Un neumólogo (persona especializada en el pulmón) capacitado para realizar una broncoscopia rocía un anestésico local o tópico en la boca y la garganta del paciente. Esto ocasiona una tos que desaparece a medida que el anestésico comienza a obrar y cuando el área se siente "gruesa", se considera que está lo suficientemente insensibilizada. Para hacer que el paciente se relaje, se le administran medicamentos por vía intravenosa, los cuales pueden causar sueño y reducir la ansiedad que el paciente pueda tener acerca del procedimiento. Este procedimiento algunas veces se puede llevar a cabo bajo anestesia general, con el paciente inconsciente y sin dolor. Si se realiza la broncoscopia por medio de la nariz, primero se hace pasar un gel anestésico a través de una de las fosas nasales y cuando esté insensibilizada, se introduce el broncoscopio hasta que pase a través de la garganta hasta la tráquea y los bronquios. Usualmente se utiliza un broncoscopio flexible de menos de 1,3 cm (1/2 pulgada) de diámetro y más ó menos 60 cm (2 pies) de largo. A medida que el médico utiliza el broncoscopio para examinar las vías respiratorias, puede obtener muestras de las secreciones pulmonares para enviarlas a su análisis en el laboratorio. Es posible utilizar soluciones salinas para lavar el área y recoger las muestras celulares para ser analizadas por el patólogo. El procedimiento de biopsia transbronquial se realiza utilizando un fórceps diminuto que se pasa a través de un canal del broncoscopio hasta llegar a los pulmones. El neumólogo le indica al paciente que debe exhalar lentamente mientras recoge una pequeña muestra de tejido pulmonar. Usualmente es necesario repetir este paso hasta que se obtengan varias muestras del tejido para su análisis. En ocasiones, se requiere de rayos X (fluoroscopia) durante la broncoscopia para ayudar a dirigir el fórceps hasta el área que se desea explorar en el pulmón.
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