Broncoscopia robotica: una rivoluzione tecnologica nella diagnosi del nodulo polmonare| Rassegna di Patologia dell'Apparato Respiratorio

Abstract

La diagnosi broncoscopica dei noduli polmonari periferici rappresenta una delle principali sfide della pneumologia interventistica. La broncoscopia robotica (RAB) è una procedura endoscopica avanzata che utilizza un sistema robotico per migliorare la precisione, la stabilità e la capacità di navigazione all’interno delle vie aeree rispetto alla broncoscopia convenzionale. Questa review narrativa descrive le principali piattaforme RAB attualmente disponibili, tra cui Monarch™ (Auris Health), Ion™ Endoluminal System (Intuitive Surgical) e Galaxy™ (Noah Medical) evidenziandone caratteristiche tecniche, vantaggi operativi e limiti. L’articolo esamina inoltre le metanalisi e gli studi clinici attualmente disponibili riguardanti la RAB, con particolare attenzione a resa diagnostica, sicurezza procedurale e integrazione con metodiche avanzate di imaging. Sebbene i dati disponibili siano promettenti, con rese diagnostiche superiori all’80% e tassi di complicanze uguali o inferiori al 3%, la diffusione della RAB è ostacolata da diverse sfide. Tra le criticità si segnalano gli elevati costi di acquisto della piattaforma e del rifornimento dei materiali monouso, che rendono indispensabile un’accurata selezione dei noduli candidabili a RAB, e la necessità di un sistema di controllo della localizzazione in tempo reale (fluoroscopia, fluoroscopia aumentata/tomosintesi o tomografia computerizzata a fascio conico). Infine, la review discute i potenziali campi di applicazione futuri, comprese le prospettive terapeutiche in ambito interventistico.

Introduzione

Il nodulo polmonare periferico è definito come una lesione polmonare di dimensione inferiore o uguale ai 3 centimetri, non visibile direttamente alla visione endoscopica/ecoendoscopica lineare^1,2. Sulla base dei fattori di rischio e delle caratteristiche radiologiche e metaboliche alcuni modelli multivariati (come Herder e Brock model) possono predire la percentuale di rischio che un nodulo polmonare sia neoplastico, tuttavia la diagnosi cito-istologica è essenziale per definirne la natura. In considerazione del sempre più diffuso utilizzo della Tomografia Computerizzata (TC) polmonare e nell’ottica di una probabile introduzione su scala europea dello screening del tumore al polmone, ottenere una diagnosi per i noduli polmonari periferici per via non invasiva è fondamentale.³ Gli approcci non chirurgici adottabili per il campionamento dei noduli periferici includono la biopsia transtoracica (sotto guida radiologica TC o ecografica) o quella per via broncoscopica. Nonostante l’alta resa diagnostica della biopsia transtoracica TC guidata (anche superiore al 90%), questa è gravata da un rischio non trascurabile di complicanze post procedurali (pneumotorace e sanguinamento) ⁴. Sebbene si tratti di una procedura relativamente poco costosa ed efficace, la valutazione della fattibilità della biopsia transtoracica deve inoltre tenere conto di diversi fattori: presenza di enfisema o di fibrosi, accessibilità della lesione (i noduli periscissurali o peridiaframmatici sono difficilmente raggiungibili), vasi adiacenti, dimensione della lesione (se inferiore ai 20 mm si riduce l’accuratezza diagnostica), e profondità della lesione (più esteso è il tragitto percorso dall’ago, maggiore è la difficoltà di raggiungere il target e più elevato è il rischio di pneumotorace) ^5,6.

La tipizzazione cito-istologica per via broncoscopica permette di ridurre il rischio di complicanze, di campionare lesioni multiple e bilaterali e di eseguire una stadiazione ecoendoscopica mediastinica durante la stessa procedura. La resa diagnostica dell’approccio broncoscopico dipende dalle dimensioni della lesione, dalla presenza di un bronco afferente al nodulo (bronchus sign), dalla localizzazione del nodulo e dall’esperienza dell’operatore ⁷. Sebbene la resa dell’approccio broncoscopico ai noduli periferici sia storicamente inferiore a quella TC guidata, l’introduzione della sonda ecografica radiale (radial-endobronchial ultrasound, r-EBUS) che permette di confermare la corretta localizzazione della lesione, e l’associazione della guida fluoroscopica hanno permesso di incrementare la resa diagnostica: 56,3-60,9% per lesioni inferiori a 20 mm, 77,7-82,5% per lesioni superiori a 20 mm ^8,9. Queste due metodiche sono infatti consigliate dalle linee guida della British Thoracic Society quando si considera un tentativo di diagnosi cito-istologica per via broncoscopica¹. Negli ultimi due decenni a questi strumenti si sono affiancate sempre più complesse metodiche di guida e localizzazione delle lesioni periferiche, che includono la broncoscopia virtuale (virtual navigation bronchoscopy, VNB), la navigazione elettromagnetica (electromagnetic navigation bronchoscopy, ENB), l’utilizzo del broncoscopio ultrasottile (ultrathin bronchoscopy, UTB) la fluoroscopia aumentata (augmented fluoroscopy, AF), la cone-beam CT (CBCT o tomografia computerizzata a fascio conico) e la broncoscopia robotica (robotic assisted bronchoscopy, RAB).

La broncoscopia robotica (RAB) è una procedura endoscopica avanzata che utilizza un sistema robotico per migliorare la precisione, la stabilità e la capacità di navigazione all’interno delle vie aeree rispetto alla broncoscopia convenzionale. Le piattaforme RAB ad oggi disponibili sono composte da:

1. una consolle di controllo (controller): gestita dal medico operatore, consente il comando preciso del movimento dello strumento;
2. un catetere omnidirezionale flessibile montato su un braccio robotico: introdotto nelle vie aeree, dotato di videocamera ad alta definizione e canale operativo per strumenti bioptici;
3. un sistema di navigazione avanzato: un software di ricostruzione tridimensionale basato sulle immagini TC preprocedurali che guida l’operatore fino alla lesione target.

Il sistema necessita di un controllo radiologico tramite fluoroscopia convenzionale, fluoroscopia aumentata o CBCT. La sonda ecografica radiale può essere utilizzata come integrazione alla navigazione robotica per la conferma della localizzazione della lesione target. Questo articolo si propone di illustrare le piattaforme di RAB ad oggi disponibili, gli step procedurali che caratterizzano una procedura RAB, i dati in letteratura disponibili riguardo la resa e la sicurezza delle procedure RAB e i potenziali campi applicativi futuri.

Piattaforme di broncoscopia robotica

Sono attualmente disponibili tre piattaforme RAB, che si differenziano per la tecnologia utilizzata per la navigazione e la localizzazione delle lesioni: Monarch™ (Auris Health, Inc., Redwood City, CA, USA 2018); Ion™ (Intuitive Surgical^©, Sunnyvale, CA, USA 2019); Galaxy™ (Noah Medical, San Carlos, CA, USA 2023) (Tab. 1 e Fig. 1) ¹⁰.

Il sistema Monarch™ si compone di un carrello con due bracci robotici indipendenti, che rispettivamente controllano il catetere e la guaina articolata entro cui lo strumento si muove, e una colonna, separata ma collegabile, con monitor e controller ¹². La Figura 2 mostra l’estremità distale della piattaforma Monarch™. La guaina esterna (azzurra nell’immagine) ha un diametro esterno di 6,0 mm e può articolarsi in ogni direzione con un angolo di 130°, mentre il catetere interno (blu nell’immagine) con telecamera integrata ha un diametro esterno di 4,2 mm, un canale di lavoro di 2,1 mm ed è orientabile fino a 180° in qualsiasi direzione. La guaina esterna fornisce stabilità allo strumento, specialmente nel raggiungimento di diramazioni bronchiali con maggiore angolazione, mentre il piccolo calibro del catetere interno garantisce la prossimità a lesioni più periferiche. La presenza della videocamera integrata permette di eseguire aspirazioni, instillazione di farmaci e l’inserimento di strumenti bioptici all’interno del canale operativo in visione diretta ¹¹.

La piattaforma Monarch^TM si basa su un sistema di navigazione elettromagnetica in grado di integrare il campo elettromagnetico generato da sensori sul torace del paziente e dai sensori presenti all’interno del catetere, permettendo la precisa localizzazione della punta del catetere rispetto all’immagine TC pre-procedurale anche sulla base del riconoscimento ottico delle biforcazioni bronchiali (optical pattern recognition). Essendo a guida elettromagnetica, gli oggetti metallici possono interferire con la navigazione. Il monitor del sistema può integrare visione, dati di navigazione e immagini fluoroscopiche/CBCT e/o rEBUS per accertare il corretto posizionamento e correggere l'eventuale divergenza tra la TC preprocedurale e immagini real time (TC-to-body divergence) prima del campionamento. Il controller presenta due leve che guidano rispettivamente i quattro tiranti della guaina esterna e del catetere. I campionamenti sono possibili tramite aghi, pinze biotiche e criosonde ^13,14.

Il sistema Ion™ utilizza un singolo catetere ultrasottile con tecnologia “shape sensing” un sistema avanzato di rilevamento della forma tridimensionale di un oggetto in tempo reale che utilizza fibre ottiche. In particolare le fibre ottiche incorporate nel catetere Ion^TM, sulla base dei movimenti dello strumento stesso, forniscono al sistema un feedback di orientamento consentendo di creare una vera e propria mappa 3D in tempo reale ¹¹. Il sistema è in grado di elaborare e di integrare questi dati rispetto alla ricostruzione 3D dalle scansioni TC, ottenendo così la posizione real time del catetere. Il catetere viene inserito in una guida catetere (Fig. 3A) che fornisce supporto al catetere e connette il braccio robotico al connettore al tubo endotracheale. Il catetere ha un diametro esterno di 3,5 mm con un canale operativo di 2 mm (Fig. 3B). La sonda con l’ottica, chiamata sonda visione, deve essere rimossa dal canale operativo per eseguire aspirazioni o inserire strumenti (Fig. 3C); tuttavia la tecnologia shape sensing permette il mantenimento della stessa esatta posizione anche in mancanza di visione diretta.

Il catetere può articolarsi fino a 180° in qualsiasi direzione ed è controllato da un mouse a sfera e da una rotella di scorrimento ¹⁵. Il braccio robotico e il monitor del sistema sono entrambi montati sullo stesso carrello (Fig. 4). Il monitor integra contemporaneamente la navigazione e fluoroscopia, la CBCT e/o rEBUS necessarie per la conferma della localizzazione ed essenziali in caso di divergenza tra TC preprocedurale e immagini real time. Le dimensioni ridotte e l’assenza di campi magnetici concedono l’utilizzo nella sala endoscopica insieme ad altri strumenti di natura metallica ¹⁶. Ion™ è l’unica piattaforma robotica ad avere ad oggi il marchio CE.

Il sistema Galaxy utilizza un catetere monouso con diametro esterno di 4 mm, canale operativo di 2,1 mm e visione integrata. La piattaforma sfrutta la navigazione elettromagnetica combinandola con la tecnologia di tomosintesi digitale integrata. La tomosintesi digitale è una modalità di imaging in cui una serie di immagini fluoroscopiche acquisite durante una scansione rotazionale parziale di un braccio a C (spin) vengono elaborate da un software per fornire un’immagine tridimensionale finale in cui la lesione di interesse può essere visualizzata più facilmente rispetto alla fluoroscopia standard, erogando nel complesso meno radiazioni rispetto alla CBCT. La piattaforma quindi esegue una ricostruzione 3D sulla base della TC pre-operatoria, ma durante l’esame si aggiorna in tempo reale sulla base delle immagini fluoroscopiche e contrastando dinamicamente la divergenza tra la TC preprocedurale e le immagini real time. In prossimità del target, a circa 2 cm, grazie alla tecnologia Tool in Lesion (TiLT + Technology™) è possibile verificare che lo strumento sia effettivamente nella lesione, servendosi della fluoroscopia aumentata integrata alla piattaforma. L’operatore può manualmente correggere la direzione dello strumento e visualizzare lo stesso dentro la lesione, riducendo così errori e numero di campionamenti necessari. Il carrello presenta sia monitor che braccio robotico, con dimensioni più compatte degli altri sistemi. Il controller si presenta come un joystick ^10,17.

Quali dati sono disponibili in letteratura relativamente alla broncoscopia robotica?

Sono disponibili diversi studi e alcune metanalisi circa i dati di performance e sicurezza di queste piattaforme, ma la significativa eterogeneità tra gli studi rende complesso trarre conclusioni a riguardo. Infatti gli studi disponibili differiscono in quanto a tipologia (retrospettivi vs prospettici), viene spesso adottata una differente definizione di resa diagnostica (che spesso comprende lesioni atipiche, benigne e/o infezioni), sono diverse le dimensioni delle lesioni campionate, la modalità di pubblicazione (manoscritti, poster o abstract), la piattaforma impiegata (Monarch^TM vs Ion^TM), le modalità di prelievo (pinza vs ago vs criosonda) e l’utilizzo di modalità 3D di imaging intraprocedurale (CBTC, fluoroscopia aumentata, fluoroscopia convenzionale) ^18,19. La Tabella II riporta i risultati delle metanalisi ad oggi disponibili riguardo alle piattaforme RAB ²⁰.

Resa diagnostica

Gli studi disponibili riportano rese diagnostiche per le lesioni polmonari periferiche comprese fra 61 e 96%. Una metanalisi pubblicata nel 2023 che ha incluso 20 studi per un totale di oltre 1.700 lesioni ha riportato una resa diagnostica dell’84,3%. Di questi 20, otto studi hanno incluso soltanto noduli (< 3 cm) ottenendo una resa diagnostica dell’80,9% ²¹. In questa analisi una biopsia è stata considerata diagnostica se è stata formulata una diagnosi di lesione maligna o benigna specifica, mentre i risultati infiammatori aspecifici sono stati considerati diagnostici solo in presenza di un follow-up che mostrasse risoluzione, riduzione delle dimensioni o stabilità della lesione (ad almeno 12 mesi) o se i risultati sono stati confermati da una seconda modalità bioptica, come l’agoaspirato transtoracico o un intervento chirurgico. I risultati “atipici” o “sospetti” sono stati considerati non diagnostici ²¹. Una ulteriore metanalisi pubblicata nel 2024, che ha incluso 23 studi con noduli di dimensione media compresa tra i 5,9 e i 25 mm, ha riportato una resa diagnostica complessiva dell’81,9% (12 studi, 838 noduli, IC al 95%: 83,4%-91,0%) ²². Un’altra metanalisi, pubblicata nel 2024, che ha incluso 10 studi con noduli di dimensione media compresa tra i 12,2 e i 23,2 mm per un totale di 725 lesioni, ha riportato una resa diagnostica complessiva dell’80,4% (IC 95%:75,7%-85,1%). L’analisi per sottogruppi non ha mostrato differenze di resa diagnostica sulla base della densità, della localizzazione nei lobi e per lesioni > 20 e ≤ 20 mm (rispettivamente dell’88,4% e del 78,0%, p = 0,09), mentre ha mostrato una differenza statisticamente significativa nella resa diagnostica sulla base del pattern ecografico r-EBUS (pattern concentrico 89,4% vs pattern eccentrico 79,8%, p = 0,01) e della presenza di bronchus sign (82,9% vs 71,9% p = 0,02) ²³. Infine, una metanalisi del 2025 che ha incluso 27 studi, ha riportato una resa diagnostica definita con criterio stretto (ossia diagnosi di lesione maligna o benigna specifica in assenza di follow-up) delle piattaforme RAB pari al 69,9%, che incrementa a 86,6% utilizzando un definizione di resa diagnostica intermedia (ossia che include il follow-up per i reperti non specifici) ²⁰. Sebbene la maggior parte degli studi riporti elevate prestazioni diagnostiche, la variabilità nella definizione di resa diagnostica evidenzia la necessità di una standardizzazione per rendere i dati disponibili maggiormente comparabili.

Sicurezza

Nelle metanalisi attualmente disponibili viene riportato un tasso di complicanze complessivo del 3%, in particolare un’incidenza complessiva di pneumotorace variabile tra lo 0,6 e il 2,3%, e un tasso di sanguinamento significativo complessivo dello 0,6% ^20–23 (intendendo come “significativo” un sanguinamento che abbia richiesto un intervento ulteriore rispetto alla sola aspirazione, come l’instillazione di farmaci, l’inserimento di catetere con palloncino, l’intubazione selettiva, etc.).

Il confronto con la biopsia transtoracica TC guidata

La biopsia transtoracica TC guidata ha storicamente una resa diagnostica superiore rispetto alla broncoscopia tradizionale. L’avvento della RAB ha il potenziale di migliorare l’accuratezza diagnostica dell’approccio endoscopico riducendo le complicanze e consentendo di eseguire anche la stadiazione mediastinica linfonodale in un’unica procedura. Una revisione retrospettiva multicentrica che ha incluso 225 pazienti sottoposti a RAB (piattaforma Ion^TM) o a biopsia transtoracica TC guidata nel periodo 2019-2021 ha riscontrato una resa diagnostica complessiva non differente tra RAB e biopsia transtoracica TC guidata (87,6% per RAB e 88,4% per biopsia transtoracica TC guidata, p = 0,85)²⁴. Il tasso di complicanze è stato invece significativamente più elevato per la biopsia TC guidata rispetto a RAB (17% vs 4,4%; p = 0,002). Lo stesso studio ha riportato che una stadiazione mediastinica ecoendoscopica è stata eseguita durante la procedura RAB nell’81,4% dei casi, mentre il 37,2% dei noduli sottoposti a biopsia TC guidata ha richiesto la stadiazione mediastinica ecoendoscopica come procedura aggiuntiva dopo la biopsia ²⁴. Uno studio retrospettivo pubblicato nel 2024 ha confrontato dati su pazienti consecutivi sottoposti a RAB (piattaforma Ion^TM) o biopsia transtoracica TC guidata per la valutazione di noduli ground glass e parzialmente solidi con una componente solida inferiore a 6 mm. I pazienti sono stati suddivisi in due gruppi: 27 nel gruppo RAB e 38 nel gruppo biopsia transtoracica TC guidata. Anche in questo caso non è stata riscontrata una differenza statisticamente significativa tra le due metodiche diagnostiche (85,7% per RAB e 89,5% per la biopsia transtoracica TC guidata, p = 0,646). Le complicanze sono state più frequenti nei pazienti sottoposti a biopsia transtoracica TC guidata, senza differenze significative (8 vs 2; p = 0,135) ²⁵. Sebbene sia stato recentemente pubblicato il VERITAS trial, uno studio prospettico multicentrico randomizzato che ha confrontato mediante un trial di non inferiorità la broncoscopia con navigazione (utilizzando la navigazione elettromagnetica con tomosintesi digitale integrata - piattaforma di navigazione fluoroscopica Illumisite^TM, Medtronic) e la biopsia transtoracica TC guidata, confermando una non inferiorità dell’approccio broncoscopico, mancano attualmente studi prospettici randomizzati che pongano a confronto la RAB con la biopsia transtoracica TC guidata ²⁶.

Principali studi sulla base delle piattaforme

La Tabella III riporta le caratteristiche di alcuni degli studi ad oggi pubblicati riguardanti le tre principali piattaforme RAB.

MonarchTM

Il primo studio di fattibilità riguardante la RAB risale al 2018 utilizzando piattaforma robotica Monarch^{TM 27}. La maggior parte degli studi disponibili riguardanti questa piattaforma sono di natura retrospettiva ^28-32. Tra quelli prospettici, il primo multicentrico riguardante la RAB (trial BENEFIT), pubblicato nel 2019, ha riportato una localizzazione (con sonda r-EBUS) del 96%, una resa diagnostica complessiva del 74,1% e un tasso di complicanze sovrapponibile alle metodiche convenzionali (pneumotorace nel 3,7% dei casi, di cui solo uno necessitante di drenaggio toracico, e 0,5% di sanguinamenti) ². Il trial più numeroso riguardante la piattaforma Monarch^TM ad oggi disponibile è lo studio prospettico multicentrico TARGET (2024), che ha arruolato 715 pazienti con lesioni comprese tra 8 e 50 mm. L’outcome primario era il tasso di complicanze, che risultava del 3,8% (pneumotorace o sanguinamento). La localizzazione è stata confermata con r-EBUS nel 93,6% delle lesioni solide e nel 78,3% delle subsolide. La resa diagnostica riportata secondo la definizione “stretta” dell’ATS/ACCP era del 61,6% ³³.

IonTM

Il primo studio di fattibilità della piattaforma robotica Ion^TM è stato pubblicato nel 2019. Fielding et al. hanno valutato il sistema Ion™ in uno studio retrospettivo su 29 pazienti con lesioni polmonari di 10-26 mm, di cui il 60% presentava bronchus sign. La resa diagnostica era del 79,3% e non sono state riportate complicanze ³⁴. Negli ultimi cinque anni, diversi studi hanno valutato la localizzazione e la resa diagnostica del sistema Ion^TM. Tra quelli prospettici, citiamo uno studio di Ben et al. che ha valutato l’accuratezza diagnostica della piattaforma Ion ^TM combinata alla CBCT per conferma della localizzazione in 52 noduli, riportando una resa diagnostica dell’86% e un tasso di pneumotorace del 3,8% ³⁵. È attualmente in corso uno studio multicentrico prospettico sponsorizzato riguardante il sistema Ion^TM, denominato PRECISE ( identifier: NCT03893539) che arruola pazienti con noduli compresi tra 1 e 3 centimetri, di densità solida o subsolida (sono esclusi i noduli a vetro smerigliato). Gli outcome sono: il successo della navigazione, della biopsia e la sensibilità per neoplasia a 14 mesi. La sensibilità per neoplasia a 14 mesi viene calcolata come il rapporto tra il numero di casi con diagnosi di neoplasia (veri positivi) e la somma tra i casi veri positivi e falsi negativi (ossia quei casi che alla biopsia hanno esito negativo ma che al follow-up si rivelano neoplastici). Nel 2022, Reisenauer et al. hanno pubblicato dati parziali riguardanti questo studio relativi a 270 noduli periferici sottoposti a navigazione robotica con Ion^TM: la corretta localizzazione mediante sonda r-EBUS è stata ottenuta nell’86,6% dei casi ¹⁶, con un tasso di pneumotorace del 3,3% (di cui lo 0,4% ha richiesto intervento). Non sono ancora stati pubblicati i dati relativi agli altri outcome ^16,36.

Un recentissimo studio retrospettivo ha confrontato i dati relativi a procedure RAB eseguite con il sistema Monarch ^TM (162 pazienti) e con il sistema Ion^TM (203 pazienti), attraverso un’analisi basata sui propensity score ³⁷. In questo studio il sistema Ion^TM ha mostrato una resa diagnostica più elevata rispetto al sistema Monarch^TM (84,2% vs 71,0% P = 0,003), tempi di procedura più brevi e una dose di radiazioni inferiore ³⁷. Tuttavia mancano ancora trial randomizzati e controllati che comparino le due piattaforme.

GalaxyTM

Gli studi riguardanti la piattaforma Galaxy^TM sono ancora poco numerosi, in quanto Galaxy^TM ha ottenuto l’approvazione della Food and Drug Administration soltanto nel 2023. Il primo trial clinico (FRONTIER) per valutare la fattibilità e la sicurezza di Galaxy^TM nei pazienti umani è ancora in corso. Tuttavia, i dati preliminari presentati all’Annual Conference of the American Association for Bronchology and Interventional Pulmonology (AABIP) nel 2023, basati su 19 noduli polmonari periferici (diametro medio di 20 mm), hanno mostrato un successo della navigazione del 100% e un rendimento diagnostico compreso tra l’89,5% e il 94,7%. L’11% dei pazienti ha presentato pneumotorace, di cui il 5% necessitante di drenaggio toracico.

Il controllo radiologico: il valore aggiunto della cone beam CT

Durante la navigazione broncoscopica, il controllo radiologico e l’utilizzo della sonda r-EBUS consentono la verifica della corretta posizione del catetere robotico rispetto al nodulo target, guidando i fini aggiustamenti necessari nell’ultimo tratto del percorso di navigazione. L’utilizzo di un sistema di controllo della localizzazione in tempo reale permette di contrastare la discrepanza tra la posizione del nodulo al momento della TC di pianificazione e quella effettiva al momento della procedura (CT-to-body divergence). Tale divergenza è determinata dal fatto che l’acquisizione TC viene eseguita a un volume prossimo alla capacità polmonare totale (inspirazione massimale) mentre al momento della procedura il paziente è in ventilazione meccanica e paralisi muscolare, con un volume prossimo alla capacità funzionale residua, e sviluppa progressivamente atelettasia nelle regioni basali e declivi ^16,50. Pertanto, secondariamente a questo fenomeno, il sistema di navigazione potrebbe dare un feedback di “localizzazione riuscita” sulla base di un obiettivo virtuale, mentre nella realtà il catetere potrebbe non aver raggiunto la lesione. Le metodiche di imaging intraprocedurale acquisiscono scansioni in tempo reale durante la RAB per definire meglio il rapporto spaziale reale tra la lesione e lo strumento di campionamento, al fine di ottenere una conferma chiamata “tool in lesion” (TIL, letteralmente: strumento nella lesione) e di migliorare la resa diagnostica. Tali metodiche includono:

1. la fluoroscopia (arco a C convenzionale);
2. la fluoroscopia aumentata o tomosintesi digitale (con tomografia ad arco a C o C-arm based tomography, CABT) come ad esempio Lung Vision (Body Vision Medical LTD, Israele) o Illumisite^TM (Medtronic) mentre nel caso del robot Galaxy^TM il sistema di tomosintesi digitale è compreso nella piattaforma;
3. la tomografia computerizzata a fascio conico (CBCT), che prevede l’erogazione di un fascio di raggi X di forma conica diretto verso un rilevatore bidimensionale a pannello piatto. Attraverso l’uso della CTCB, il volume di una regione anatomica può essere acquisito in una singola rotazione (spin) fonte-detettore di 200° attorno al paziente, ottenendo ricostruzioni di immagini tomografiche ad alta risoluzione.

La CBCT differisce dalla TC convenzionale in quanto eroga una dose di radiazioni inferiore e garantisce un ridotto tempo di acquisizione delle immagini. Il principale limite di questa tecnologia è il costo. Negli ultimi anni, sono diventati disponibili archi a C con capacità di ricostruzione 3D, chiamati cone beam-CT mobili (mCBCT) utilizzabili in sala endoscopica, che presentano costi inferiori, minor ingombro e maggiore facilità di utilizzo rispetto alle apparecchiature fisse di CBCT, che richiedono una sala ibrida specifica ⁵¹.

Uno studio retrospettivo su 102 lesioni periferiche ha riportato che l’utilizzo della mCBCT è utile a raggiungere il tool in lesion in lesioni di ridotte dimensioni e con bronchus sign non identificabile. L’obiettivo primario dello studio era la percentuale di raggiungimento del TIL alla prima e all’ultima rotazione della mCBCT. Al primo spin della mCBCT, 48 lesioni (47%) sono state classificate come TIL, questa percentuale è aumentata al 94% nell’ultimo spin mCBCT (p < 0,0001). In particolare, lo studio ha riportato che l’integrazione tra mCBCT e il sistema Ion^TM ha consentito la conversione del 90,7% dei tentativi di campionamento inizialmente non-TIL in TIL, guidando il perfezionamento della relazione strumento-lesione ⁵².

Un recente studio prospettico ha confrontato la resa diagnostica ottenuta con l’utilizzo di RAB (piattaforma Ion^TM) con e senza l’ausilio di mCBCT (in questo studio veniva utilizzato Cios 3D Spin Mobile, Siemens Healthineers, Forchheim, Germania) evidenziando una netta differenza tra i due gruppi: rispettivamente 29,9% per Ion^TM senza controllo radiologico e 86,6% con l’aggiunta di mCBCT (p < 0,0001) ⁵¹. Sulla base dei dati attualmente disponibili, l’utilizzo della guida radiologica con mCBCT durante RAB consente di compensare la CT-to-body divergence, con conseguente aumento del tasso di TIL e della resa diagnostica.

Approfondimento sul sistema IonTM: la procedura di broncoscopia robotica “step by step”

Il funzionamento si articola in due fasi: una fase preprocedurale (pianificazione o planning) e una fase procedurale.

Fase di pianificazione

La fase di pianificazione inizia con il caricamento delle immagini TC del paziente sul PC dedicato dotato di software Ion^TM PlanPoint. Le immagini possono essere caricate mediante CD o USB oppure il software può essere collegato al visualizzatore aziendale delle immagini. Per poter essere acquisita in maniera ottimale, la TC deve presentare alcuni requisiti specifici (tra cui uno spessore delle sezioni tra 0,5 e 1 mm e un numero di immagini compreso tra 50 e 1.200). Se la TC non rispetta i requisiti minimi di sistema, non può essere creata una pianificazione. Una volta eseguito il caricamento, il software riconosce e segmenta l’albero bronchiale del paziente. Uno o più noduli target possono essere aggiunti mediante la selezione dell’obiettivo (Fig. 5). Il software visualizza la forma del nodulo segmentato e fornisce dimensioni, volume e distanza dalla pleura del nodulo stesso. Manualmente è possibile modificare la forma del target e aggiungere un margine, ossia un’area di interesse intorno all’obiettivo (Fig. 6A).

A questo punto il programma genera automaticamente un percorso di navigazione verso il nodulo (Fig. 6B), che viene mappato in blu, e fornisce sia la distanza dal termine della navigazione all’obiettivo sia l’angolo di uscita dello strumento di campionamento. Il percorso può essere modificato e adattato per ottenere il perfetto bilanciamento tra distanza dall’obiettivo e angolo di campionamento. È anche possibile estendere manualmente le vie aeree non riconosciute dal software, ad esempio seguendo il pattern vascolare. In viola viene evidenziata la pleura. Il sistema permette inoltre di selezionare aree “da evitare” (ad esempio strutture vascolari) che possono essere mappate (verranno visualizzate in un colore differente).

Il sistema poi suggerisce di impostare un secondo percorso, da utilizzare qualora il tentativo di navigazione mediante il primo percorso fallisca. Al termine del planning è possibile rivedere il percorso di navigazione (Fig. 7A) e la broncoscopia virtuale generata dal sistema (Fig. 7B).

Al termine della fase di pianificazione, il piano viene esportato tramite USB e caricato sulla consolle del robot.

Fase procedurale

La fase procedurale si articola nelle fasi di registrazione, di navigazione e di campionamento. La procedura si svolge in anestesia generale con intubazione oro-tracheale. Le dimensioni ridotte, la perifericità delle lesioni candidate e l’esigenza di ridurre la formazione di atelettasie precoci rendono essenziale un’ottima sincronia tra lo pneumologo interventista e l’anestesista. Nel 2021 Prichett et al. hanno pubblicato un protocollo di ventilazione con l’obiettivo di minimizzare la comparsa delle atelettasie durante la broncoscopia per il campionamento di lesioni periferiche, che include la scelta dell’anestesia generale endovenosa con paralisi muscolare, mantenendo una FiO₂ inferiore al 100% (consigliata tra il 60% e l’80%), una pressione positiva di fine espirazione (PEEP) di 10-12 cmH₂O, e prevedendo una pausa respiratoria a inspirazione completa durante le fasi di acquisizione di immagini o di campionamento ⁵³. Una volta intubato il paziente, prima di connettere il tubo endotracheale al sistema RAB è possibile eseguire una broncoscopia ispettiva per aspirare le secrezioni del paziente e verificare il corretto posizionamento del tubo, la cui estremità distale deve essere ad almeno 2 cm dalla carena. Dopo il collegamento del sistema si esegue la registrazione, ossia il processo di allineamento della vista in tempo reale del catetere RAB con la vista della broncoscopia virtuale del planning. Ciò avviene facendo avanzare il catetere e allineando alcuni punti di riferimento anatomici chiave come la carena, i bronchi principali e un bronco subsegmentario dei lobi superiori e inferiori bilateralmente (Fig. 8). Per un allineamento accurato è preferibile utilizzare i segmentari apicali per i lobi superiori e i segmentari basali per i lobi inferiori. Se la procedura di allineamento viene eseguita in maniera corretta, una volta terminata, la vista virtuale e quella reale sono pressoché sovrapponibili, e ogni avanzamento in navigazione reale corrisponde a un avanzamento in quella virtuale (Fig. 9).

Nella fase di navigazione, il catetere viene guidato verso il nodulo target seguendo la broncoscopia virtuale. Il medico gestisce i movimenti del catetere tramite il controller utilizzando una trackball per la rotazione della punta, e la rotellina di scorrimento per l’avanzamento. Durante la navigazione il monitor del sistema fornisce la distanza mancante al nodulo target e la distanza dalla pleura. Un’ulteriore funzione di rilievo offerta dalla piattaforma Ion^TM è la modalità di “preview path” che consente di disaccoppiare l’immagine virtuale dalla visione in tempo reale in modo da vedere in anticipo il corretto percorso al target; ciò è utile soprattutto in presenza di rami bronchiali acuti, tortuosi o particolarmente brevi. Una volta guidato il catetere fino al nodulo seguendo il percorso pianificato, è possibile verificare il raggiungimento del target mediante l’inserimento, al posto della sonda visione, della r-EBUS e mediante un controllo radiologico (fluoroscopico, fluoroscopico aumentato o CBCT). Ciò consente di correggere eventuali discrepanze orientando diversamente il catetere (Fig. 10).

Nella fase di campionamento, la posizione del catetere viene stabilizzata prima della biopsia e la sonda visione viene rimossa prima del campionamento. Il campionamento può essere eseguito con ago, pinza o criosonda.

Le sfide della broncoscopia robotica

Il costo delle piattaforme RAB è significativo per tutti i sistemi, e comprende non solo le spese di acquisto iniziale, ma anche le spese di approvvigionamento del materiale monouso e le spese per tutto il personale necessario a garantire una procedura sicura ed efficace. I costi rappresentano attualmente il principale limite di diffusione delle piattaforme RAB nel mondo. Il problema economico è ancor più determinante in un Paese che ha un sistema sanitario pubblico come l’Italia, e in cui i centri dotati di queste piattaforme devono affrontare sia i costi relativi al mantenimento delle piattaforme stesse, sia quelli relativi alla crescente domanda di diagnosi, che arriva per noduli di dimensioni sempre inferiori. Diviene allora essenziale una selezione del paziente e del nodulo candidato a una procedura attualmente così onerosa, anche se a oggi non esistono linee guida che aiutino lo specialista pneumologo in questo campo. In un recente documento di consenso cinese ⁵⁴, la RAB trova indicazione: nelle lesioni periferiche inferiori a 2 cm di diametro (in quanto in noduli con tali dimensioni la resa diagnostica della RAB è sovrapponibile a quella della TTNA); nelle lesioni senza bronchus sign (permettendo maggiore stabilità nell’approccio trans-parenchimale) e nelle lesioni accessibili solo tramite una traiettoria transbronchiale fortemente angolata.

Due recenti studi americani hanno riportato inoltre che la RAB può essere particolarmente utile in caso di noduli periscissurali (difficilmente raggiungibili mediante approccio TC guidato) e in caso di necessità di tipizzare più noduli durante la stessa procedura ^55,56. Questi dati forniscono spunti per l’ottimizzazione delle procedure in base alle risorse disponibili.

Uno dei limiti della RAB è l’approccio alle lesioni dorsali dei lobi inferiori. A tale livello infatti lo sviluppo di atelettasia avviene precocemente durante l’anestesia generale, perciò i noduli localizzati in queste regioni hanno maggiore probabilità di dislocarsi rispetto alla TC preprocedurale, rendendo più complessa la localizzazione del target durante la navigazione. Applicando le già citate raccomandazioni anestesiologiche suggerite da Prichett et al. è possibile limitare al minimo la formazione di atelettasie ⁵³. Sulla base dell’esperienza maturata nel trattamento della sindrome da distress respiratorio acuto, è stato dimostrato che la pronazione promuove il reclutamento alveolare e aumenta la ventilazione nelle regioni dorsali. Un abstract pubblicato nel 2025 riporta la fattibilità della RAB in posizione prona con ausilio della cone-beam CT (5 pazienti, di cui uno complicato con pneumotorace che ha richiesto drenaggio). Tuttavia, mancano a tutt’oggi sia una descrizione procedurale avanzata sia dati riguardanti la sicurezza di questo approccio ⁵⁷.

L’utilizzo della piattaforma robotica in sicurezza richiede una formazione altamente specializzata sia dell’operatore che del personale infermieristico dedicato. I dati al momento disponibili relativi alla curva di apprendimento degli operatori riportano un numero variabile di procedure necessarie ad acquisire dimestichezza con la piattaforma. Un recente studio che ha valutato nove diversi operatori ha riportato che circa il 50% dei broncoscopisti raggiungono una resa diagnostica accettabile (fissata dal protocollo di studio come superiore al 72%) dopo circa 25 procedure ⁴⁶. Mentre la curva di apprendimento per la fase di registrazione è relativamente rapida, la navigazione e il prelievo bioptico sono più complessi e richiedono maggiore addestramento, soprattutto in caso di CT-to-body-divergence ⁵⁸. Terminata la fase di apprendimento iniziale, si riducono le tempistiche procedurali e incrementa la resa diagnostica ⁴⁶.

Lo sviluppo futuro di applicazioni terapeutiche potrebbe ampliare il ruolo della RAB nei pazienti con tumore al polmone. Tra queste annoveriamo:

1. la broncoscopia e resezione con anestesia singola (single anesthetic bronchoscopy and resection, SABR);
2. il posizionamento di marcatori fiduciari o marcatura con colorante (dye mark);
3. l’ablazione dei noduli.

La SABR combina la diagnosi tramite RAB con biopsia e valutazione estemporanea dell’anatomopatologo (ROSE), e la successiva immediata resezione chirurgica (se indicata) durante un’unica anestesia generale. Tale tecnica è stata riportata la prima volta nel 2023 ⁵⁹, e prevede l’utilizzo di una sala ibrida e la modifica del decubito del paziente e del tipo di tubo (da tubo endotracheale a singolo lume a tubo a doppio lume per la ventilazione monopolmonare) durante l’anestesia. Un’analisi retrospettiva del 2025 ha confrontato i dati di 40 pazienti sottoposti a SABR con quelli di 30 pazienti sottoposti a trattamento standard (biopsia con RAB e intervento chirurgico in due tempi), riportando un tasso di complicanze sovrapponibili e una riduzione significativa del tempo intercorso tra la valutazione clinica e la resezione nel caso della SABR ⁶⁰. Nonostante tale approccio possa potenzialmente ridurre i tempi di attesa, esso richiede una dettagliata organizzazione interdisciplinare e prevede che la scelta di intervenire chirurgicamente sia basata esclusivamente sulla valutazione estemporanea, talvolta limitata rispetto a un esame istologico definitivo. I dati attualmente disponibili non sono inoltre sufficienti per trarre conclusioni su larga scala.

Oltre al campionamento dei noduli, le piattaforme robotiche potrebbero essere utilizzate per il posizionamento di marcatori fiduciari, allo scopo di guidare il trattamento radioterapico o di coadiuvare una eventuale resezione chirurgica sublobare. Infatti, poiché le tecniche chirurgiche mirano sempre più a una ridotta invasività, in caso sia prevista l’assenza di feedback tattile a livello polmonare, i marcatori fiduciari e/o i dye mark (marcature con colorante) possono rappresentare una guida utile al chirurgo per localizzare il nodulo. L’inserimento di marcatori fiduciari per via broncoscopica è studiato in letteratura soprattutto mediante l’uso dei sistemi di navigazione elettromagnetica (ENB). Nel 2019, lo studio prospettico multicentrico NAVIGATE ha riportato i dati relativi al posizionamento per via endoscopica di marcatori fiduciari in 258 pazienti mediante l’utilizzo della piattaforma ENB superDimension™ ottenendo un posizionamento corretto (basato sulla valutazione soggettiva dell’operatore) del 99%, un tasso di complicanze complessive del 7% e uno di pneumotorace del 5,4% ⁶¹. Chan et al. hanno dimostrato la fattibilità della marcatura con indocianina associata al posizionamento di un ulteriore marcatore fiduciale (spirale in nitinolo Superlock™, Medtronic) collocato 2 cm prossimalmente alla lesione, utilizzando la piattaforma robotica Monarch^TM e la guida radiologica con CBCT in cinque pazienti. Il tasso di successo nella localizzazione è stato dell’80%.⁶² In uno studio retrospettivo del 2024, 30 pazienti con un singolo nodulo sono stati sottoposti a RAB con iniezione di dye mark (verde di indocianina o blu di metilene) seguita da resezione chirurgica mininvasiva. Il tasso di successo è stato dell’83,3% (25 su 30): in tre casi il marcatore non è stato visualizzato e in due casi si è verificata una fuoriuscita libera di marcatore ⁶³. Riassumendo, la stabilità del catetere robotico unita alla possibilità di eseguire preventivamente una tipizzazione cito-istologica del nodulo rendono attuabile il posizionamento di marcatori fiduciari/dye mark per la guida chirurgica o radioterapica. Sono tuttavia necessari ulteriori studi per confermare la fattibilità e definire la procedura di posizionamento ottimale.

La stabilità del catetere RAB e la possibilità di confermarne la posizione all’interno della lesione (per esempio con la CBCT) lo rendono potenzialmente applicabile all’ablazione periferica dei tumori con radiofrequenza, microonde o criosonde. Ad oggi sono disponibili dati pilota su modelli suini e umani, mentre mancano ancora rigorosi studi randomizzati che dimostrino l’efficacia di questi trattamenti locali ⁶⁴. L’ablazione per via broncoscopica offre potenziali vantaggi come l’approccio minimamente invasivo e il trattamento di noduli singoli/multipli in pazienti non candidabili a chirurgia (ad oggi il gold standard); tuttavia, la scarsità di dati solidi riguardo a sicurezza, riproducibilità ed efficacia, e l’eterogeneità delle metodiche a disposizione non ne giustifica ancora l’impiego nella pratica clinica su larga scala. In conclusione, nonostante le applicazioni diagnostiche e potenzialmente terapeutiche della RAB sembrino offrire un significativo vantaggio rispetto alle tecnologie tradizionali, i considerevoli costi di acquisto e mantenimento ne rallentano la diffusione e l’utilizzo.

Conclusioni

In conclusione, la RAB rappresenta una rivoluzione nella diagnostica dei noduli polmonari periferici, grazie alla sua capacità di coniugare stabilità nella navigazione, precisione e sicurezza. Le evidenze attuali riportano un’elevata resa diagnostica e un tasso di complicanze contenuto. Tuttavia, per una diffusione più ampia di questa tecnologia, sarà fondamentale affrontare le sfide legate ai costi, alla standardizzazione della selezione del paziente e all’integrazione con le tecnologie di imaging avanzato. Il futuro della RAB potrebbe includere anche applicazioni terapeutiche, aprendo nuovi scenari.

History

Ricevuto/Received: 22/10/205

Accettato/Accepted: 07/01/2025

Figure e tabelle

Figura 1.Piattaforme RAB A. Monarch^TM, B. Ion^TM, C. Galaxy^TM.

Figura 2.Guaina esterna (azzurra) e catetere interno (blu) della piattaforma robotica Monarch^TM.

Figura 3.A. Guida catetere. B. Catetere. C. Sonda visione.

Figura 4.Robot Ion^TM con sonda visione inserita.

Figura 5.Selezione dell’obiettivo (visione multiplanare).

Figura 6.A. Revisione dell’obiettivo. B. Revisione del percorso.

Figura 7.A. Revisione dei due percorsi selezionati. B. Revisione della broncoscopia virtuale con le varie diramazioni.

Figura 8.A. Allineamento della carena (a sinistra broncoscopia virtuale, a destra vista reale). B. Punti di riferimento anatomici indicati dalla piattaforma robotica per la procedura di allineamento.

Figura 9.Allineamento tra la visione virtuale (a sinistra) e la visione reale (a destra).

Figura 10.Monitor Ion^TM a navigazione completata, sulla sinistra in basso riscontro ecografico di nodulo adiacente alla via aerea con sonda ecografica radiale.

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