原标题：科普｜呼吸介入新武器----机器人辅助气管镜面面观
最近第二届国际机器人辅助气管镜以及经气道消融技术会议上（2nd International Congress on Robotic Assisted Bronchoscopy& Transbronchial Ablation Update）在意大利布雷西亚召开的，与会的各国专家共同交流了几项机器人气管镜相关的操作平台（Monach平台、Ion平台 、Galaxy平台）正在进行中的临床试验结果和展望；探讨了机器人辅助气管镜联合锥形束CT的技术应用前景；最后介绍了一种经气道的新型的电脉冲消融技术的应用优势。
1. 机器人辅助气管镜是什么？
机器人辅助气管镜技术是近年在呼吸内科领域快速发展的创新技术。它结合了机器人系统和传统支气管镜的优点，为肺部疾病的诊断和治疗提供了更高的精准度和灵活性。目前，市场上几种领先的机器人辅助气管镜平台包括Monarch™、Ion™和Galaxy™。每个平台都有其独特的技术优势和应用前景。Monarch™ 平台特点是通过一个操控台操作，医生可以通过操纵杆和脚踏板来控制插管机器人。这种设计使医生能够在患者体外操控机器人，达到更高的精确性和稳定性。该平台整合了实时影像和导航技术，可以通过CT图像进行路径规划，并在手术过程中实时调整路径，确保精准定位。广泛用于肺结节的活检和治疗，尤其适用于难以到达的外周肺部病灶。Ion™ 平台特点是具有灵活的导管系统，可以在复杂的支气管树中自由移动，达到难以触及的病变部位。它采用了高分辨率的3D成像和实时导航技术，使医生能够在操作过程中看到高清图像，提高诊断和治疗的准确性。临床上特别适合用于小型和深部的肺结节活检，减少了误诊和漏诊的风险。Galaxy™ 平台特点是集成了TiLT（Tool-in-lesion Technology）技术，可以实时跟踪和确认工具的位置。该平台具有集成的TOMO技术，能够提供更准确的定位和导航，确保操作的安全性和有效性。目前正进行临床试验，评估其在周围肺部病灶探查和活检中的可行性。
在此次会议上交流了一项刚结束的临床实验“TARGET”，这项研究在多达 30 个研究点招募多达 1200 名患者，使用 Monarch™ 平台对病患的肺肿瘤进行活检，结果显示这项技术比传统活检技术更具有准确性、安全性。此外，一项应用Galaxy™ 平台的临床试验正在招募中，在这项研究中，研究人员将评估使用内置实时导航系统 TiLT 技术的 Galaxy 系统对周围肺部病灶进行探查和活检的可行性，以论证该技术的独特性和安全性。会议上还介绍了一项还未开始招募的临床试验，这项试验是以前瞻性、多中心、单臂临床研究方法评估经Ion™ 腔内系统在支气管镜下肺结节组织取样的临床实用性和性能。
这些机器人操作平台好比是人的手眼延申，在呼吸道狭窄的管腔内自由进出，准确到达预定地点，我们相信经过临床试验的证实，这些操作平台将会在不久的将来，在机器人气管镜领域大放光彩。
2. 机器人气管镜平台可以结合哪些“装备”？
在这些平台上面，可以联合使用很多先进技术，让医生们拥有更加丰富的的诊疗技术手段。
装备一：磁导航技术。
磁导航系统通常由两个主要组件组成：气管镜本身和外部磁场发生器。外部磁场发生器通常是一个可调节的电磁铁，通过控制电流，可以产生具有特定方向和强度的磁场。这个磁场的大小和方向可以根据需要进行调整，以确保气管镜在体内的导航精度和准确性。当气管镜进入患者的气道时，磁感应器会受到外部磁场的影响，并产生相应的信号。这个信号可以被系统捕获和处理，从而确定气管镜在患者体内的位置和方向。一旦系统获得了气管镜的位置和方向信息，它就可以通过调节外部磁场的强度和方向来实现对气管镜的引导和控制。通过改变外部磁场的特性，系统可以使气管镜沿着特定路径移动，到达需要检查或治疗的目标部位。这种磁场引导和控制的过程通常是实时的，可以根据情况进行调整。为了进一步提高气管镜磁导航的精确性和安全性，系统通常会配备实时影像反馈功能，医生可以通过监视屏幕上显示的气管镜位置和方向来实时跟踪检查或治疗的进展。这种反馈可以帮助医生更好地控制气管镜的移动，确保它准确地到达目标部位，同时最大限度地减少对患者的不适和风险。
装备二：肺结节消融技术
该技术通过直接破坏病变组织，实现对病变的局部控制和治愈。以下是四种常见的肺结节消融技术：1）微波消融：微波消融利用微波能量在病变组织内产生热效应，导致蛋白质变性和细胞坏死。其特点是加热速度快、穿透深度大，适用于较大和较深的肺结节。微波天线通过支气管镜或经皮穿刺到达肺结节部位，释放微波能量，使病变组织温度迅速升高至60-100°C，导致组织凝固坏死。优点是操作时间短，热效应强，能够较好地控制病变区域的大小和形状。适用于单发或多发肺结节，尤其是直径小于5厘米的病变。2）射频消融：射频消融通过高频电流产生热效应，使病变组织发生热凝固坏死。其原理类似于微波消融，但使用的是射频能量。原理：通过插入消融针到达病变部位，利用射频电流使局部温度升高至60-100°C，导致组织坏死。技术成熟，设备简单，适用于不同大小和部位的病变。常用于无法手术切除的肺癌、转移性肺肿瘤等。3） 冷冻消融：冷冻消融利用低温破坏病变组织，通过反复冷冻和解冻过程，导致细胞坏死。原理：使用氩气或液氮作为冷冻剂，通过冷冻探头将病变组织温度降至-40至-60°C，使细胞内外液体结冰，导致细胞膜破裂和组织坏死。优点：适用于对热敏感的病变组织，不易产生热损伤，适用于近大血管或气管的病变。用于早期肺癌、转移性肺肿瘤以及其他无法手术切除的肺部病变。4）电脉冲消融：电脉冲消融是一种新型的非热消融技术，通过高强度电脉冲导致细胞膜永久性电穿孔和细胞死亡。原理：通过支气管镜或经皮穿刺插入电极，释放高强度的电脉冲，导致细胞膜上的纳米孔形成，破坏细胞结构，诱导细胞凋亡。优点是不产生热效应，避免了热损伤，适用于靠近重要结构的病变。主要用于难以手术切除或其他消融方法难以应用的肺部病变。
装备三：锥形束CT影像技术
目前与气管镜导航的相关的操作平台有Lungvision 平台、Archimedes 平台 以及llumisite 平台，这些导航技术应用基础数据是常规CT二维扇形束数据，这需要经过反复扫描从而才能获得三维图像。而锥形束CT则是圆锥形扫描，一次形成三维图像，能为机器人气管镜操作平台在诊疗过程中实时提供准确图形信息，减少因图像导航误差导致的失误操作，减少病患痛苦。一项与锥形束CT相关临床试验正在招募中（Benefit of Cone-beam CT and Robotic-Assisted Bronchoscopy During Bronchoscopy），将有 300 人参与总体观察研究，并针对特定病变类型进行嵌套随机对照试验，3个研究臂针对3x46个病变，研究锥形束计算机断层扫描和机器人辅助支气管镜整合到临床实践中诊断肺部病变的潜在益处，通过利用三维重建和增加支气管镜尖端的灵活性来提高活检的准确性和安全性。它主要针对两种临床情况：外周肺病变和其他需要组织活检的肺部疾病，通过实验观察与传统的二维透视技术和支气管内超声相比，锥形束CT 联合机器人辅助气管镜诊断率是否明显变化。
打个比方，锥形束CT就好比是一款全新的实时语音导航，无间断的为驾驶者提供道路信息，无死角的为操作者保驾护航。
3. 结束语
机器人辅助气管镜技术正在迅速发展，其在肺部疾病诊断和治疗中的应用前景广阔。此次会议展示的多项临床试验和技术创新表明，机器人辅助气管镜技术结合其他先进诊疗技术在提升诊断准确性、减少患者痛苦和提高治疗效果方面具有巨大潜力。未来，这项技术有望在全球范围内得到更广泛的应用和推广，为肺部疾病患者带来福音。
作者：
华东医院 呼吸与危重症科 周基安主治医师
华东医院 胸外科 唐东方主治医师
（周基安 唐东方）
（东方网）
