Ruolo dell`EBUS nello studio della patologia del mediastino

Massimo Raimondo
Division of Gastroenterology
& Hepatology
Mayo Clinic di Jacksonville
(Florida, USA)
This review outlines the basics
of endobronchial ultrasound
and its role on the diseases
of the mediastinum with particular
reference to lung cancer staging.
CS
Questa revisione si occupa
delle basi tecniche
dell’ecoendoscopia bronchiale
e del suo ruolo nelle principali
malattie del mediastino,
con particolare riferimento
alla stadiazione del carcinoma
del polmone.
Comunicazione Scientifica
Ruolo dell’EBUS
nello studio
della patologia
del mediastino
Parole chiave: endosonografia, cancro
polmonare, stadiazione
Key words: endosonography, lung cancer,
staging
L’ecoendoscopia bronchiale è stata descritta inizialmente nel 1992 (1). Dopo una serie di miglioramenti
tecnici è stata introdotta nella pratica broncoscopica
clinica nel 1999. In maniera simile alla ecoendoscopia
usata in gastroenterologia, l’introduzione della ecoendoscopia bronchiale ha allargato il raggio d’azione del
broncoscopista e aumentato le capacità diagnostiche
sia nella patologia bronchiale sia in quella mediastinica. Una visione dettagliata degli strati della parete
delle vie aeree è ora possibile.
Questa breve revisione ha lo scopo di descrivere gli
aspetti tecnici salienti della procedura e la sua efficacia come modalità di imaging diagnostica.
L’ecoendoscopia bronchiale (o EBUS-endobronchial
ultrasound, termine impiegato nella letteratura inglese)
è disponibile in due forme: con sonda radiale o con
Giorn Ital End Dig 2009;32:251-255
Introduzione
251
CS
Comunicazione Scientifica
tab. 1: indicazioni principali per l’uso
dell’ecoendoscopia bronchiale (radiale e lineare)
Stadiazione tumori polmonari
Linfoma
Sarcoidosi
Cisti broncogene (incluso drenaggio)
Cisti mediastiniche (incluso drenaggio)
Valutazione delle vie aeree pre-trattamento
con stent o terapia fotodinamica
sonda lineare. Le immagini ecografiche sono generate
con energia sonora ad alta frequenza emessa dal trasduttore. Vengono riflesse dal tessuto bersaglio indietro al trasduttore per essere finalmente processate e
interpretate dall’ecografista. La difficoltà dell’ecografia
polmonare è correlata alle proprietà acustiche dell’aria
che riflette gli ultrasuoni impedendone la trasmissione in maniera simile al gas intestinale. Uno dei modi
per aggirare questo ostacolo è stato quello di creare
sonde ecografiche miniaturizzate in maniera tale da
essere inserite attraverso un broncoscopio flessibile
nelle vie aeree. In tale modo strutture mediastiniche e
peri-bronchiali possono essere visualizzate senza l’interferenza dell’aria del parenchima alveolare.
Massimo Raimondo > EBUS nella patologia del mediastino
252
Ecoendoscopia
bronchiale radiale
L’EBUS radiale è costituita da una minisonda ecografica da 20 MHz (disponibili anche da 12 e 30 MHz)
con un trasduttore rotante, di solito inserito attraverso il canale operativo (2-2.8 mm) di un broncoscopio
flessibile standard. La sonda è ricoperta da un palloncino gonfiabile con acqua sterile. Questo, quando
insufflato, permette alla sonda di evitare l’aria tra la
sonda e la parete bronchiale e le strutture adiacenti
e di ottenere le immagini ecografiche desiderate. Le
sonde senza palloncino sono utilizzate per identificare
lesioni polmonari parenchimali da bioptizzare come,
per esempio, nelle vie aeree distali, dove il piccolo calibro del lume assicura il contatto tra la sonda ecografica
e la mucosa bronchiale. Una completa occlusione delle
vie aeree principali raramente causa problemi e solitamente è ben tollerata con anestesia locale (2).
L’EBUS radiale genera delle immagini a 360 gradi,
perpendicolari all’asse delle vie aeree. La risoluzione
dell’immagine ecografica è inferiore a 1 mm, con una
profondità di 4-5 cm. Molti pazienti riescono a tollerare
il posizionamento della sonda con il palloncino insufflato
in trachea per brevi periodi sotto sedazione cosciente
senza importanti problemi ventilatori.
Una volta ottenuta l’immagine ecografica, deve essere
interpretata tenendo conto di importanti punti di repere
come i grandi vasi (aorta e arteria polmonare), la colonna vertebrale e l’esofago. Le immagini ottenute dalla
trachea sono simili a quelle rilevate dalla TAC. L’orientamento diventa più problematico quando la sonda viene
avanzata nelle vie aeree periferiche. Per questo motivo
è necessaria una dettagliata conoscenza dell’anatomia
toracica da parte dell’operatore.
La parete della trachea (inclusa la cartilagine) e dei bronchi centrali è descritta come una struttura a 5 o 7 strati
da autori differenti (3,4). Mucosa, endocondrio, pericondrio e avventizia sono iperecogeni, mentre sottomucosa,
cartilagine e tessuto connettivo sono ipoecogeni.
Le indicazioni per l’uso dell’ecoendoscopia bronchiale
(sia radiale sia lineare) sono riassunte in tabella 1. L’uso
principale è diretto sulla stadiazione dei tumori polmonari, sulla diagnosi dei processi mediastinici e sulla diagnosi di lesioni periferiche intrapolmonari.
Herth et al hanno suggerito che l’EBUS sia superiore alla
TAC nel distinguere l’invasione della parete bronchiale da
una compressione esterna con una sensibilità e specificità dell’89% e del 100%, rispettivamente (5).
I linfonodi mediastinici e peribronchiali vengono facilmente identificati dall’EBUS radiale. A questo punto, la sonda
ecografica viene rimossa dal canale operativo e sostituita con un ago per la biopsia transbronchiale. Questa
biopsia non è chiaramente attuata in tempo reale. L’accuratezza diagnostica dell’EBUS radiale con biopsia
transbronchiale è riportata tra il 72 e l’86% (6,7).
Ecoendoscopia
bronchiale lineare
La sonda EBUS lineare è stata ideata come un broncoscopio flessibile al fine di ottenere biopsie transbronchiali
in tempo reale e superare così la limitazione dell’EBUS
radiale. L’EBUS lineare (Olympus BF-UC160F-OL8,
Tokio, Japan, figura 1) è stata introdotta in commercio
nel 2004. L’ecoendoscopio ha un diametro esterno di
6.7 mm, una lunghezza di 55 cm (totale di 87 cm) con
un canale operativo di 2 mm, che permette l’uso di un
ago di 22 gauge. La sonda ha un angolo ecografico
di 50 gradi e una frequenza di 7.5 MHz che consente una risoluzione con una profondità di 4-5 cm che
ben si adatta per l’agobiopsia di linfonodi e di masse
polmonari attraverso la trachea e i bronchi. L’EBUS
lineare viene condotta introducendo lo strumento attraverso le corde vocali con Il paziente sotto sedazione
CS
Comunicazione Scientifica
cosciente (midazolam e/o fentanile) o attraverso il tubo
endotracheale, se il paziente è sotto anestesia generale. L’EBUS lineare ha un calibro maggiore rispetto al
broncoscopio convenzionale per cui l’intubazione del
paziente avviene per via orale anziché per via nasale. La
punta dell’ecoendoscopio viene orientata sotto diretta visione su posizioni differenti della parete bronchiale
al fine di ottenere una posizione ideale per la biopsia
dell’anormalità polmonare o mediastinica.
Con l’EBUS lineare e la biopsia transbronchiale è possible campionare le stazioni linfonodali paratracheali
(stazioni 2 e 4), carenali (stazione 7), ilari così come
linfonodi intrapolmonari (stazioni 10 e 11) in accordo
fig. 2: distribuzione delle stazioni
linfonodali del mediastino (8)
Brachiocephalic
(innominate) a.
2R
Ao
4R
Azygos v.
4L
fig. 1: ecoendoscopio bronchiale lineare
Olympus BF-UC160F-OL8 (A) confrontato con
l’ecoendoscopio lineare Olympus GF UC140P (B)
10R
PA
7
11R
11L
8
12,13,14R
10L
9
12,13,14L
alla classificazione di Mountain e Dresler (figura 2) (8).
Le stazioni linfonodali a livello della finestra aorto-polmonare (stazione 5), sotto aortica (stazione 6), periesofagea (stazione 8) e del legamento polmonare (stazione 9) non sono accessibili via EBUS lineare. Queste
stazioni sono facilmente identificate e bioptizzate utilizzando l’approccio ecoendoscopico transesofageo
da parte del gastroenterologo.
Dopo avere identificato la lesione, l’ago viene introdotto attraverso il canale operativo dell’ecoendoscopio.
Il Doppler può essere usato per prevenire la puntura
di vasi sanguigni adiacenti ai linfonodi o a masse bersaglio. Dopo la puntura, la suzione (siringa da 10 cc)
con pressione negativa viene connessa all’ago, che
viene gentilmente mosso avanti e dietro la lesione per
ottenere il campione bioptico desiderato. Immediatamente prima di rimuovere l’ago la suzione viene chiusa. L’ago viene quindi rimosso dall’ecoendoscopio.
Il campione viene posto su un vetrino, asciugato e
colorato per l’analisi citologica. Nel caso in cui siano visibili frammenti di tessuto, questi vengono posti
in formalina per un’analisi istologica. La presenza di
un tecnico di citologia, o meglio di un citopatologo,
nella sala endoscopica diminuisce significativamente
il numero di biopsie non diagnostiche (9). Il numero
di passaggi necessari con agobiopsia viene stimato
dal citopatologo presente in sala. Tuttavia, dati della letteratura estrapolati dall’agobiopsia di linfonodi
mediastinici via ecoendoscopia transesofagea, suggeriscono di adoperare almeno 3 passaggi dell’ago
nel linfonodo (10). È anche un’opinione dell’autore il
fatto che l’accuratezza diagnostica dell’agobiopsia via
EBUS lineare non aumenti dopo 3-4 passaggi.
Per l’EBUS (radiale) l’American College of Chest
Physicians suggerisce un minimo di 50 esami con
supervisione per stabilire una competenza di base
nell’analizzare le varie strutture anatomiche e al fine
di guadagnare dimestichezza con lo strumento endoscopico. Per mantenere un’esperienza accettabile, il
College indica anche un numero minimo di 20 esami
Giorn Ital End Dig 2009;32:251-255
Inf. pulm. ligt
253
CS
Comunicazione Scientifica
per anno (11). Queste linee guida pubblicate nel 2003
si riferiscono alle minisonde EBUS radiali.
L’EBUS lineare è stato introdotto nel 2004 e finora
nessuna linea guida è stata pubblicata riguardo al numero di esami necessari per assicurare una competenza minima dell’operatore.
EBUS nella stadiazione
dei tumori polmonari
Massimo Raimondo > EBUS nella patologia del mediastino
254
L’EBUS lineare (biopsia in tempo reale) ha un’accuratezza diagnostica nello staging mediastinico superiore
alla biopsia transbronchiale “cieca” della broncoscopia
convenzionale e sembra avere un’accuratezza simile
a quella ottenuta dalla mediastinoscopia cervicale (12)
considerata il gold standard per lo staging dei tumori
polmonari. L’EBUS sembra avere una sensibilità del
90% e una specificità del 100%. Tuttavia, i risultati falsi negativi rimangono intorno al 20% (13). I dati della
letteratura sono da considerare con alcune riserve,
vista l’eterogeneità degli studi riguardo la prevalenza
dei pazienti con tumori polmonari arruolati, la dimensione dei linfonodi mediastinici studiati, il numero dei
passaggi dell’agoaspirato, l’esperienza dell’ecoendoscopista e la disponibilità di un citologo o di un tecnico
di citologia in sala durante l’esame.
L’EBUS ha il vantaggio di visualizzare e bioptizzare
lesioni del mediastino anteriore, ma è chiaramente limitata nel management di lesioni del mediastino
posteriore e inferiore. Questa limitazione può essere
superata dall’utilizzazione dell’EUS (ecoendoscopia
transesofagea) in un’unica sessione. L’EUS - in maniera del tutto complementare - visualizza e permette
di bioptizzare quelle stazioni inaccessibili all’EBUS, ma
allo stesso tempo importanti per un accurato staging
delle neoplasie polmonari, come le stazioni 5,8,9, l’asse celiaco, il fegato e la ghiandola surrenale sinistra.
Lo studio combinato di EBUS ed EUS permette quasi un completo accesso alle stazioni linfonodali del
mediastino. Vilmann et al (14) hanno dimostrato che
queste due modalità diagnostiche sono complementari, avendo un’accuratezza diagnostica del 100% in
31 pazienti. Recentemente, Wallace et al (15) hanno
riportato un valore predittivo negativo dell’uso combinato di EBUS ed EUS del 97% nella valutazione
dei linfonodi mediastinici. Questo dato rappresenta
un valore predittivo negativo che si avvicina a quello
riportato dalla toracotomia con dissezione dei linfonodi mediastinici. I risultati di questo lavoro suggeriscono che se l’utilizzazione combinata di EBUS +
EUS avesse sostituito la mediastinoscopia (nel 100%
dei pazienti), il 97% di questi sarebbe stato correttamente contrassegnato come “linfonodi negativi”.
EBUS in altre
patologie del mediastino
La sarcoidosi è una patologia comune, dove una diagnosi tissutale è necessaria prima di instaurare un
corretto trattamento medico. I linfonodi mediastinici
sono frequentemente coinvolti.
Nel 2007, tre studi pubblicati in letteratura hanno valutato il ruolo diagnostico dell’EBUS con agoaspirato
dei linfonodi mediastinici per la diagnosi di sarcoidosi
(16-18). In totale, l’EBUS con ago aspirato è stata
studiata su 130 pazienti raggiungendo una sensibilità
diagnostica dall’85 al 93%. Questi dati sono favorevoli all’utilizzazione dell’EBUS-FNA dei linfonodi mediastinici se vi è il sospetto clinico di sarcoidosi.
Meno chiara sembra invece l’evidenza in supporto
dell’EBUS-FNA per la valutazione di pazienti con il
sospetto clinico di linfoma. Un solo studio pubblicato
nel 2008 ha riportato una sensibilità diagnostica del
91%. Una grossa limitazione di quello studio è però
il numero ridotto di pazienti (25) dove solo la metà ha
avuto una conferma istologica di linfoma (19).
Complicazioni
e limitazioni dell’EBUS
Nessuno degli studi pubblicati sinora ha riportato
complicazioni serie o di rilievo dovute all’EBUSFNA. Complicazioni lievi sembrano essere la tosse transitoria e un sanguinamento lieve nel sito
dell’agoaspirato.
Bisogna tuttavia sottolineare alcune importanti limitazioni dell’EBUS.
• Finora solo una ventina di studi ne ha
valutato il ruolo nel management delle
patologie del mediastino (20)
• Il 60% degli studi pubblicati proviene da
3 o 4 centri di riferimento pneumologico
con una grossa esperienza di EBUSFNA che certamente non può essere
generalizzata
• Gli studi pubblicati sono eterogenei
riguardo la prevalenza di tumore
polmonare verso linfonodi mediastinici
aumentati per altre cause
• Bias dovuto all’arruolamento di pazienti
con linfonodi aumentati di volume nel
mediastino anteriore superiore, sito che
favorirebbe la performance dell’EBUS-FNA
(stazioni 2,4,7).
CS
Comunicazione Scientifica
L’EBUS-FNA è una procedura ambulatoriale (almeno
negli USA) con un’elevata accuratezza per la stadiazione di linfonodi ilari e del mediastino aumentati di
volume in pazienti con una diagnosi stabilita o sospetta di tumore polmonare. In combinazione con l’EUS,
l’EBUS permette una quasi completa valutazione del
mediastino. Studi in larga scala sono necessari per
confermare questi risultati e stabilire se davvero la
combinazione EBUS+EUS possa sopperire al bisogno della mediastinoscopia ancora considerata dai
pneumologi il gold standard per la valutazione dei linfonodi mediastinici.
Corrispondenza:
Massimo Raimondo
Division of Gastroenterology & Hepatology
Mayo Clinic - 4500 San Pablo Road
Jacksonville - Florida 32224 (USA)
Tel. +1 (904) 953-7382
Fax +1 (904) 953-7260
e-mail: [email protected]
Bibliografia
1. Hurter T, Hanrath P. Endobronchial sonography: feasibility
and preliminary results. Thorax 1992;47:565-7.
2. Tanaka F, Muro K, Yamasaki S et al. Evaluation of tracheobronchial wall invasion using transbronchial ultrasonography
(TBUS). Eur J Cardiothor Surg 2000;17:570-4.
3. Kurimoto N, Murayama M, Yoshioka S et al. Assessment
of the usefulness of endobronchial ultrasonography
in determination of depth of tracheobronchial tumor invasion.
Chest 1999;115:1500-6.
4. Becker HD. Endobronchial ultrasound-a new perspective
in bronchoscopy. Lung Cancer 1996;16:112-3.
5. Herth F, Ernst A, Schultz M, Becker H. Endobronchial ultrasound
reliably differentiates between airway infiltration and compression
by tumor. Chest 2003;123:458-62.
6. Herth F, Becker HD, Ernst A. Conventional vs endobronchial
ultrasound-guided transbronchial needle aspiration:
a randomized trial. Chest 2004;125:322-5.
7. Shannon JJ, Bude RO, Orens JB et al. Endobronchial ultrasoundguided needle aspiration of mediastinal adenopathy. Am J Respir
Crit Care Med 1996;153:1424-30.
8. Mountain CF, Dresler CM. Regional lymph node
classification for lung cancer staging. Chest
1997;111:1718-23.
9. Savoy AD, Raimondo M, Woodward TA et al. Can
endosonographers evaluate on-site cytologic adequacy?
A comparison with cytotechnologists. Gastrointest Endosc
2007Jun;65(7):953-7.
10. Wallace MB, Kennedy T, Durkalski V et al. Randomized
controlled trial of EUS-guided fine needle aspiration techniques
for the detection of malignant lymphadenoapthy. Gastrointest
Endosc. 2001;54(4):441-7.
11. Armin E, Gerard AS, David J. Interventional pulmonary
procedures guidelines from the American college of chest
physicians. Chest 2003;123:1693-717.
12. Ernst A, Anantham D, Eberhardt R, Krasnik M, Herth FJ.
Diagnosis of mediastinal adenopathy real time endobronchial
ultrasound guided needle aspiration versus mediastinoscopy.
J Thorac Oncol 2008;3(6):577-82.
13. Detterbeck FC, Jantz MA, Wallace MB et al. Invasive
mediastinal staging of lung cancer: ACCP evidencebased clinical practice guidelines (2nd edition). Chest
2007;132:(3 suppl):202S-20S.
14. Vilmann P, Krasnik M, Larsen SS et al. Transesophageal
endoscopic ultrasound-guided fine needle aspiration (EUS-FNA)
and endobronchial ultrasound-guided transbronchial needle
aspiration (EBUS-TBNA) biopsy: a combined approach in the
evaluation of mediastinal lesions. Endoscopy 2005;37:833-9.
15. Wallace MB, Pascual JM, Raimondo M et al. Minimally
invasive endoscopic staging of suspected lung cancer.
JAMA 2008;299:540-6.
16. Wong M, Yasufuku K, Nakajima T et al. Endobronchial
ultrasound: new insight for the diagnosis of sarcoidosis.
Eur Respir 2007;29:1182-6.
17. Oki M, Saka H, Kitagawa C et al. Real-time endobronchial
ultrasound-guided transbronchial needle aspiration is useful
for diagnosing sarcoidosis. Respirology 2007;12: 863.8.
18. Garwood S, Judson MA, Hoda R, Fraig M, Doelken P.
Endobronchial ultrasound for the diagnosis of pulmonary
sarcoidosis. Chest 2007;132:1298-1304.
19. Kennedy MP, Jimenez CA, Bruzzi JF et al. Endobronchial
ultrasound guided transbronchial needle aspiration in the
diagnosis of lymphoma. Thorax 2008;63(4):360-5.
20. Varela-Lema L, Fernandez-Villar A, Ruano-Ravina A.
Effectiveness and safety of endobronchial ultrasoundtransbronchial needle aspiration: a systematic review.
Eur Respir J 2009;33:1156-64.
Giorn Ital End Dig 2009;32:251-255
Conclusioni
255