行研|肺癌详解及机器人在肺癌诊疗领域中的应用(上)
肺癌是发病率和死亡率增长最快,对人群健康和生命威胁最大的恶性肿瘤之一。机器人技术在医疗领域已经得到了较多的应用,但由于肺部的独特生理结构,相对其他硬组织或较为固定的软组织更难处理,机器人技术在肺部的诊疗的应用落地还在进行之中。
近期,手术机器人鼻祖美国直观医疗器械公司(Intuitive Surgical)与复星医药正式启动战略合作,共同注资1亿美元在上海成立合资企业,研发针对肺癌早期诊断和治疗的创新产品。与此同时,多家创新企业也开始涉足此领域。肺癌机器人这个新的战场,也即将烽烟四起。
本文分为上下两篇,上篇介绍肺癌的基础知识包括病因和临床表现,检查与治疗手段;下篇分析梳理机器人技术在肺癌诊断和治疗中的产品落地情况。
一、肺癌概述
肺癌是发病率和死亡率增长最快,对人群健康和生命威胁最大的恶性肿瘤之一。近50年来许多国家都报道肺癌的发病率和死亡率均明显增高,男性肺癌发病率和死亡率均占所有恶性肿瘤的第一位,女性发病率占第二位,死亡率占第二位。肺癌的病因至今尚不完全明确,大量资料表明,长期大量吸烟与肺癌的发生有非常密切的关系。城市居民肺癌的发病率比农村高,这可能与城市大气污染和烟尘中含有致癌物质有关。
据中国肿瘤登记中心的信息显示,在所有的癌症死亡病例中,肺癌死亡比例超过了35%。男性患者高于女性患者;发病年龄大多数在40岁以上,50~70岁最多见。肺癌早期往往无明显症状,75%患者诊断时已是晚期。
肺癌是我国第一大癌症
75%的肺癌患者诊断时已是晚期
随着人口老龄化,老年肺癌患者的数目也在不断增加。由于老年人肺功能、肝脏储备功能和肾脏清除能力降低,骨髓造血功能减退以及合并多种老年性疾病等因素,导致老年肿瘤患者治疗耐受性低,治疗过程中也容易出现复杂多样的临床状况。针对肺癌开展免疫治疗、外科手术手段和设备相关的研究具有非常重要的意义,也是我国未来医疗水平技术发展急需攻克的难点。
二、肺癌的病因和临床表现
(一)肺癌的病理学分类
肺癌可按照按解剖学部位(即肿瘤起源)和组织学特征进行分类
按解剖学部位分类:
1.中央型肺癌:发生在段支气管以上至主支气管的肺癌称为中央型肺癌,约占3/4,以鳞状上皮细胞癌和小细胞未分化癌较多见。
2.周围型肺癌:发生在段支气管以下的肺癌称为周围型肺癌,约占1/4,以腺癌较为多见。
按组织学分类:
根据各型肺癌的分化程度和形态特征,目前将肺癌分为两大类,即小细胞肺癌和非小细胞肺癌,后者包括鳞癌、腺癌、大细胞癌。
(二)肺癌的病因
肺癌的病因主要有六大类,包括吸烟、职业和环境接触、电离辐射、既往肺部慢性感染、遗传等因素和大气污染。目前认为吸烟是肺癌的最重要的高危因素,烟草中多链芳香烃类化合物(如:苯并芘)和亚硝胺均有很强的致癌活性。肺癌也是职业癌中最重要的一种。估约10%的肺癌患者有环境和职业接触史。现已证明以下9种职业环境致癌物增加肺癌的发生率:铝制品的副产品、砷、石棉、bis-chloromethylether、铬化合物、焦炭炉、芥子气、含镍的杂质、氯乙烯。长期接触铍、镉、硅、福尔马林等物质也会增加肺癌的发病率,空气污染,特别是工业废气均能引发肺癌。
(三)肺癌的临床表现
肺癌的临床表现比较复杂,症状和体征的有无、轻重以及出现的早晚,取决于肿瘤发生部位、病理类型、有无转移及有无并发症,以及患者的反应程度和耐受性的差异。肺癌早期症状常较轻微,甚至可无任何不适。中央型肺癌症状出现早且重,周围型肺癌症状出现晚且较轻,甚至无症状,常在体检时被发现。肺癌的症状大致分为:局部症状、全身症状、肺外症状、浸润和转移症状。
局部症状是指由肿瘤本身在局部生长时刺激、阻塞、浸润和压迫组织所引起的症状。包括咳嗽、痰中带血或咯血、胸痛、胸闷、气急、声音嘶哑等。全身症状则包括发热、消瘦和恶病质等,其中20%-30%的肺癌患者会以发热为首发症状,炎性发热通过抗生素治疗会出现缓解的效果,癌性发热多由肿瘤坏死组织被机体吸收所致,此种发热抗炎药物治疗无效,激素类或吲哚类药物有一定疗效。
部分肺癌患者还会出现肺外症状,由于肺癌所产生的某些特殊活性物质(包括激素、抗原、酶等),患者可出现一种或多种肺外症状,常可出现在其他症状之前,并且可随肿瘤的消长而消退或出现,临床上以肺源性骨关节增生症较多见。其他表现还包括皮肤病变、心血管系统、血液系统等相关的疾病和异常。
三、肺癌检查手段
肺癌早前诊断和筛查可帮助肺癌患者制定有效的手术方案。一般而言,肺癌的治疗首选手术治疗,这是因为在不同的治疗方法中,手术治疗效果最为确切,也是最有可能彻底治愈肺癌的手段。由于诊断方法的不足及早期肺癌病症表现并不明显,约70%的肺癌病患在做病理诊断及进行手术时已经为肺癌晚期或者发生了转移。所以提升肺癌早期筛查的技术水平至关重要。胸部CT可以较准确的评价肺原发肿瘤的大小及其对胸壁、膈肌、纵膈重要器官的侵犯情况,纤维支气管镜可以直观的观察肿瘤的具体位置,距离隆突和主支气管的距离。
(一) 影像类肺癌检查
1.胸部X线检查
胸片是早期发现肺癌的一个重要手段,也是术后随访的方法之。 通过X线检查可以了解肺癌的部位和大小,可能看到由于支气管阻塞引起的局部肺气肿、肺不张或病灶邻近部位的浸润性病变或肺部炎变。
2.胸部CT检查
胸部CT可以进一步验证病变所在的部位和累及范围,也可大致区分其良、恶性,是目前诊断肺癌的重要手段。低剂量螺旋胸部CT可以有效地发现早期肺癌,而CT引导下经胸肺肿物穿刺活检是重要的获取细胞学、组织学诊断的技术。
3.B型超声检查
主要用于发现腹部重要器官以及腹腔、腹膜后淋巴结有无转移,也用于双锁骨上窝淋巴结的检查;对于邻近胸壁的肺内病变或胸壁病变,可鉴别其囊、实性及进行超声引导下穿刺活检;超声还常用于胸水抽取定位。
4.MRI检查
对肺癌的临床分期有一定价值,特别适用于判断脊柱、肋骨以及颅脑有无转移。
5.骨扫描检查
用于判断肺癌骨转移的常规检查,当骨扫描检查提示骨可疑转移时,还需要对可疑部位进行MRI检查验证。 ECT骨显像可以较早地发现骨转移灶。X线片与骨显像都有阳性发现,如病灶部成骨反应静止,代谢不活跃,则骨显像为阴性,X线片为阳性,二者互补,可以提高诊断率。需要注意的是ECT骨显像诊断肺癌骨转移的假阳性率可达20%~30%,因此ECT骨显像阳性者需要作阳性区域骨的MRI扫描。
6.PET-CT检查
不推荐常规使用。在诊断肺癌纵隔淋巴结转移时较CT的敏感性、特异性高。
(二)内镜肺癌检查
1.纤维支气管镜检查
纤维支气管镜检查技术是诊断肺癌最常用的方法,包括纤支镜直视下刷检、活检以及支气管灌洗获取细胞学和组织学诊断。 通过支气管镜可直接窥察支气管内膜及管腔的病变情况。可采取肿瘤组织供病理检查,或吸取支气管分泌物作细胞学检查,以明确诊断和判定组织学类型。
2.经纤维支气管镜引导透壁穿刺纵隔淋巴结活检
经纤维支气管镜引导透壁穿刺纵隔淋巴结活检(transbronchial needle aspiration,TBNA)和纤维超声支气管镜引导透壁淋巴结穿刺活检术(EBUS-TBNA) TBNA有助于治疗前肺癌TNM分期的精确N2分期。但不作为常推荐的检查方法。
3.纵隔镜检查
纵隔镜检查作为确诊肺癌和评估N分期的有效方法,是目前临床评价肺癌纵隔淋巴结状态的金标准。尽管CT,MRI以及近年应用于临床的PET-CT能够对肺癌治疗前的N分期提供极有价值的证据,但仍然不能取代纵隔镜的诊断价值。
纵隔镜检查主要用于伴有纵隔淋巴结转移,不适合于外科手术治疗,而其他方法又不能获得病理诊断的病人。纵隔镜检查需在全麻下进行。在胸骨上凹部做横切口,钝性分离颈前软组织到达气管前间隙,钝性游离出气管前通道,置入观察镜缓慢通过无名动脉之后方,观察气管旁、气管支气管角及隆突下等部位的肿大淋巴结,用特制活检钳解剖剥离取得淋巴结组织送病理学检查。原发性支气管肺癌的诊断依据包括:症状、体征、影像学表现以及痰癌细胞检查。
4.胸腔镜检查
胸腔镜可以准确地进行肺癌诊断和分期,对于经纤维支气管镜和经胸壁肺肿物穿刺针吸活检术(transthoracic needle aspiration,TTNA)等检查方法无法取得病理标本的早期肺癌,尤其是肺部微小结节病变行胸腔镜下病灶切除,即可以明确诊断。对于中晚期肺癌,胸腔镜下可以行淋巴结、胸膜和心包的活检,胸水及心包积液的细胞学检查,为制订全面治疗方案提供可靠依据。
四、肺癌的治疗手段
(一)化学治疗
化疗是肺癌的主要治疗方法,90%以上的肺癌需要接受化疗治疗。化疗对小细胞肺癌的疗效无论早期或晚期均较肯定,甚至有约1%的早期小细胞肺癌通过化疗治愈。化疗也是治疗非小细胞肺癌的主要手段,化疗治疗非小细胞肺癌的肿瘤缓解率为40%~50%。化疗一般不能治愈非小细胞肺癌,只能延长患者生存和改善生活质量。
化疗分为治疗性化疗和辅助性化疗。化疗需根据肺癌组织学类型不同选用不同的化疗药物和不同的化疗方案。化疗除能杀死肿瘤细胞外,对人体正常细胞也有损害,因此化疗需要在肿瘤专科医生指导下进行。近年化疗在肺癌中的作用已不再限于不能手术的晚期肺癌患者,而常作为全身治疗列入肺癌的综合治疗方案。
(二)放射治疗
放疗对小细胞肺癌疗效最佳,鳞状细胞癌次之,腺癌最差。肺癌放疗照射野应包括原发灶、淋巴结转移的纵隔区。同时要辅以药物治疗。鳞状细胞癌对射线有中等度的敏感性,病变以局部侵犯为主,转移相对较慢,故多用根治治疗。腺癌对射线敏感性差,且容易血道转移,故较少采用单纯放射治疗。
放疗是一种局部治疗,常常需要联合化疗。放疗与化疗的联合可以视病人的情况不同,采取同步放化疗或交替化放疗的方法。根据治疗的目的不同分为根治治疗、姑息治疗、术前新辅助放疗、术后辅助放疗及腔内放疗等。
(三)肺癌的外科治疗
外科治疗是肺癌首选和最主要的治疗方法,也是惟一能使肺癌治愈的治疗方法。外科手术治疗肺癌的目的是:
1.完全切除肺癌原发病灶及转移淋巴结,达到临床治愈;
2.切除肿瘤的绝大部分,为其他治疗创造有利条件,即减瘤手术;
3.减状手术:适合于少数病人,如难治性胸膜腔和心包积液,通过切除胸膜和心包种植结节,切除部分心包和胸膜,治愈或缓解心包和胸膜腔积液导致的临床症状,延长生命或改善生活质量。减状手术需同时作局部和全身化疗。
外科手术治疗常常需在术前或术后作辅助化疗、放疗治疗,以提高外科手术的治愈率和患者的生存率。肺癌外科治疗的五年生存率为30%~44%;外科手术治疗的死亡率1%~2%。手术切除的原则为:彻底切除原发灶和胸腔内有可能转移的淋巴结,且尽可能保留正常的肺组织,全肺切除术宜慎重。
肺癌的外科手术术式包括肺楔形及局部切除术、肺段切除术、肺叶切除术、支气管袖状成型肺叶切除术、支气管肺动脉袖状成型肺叶切除术、气管隆突切除重建术 、全肺切除术等,肺癌患者需根据自身肺癌阶段以及前期辅助性治疗的结果与医生共同商定合适的手术术式。对于肺癌完全切除术后发生的第二个原发性肺癌,只要肺癌适合于外科治疗,病人内脏功能能耐受再手术治疗,同时也不存在外科技术上的问题,就应该考虑再施行开胸手术切除复发性肺癌。
(未完待续)
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