模拟器教学对超声气管镜针吸活检学习和肺癌患者基因检测充分性的影响

陈闽江，徐 燕，赵 静，孙雪峰，钟 巍，王孟昭

(中国医学科学院 北京协和医学院 北京协和医院 呼吸与危重症医学科，北京 100730)

超声气管镜针吸活检(endobronchial ultrasound-guided transbronchial needle aspiration，EBUS-TBNA)是在超声引导下对纵隔和肺门淋巴结穿刺活检的微创技术，在纵隔疾病诊断及肺癌分期中起重要作用。然而，EBUS-TBNA的诊断的阳性率与组织质量与操作者的技术水平明确相关[1]。随着个体化治疗的发展，活检组织不仅需要进行良恶性判定，还需进行病理分型和基因检测，这对操作者提出了更高的取材要求。

由于学习曲线的存在，气管镜医生需要进行大量临床操作才可达到较高的诊断率[2]。一些研究表明至少需要进行12次成功操作才可达到较高的诊断阳性率[3]。而另一些研究则显示达到较高且稳定的诊断率需要完成更多次操作[4-6]。因此，选择有效的教学方式以帮助操作者快速提高成功率和取材质量十分必要。

模拟器教学(simulation-based/simulator training)作为一种新兴的教学手段正逐渐广泛应用于超声气管镜(EBUS)的教学和操作考核。多个研究评价应用模拟器教学与传统手把手教学相比，操作者学习曲线可更快达标[7]。这些研究显示了应用模拟器教学的优势。然而，很少有研究对模拟器教学后操作者的取材质量是否提升进行评估。本研究通过对北京协和医院EBUS-TBNA标本的质量进行回顾性分析，旨在评估模拟器教学对操作者学习曲线、EBUS-TBNA的诊断准确率和取材质量的影响。

1 对象与方法

1.1 对象

对2015年1月至2019年6月期间北京协和医院呼吸科进行的EBUS-TBNA操作进行回顾性分析。收集该阶段开始独立操作EBUS-TBNA医生的前50例患者的临床病理及随访资料。按操作者是否接受过模拟镜培训分为两组。

1.2 方法

1.2.1 培训方法:开始学习EBUS操作的呼吸科医生首先需要具备熟练的常规气管镜操作能力，在学习穿刺前均针对超声气管镜基础知识及纵隔淋巴结解剖进行系统的理论学习。模拟气管镜教学中，学员在指导者的帮助下应用模拟器操作，并由模拟器评估操作合格。手把手教学中，学员以观察操作为主。在对患者进行独立操作时，不论是否接受过模拟气管镜培训，最初10次操作在EBUS熟练操作者的督导下完成。

1.2.2 气管镜操作过程及标本处理: 气管镜操作应用日本 Olympus BF-260或 Olympus BF-290可弯曲电子支气管镜；EBUS-TBNA 应用超声电子支气管镜(型号：BF-UC260F-OL8)。穿刺针为22G穿刺针(型号NA-201SX-4021-C，奥林巴斯)。取得的组织标本经10%甲醛溶液固定24 h后石蜡包埋切片，细胞学标本涂片后应用95%乙醇溶液固定。由病理科医生确认病理诊断和组织类型，对于肿瘤组织根据需要进行免疫组化，并根据临床治疗要求加做基因检测。非小细胞肺癌者应用二代测序方法对多个驱动基因突变检测，包括：EGFR、ALK、BRAF、KRAS、MET、RET和ROS1等。

1.2.3诊断及评估穿刺成功与否:标本由病理科医生确认病理诊断及组织类型。不同疾病诊断如下：1)恶性肿瘤：需要明确病理诊断。临床考虑恶性疾病但EBUS-TBNA未能明确的，需结合后续病理确认。2)结节病：病理为非干酪样肉芽肿或上皮样肉芽肿，按结节病治疗有效。3)结核或是其他特殊感染：病理提示坏死性或干酪样肉芽肿，组织涂片、培养或组织病理染色提示相应病原阳性。4)良性或反应性增生性淋巴结：病理无明确诊断提示，亦未提示恶性，病原学阴性，随访6个月以上，病变缩小或保持稳定。5)其他：对于少见的疾病需结合病理以及影像表现确诊。

穿刺操作失败定义为：提示既未发现肿瘤细胞，也没有淋巴细胞或组织，或操作本身未能完成。穿刺操作成功定义为：穿刺标本可明确诊断，或可见大量淋巴细胞，均为穿刺成功。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 操作完成情况及患者的临床特征

在回顾性研究期间，共有11位呼吸科医生学习了EBUS-TBNA操作，其中一位医生因操作数量尚少未纳入研究。最终本研究对10位医生的操作情况进行了分析。操作者中5位接受了模拟气管镜操作学习，5位采用传统带教的方法学习。其中7位操作者完成了50例以上操作。最终442例操作纳入分析。

模拟器教学组和常规教学组接受EBUS-TBNA患者分别为232例及210例，中位年龄均为56岁。分别穿刺淋巴结532和505组。穿刺最常见部位为隆突下淋巴结(N7组)，其次为下气管旁淋巴结(N4)和肺门及叶间淋巴结(N10/11组)。最终诊断疾病均以肺癌为主，其次为结节病，反应性/良性淋巴结，和结核感染。少见的诊断为转移癌、胸腔内甲状腺、以及前肠囊肿。两组患者在年龄、性别、平均穿刺数量、最终诊断方面均无差异(表1)。

2.2 两组患者的诊断结果和阳性率

总体诊断准确率在模拟器教学组和常规教学组分别为85%和80%。其中两组操作者对肺癌的诊断准确率分别为91%及 80%(P<0.05)；结节病为86%及89%，结核为73%和67%，反应性增生或良性淋巴结为76%和82%，差异无统计学意义。诊断准确率在模拟器教学组均略高于传统教学组(表2)。两组操作者对N7及N4组淋巴结穿刺的准确率均较稳定，而对N10/11穿刺的阳性率在不同操作阶段有较大变化。传统教学组，最初10例患者的穿刺N10/11的总体诊断准确率仅为57%(表3)。不同疾病方面，良性/反应性增生性淋巴结的诊断准率波动较为明显(表4)。

表1 患者的临床特征和诊断

2.3 非小细胞肺癌患者驱动基因检测状况

本研究共有120例患者进行肺癌相关驱动基因检测。模拟器学习组和传统学习组的基因检测成功率分别为86.8%和71.2%(P<0.05)。分析不同操作阶段的检测成功率不同。传统教学方法组患者前30例操作可以基因检测的比例相对较低。在30例操作之后，两组检测阳性率均较高(表5)。

2.4 安全性

研究中所有患者均为局部麻醉下操作。两组均未出现不能耐受而导致的检查失败。EBUS-TBNA操作主要不良反应为操作过程中气道刺激和术后少量咯血(痰中带血)，大多数咯血在术后3 d内自行好转。无患者出气胸、纵隔气肿、脓肿或大咯血等严重并发症。

表2 不同阶段操作者的诊断准确率

2.5 两组操作者的学习曲线比较

根据每个操作者的每次操作成功与否分别绘制CUSUM曲线。结果显示两组中均有部分操作者自开始即保持可接受的操作稳定性，而部分操作者在40次操作之后操作准确率仍未达到可接受的范围(图1)。分别整合两组操作者的学习过程，可见模拟器学习组的操作者在29例操作后，操作曲线逐渐稳定，诊断准确率逐渐提高，而传统教学组在42例操作后学习曲线逐渐稳定(图2)。

表3 不同操作阶段诊断对不同部位淋巴结穿刺的准确率

N4.下气管旁淋巴结; N7.隆突下淋巴结; N10/N11.肺门及支气管旁淋巴结.

表4 不同操作阶段诊断不同疾病的准确率

表5 诊断肺癌患者的基因检测充分性

图1 模拟器及传统方式教学下各位操作者的CUSUM学习曲线

图2 模拟器及传统方式教学下操作者的CUSUM学习曲线比较

3 讨论

目前有多种教学方法被用于EBUS操作技能的训练[9]，但相关的教学研究的多为评价操作完成情况以及并发症情况[7，10 ]。仅有个别研究分析了学习方式对标本质量的影响[11]，尚无研究对教学方式对基因检测成功率的影响进行分析。本文是国内首个评估模拟器教学对操作准确率、取材充分性及基因检测的影响的研究。

本研究的学习曲线显示，随操作例次增加，不论进行何种方式教学，两组操作者最终操作水平均能到达可接受成功率，其学习曲线与既往报道相符[12]。其中使用模拟器学习组的操作者通过相对较少的操作例数即可达到稳定状态，提示采用模拟器教学对更快掌握EBUS操作有一定优势。其原因可能为应用模拟气管镜教学有助于操作者更快熟悉和理解纵隔淋巴结解剖和空间结构。

准确率分析方面可发现，两种教学方式总体诊断阳性率均较高，但不同教学方式可影响操作者对不同站淋巴结穿刺准确率。对于最常选取的穿刺位置： N7组及N4组淋巴结，两组操作者对诊断阳性率差别较小，而对于N10/N11组淋巴结，结果倾向于使用模拟系统教学组的诊断准确率较传统教学组更高。分析其原因，可能有如下几点：1)N4及N7组淋巴结由于解剖位置相对固定，且操作空间相对较大，更容易定位及固定EBUS探头，因此穿刺更容易成功；2)N4及N7部位进行的操作数量多，操作者锻炼更多。而N10及N11组淋巴结不论是定位还是完成穿刺方面相对困难，因此在对局部解剖不够熟悉的情况下，诊断准确率可能受到一定影响。

在肺癌患者中应用活检组织进行病理分型及基因检测对治疗有重要意义。本研究结果提示，提示采用模拟器教学的操作者取得的标本基因检测充分性更高且差异有统计学显著性。特别是前30例操作中，接受模拟器教学的操作者取材充分性优于传统教学组。提示采用模拟器教学可以尽早提高操作者的取材质量。

综上所述，应用模拟器进行教学可提高气管镜医师的取材充分性及基因检测成功率，优化EBUS-TBNA学习曲线，使其更早掌握操作技能并取得质量更好的活检标本，缩短培训时间，是一种值得采用的教学手段。