《Diagnostics》：Prediction of Antipsychotic Drug Doses for BPSD in Alzheimer’s Disease Using Deep Learning Techniques
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本研究旨在评估形状感知机器人支气管镜（shape-sensing robotic bronchoscopy, SS-RAB）联合移动式锥形束CT（mobile cone-beam CT, mCBCT）引导下吲哚菁绿（indocyanine green, ICG
本研究旨在评估形状感知机器人支气管镜（shape-sensing robotic bronchoscopy, SS-RAB）联合移动式锥形束CT（mobile cone-beam CT, mCBCT）引导下吲哚菁绿（indocyanine green, ICG）标记用于肺部肿瘤术中定位的疗效，并探讨单次插管-单次体位摆放技术用于支气管镜检查与手术的可行性。研究人员回顾性分析了接受SS-RAB联合mCBCT引导ICG标记后即刻行微创亚肺叶切除术的患者。ICG标记成功的判定标准为：ICG标记使手术团队能够定位并切除病灶，且病理切缘充分。研究纳入单一机构的28例患者共30个肺病灶。肿瘤中位大小为10.5 mm（四分位距[IQR], 8.7–14.6 mm），距胸膜距离中位数为7.8 mm（IQR, 2.45–13.8 mm）。20个病灶（66.6%）为实性，5个（16.6%）为半实性，5个（16.6%）为磨玻璃样。28个病灶（93%）ICG定位成功。19例患者（68%）仅使用双腔气管导管（double-lumen endotracheal tube, DL-ETT）单次插管完成支气管镜检查和手术，10例患者（36%）在侧卧位下完成ICG标记和手术。1例患者在支气管镜检查期间出现小量气胸，但未影响ICG注射。研究表明，SS-RAB联合mCBCT引导ICG标记安全有效；DL-ETT单次插管及侧卧位体位摆放用于支气管镜检查和手术具有可行性，但需进一步研究验证该技术潜在效率提升。
随着肺癌筛查项目的普及、冠状动脉钙化评分扫描的广泛开展以及胸部计算机断层扫描（computed tomography, CT）的普遍应用，亚实性或磨玻璃样肺结节（ground-glass opacity, GGO）的检出率日益增加，这给胸外科医生在术中定位带来了挑战。尽管肺叶切除术（lobectomy）一直是早期非小细胞肺癌（non-small-cell lung carcinoma, NSCLC）肺功能良好患者的标准治疗方案，但对于肺功能受限、高龄及合并严重合并症的患者，亚肺叶切除术（sublobar resection，包括肺段切除术和楔形切除术）已成为确立的治疗选择。此外，亚肺叶切除术也可用于诊断性目的，尤其适用于亚厘米病灶和磨玻璃样结节。近期一项大型随机对照非劣效性试验（CALGB 140503）证实，对于直径不超过2 cm的外周型肺癌，亚肺叶切除术不劣于肺叶切除术，这意味着亚肺叶切除术有望成为该人群的标准治疗方案。然而，小型或亚实性肺结节，尤其当不靠近胸膜时，在微创外科如电视辅助胸腔镜手术（video-assisted thoracoscopic surgery, VATS）或机器人辅助胸腔镜手术（robot-assisted thoracoscopic surgery, RATS）中难以实现准确的术中定位。准确术中定位对于确保充分切除切缘、避免不必要的肺组织切除、降低中转开胸或术中由亚肺叶切除转为肺叶切除的风险至关重要。
本研究的研究背景在于解决上述临床难题。目前已有的定位技术包括经皮途径和支气管镜途径。经皮途径采用CT引导下hook-wire、微线圈、基准标记或染料（如亚甲蓝和吲哚菁绿[indocyanine green, ICG]）等方法，但存在气胸、标记物移位、栓塞、线圈迁移和肺出血等风险。支气管镜定位技术以电磁导航支气管镜（electromagnetic navigational bronchoscopy, ENB）为主，但历史上准确性较低。形状感知机器人辅助支气管镜（shape-sensing robotic-assisted bronchoscopy, SS-RAB）和移动锥形束CT（mobile cone beam CT, mCBCT）引导技术的出现，为外周支气管镜领域带来了革命性进展。这些技术的整合使支气管镜医师能够到达肺部几乎任何部位的小病灶，安全实现病灶接触并获得优异的诊断率。然而，SS-RAB联合集成mCBCT用于术中肺结节定位尚未见报道。本研究旨在评估该技术用于ICG术中定位肺结节的疗效和安全性，并创新性提出"单次插管"和"单次体位摆放"策略，即采用双腔气管导管（double-lumen endotracheal tube, DL-ETT）在侧卧位下同时进行机器人支气管镜检查和手术，以期提高操作效率并准确识别肺不张易发区域的结节。
研究人员开展了一项回顾性研究，纳入2024年2月至2025年10月在德克萨斯大学MD安德森癌症中心接受SS-RAB联合mCBCT引导ICG标记后即刻行微创亚肺叶切除术的患者。研究未设定排除标准，连续纳入所有患者。数据提取自病历记录，包括患者人口学特征、病灶特征（大小、位置、外观、距胸膜距离）、手术过程细节（麻醉时间、定位时间、手术方式、ICG用量、穿刺针规格、锥形束CT扫描次数）、ICG定位结果、手术病理切缘以及并发症（包括支气管镜相关、麻醉相关、手术相关和术后并发症）。此外，还评估了住院时间和30天死亡率。手术时间从麻醉记录中提取定义："麻醉时间"为插管至拔管的间隔，涵盖整个手术过程；" bronchoscopy and preparation for surgery time"为机器人支气管镜检查开始至手术切皮的时间间隔；"手术时间"为切皮至手术结束（皮肤缝合）的时间间隔。
在技术路线上，本研究中ICG标记在手术室（operating room, OR）内、胸外科手术前即刻完成，属于同一麻醉事件。对于病灶位于后下方依赖区、肺不张高风险区域的患者，机器人支气管镜ICG标记和手术切除均在侧卧位（靶侧朝上）下进行，仅采用DL-ETT单次插管。在这些病例中，DL-ETT支气管腔端置于气管远端、隆突上方；支气管腔气囊充气，支气管腔用于通气和机器人支气管镜检查，而气管腔气囊放气、近端与呼吸机断开（开放状态）；机器人支气管镜的旋转接头连接至DL-ETT支气管腔近端，实现通气和机器人支气管镜检查同步进行。ICG标记完成后，DL-ETT在支气管镜引导下送入左主支气管，随后以传统方式用于手术切除。对于非依赖区病灶，机器人支气管镜检查和ICG标记在仰卧位下进行。这些患者或采用DL-ETT单次插管完成两项操作，或先采用单腔气管导管（single-lumen endotracheal tube, SL-ETT）插管，ICG标记后拔管，重新以DL-ETT插管并转为侧卧位进行手术。
SS-RAB采用Ion腔内系统（Intuitive Surgical Inc.），配合mCBCT引导（Cios 3D Spin mobile, Siemens Healthineers）。所有病例均使用"Integration"软件（第6代），该软件可实现mCBCT图像数据自动传输至机器人平台以更新虚拟靶点位置。标准注册和导航至虚拟靶点后，首先进行mCBCT扫描以实现图像融合。融合过程中，支气管镜医师与外科医师共同讨论确定理想的注射定位，并将其选为"更新"后的靶点位置。ICG注射点可选择在实际靶点内（若距胸膜不超过1.5 cm，便于ICG检测），或选择靶点与胸膜表面之间的位置（当靶点较深时）。更新靶点后，利用机器人平台提供的近端和远端靶点距离，将穿刺针部署至理想深度。再次进行mCBCT扫描评估穿刺针位置；若不理想，则回撤穿刺针，根据新图像调整并重新部署。穿刺针到位后，采用21G穿刺针（Flexision Needle, Intuitive Surgical）注射ICG。将25 mg冻干ICG粉末溶于10 mL无菌水中，注射0.5–1 mL该ICG制剂。注射完成后撤出机器人支气管镜，随后或推进DL-ETT，或将SL-ETT更换为DL-ETT，继而进行VATS或RATS亚肺叶切除术（楔形或肺段切除）。术中，RATS采用近红外成像（near-infrared imaging, NIR）（Firefly, Intuitive Surgical Inc.）检测ICG，VATS则采用NIR胸腔镜（1788 Platform, Stryker）检测。切缘由外科医师根据判断决定是否通过术中冰冻切片确认。
**研究结果**
**患者基线特征**：共28例患者30个肺病灶接受SS-RAB联合mCBCT引导ICG染色标记后即刻切除。中位年龄61岁（IQR, 52.8–67.5岁），女性占57%（16/28）。14例（50%）为原发性肺癌，13例（46.4%）为转移性疾病（其中2例各有2个病灶），1例为不典型腺瘤样增生。19例（67.8%）术前获得病理诊断——15例经SS-RAB诊断，4例经CT引导下经皮穿刺活检诊断。30个病灶的中位长径10.5 mm（IQR, 8.7–14.6 mm），距胸膜中位距离7.8 mm（IQR, 2.45–13.8 mm）。20个（66.6%）为实性，5个（16.6%）为半实性，5个（16.6%）为纯磨玻璃样。到达的中位支气管代数为9（IQR, 8–10），仅2例（7%）存在支气管征。进一步的患者基线和结节特征详见原文表1和表2。
**ICG定位效果与手术结果**：ICG定位在28个病灶（93%）中成功。2个病灶（7%）中ICG位于目标区域外，但术中仍成功识别靶点。所有30个病灶的最终病理切缘均为阴性。19例患者（68%）仅使用DL-ETT单次插管完成ICG标记和手术，9例（32%）初始以SL-ETT插管行ICG标记，随后更换为DL-ETT进行手术。11例（39%）患者病灶位于依赖区，ICG标记和手术均在侧卧位下完成。中位麻醉时间203 min（IQR, 176–238 min），支气管镜检查和手术准备时间58 min（IQR, 47–71 min），手术时间99 min（IQR, 81–128 min）。仅采用DL-ETT单次插管且两次操作均在侧卧位下的患者中，支气管镜检查和手术准备中位时间为47 min（IQR, 45–69.5），而接受两次插管且支气管镜检查在仰卧位下完成的患者为59 min（IQR, 55–75）（p = 0.215）。手术方式：20个病灶（66.7%）行RATS楔形切除，8个（26.7%）行VATS楔形切除，1个（3.3%）行RATS肺段切除。1例因粘连由RATS中转开胸行楔形切除。
**安全性**：1例患者在支气管镜检查期间、ICG注射前出现小量气胸（<30%）。mCBCT检测到气胸后调整穿刺针位置，随后完成ICG注射，实现成功术中定位，无ICG胸腔渗漏。无其他麻醉或机器人支气管镜相关并发症。术后并发症包括：2例（7%）持续性漏气（>5天），1例已知慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease, COPD）且术前中度气道阻塞、一氧化碳弥散量（DLCO）60%的患者需家庭氧疗。中位住院时间3天（IQR, 2–4天），30天无死亡。
**讨论**
本研究结果表明，SS-RAB联合集成mCBCT引导ICG标记具有较高的手术定位成功率和良好的安全性，并描述了一种采用DL-ETT单次插管和侧卧位单次体位摆放用于机器人支气管镜检查和手术的创新方法。据研究人员所知，这是首次报道SS-RAB联合集成mCBCT用于ICG注射术中定位肺部肿瘤的研究。
研究人员将本研究与既往文献进行了详细比较。Shahoud等报道单独使用SS-RAB（无CBCT图像引导）进行ICG术中肿瘤定位，纳入30例单发结节患者，ICG定位成功率83.3%（25/30），3例ICG未可视化，2例出现染料游离渗漏。该系列与本研究在靶点特征（小型外周病灶）和手术结果方面高度相似，但定位成功率略低。这与本研究团队先前研究结果一致：若仅在SS-RAB提供的虚拟靶点处部署穿刺针（不校正CT-body divergence），穿刺针多数情况下会落在实际靶点5 mm范围内。而CT-body divergence因病灶解剖位置（下叶更严重）和肺不张程度而异。Chan等报道了电磁导航机器人辅助支气管镜（electromagnetic-guided robotic-assisted bronchoscopy, EMN-RAB）联合CBCT的小样本研究（5例患者），采用ICG、亚甲蓝和碘对比剂的"三重染料"，定位成功率80%，1例失败归因于ICG注射量较小（0.2 mL）。传统ENB单独应用的ICG定位成功率为80–90%，但这些研究中的病灶更大，且可能位于ENB可达区域。相比之下，本研究纳入的病灶更小，30个病灶中仅2例（7%）存在支气管征，43%位于下叶——该区域CT-body divergence和肺不张更为显著，且基于本团队ENB经验，多数病灶超出传统ENB可达范围。
Benn等近期报道了ICG浸泡的基准标记物（Cook Tornado Coils）用于标记，在54例患者四中心回顾性研究中，所有病灶术中ICG均可见，肿瘤均准确识别。但该方法靶点条件更有利（支气管征81% vs. 本研究2%），且需要支气管镜医师与外科医师之间更多协调，标记后需在中位5天（范围2–13天）内进行手术，对于无现场细胞学评估的机构可能难以实施。
研究人员特别强调了工作流程中的技术要点：DL-ETT单次插管方面，SS-RAB导管外径仅3.5 mm，即使35F DL-ETT也能在机器人支气管镜检查时保证充分通气；DL-ETT支气管腔端需保持于气管远端（用于机器人支气管镜检查），仅支气管气囊需充气，本质上将DL-ETT当作单腔管使用，ICG标记后仅在支气管镜引导下推进至左主支气管准备手术，避免了两次插管的相关风险（口咽创伤、误吸、咽喉不适等）。侧卧位策略方面，对于依赖区病灶，侧卧位（靶侧朝上）下进行机器人支气管镜检查已在本团队先前研究中证实可有效预防肺不张遮盖靶点，该策略在随机对照试验中显示优于高呼气末正压（positive end-expiratory pressure, PEEP）通气策略。此策略对于易因轻微肺不张即被遮盖的小型、非实性病灶（亚肺叶切除术的典型候选）尤为重要。此外，患者已处于侧卧位且已放置DL-ETT，便于从机器人支气管镜检查向手术的转换。虽然DL-ETT单次插管联合侧卧位患者的中位支气管镜检查和手术准备时间更短（47 min vs. 59 min），但差异无统计学意义，因本研究未针对此分析进行统计学效能设计。
辐射剂量方面，本队列中位总辐射剂量（含透视和mCBCT）为4.53 Gy·cm
2，远低于诊断性胸部CT（30–40 Gy·cm
2）或诊断性外周支气管镜检查联合CBCT引导（20–70 Gy·cm
2）。但CT引导下经皮操作的辐射剂量通常以剂量长度乘积（Dose-Length Product, DLP，单位mGy·cm）量化，无法进行准确比较。
本研究局限性包括：回顾性、单中心设计、样本量较小；成功的判定基于手术医师的主观评估，这是该领域大多数研究共有的局限性；根据麻醉记录提取的从支气管镜检查至手术切皮的时间包含非支气管镜操作（如建立通路、体位摆放、重新插管[如适用]、铺巾、手术准备或手术设备设置等），因此无法准确获知ICG标记所需的真正机器人支气管镜操作时间；对手术室效率的真实影响尚不清楚，需随机试验评估。此外，机器人支气管镜ICG标记可能增加手术室时间，但快速准确的病灶识别可能缩短手术时间，从而抵消额外的标记时间。研究人员明确指出，本研究使用的技术成本高昂且尚不普及，成本效益分析以及与其他技术的比较仍有待开展。
**研究结论**
随着微创亚肺叶肺肿瘤切除术式的增加，对准确术中定位的需求日益迫切，以促进微创和肺保护性切除。本研究表明，SS-RAB联合集成mCBCT引导ICG注射具有高准确性和良好的安全性，是定位挑战性肺结节的有效方法。本研究提出的DL-ETT单次插管和侧卧位单次体位摆放策略具有可行性，但需进一步研究以确定其能否提高手术效率。未来需要更多研究验证这些方法在提升手术效率和临床可操作性方面的潜在价值。
