[202106动物实验]新型可拆卸内镜吻合夹治疗胃穿孔的临床前动物实验研究(含视

栏目:科技资讯  时间:2023-08-12
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  [引用本文]

  张震,林生力,徐晓玥,张丹枫,徐佳昕,王豆,周平红新型可拆卸内镜吻合夹治疗胃穿孔的临床前动物实验研究(含视频)[J].中华消化内镜杂志,2021,38(6):471-474.

  DOI:10.3760/cma.j.cn321463-20201206-00942

  A preclinical animal study on a novel detachable endoscopic anastomosis clip for stomach perforation (with video)

  张震1,2  林生力1  徐晓玥1  张丹枫1 

  徐佳昕1  王豆2  周平红1

  1复旦大学附属中山医院内镜中心 上海消化内镜诊疗工程技术中心;

  2日喀则市人民医院消化内科

  通信作者:周平红,

  Email:zhou.pinghong@zs-hospital.sh.cn

  【摘要】目的  通过动物实验应用新型内镜吻合夹全层闭合胃部穿孔,评价新型内镜吻合夹的安全性和有效性。方法  以猪为实验动物,共6头,每头动物胃部造2个10~20 mm穿孔模型,利用新型内镜吻合夹闭合穿孔,观察记录实验动物存活情况、组织愈合情况,30 d后取出全部吻合夹,一半动物安乐死取标本,另一半动物再观察30 d后安乐死取标本。结果  所有吻合夹植入成功(100%),30 d内创面均愈合良好,动物均存活,吻合夹自然脱落率33.3%(4/12),余下的吻合夹均成功拆解并取出,取出30 d后创面愈合良好,动物均存活。结论  新型国产吻合夹操作相对简单,在动物实验中体现了良好的安全性及有效性,具有良好的临床应用前景,值得进一步的临床研究及推广。

  【关键词】动物实验;胃穿孔;吻合夹,可拆卸

  金属夹是消化内镜手术中不可缺少的辅助工具,常用于创面的闭合和止血。经内镜器械通道的金属夹(through the scope clip,TTSC)包括输送部分和夹闭部分,夹闭部分大多采用两个夹片和夹座的结构,将夹片近端收进夹座来缩小夹片的间距,最终实现组织的夹闭。虽然目前有尼龙绳结合金属夹的荷包缝合技术等一些创新技术用来缝合穿孔创面,但需要有相当丰富的内镜下治疗经验及操作水平。

  德国奥维思科公司2008年推出了内镜外侧金属夹(over the scope clip,OTSC),它是由超弹性镍钛合金材料制成的结构类似捕兽夹的夹闭装置,具有8~9 N的夹闭力,适用于非静脉曲张性出血的止血,也可用于直径<3 cm穿孔的闭合治疗,一次性止血成功率较高。OTSC最早于2013年引入中国,但由于售价高昂,大大限制了其临床推广。此外,释放后的吻合夹不易脱落,尽管其材料可以长期植入使用,但由于长时间位于原位,残留的吻合夹有可能引起患者的不良反应,临床上曾尝试多种取出吻合夹方法。目前,一种新型的国产内镜吻合夹已经进入临床试验阶段,与进口OTSC不同的是,国产内镜吻合夹在保留进口OTSC优势的基础上创新地采用了可拆卸设计,在组织愈合后可以轻松拆解取出(图1)。本研究为国产内镜吻合夹临床前动物实验,采用猪为实验对象,在胃部穿孔造模后使用国产可拆解内镜吻合夹全层闭合,观察评价其安全性和有效性。材料与方法

  1.实验动物:由上海甲干生物科技有限公司提供的健康白猪6头,体重12~14 kg。本实验获得复旦大学附属中山医院伦理委员会批准(伦理号2019-104)。

  2.器械和设备:采用日本奥林巴斯公司GIF-H260胃镜,宁波胜杰康公司SI241-1706-A09内镜吻合夹(图2),德国爱尔博公司GD350-P高频电切系统,奥林巴斯KD-620LR高频切开刀。其他设备有心电监护仪、呼吸机、异物钳等。

  

  图1 国产新型内镜吻合夹拆解示意图

  3.实验流程:选用健康的白猪建立胃穿孔模型,6头猪均在内镜直视下应用钩刀于胃部建立2个10 mm的穿孔,用内镜吻合夹夹闭穿孔部位。分别观察术后第7、14、21天组织愈合情况(每时点2头),有无组织坏死、组织增生以及其他区域组织的炎症病变;观察吻合夹是否出现移位、脱落。吻合夹植入30 d时将植入的吻合夹全部拆解取出。一半动物(3头)处以安乐死,获取植入部位的组织样本进行病理分析;另一半动物(3头)继续饲养30 d后再次复查组织愈合情况,随后将试验动物安乐死并取病理进行分析。

  4.围手术期流程

  (1)术前准备:手术前1 d禁食并注射精品头孢注射液(5 g/瓶),术前耳缘静脉注射丙泊酚实施麻醉后将动物仰卧位捆绑在手术台,气管插管,装咬口器,接呼吸机和心电监护仪。

  (2)吻合夹闭合术:开启内镜工作站和高频电刀,内镜经口插入至试验动物胃部,用钩刀在胃部适当位置切10~20 mm的穿孔,撤出钩刀后安装内镜吻合夹对穿孔部位进行夹闭,重复操作,在胃部另一部位制造10~20 mm穿孔模型,使用内镜吻合夹进行夹闭。

  (3)术后动物管理:吻合夹闭合术后前3 d,每天注射精品头孢注射液(5 g/瓶),并喂葡萄糖水进行饲养,3 d后恢复正常饮食,分别选取2头动物进行术后第7、14、21天的内镜检查,以观察吻合夹脱落情况和创面愈合情况,饲养期间观察试验动物饮食和精神状态。

  (4)吻合夹取出术:吻合夹闭合术后30 d的试验动物提前1 d禁食,试验动物麻醉后捆绑固定在手术台上,先进行内镜检查,观察吻合夹脱落情况和创面愈合情况。再用异物钳和透明帽辅助将动物体内未脱落的吻合夹拆解取出,研究者对吻合夹取出难易程度进行评估,随后将一半动物静脉注射氯化钾注射液实施安乐死,随后解剖取标本进行病理分析。

  (5)取夹后再评估:取出吻合夹后的动物一半再饲养30 d,饲养期间再观察试验动物饮食,30 d后对试验动物进行内镜检查,观察创面愈合情况,随后将试验动物安乐死并取标本进行病理分析。结果

  6头猪共植入国产可拆解吻合夹12枚,吻合夹可在内镜下顺利释放,闭合穿孔用时(2.5±1.5)min,手术即时成功率100%,针对手术造模中出现的出血能起到良好止血效果。

  吻合夹植入后夹闭部位组织隆起,吻合夹植入1周后胃黏膜基本愈合。部分吻合夹因夹闭组织少或者夹闭组织萎缩后吻合夹自然脱落,第1周复查时脱落1枚,且第2周、第3周、第4周复查时各脱落1枚,总自然脱落率为33.3%(4/12),自然脱落的吻合夹未对实验动物造成需要进一步干预的消化道出血、梗阻及穿孔等不良预后。脱落处的创面组织愈合良好。解剖后未在消化道内发现脱落的金属夹,考虑已随粪便排出。

  吻合夹植入期间内无移位,捆绑线无松脱,无腐蚀断裂等不良情况。拆夹前复查结果表明组织30 d内愈合率达100%。植入30 d的吻合夹均能顺利拆解,拆解时间(3±1)min。拆除后原创面可见少量出血,无需进一步处理。取出吻合夹30 d后随访,吻合夹取出处伤口组织无撕裂或溃疡,表明取出吻合夹后对试验动物未出现不良预后。试验动物离体标本显示吻合夹夹闭部位愈合良好,胃壁浆膜面网膜覆盖。吻合夹植入、取出等观察图片详见图3、4。

  

  图2  国产可拆解内镜吻合夹实物图

  

  

  图3 吻合夹植入取出过程  3A:造模穿孔;3B:穿孔闭合;3C:造模出血;3D:创面闭合止血;3E:1周后自然脱落创面;3F:30 d愈合创面;3G:拆夹后创面;3H:取出吻合夹30 d后愈合创面  图4 试验动物离体胃标本 4A:病灶黏膜面;4B:病灶浆膜面

  讨论

  消化内镜治疗正在全世界蓬勃发展,内镜下缝合方式的日趋成熟使得内镜下全层切除、内镜黏膜下肿瘤挖除术及隧道内镜下切除等手术方式逐步走向世界。一款容易操作的、针对消化道创面的一次性缝合器械可以为相关医生特别是经验相对较少的医生提供强大的助力。OTSC金属夹是内镜器械领域的重大创新,该产品针对临床上难以处理的上消化道非静脉曲张出血具有较高的一次止血成功率和较低的再出血率,针对消化道全层切除术后的创面闭合和瘘道闭合也能起到较好的治疗效果。虽然OTSC设计上比传统的TTSC金属夹更有优势,但也并非完美,其较大的夹闭力和夹闭范围使得它长期保持在原位,不易自然脱落,是否会对消化道产生不良的后果有待考察,且会给部分患者带来不良的心理影响。宁波胜杰康公司开发的内镜吻合夹在吻合形式上与OTSC有类似之处,但其并非一个整体结构,而是将2个带齿的咬合件在端部用金属丝捆绑组合成一个吻合夹,捆绑丝尾端为环形,用于牵拉解开捆绑丝。这种结构设计不仅使得吻合夹具备较大夹闭力,而且内镜下拆解吻合夹非常容易,简单的牵拉即可将吻合夹拆解。

  本次动物实验的结果表明,未脱落的吻合夹上的捆绑丝没有因为食物的摩擦而松脱,或者被胃酸腐蚀断裂,实验动物在手术使用吻合夹以后及拔除吻合夹后,均未出现需要进一步干预的不良预后。因此,可以初步判定本研究使用的吻合夹是安全的。实验中所有人为造成的穿孔均在手术中一次使用吻合夹关闭穿孔成功,且术后内镜随访包括最终的大体标本组织学检查均发现创面愈合良好,证实吻合夹是有效的。但是,有部分吻合夹会由于食物摩擦或组织萎缩等原因发生自然脱落,自然脱落的概率约为33.3%,由于国产的内镜吻合夹尺寸上和进口的OTSC基本接近,在通过观察试验最终大体解剖消化道的情况来看,吻合夹自然脱落没有对实验动物产生不良后果。因此,在参考OTSC的临床不良事件的反馈数据[8],可初步判定,吻合夹在组织愈合后的自然脱落理论上不会对人体造成不利影响,但仍然需要进一步的临床应用后的数据来支持。

  经本次动物实验验证,国产的内镜吻合夹具有安全有效闭合胃部小穿孔创面的能力,即便造模时创面的轻微出血,在不采用其他方法处理的情况下,直接用吻合夹夹闭也能起到很好的止血效果。本研究的缺点在于由于厂家提供的吻合夹型号规格比较单一,因此使用的动物较少,建立的穿孔模型也以10~20 mm大小为主,对于其他穿孔大小及活动性出血等情况的效果,仍需不同规格的吻合夹进一步建模研究。

  综上所述,该国产吻合夹操作相对简单,在动物实验中体现了良好的安全性及有效性,具有良好的临床应用前景,值得进一步的临床研究及推广。

  参考文献略,原文见《中华消化内镜杂志》2021年第6期

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