《Journal of Advanced Research》：Comparative diagnostic performance of robotic, electromagnetic navigation, and fluoroscopy bronchoscopy for lung cancer in peripheral pulmonary lesions: a prospective, multicenter, parallel-controlled trial
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全球首个前瞻性、多中心、平行对照试验直接比较了机器人支气管镜系统（Robotic Bronchoscopy System，RBS）、电磁导航支气管镜（Electromagnetic Navigation Bronchoscopy，ENB）和透视引导支气管镜（F
全球首个前瞻性、多中心、平行对照试验直接比较了机器人支气管镜系统（Robotic Bronchoscopy System，RBS）、电磁导航支气管镜（Electromagnetic Navigation Bronchoscopy，ENB）和透视引导支气管镜（Fluoroscopy-guided Bronchoscopy，FB）在周围型肺病变（Peripheral Pulmonary Lesions，PPLs）肺癌诊断中的应用。与ENB和FB相比，RBS对PPL相关肺癌的总体/严格诊断率显著更高，在较小、更远端的病变中具有明显优势，并具有更优的导航成功率和操作稳定性。该研究阐明了在PPL诊断中ENB与RBS疗效相当以及FB性能相等时受限的临床情景，为临床技术选择提供了实用的标准。该研究开发并验证了高精度的机器学习模型，并将其集成到智能可视化平台中，该平台可术前预测每种技术对单个PPL的诊断成功率，并推荐量身定制的活检策略。该研究为支气管镜导航技术在PPL诊断中的比较价值提供了可靠的高水平临床证据，并建立了数据驱动的框架，用于肺癌管理中个体化活检选择。
随着低剂量计算机断层扫描在肺癌筛查中的广泛应用，周围型肺病变（peripheral pulmonary lesions，PPLs）的检出率显著增加。PPLs（尤其是肺癌）的诊断仍是临床挑战，推动了多种经支气管活检导航技术的发展，包括电磁导航支气管镜（electromagnetic navigation bronchoscopy，ENB）、机器人支气管镜系统（robotic bronchoscopy system，RBS）及透视引导支气管镜（fluoroscopy-guided bronchoscopy，FB）。然而，既往研究因诊断率定义、辅助工具和回顾性单中心设计的异质性，限制了结果的可比性和推广性。为此，研究人员开展了一项前瞻性、多中心、平行对照试验，于2019至2023年在中国七个临床中心招募270例患者，各90例分配至RBS、ENB和FB组，系统比较三种技术的诊断效能，并探索个体化技术选择策略。该研究首次提供了三种导航支气管镜在PPL诊断中的直接对比证据，发现RBS在总体和严格诊断率上显著优于ENB和FB，同时明确了各技术的适用情景，并开发了人工智能（artificial intelligence，AI）驱动的预测平台以辅助术前决策。研究论文发表于《Journal of Advanced Research》。
研究人员采用的主要关键技术方法包括：基于径向支气管内超声（radial-endobronchial ultrasound，r-EBUS）确认病灶定位；利用3D Slicer软件自动勾画肺和病灶感兴趣区域，并通过Deepwise平台提取影像组学特征；构建了逻辑回归、随机森林（random forest，RF）、分类与回归树、极端梯度提升和轻量梯度提升机等五种机器学习模型，经LASSO回归筛选变量后，以受试者工作特征曲线下面积（area under the receiver operating characteristic curve，AUC）等指标评估性能；采用SHAP分析可视化特征贡献，并通过校准曲线和决策曲线分析评估临床效用。样本队列来自中国7家临床中心。
### 参与者与病变特征
研究共纳入270例患者，三组基线资料均衡。病变中位大小、位置、密度及r-EBUS视野在三组间无显著差异。RBS组中位操作时间最长（53.5分钟），ENB组为34.0分钟，FB组为19.0分钟（P<0.001）。
### 诊断性能与病理类型
RBS组的严格诊断率最高（81.1%），ENB组为61.1%，FB组为47.8%（P<0.001）；总体诊断率分别为87.8%、83.3%和63.3%（P<0.001）。RBS的灵敏度（0.89）高于ENB（0.82）和FB（0.62），三组特异性和阳性预测值均为100%。病理类型中，腺癌在RBS、ENB和FB组中分别占44.4%、44.4%和28.9%。
### 三种诊断方法的亚组比较
对于15–30毫米的病变，RBS的诊断率显著高于ENB和FB（90.6%，P<0.05）；<15毫米或>30毫米的病变中三组诊断率相当。在r-EBUS同心圆视野下，RBS的诊断率（90.0%）显著高于FB（64.6%）；在距胸膜≤1.5厘米及恶性实性病变中，RBS也显示优势。轨迹分析显示，RBS较ENB具有更小的路径偏差和更高的路径稳定性（P<0.001）。
### 变量筛选、模型开发与性能比较
单因素逻辑回归和LASSO回归筛选出临床相关因素和影像组学特征。RF模型在RBS组AUC达0.984，ENB组为0.982，FB组为0.974；准确率分别为98.4%、98.3%和92.5%。RF模型在三组中均表现出最优的预测性能。
### 特征重要性的可视化与模型的临床有效性
SHAP分析显示，RBS模型的关键特征包括区域方差、熵和聚类阴影；ENB模型为体积占比、最大直径和熵；FB模型为CT值方差、气道世代数和病灶质量。决策曲线分析表明模型在特定阈值范围内具有临床净获益，校准曲线显示ENB和RBS模型预测校准良好，FB模型校准中等。
### 网络预测平台的实现
三个预测模型被集成至用户友好的网络平台，输入术前病变特征即可估计各技术的诊断成功概率，平台不收集受保护的健康信息。
### 安全性
三组不良事件发生率均为3.3%，气胸和出血均罕见且组间无显著差异，表明三种方法安全性均可接受。
讨论指出，本研究不主张
