,研究团队在前3例患者中邀请了设备厂商的代表进行指导,以确保操作的规范性。此外,研究未采用盲法设计,这意味着rEBUS信号的评估和Pes的测量均由同一医生完成,可能存在主观偏差。最后,不同机构可能使用不同的机器人支气管镜平台和通气策略,因此本研究的结果可能难以直接推广到其他医疗机构。

综上所述,本研究首次探讨了在RNB过程中测量Ptp的可行性,并发现Ptp的负值可能与rEBUS信号质量下降存在一定的关联。这一发现为优化RNB过程中的通气管理提供了新的思路,同时也为提高诊断的准确性和安全性提供了理论依据。然而,由于研究样本量有限,以及操作技术的复杂性,未来仍需进一步的研究来验证这一结论,并探索Ptp在RNB中的更广泛应用。此外,开展多中心研究,结合不同机构的临床经验和设备条件,将有助于推动这一技术的标准化和推广,从而提升RNB在临床中的应用价值。
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