新型一次性軟組織閉合夾系統治療豬胃穿孔的療效和安全性

連婷婷, 魏晶晶, 辛志明, 錢歐, 李增強, 江瑛, 莊則豪,5

以金屬夾通過機械作用力夾閉病灶和周圍組織,是目前最常用的內鏡下組織閉合手段。根據釋放方式,主要分為經內鏡鉗道的金屬夾(through-the-scope clip, TTSC)和安裝于內鏡外側的耙形夾(over-the-scope-clip, OTSC)2種。TTSC一般用于閉合直徑和張力較小的創面;對直徑>10 mm或張力較大的創面,可采用TTSC聯合尼龍線圈或膠圈的組合閉合技術。OTSC具有更強的抓持力,穩定性強,聯合負壓吸引技術可實現全層閉合,可用于直徑較大的創面,但OTSC操作較復雜,一旦釋放后難以調整及取出,且費用高昂,不利于臨床推廣。

目前,世界范圍內使用最廣泛的OvescoTMOTSC(Ovesco Endoscopy AG, 德國圖賓根公司)在釋放后,由于金屬夾四周有邊緣較銳利的金屬突起,在消化道狹窄部位可能因惡心、嘔吐等劇烈消化道逆蠕動而損傷鄰近黏膜組織,且因其設計的線控釋放結構需要于配套施夾帽主體外增加叉狀細長突起,增加了施夾帽直徑,不利于施夾帽進入體內;在進入體內過程中還易劃傷正常消化道黏膜,存在安全隱患。一種與OvescoTMOTSC夾閉能力相似的新型國產一次性軟組織閉合夾系統(圖1)已準備進入臨床實驗階段。該夾采用線控推送環,金屬夾由推送環外推釋放,施夾帽體直徑較小,也從根本上避免了施夾帽主體外附加結構引起黏膜損傷的風險。該閉合夾分為A、B兩型,A型夾的夾體邊緣為傳統OTSC突起設計,B型為圓弧形設計,可能更有利于減少對黏膜的潛在損傷。本研究為國產新型內鏡軟組織閉合夾系統臨床前動物實驗,采用小型豬作為實驗對象,在胃穿孔動物模型使用一次性軟組織閉合夾系統和普通金屬夾全層閉合,比較其有效性和安全性。

A：一次性軟組織閉合夾系統;B、C：A型(Ⅰ)和B型閉合夾(Ⅱ)施夾帽和閉合夾的正、側視圖比較。

1 材料與方法

1.1 動物 采用巴馬小型豬12只[江蘇朗月生物科技有限公司,許可證號：SCXK(蘇)2018-0011],體質量18～20 kg。本研究方案獲得福建醫科大學實驗動物倫理審查委員會批準(倫理號：IACUC FJMU2022-0622)。

1.2 儀器 VP-7000內鏡系統及EG-L600WR7電子胃鏡(日本富士膠片株式會社);A350氬氣高頻電刀系統(山東華博電氣有限公司);一次性黏膜切開刀Hook knife(日本奧林巴斯株式會社)。供試品為一次性軟組織閉合夾系統(規格12,型號A和B,廈門偉景醫療科技有限公司),對照品為一次性使用閉合夾(AMH-HCG-195-135,安瑞醫療器械有限公司)。

1.3 方法 在小型豬胃壁全層切開建立10 mm的穿孔,比較對照品閉合夾(TTSC)、供試品A型和B型閉合夾的閉合效果,進行有效性和安全性評價。手術當日(D1)及術后第8天(D8)、第15天(D15)各進行1次胃鏡檢查,觀察創面和閉合夾情況。第36天(D36)對動物實施安樂死,進行大體解剖和病理學檢查。

1.3.1 術前準備 采用隨機分組法將動物隨機分為2組,每組6只,雌雄各半。術前18 h禁食,術前12 h禁水。

1.3.2 動物麻醉 硫酸阿托品注射液 (2 mL：1 mg) 1 mg 肌內注射;丙泊酚乳狀注射液(力蒙欣,20 mL： 0.2 g,西安力邦制藥有限公司) 6～8 mg/kg靜脈推注誘導麻醉,2.5 mg/kg 靜脈追加推注維持。麻醉時密切觀察動物的呼吸頻率、角膜反射、肌松程度和疼痛反應,如出現麻醉過淺則適量追加丙泊酚。當實驗動物出現呼吸均勻、角膜反射消失或遲鈍、肌肉松弛和痛覺消失等,提示麻醉完成。

1.3.3 手術操作 內鏡直視下,以Hook knife切開實驗動物胃壁全層,建立 10 mm的穿孔。對照組動物在胃竇部建立1處穿孔,采用 4 枚對照品閉合夾閉合。實驗組在胃竇部建立2處穿孔,分別使用1枚供試品(A、B型閉合夾)閉合。術中預防性使用抗生素(注射用青霉素鈉80萬U肌內注射 1次)。

1.3.3.1 供試品植入方法 手輪插入內鏡工作鉗道上的橡膠閥中,通過固定扎帶與內鏡鏡身固定。施夾帽組件置于內鏡頭端,通過鉤線器,自內鏡前端將施夾帽組件上的釋放線經工作鉗道拉出,卡入手輪相應的固定槽。將施夾帽彈性體部分壓緊固定于內鏡頭端,旋動施夾帽,使釋放線靠近內鏡工作鉗道開口。輕旋轉手輪至出現阻力,提示釋放線已收緊至工作狀態。內鏡送入人體消化道,將施夾帽對準適當部位,通過內鏡負壓吸引按鍵吸引足夠的消化道軟組織后,順時針旋轉手輪,即可將內鏡頭端的閉合夾推送至組織上。記錄供試品自體外安裝至釋放完成時間。體外安裝由操作者和1位助手完成,供試品釋放由操作者獨立完成。

1.3.3.2 對照品植入方法 經由內鏡活檢通道插入一次性使用閉合夾。當一次性使用閉合夾到達預期部位后,打開閉合夾的夾片,向遠端推送滑動手把,旋轉調整閉合夾的夾片和待夾持組織間的角度。放置閉合夾的夾持部,在感覺到第一次阻力時,繼續向近端移動滑動把手,直至感覺到第二次阻力。繼續向近端移動滑動把手,直至滑動把手與拇指環接觸。記錄對照品打開包裝至釋放完成時間。由1位助手打開對照品包裝,由操作者及另1位助手釋放對照品。

1.3.4 術后動物管理 動物麻醉蘇醒后,轉移到飼養室。術后2 h內密切觀察,4 h恢復食物和飲水供應。術后繼續飼養至D36,期間觀察實驗動物的飲食、體質量和精神狀態。

1.3.5 影像學觀察 D1、D8和D15各進行1次內鏡檢查,觀察植入物是否在原位,閉合處有無再次出血、滲漏,閉合夾有無滑脫或鎖扣開裂。評價術后創面潰瘍分期：活動期(A期)為苔厚、潰瘍周邊黏膜無再生上皮形成和皺襞集中;愈合期(H期)為可見再生上皮形成和黏膜集中;瘢痕期(S期)為潰瘍表面已完全由再生上皮覆蓋。

1.3.6 大體解剖和病理學檢查 D36動物實施安樂死,進行大體解剖檢查。記錄組織反應的性質和程度,觀察植入物是否存在于原位,描述形態并拍照。對植入部位及周邊組織、正常組織取材制作組織切片,進行組織病理學分析與評價。組織病變程度判斷標準依照福建省新藥安全性評價中心標準操作規程SOPP 006C《病理組織學檢查》相關標準[1]：“-”為無病變,“±”為極輕微病變(<1%),“+”為輕微病變(1%～25%),“++”為輕度病變(26%～50%),“+++”為中等程度病變(51%～75%),“++++”為重度病變(>75%)。

2 結 果

觀察期間對照組和實驗組動物的外觀、步態、行為、排泄、攝食和飲水等均未見明顯異常,體質量變化無明顯差異,未出現動物死亡。

閉合夾置入過程及隨訪情況見圖2。實驗組和對照組閉合夾均在內鏡下順利釋放且能完整閉合穿孔。實驗組A、B型閉合夾平均操作時間分別為 (3.67±0.34) min和 (3.74±0.40) min,對照組為 (3.54±0.20) min,手術操作時間比較,差別無統計學意義(P>0.05)。手術即時成功率均為100%。D8和D15實驗組均未出現植入器械脫落,明顯優于對照組(P<0.05);D36大體解剖發現 1 例 B 型夾在穿孔完全愈合后已自然脫落,未發現與自發性脫落相關的并發癥。實驗組和對照組在器械植入部位潰瘍愈合情況及是否出現出血、滲漏、穿孔、血腫和水腫等方面比較,差別無統計學意義(P>0.05);在組織愈合上比較,差別雖然無統計學意義(P>0.05),但實驗組愈合趨勢更佳。術后解剖組織學檢查,實驗組的植入部位組織炎癥反應較對照組明顯(P<0.05,表1)。實驗動物離體標本顯示,實驗組和對照組閉合部位黏膜面和漿膜面均愈合良好,實驗組中A型閉合夾突起設計邊緣可見周圍黏膜糜爛(圖3A),圓弧形設計的B型閉合夾組則無黏膜損傷的表現。植入部位組織病理學檢查結果見圖4。

表1 2 組動物的閉合成功率、脫落率和創面愈合情況比較

A：造模穿孔;B～D：A、B型和AMH-HCG-195-135閉合夾閉合穿孔內鏡所見;E～G(D8內鏡隨訪所見的局部情況)：A、B型和AMH-HCG-195-135閉合夾;H～J(D15內鏡隨訪所見的局部情況)：A、B型和AMH-HCG-195-135閉合夾。

A～C(黏膜面情況)：A、B型和AMH-HCG-195-135閉合夾閉合;D～F(漿膜面情況)：A、B型和AMH-HCG-195-135閉合夾閉合。

A：A型閉合夾;B：B型閉合夾;C：對照組AMH-HCG-195-135閉合夾。

3 討 論

內鏡下閉合技術已被廣泛應用于消化道黏膜缺損的修補。隨著內鏡黏膜切除技術普及,相關的醫源性胃、十二指腸穿孔也開始引起人們的關注。OTSC已成為醫源性胃、十二指腸全層缺損的有效閉合手段。多項研究[2]系統評價了已上市的OvescoTMOTSC的臨床成功率：用于內鏡切除術后醫源性缺損閉合成功率為92.8%(205/221),穿孔為85.3% (399/468),吻合口瘺為72.6%(284/391)。2020年,歐洲胃腸內鏡學會(European Society of Gastrointestinal Endoscopy, ESGE)關于醫源性胃腸道穿孔的聲明[3]中,肯定了OvescoTMOTSC在修補此類組織缺損中的療效,推薦使用OvescoTMOTSC夾閉直徑10～30 mm的缺損,但在病變部位狹窄、嚴重感染和穿孔時間>24 h 等情況下,其應用可能受限。對非醫源性穿孔,盡管在上述ESGE立場聲明提及部分情況下可能不適合使用OvescoTMOTSC閉合,但仍有一些研究[4]進行了成功的嘗試。消化性潰瘍穿孔常伴有嚴重感染,且就診時穿孔時間可能超過24 h,但對于不適合外科手術治療的特定患者,使用OTSC仍不失為一種可能的補救手段。該團隊采用OvescoTMOTSC對 24例胃、十二指腸潰瘍穿孔患者實現有效閉合,有效縮短了患者的住院時間及開放經口進食時間,使部分合并嚴重感染和/或穿孔時間超過 24 h 的病例,避免了外科手術干預。

本研究發現,傳統TTSC夾臂間距較短,閉合范圍小,需要多枚金屬夾才能完整夾閉穿孔部位。對照組和實驗組的操作時間相當,手術成功率均為100%。A、B型閉合夾安裝方法相同,需要將內鏡取出體外完成,而TTSC可在術中直接經鉗道完成夾閉。需要指出的是,A、B型閉合夾的釋放均由內鏡操作者獨立完成,而TTSC打開包裝和送入鉗道一般由2位助手分別完成以節省操作時間,釋放則需由內鏡操作者和1位助手共同完成,在人力成本上相對較高。

術后隨訪中發現,TTSC易于早期脫落,對照組術后創面愈合趨勢劣于實驗組。實驗所使用的穿孔模型為即時醫源性穿孔,組織水腫程度輕,對照組閉合夾能成功進行閉合,對于水腫程度較重的潰瘍穿孔或者瘢痕組織形成的瘺口,傳統金屬夾可能顯示出咬合力偏小的短板, 難以成功閉合或勉強閉合后易于短期內脫落導致治療失敗。OvescoTMOTSC很好地彌補了傳統TTSC的缺點,具有較大的咬合力,可以閉合消化道全層,適合封閉較大病灶[5]。

OvescoTMOTSC的咬合穩定、閉合組織多,一方面顯示了優于TTSC的特點,另一方面也由于閉合夾自身系統設計需要,閉合夾及其配套施夾帽外延邊緣較銳利,在閉合夾釋放的過程中及釋放后可能劃傷正常消化道黏膜,相關的嚴重并發癥包括消化道出血、食管穿孔[6]和舌損傷[7]。本研究所采用的內鏡使用一次性軟組織閉合夾系統,在吻合形式上與OvescoTMOTSC有類似之處,具備8～9 N的咬合力[8],但結構簡化,進入消化道更為方便,降低了作業難度和患者的痛苦。OvescoTMOTSC的型號包括11、12和14,施夾帽最大外徑分別為 16.5、17.5、21 mm,本研究采用的國產OTSC閉合夾的型號包括10、11、12、14,施夾帽最大外徑分別為14、16、17、20 mm,施夾帽直徑縮小,更容易通過食管入口,也有利于達到較狹窄部位。國產OTSC閉合夾釋放后推送環仍和施夾帽以釋放線相連,可以避免推送環脫落于胃腔成為需額外取出的異物,但另一方面也影響釋放后的內鏡操作視野。為此,該產品采用透明材質,在很大程度上減少了對視野的影響。同時,如閉合夾釋放成功,也很少需要即時追加其他內鏡操作,在該實驗造模過程中即便出現創面出血,直接用閉合夾夾閉也能起到很好的止血效果,無需追加其他方法處理,這也在一定程度上消除了釋放后內鏡操作視野不佳的潛在影響。本研究中,實驗組閉合夾成功封閉所有人工穿孔模型,術后隨訪及最終的大體標本組織學檢查均發現創面愈合良好,證實本研究使用的新型一次性軟組織閉合夾是有效的,且隨訪過程中實驗動物均未出現需要進一步干預的不良預后,可以判定其安全性。術后組織學檢查提示,實驗組植入部位炎癥反應較對照組增高,考慮原因為：(1)實驗組建模為2處手術創口,導致的損傷增加;(2)實驗組閉合夾咬合組織范圍更大,接觸組織更多,也可能導致鏡下炎癥細胞計數增多。OvescoTMOTSC夾閉后局部具有較強的穩定性,但其金屬邊緣突起形狀容易造成黏膜損傷,可能導致黏膜糜爛、潰瘍,甚至潰瘍出血。本研究采用的A型閉合夾邊緣類似OvescoTMOTSC突起設計,可造成周圍黏膜糜爛,邊緣為圓弧形設計的B型閉合夾組則無黏膜損傷的表現。因此,B型閉合夾可能有利于減少對黏膜的潛在損傷,具備更高的安全性。

B型閉合夾的施夾帽前端采用對稱的凹槽設計,在施夾帽貼近組織缺損部位時,施夾帽側緣向缺損周邊正常組織輕微施壓,即可使中央缺損部位經凹槽向施夾帽內凸入。采用凹槽設計的B型閉合夾(25 mm)施夾帽長度短于A型閉合夾(30 mm),減少了對操作視野的影響,操作更為簡便,同時也更有利于在狹窄部位的釋放。在本研究采用的新鮮人工缺損,從操作者的主觀判斷,以此帶凹槽先端結構施夾的過程中,吸引周邊組織進入施夾帽的程度與無凹槽的A型施夾帽無明顯不同,但使用B型閉合夾出現1例創面愈合后自行脫落,是否提示此結構由于前端與組織的貼合程度較低、施夾帽較短而出現吸引進入施夾帽的正常組織較少,尚需更多實例觀察以明確。然而,從其施夾過程中周邊正常組織易于凸入施夾帽的情況判斷,對存在一定程度纖維化的創面,該型閉合夾可能具有一定優勢,對此尚需選擇合適病灶進一步研究確認。

盡管筆者觀察到1例放置于胃竇大彎側的B型閉合夾在穿孔完全愈合后發生自然脫落,但從實驗動物的一般情況和最終大體解剖的消化道情況觀察,并未產生不良后果。一項納入72例醫源性穿孔患者放置OTSC的臨床長期觀察研究[9]顯示,OvescoTMOTSC的脫落與放置位置顯著關聯：賁門50.0%(3/6),胃底13.2%(5/38),胃體56.3%(9/16),胃竇25.0%(3/12),未發現與自發性脫落相關的并發癥。

綜上所述,在本實驗條件下,國產OTSC閉合夾能安全、有效地閉合豬胃穿孔模型,打破了進口產品的技術壁壘,具備自主知識產權,突破關鍵技術受制于人的局面,有望以更低的價格為醫?？刭M創造更佳條件,有利于先進內鏡閉合技術的推廣應用。該閉合夾與其他同類型產品的性能及價格的比較,有待上市后進一步研究。對于直徑更大(>20 mm)的穿孔,有必要進一步比較該產品與可釋放尼龍線圈聯合金屬夾的閉合效果和操作方便性,并在上市后比較其綜合成本優勢。