自国家肺部筛查试验(NLST)结果公布以来，肺癌筛查不仅在美国而且在世界其他地方引起了相当大的兴趣。低剂量计算机断层扫描(LD-CT)肺癌筛查导致肺结节的高检出率。在NLST中，51.8%具有LD-CT阳性结果的癌症患者具有IA期肿瘤。然而，LD-CT组96.4%的阳性筛查结果为假阳性结果( 2011年全国肺部筛查试验研究组 )。大多数小结节不是恶性的。美国胸科医师学会肺癌诊断和管理指南建议对肺结节进行病理学确认，除非恶性肿瘤的临床概率非常低或临床概率低并且功能成像测试的结果是否定的.
　　目前的非手术活组织检查方法，例如计算机断层扫描(CT)引导的经胸穿刺活检(CTgTTNB)和经支气管活检(TBB)，具有显着的并发症风险并且通常是非诊断性的。对于直径达15毫米的结节，10%-49%的CTgTTNB和30%-70%的TTB发生假阴性活组织检查。气胸和出血是CTgTTNB或TBB的严重潜在并发症。 据报道，大约60%的肺结节患者在没有早期病理检查的情况下接受了手术治疗; 35%的手术是不必要的，因为病变是良性的。这些发现强调了对安全，微创非手术活检方法的需求，其具有足够的灵敏度，准确性和阴性预测值。
　　传统的超声引导TTNB仅可用于与胸膜接触的外周肿瘤。在通气肺中，超声波不能看到局限于更中心区域的结节。动物实验表明，使用单肺驱(OLF)可以实现整个肺的超声可及性。OLF可以对整个肺部进行完整的超声成像，包括薄壁组织，血管和支气管，以及肺部肿瘤。良好的病变超声成像对于成功的活检是必不可少的。然而，存在影响活组织检查结果的各个方面，例如病变大小，深度，定位，针大小，病变的进近路径，针的清晰可视化策略。虽然通过超声可见胰腺肿块，但经皮超声引导下的核心穿刺活检导致阴性预测值为75%。
　　本研究的目的是在临床前离体和体内肺肿瘤模型中使用OLF研究USgTTNB对肺结节的可行性，敏感性和安全性。
　　随着CT成像的进步和肺癌筛查的兴趣日益增加，肺结节的管理变得越来越具有挑战性。有多种方法可以对这些结节进行采样，包括柔性支气管镜检查，桡动脉支气管内超声检查，手术(胸??廓切开术或胸腔镜检查)和CTgTTNB。报告的TBB诊断产率为电磁导航支气管镜检查的65%-84%和径向支气管内超声检查的46%-77%。然而，直径小于2厘米的病灶的产量会降低。 在一项针对CTgTTNBs的大型多中心研究中发现，49%具有阴性或非恶性结果的TTNB标本错过了癌症诊断。这意味着恶性疾病诊断的阴性预测值仅为51%。因此，阴性CTgTTNB样品是诊断性挑战。目前，对于应该启动哪种诊断检查尚无明确的共识。一种方法是手术，通过冰冻切片进行诊断，这与一些可归因于良性诊断的不必要手术相关。使用单肺驱油的USgTTNB可以缩小诊断差距。
　　研究结果显示USgTTNB对于肺结节的可行性和高灵敏度，在 体外人体和体内动物检查中使用OLF 。Fogarty导管的经支气管插入体内允许模拟功能结构附近肺叶中央的小病灶。与胸膜下注射技术相反，病变的位置是完全未知的。值得注意的是，非常小的模拟肺部病变的90%超声波命中率意味着使用USgTTNB可以提高未来人类应用的诊断率。
　　离体针活组织检查结果显示，与该领域的最新临床研究相比，假阴性率较低。成功的USgTTNB最重要的要求是在OLF期间完成的。除了鳞状细胞腺癌外，所有其他NSCLC和转移瘤都有超声波可视化，因为与肺实质明显分界。此外，肿瘤内的优异成像，包括液化区域，有助于避免非诊断性活检。OLF允许超声可视化和任何经胸针插入的实时指导。在胸廓切开术或胸腔镜检查期间对肺部病变进行术中针吸活检的个人经验表明，如果没有手动固定，充气肺中的小的一致结节不能被充分穿刺。研究人员观察到在淹水肺中没有出现针接触后肿瘤可能局部移出通路。
　　CTgTTNB并发症发生率值得注意。在CTgTTNB期间需要胸管的任何气胸和气胸的发生率分别为9%-54%和5%-10%。大约10%的病例发生CTgTTNB后出现肺出血和咯血.
　　与大多数临床研究一样，在动物模型中使用小口径核心活检针用于USgTTNB，以使潜在并发症结果具有可比性。对于OLF，可以避免气胸和出血等并发症。通过每只动物六针通过，没有发生并发症。尽管肋骨阻塞，超声引导使研究人员能够找到最佳的针路径，以避免血管或支气管受伤。可以假设，如果超声波未见的非常小的血管受损，通常不应发生实质内出血，因为肺内的液体施加的压力会压迫这些微小的血管。在OLF期间，肺中的液体也消除了气胸的可能性。淹水肺再通气30分钟后，在所有动物中通过X射线和超声确认没有气胸。OLF减少同侧膈肌的运动，减少肺部运动，这可以被认为是针插入后避免实质内或胸膜撕裂的理想选择。
　　该研究使用简单的便携式和先进的B模式成像系统进行。使用谐波成像可以实现更高的分辨率，由于其低衰减，这将有利于淹水肺部的成像。剪切波弹性成像将是一种有用的超声特征，可以检测致密肿瘤区域，从而检测重要组织。还可以假设剪切波弹性成像可以增强支气管肺泡癌的可见性，这在以前的研究中很难检测到。不幸的是，研究人员无法使用这种先进的成像系统。对于最常见的基线，支持所有超声系统的简单B模式，中心肺结节的穿刺是可行的，任何更先进的成像模式将提高命中率。
　　对于OLF期间的实际指导，使用针引导系统，如磁性方法将对准确性和命中率产生影响，这将在未来的人体试验中实施。
　　OLF涉及用盐水完全填充一个肺，产生无气体的盐水肺野，允许声学进入整个肺和相邻的器官。在急性和慢性实验的大型动物模型中，对OLF的安全性进行了深入研究; 没有观察到血液动力学和氧合作用损害或表面活性剂冲洗。作者发现，与单肺通气相比，非通气肺的液体淹没显着减少了肺左右分流并增加了动脉氧分压。组织学和免疫学研究表明，OLF与肺泡质地，肺不张促进表面活性物质丧失或任何不可逆的肺实质损伤的破坏无关。在OLF后长达10周的慢性动物实验中，研究人员观察到OLF后24小时肺间质与炎性细胞的浸润略有增加。OLF后48h，炎症细胞浸润减少，6天后完全消失。相比之下，全肺灌洗(重复肺部浸润)是清洁患有肺泡蛋白沉积症的患者的肺的公认治疗方法。国际调查发现全肺灌洗治疗肺泡蛋白沉着症和尘肺病是安全有效的。
　　OLF需要全身麻醉和双腔管插入。然而，这些是常规程序，并且可以每天在肺癌中心进行，其中胸部外科中具有经验丰富的麻醉师。另一方面，OLF提供了在一个疗程中诊断和治疗患者的可能性。如果病变代表恶性肿瘤，则可以将该程序改变为治疗性手术切除而无??需进一步的步骤。与探查性胸腔镜或胸廓切开术相比，可导致肺部病变未确定的实质切除，OLF似乎侵袭性较小。另一个重要的优点可能是能够提供局部消融方法，如射频，微波或高强度聚焦超声消融，以治疗同一会话中的病变。
　　这项研究有一些局限性。首先，研究人员无法全面评估技术的准确性，因为切除的包含良性肿瘤的人类肺叶的可用性非常有限。此外，由于猪中缺乏肺肿瘤模型，研究人员无法确定体内的病理命中率实验。其次，在通气后30分钟通过评估排除气胸的存在。未研究后发气胸的发生; 然而，文献中晚期气胸的发生率低于10%。另外动物没有肺病，例如慢性阻塞性肺病或肺气肿，它们是TTNB相关并发症的危险因素。
　　目前的工作代表了一项关于肺肿瘤模型的临床前研究，以评估USgTTNB使用单肺驱油的可行性，敏感性和并发症发生率。基于此，研究人员正计划对人类患者进行持续的工作。将来，将包括CTgTTNB或肺结节TBB的非诊断结果的研究患者。目的是证明USgTTNB使用单肺水浸可以改善活检的阴性预测值。这很重要，因为增加的良性诊断数量会导致手术活检率降低(胸腔镜检查，胸廓切开术)，从而避免徒劳无功。