Navigation électromagnétique Localisation des nodules transthoraciques pour la chirurgie thoracique mini-invasive

Résumé

Présenté ici est un protocole pour la localisation des nodules pulmonaires en utilisant le marquage de colorant via un accès à l’aiguille transthoracique à navigation électromagnétique. La technique décrite ici peut être accomplie dans la période périopératoire pour optimiser la localisation des nodules et pour une résection réussie lors de la chirurgie thoracique mini-invasive.

Résumé

L’utilisation accrue de la tomodensitométrie thoracique (TDM) a entraîné une détection accrue des nodules pulmonaires nécessitant une évaluation diagnostique et / ou une excision. Beaucoup de ces nodules sont identifiés et excisés par chirurgie thoracique mini-invasive; cependant, les nodules sous-tricimétriques et sous-solides sont souvent difficiles à identifier par voie peropératoire. Cela peut être atténué par l’utilisation de la localisation électromagnétique des aiguilles transthoraciques. Ce protocole délimite le processus étape par étape de localisation électromagnétique de la période préopératoire à la période postopératoire et est une adaptation de la biopsie percutanée guidée électromagnétiquement précédemment décrite par Arias et al. Les étapes préopératoires comprennent l’obtention d’une tomodensitométrie le jour même suivie de la génération d’une carte virtuelle tridimensionnelle du poumon. À partir de cette carte, la ou les lésions cibles et un site d’entrée sont choisis. Dans la salle d’opération, la reconstruction virtuelle du poumon est ensuite calibrée avec le patient et la plate-forme de navigation électromagnétique. Le patient est ensuite sous sédation, intubé et placé en position de décubitus latéral. À l’aide d’une technique stérile et d’une visualisation à partir de plusieurs vues, l’aiguille est insérée dans la paroi thoracique au site d’entrée de la peau préchosée et conduite jusqu’à la lésion cible. Le colorant est ensuite injecté dans la lésion et, ensuite, en continu pendant le retrait de l’aiguille, créant un tractus pour la visualisation peropératoire. Cette méthode présente de nombreux avantages potentiels par rapport à la localisation guidée par tomodensitométrie, notamment une diminution de l’exposition aux rayonnements et une diminution du temps entre l’injection de colorant et la chirurgie. La diffusion du colorant à partir de la voie se produit au fil du temps, limitant ainsi l’identification peropératoire des nodules. En diminuant le temps jusqu’à la chirurgie, il y a une diminution du temps d’attente pour le patient et moins de temps pour la diffusion du colorant, ce qui entraîne une amélioration de la localisation des nodules. Par rapport à la bronchoscopie électromagnétique, l’architecture des voies respiratoires n’est plus une limitation car le nodule cible est accessible via une approche transparenchymateuse. Les détails de cette procédure sont décrits étape par étape.

Introduction

Avec l’utilisation croissante de tomodensitogrammes de la poitrine à des fins de diagnostic et de ^dépistage1, il y a une détection accrue des nodules pulmonaires sous-chronométrés nécessitant une évaluation ^{diagnostique2}. La biopsie percutanée et/ou transbronchique a été utilisée avec succès pour échantillonner des nodules indéterminés et à haut risque. Ces lésions constituent souvent des cibles difficiles en raison de leur emplacement parenchymateux distal et de leur petite ^taille3. Lorsque cela est indiqué, une excision chirurgicale de ces lésions doit être effectuée, à l’aide d’une résection épargnant les poumons par chirurgie thoracique mini-invasive (MITS), telle que la chirurgie thoracique assistée par vidéo ou par robot (VATS/RATS)⁴. Même avec les progrès de la technique chirurgicale, il reste des défis peropératoires à la résection, malgré la visualisation directe du parenchyme pulmonaire pendant le MITS. Ces défis sont principalement liés aux difficultés de localisation des nodules, en particulier avec les nodules de verre broyés / semi-solides, les lésions sous-chronométriques et celles situées à plus de 2 cm de la plèvre viscérale5,6. Ces défis sont exacerbés pendant le MITS en raison d’une perte de rétroaction tactile pendant la procédure et peuvent conduire à des méthodes chirurgicales plus invasives, y compris la lobectomie diagnostique et / ou la thoracotomie ^ouverte5. Bon nombre de ces problèmes liés à la localisation peropératoire des nodules peuvent être atténués par l’utilisation de méthodes de localisation des nodules auxiliaires via la navigation électromagnétique (EMN) et / ou la localisation guidée par tomodensitométrie (CTGL). Ce protocole mettra d’abord en évidence les avantages de l’utilisation de la localisation électromagnétique des nodules transthoraciques (EMTTNL). Deuxièmement, il délimitera étape par étape comment reproduire le processus avant LE MITS.

La navigation électromagnétique aide à cibler les lésions pulmonaires périphériques en superposant la technologie des capteurs avec des images radiographiques. EMN consiste d’abord à utiliser les logiciels disponibles pour convertir les images CT des voies respiratoires et du parenchyme en une feuille de route virtuelle. La poitrine du patient est alors entourée d’un champ électromagnétique (EM) dans lequel l’emplacement exact d’un guide sensoriel est détecté. Lorsqu’un instrument guide (p. ex., aiguille de navigation magnétique [MN]) est placé dans le champ EM du patient (arbre endobronchique ou surface de la peau), l’emplacement est superposé à la feuille de route virtuelle, ce qui permet de naviguer vers la lésion cible identifiée sur le logiciel. La NME peut être réalisée par approche à l’aiguille transthoracique ou par bronchoscopie. La bronchoscopie NME a déjà été décrite pour une utilisation à la fois dans la biopsie et la localisation de la fiduciale / ^{colorant7,8,9,10,11}. Un certain nombre d’autres techniques de localisation ont été développées avec des taux de réussite variables, y compris le placement fiducial guidé par tomodensitométrie, l’injection guidée par tomodensitométrie de colorant ou de radiotraceur, la localisation ultra-échographique peropératoire et la bronchoscopie ^REM12. Une plate-forme EMN récemment introduite a intégré une approche transthoracique guidée électromagnétique dans son flux de travail. À l’aide de la feuille de route CT, le système permet à l’utilisateur de définir un point d’entrée sur la surface de la paroi thoracique à travers lequel il passera un guide d’aiguille détecté emN suivi par une pointe dans le parenchyme pulmonaire et la lésion en question. Grâce à ce guide d’aiguille, des biopsies et/ou une localisation de nodules peuvent ensuite être ^effectuées7.

Avant la localisation des nodules pour les MITS dans le REM, le CTGL à l’aide d’un marquage de colorant ou d’un placement fiducial (p. ex. microbobines, lipoïdales, fils à crochet) était la principale méthode utilisée. Une méta-analyse récente de 46 études sur la localisation fiduciaire a montré des taux de réussite élevés parmi les trois fiduciaires; toutefois, le pneumothorax, l’hémorragie pulmonaire et le délogement des marqueurs fiducaux sont demeurés des complications ^{importantes13}. Une injection de traceur guidée par tomodensitométrie avec du bleu de méthylène a connu des taux de réussite similaires, mais avec moins de complications par rapport à la mise en place fiduciale à fil à ^crochet14. L’une des principales limites de l’utilisation d’un colorant pour la localisation des nodules pulmonaires a été la diffusion au fil du ^temps15. Les patients subissant un CTGL avec marquage de colorant ont la localisation effectuée dans la salle de radiologie, suivie d’un transport vers la salle d’opération, pendant lequel la diffusion du colorant peut se produire, ce qui rend cette technique moins attrayante. Certains centres ont atténué ce laps de temps avec l’utilisation de salles d’opération hybrides avec des CT robotisés ^{à arceau16,17}; cependant, l’exposition aux rayonnements peut être plus élevée avec les images répétées et l’utilisation de fluorosocope15. L’utilisation de la bronchoscopie NME permet la localisation périopératoire des nodules. Ceci, cependant, a été en proie à des temps de bronchoscopie prolongés et à une incapacité à naviguer vers ces lésions sans accès aux voies respiratoires. L’EMTTNL permet une localisation rapide des nodules percutanés suivie de MITS à un endroit (c.-à-d. la salle d’opération), ce qui réduit le temps entre la localisation et la ^chirurgie18. En plus de la bronchoscopie DU REM, Arias et al. décrit à l’aide du NME pour la biopsie percutanée7. Une adaptation de cette procédure pour la localisation des nodules est décrite ci-dessous.

Un homme de 79 ans ayant des antécédents de tabagisme et de cancer de la vessie âgé de 40 ans s’est avéré avoir un nouveau nodule pulmonaire avide de fluorodésoxyglucose TEP de taille 1,0 cm x 1,1 cm dans le lobe inférieur gauche par imagerie de surveillance (Figure 1). Compte tenu de la taille et de la position de la lésion, la résection en coin a été considérée comme difficile et la réserve pulmonaire du patient en faisait un candidat loin d’être idéal pour la lobectomie diagnostique. Il a été décidé qu’il subirait un EMTTNL pour aider à la résection MITS du nodule pulmonaire.

Protocole

La procédure est effectuée conformément aux attentes en matière de normes de soins et suit les directives du comité d’éthique de la recherche humaine de l’Université de Caroline du Nord à Chapel Hill.

1. Préparation préopératoire

1. Examiner l’imagerie antérieure par tomodensitométrie thoracique (TDM) pour s’assurer que le patient subissant une localisation de nodules a un nodule pulmonaire périphérique adapté à la chirurgie thoracique mini-invasive (MITS).
2. Le jour ou un jour avant l’intervention, effectuez une tomodensitométrie thoracique sans contraste avec le patient en position de décubitus latéral avec le poumon ipsilatéral au nodule positionné vers le haut pour imiter la position pendant l’injection de colorant. Obtenez des images expiratoires et inspiratoires pour tenir compte du mouvement des nodules.
   REMARQUE: Le CT doit être formaté selon les spécifications du système ^EMTTNL7.
3. Utilisez le logiciel de planification du système de navigation pour segmenter numériquement la lésion cible.
4. Si la lésion cible est de nature radiographiquement « pure » de verre broyé, le logiciel de segmentation peut ne pas identifier correctement la lésion. Dans ce cas, placez une cible virtuelle au centre de la lésion cible.
5. Une fois que la lésion cible a été marquée avec succès, utilisez le logiciel de planification pour délimiter le site percutané pour l’entrée de l’aiguille. Le site d’entrée percutané doit être situé entre deux côtes, en prenant soin d’éviter le faisceau neurovasculaire intercostal sur la bordure inférieure de la côte, et représenter la piste la plus courte de l’entrée de la peau à l’acquisition du nodule.

2. Préparation périopératoire et enregistrement

1. Transférer le patient à la salle d’opération et demander au personnel approprié d’induire une anesthésie générale avec paralysie.
   REMARQUE: L’anesthésie générale ne doit être administrée que par du personnel certifié et le dosage des médicaments est à la discrétion du fournisseur d’anesthésie.
2. Une fois que l’anesthésie et la paralysie ont été réalisées (comme le confirment la perte de tonus musculaire et l’arrêt du mouvement spontané de la paroi thoracique), établissez une voie respiratoire insérée par voie orale à l’aide d’un tube endotrachéal à double lumière (DL-ETT) par opposition à un tube endotrachéal traditionnel à une seule lumière.
   REMARQUE: Ceci est placé par les fournisseurs d’anesthésie, et toute taille requise en fonction des spécifications du patient est acceptable. Cela permettra un positionnement procédural, une ventilation mono-pulmonaire pour la résection chirurgicale et l’enregistrement du système EMN.
3. Effectuer un examen de bronchoscopie en lumière blanche (WLB) de l’arbre trachéobronchique au niveau segmentaire, en évaluant la maladie endobronchique occulte.
4. Après avoir effectué un examen WLB des voies respiratoires, positionnez le patient en position de décubitus latéral, en reflétant le plus fidèlement possible le positionnement du patient pendant la tomodensitométrie. Fixez trois coussinets de point de référence électroniques à la poitrine du patient, en les plaçant sur la paroi thoracique ipsilatérale jusqu’au nodule et hors du chemin du point d’entrée choisi (Figure 2).
   1. Par exemple, si le point d’entrée choisi est le thorax antérieur gauche, placez les coussinets sur la poitrine gauche, à au moins 5 cm du point d’entrée. Ensuite, branchez les tampons dans le système EMN.
5. Effectuez l’enregistrement du système pour le patient avec l’étalonnage du système en positionnant d’abord le générateur de champ EMN sur les coussinets de référence. Affinez la position à l’aide des invites fournies par le système EMN. Une fois le générateur de champ en place, à l’aide de la plate-forme EMTTNL, prenez un « instantané » virtuel des pads de référence.
6. Après l’instantané, insérez le cathéter de portée jetable exclusif suivi emN (DSC, 3,2 mm de diamètre extérieur, canal de travail 2.0) dans chaque lumen du DL-ETT afin de générer un nuage de points de données délimitant l’étendue des voies respiratoires principales (Figure 3). Alignez le cathéter sur la carène principale, puis retirez lentement dans la trachée jusqu’à ce que le système l’incite à s’arrêter (coche verte). Ensuite, enfoncez le DSC dans le poumon droit - en particulier, le lob inférieur droit - jusqu’à ce que vous soyez invité à s’arrêter (coche verte).
7. Une fois la collecte du point de données arrêtée, retirez le DSC de la lumière pulmonaire droite du DL-ETT et insérez-le dans la lumière pulmonaire gauche du tube. Enfoncez le DSC dans la bronche du tronc principal gauche de 2 à 3 cm proximal à sa bifurcation dans les lobes supérieur et inférieur gauche. Reprenez la collecte de données à ce stade et enfoncez le DSC dans le lobe inférieur gauche jusqu’à ce qu’il soit invité à s’arrêter (coche verte). Une fois le nuage de points de données complet collecté, passez à EMTTNL.

3. Procédure

1. Alignez une aiguille percutanée suivie sur le site d’entrée de la peau de la paroi thoracique à l’aide de la plate-forme EMN pour le guidage. Marquez la peau au point d’entrée de la cavité thoracique, en veillant à ce que le point d’entrée soit juste supérieur à la côte et en évitant toute structure vasculaire ou osseuse connue (p. ex., clavicule, vaisseaux sous-claviers).
2. Nettoyez et préparez la peau avec une solution de chlorhexidine à 2% pendant un minimum de 15 s et laissez-la sécher pendant au moins 30 s. Drapez le champ en utilisant une technique stérile.
3. Une fois qu’un champ stérile a été créé, enfilez des gants stériles et une blouse stérile et injectez 1 à 2 mL de lidocaïne à 1% par voie sous-cutanée au point d’entrée pour l’anesthésie locale. Utilisez un scalpel chirurgical à lame #10 pour faire une incision cutanée superficielle (5 mm) au site d’entrée à travers l’épiderme.
4. Placez l’aiguille électromagnétique stérile 19-G sur le point d’entrée marqué. À l’aide des vues transversales et coronales sur l’écran du système électromagnétique, ajustez l’angle d’entrée de manière à ce qu’il s’aligne avec le centre de la lésion cible (Figure 4).
   REMARQUE: Les marques de réticule doivent se chevaucher dans au moins deux plans différents.
5. Une fois l’angle d’entrée confirmé, stabiliser l’aiguille suivie par le NME contre la paroi thoracique et avancer fermement à travers la paroi thoracique, pendant que l’équipe d’anesthésie maintient le patient à l’expiration. La pression expiratoire finale positive (PEEP) est maintenue à 5 cm d’eau.
6. Une fois que vous avez atteint le côté distal (de la paroi thoracique) de la lésion cible, retirez le stylet suivi sans déplacer l’aiguille et couvrez le moyeu de l’aiguille avec un doigt. Faites preuve d’une extrême prudence afin de ne pas déloger l’aiguille. Si, à tout moment au cours des étapes suivantes, il y a des préoccupations concernant le mouvement de l’aiguille, réinsérez le stylet suivi pour confirmer le placement de l’aiguille.
7. À l’aiguille, branchez une seringue contenant soit 2 à 3 mL de bleu de méthylène non dilué, soit 2 à 3 mL d’un mélange 1:1 de bleu de méthylène et du sang du patient.
   REMARQUE: Le sang du patient doit être prélevé juste avant de le mélanger pour minimiser la coagulation et peut être prélevé avec une intraveineuse périphérique ou à partir d’une ponction veineuse à l’aiguille fraîche. Le mélange est recommandé car il épaissit la solution et limite la diffusion du colorant et / ou les « éclaboussures » de colorant dans l’espace pleural pendant la rétraction de l’aiguille.
8. Injecter 0,5 mL du colorant ou du mélange colorant:sang dans la lésion cible. Déposez progressivement et continuellement 0,5 mL de plus du colorant ou du mélange colorant:sang tout en retirant lentement l’aiguille pour créer une piste.

4. Procédure de post-traitement

1. Après EMTTNL (Figure 3), effectuer un MITS en utilisant le marquage du colorant pour localiser et réséquer le nodule pulmonaire19,20,21,22,23.
   REMARQUE: Les soins post-opératoires seront à la discrétion du chirurgien thoracique car ce protocole n’a pas d’exigences postopératoires spécifiques.

Résultats

Le patient a été préparé selon le protocole mentionné ci-dessus. Par la suite, EMTTNL a été réalisé avec une injection d’un total de 1 mL d’un mélange de sang de 1:1 bleu de méthylène: patient. Après le retrait de l’aiguille, le patient a été préparé et drapé pour le MITS. La chirurgie thoracique assistée par robot a été réalisée en utilisant la technique à quatre bras avec un système chirurgical robotique utilisant cinq ports au total. Quatre ports sont pla...

Discussion

La localisation périopératoire des nodules transthoraciques sous la direction du REM est une nouvelle application d’une plate-forme EMN récemment introduite. Les étapes critiques dans la performance de l’EMTTNL sont un enregistrement correct du nuage de points de l’appareil et une attention au site d’insertion percutané et à l’angulation de l’aiguille. La visualisation et le maintien de l’angle d’entrée sur plusieurs plans de la tomodensitométrie (HUD, oblique 90 et oblique) sont essentiels au suc...

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
Computed Tomography Scanner			64 - detector (or greater) CT scanner
SPiN Thoracic Navigation System	Veran Medical Tecnologies	SYS 4000
SPiN Planning Laptop Workstation	Veran Medical Tecnologies	SYS-0185
SPiN View Console	Veran Medical Tecnologies	SYS-1500
Always-On Tip Tracked Steerable Catheter	Veran Medical Tecnologies	INS-0322	3.2 mm OD, 2.0 mm WC
View Optical Probe	Veran Medical Tecnologies	INS-5500
vPAD2 Cable	Veran Medical Techologies	INS-0048
vPAD2 Patient Tracker	Veran Medical Techologies	INS-0050
SPiNPerc Biopsy Needle Guide Kit	Veran Medical Techologies	INS-5600	Includes INS 5029 (Box of 5)
ChloraPrep applicator	Beckton Dickinson	260815	26 mL applicator (orange)
Provay/Methylene Blue	Cenexi/American Regent	0517-0374-05	50 mg/10 mL
Sterile gloves	Cardinal Health	2D72PLXXX
Blue X-Ray O.R. Towels	MedLine	MDT2168204XR
Scope Catheter	DSC		3.2 mm outer diameter, working channel 2.0