连婷婷, 魏晶晶, 辛志明, 钱欧, 李增强, 江瑛, 庄则豪,5

以金属夹通过机械作用力夹闭病灶和周围组织,是目前最常用的内镜下组织闭合手段。根据释放方式,主要分为经内镜钳道的金属夹(through-the-scope clip, TTSC)和安装于内镜外侧的耙形夹(over-the-scope-clip, OTSC)2种。TTSC一般用于闭合直径和张力较小的创面;对直径>10 mm或张力较大的创面,可采用TTSC联合尼龙线圈或胶圈的组合闭合技术。OTSC具有更强的抓持力,稳定性强,联合负压吸引技术可实现全层闭合,可用于直径较大的创面,但OTSC操作较复杂,一旦释放后难以调整及取出,且费用高昂,不利于临床推广。

目前,世界范围内使用最广泛的OvescoTMOTSC(Ovesco Endoscopy AG, 德国图宾根公司)在释放后,由于金属夹四周有边缘较锐利的金属突起,在消化道狭窄部位可能因恶心、呕吐等剧烈消化道逆蠕动而损伤邻近黏膜组织,且因其设计的线控释放结构需要于配套施夹帽主体外增加叉状细长突起,增加了施夹帽直径,不利于施夹帽进入体内;在进入体内过程中还易划伤正常消化道黏膜,存在安全隐患。一种与OvescoTMOTSC夹闭能力相似的新型国产一次性软组织闭合夹系统(图1)已准备进入临床实验阶段。该夹采用线控推送环,金属夹由推送环外推释放,施夹帽体直径较小,也从根本上避免了施夹帽主体外附加结构引起黏膜损伤的风险。该闭合夹分为A、B两型,A型夹的夹体边缘为传统OTSC突起设计,B型为圆弧形设计,可能更有利于减少对黏膜的潜在损伤。本研究为国产新型内镜软组织闭合夹系统临床前动物实验,采用小型猪作为实验对象,在胃穿孔动物模型使用一次性软组织闭合夹系统和普通金属夹全层闭合,比较其有效性和安全性。

A：一次性软组织闭合夹系统;B、C：A型(Ⅰ)和B型闭合夹(Ⅱ)施夹帽和闭合夹的正、侧视图比较。

1 材料与方法

1.1 动物 采用巴马小型猪12只[江苏朗月生物科技有限公司,许可证号：SCXK(苏)2018-0011],体质量18～20 kg。本研究方案获得福建医科大学实验动物伦理审查委员会批准(伦理号：IACUC FJMU2022-0622)。

1.2 仪器 VP-7000内镜系统及EG-L600WR7电子胃镜(日本富士胶片株式会社);A350氩气高频电刀系统(山东华博电气有限公司);一次性黏膜切开刀Hook knife(日本奥林巴斯株式会社)。供试品为一次性软组织闭合夹系统(规格12,型号A和B,厦门伟景医疗科技有限公司),对照品为一次性使用闭合夹(AMH-HCG-195-135,安瑞医疗器械有限公司)。

1.3 方法 在小型猪胃壁全层切开建立10 mm的穿孔,比较对照品闭合夹(TTSC)、供试品A型和B型闭合夹的闭合效果,进行有效性和安全性评价。手术当日(D1)及术后第8天(D8)、第15天(D15)各进行1次胃镜检查,观察创面和闭合夹情况。第36天(D36)对动物实施安乐死,进行大体解剖和病理学检查。

1.3.1 术前准备 采用随机分组法将动物随机分为2组,每组6只,雌雄各半。术前18 h禁食,术前12 h禁水。

1.3.2 动物麻醉 硫酸阿托品注射液 (2 mL：1 mg) 1 mg 肌内注射;丙泊酚乳状注射液(力蒙欣,20 mL： 0.2 g,西安力邦制药有限公司) 6～8 mg/kg静脉推注诱导麻醉,2.5 mg/kg 静脉追加推注维持。麻醉时密切观察动物的呼吸频率、角膜反射、肌松程度和疼痛反应,如出现麻醉过浅则适量追加丙泊酚。当实验动物出现呼吸均匀、角膜反射消失或迟钝、肌肉松弛和痛觉消失等,提示麻醉完成。

1.3.3 手术操作 内镜直视下,以Hook knife切开实验动物胃壁全层,建立 10 mm的穿孔。对照组动物在胃窦部建立1处穿孔,采用 4 枚对照品闭合夹闭合。实验组在胃窦部建立2处穿孔,分别使用1枚供试品(A、B型闭合夹)闭合。术中预防性使用抗生素(注射用青霉素钠80万U肌内注射 1次)。

1.3.3.1 供试品植入方法 手轮插入内镜工作钳道上的橡胶阀中,通过固定扎带与内镜镜身固定。施夹帽组件置于内镜头端,通过钩线器,自内镜前端将施夹帽组件上的释放线经工作钳道拉出,卡入手轮相应的固定槽。将施夹帽弹性体部分压紧固定于内镜头端,旋动施夹帽,使释放线靠近内镜工作钳道开口。轻旋转手轮至出现阻力,提示释放线已收紧至工作状态。内镜送入人体消化道,将施夹帽对准适当部位,通过内镜负压吸引按键吸引足够的消化道软组织后,顺时针旋转手轮,即可将内镜头端的闭合夹推送至组织上。记录供试品自体外安装至释放完成时间。体外安装由操作者和1位助手完成,供试品释放由操作者独立完成。

1.3.3.2 对照品植入方法 经由内镜活检通道插入一次性使用闭合夹。当一次性使用闭合夹到达预期部位后,打开闭合夹的夹片,向远端推送滑动手把,旋转调整闭合夹的夹片和待夹持组织间的角度。放置闭合夹的夹持部,在感觉到第一次阻力时,继续向近端移动滑动把手,直至感觉到第二次阻力。继续向近端移动滑动把手,直至滑动把手与拇指环接触。记录对照品打开包装至释放完成时间。由1位助手打开对照品包装,由操作者及另1位助手释放对照品。

1.3.4 术后动物管理 动物麻醉苏醒后,转移到饲养室。术后2 h内密切观察,4 h恢复食物和饮水供应。术后继续饲养至D36,期间观察实验动物的饮食、体质量和精神状态。

1.3.5 影像学观察 D1、D8和D15各进行1次内镜检查,观察植入物是否在原位,闭合处有无再次出血、渗漏,闭合夹有无滑脱或锁扣开裂。评价术后创面溃疡分期：活动期(A期)为苔厚、溃疡周边黏膜无再生上皮形成和皱襞集中;愈合期(H期)为可见再生上皮形成和黏膜集中;瘢痕期(S期)为溃疡表面已完全由再生上皮覆盖。

1.3.6 大体解剖和病理学检查 D36动物实施安乐死,进行大体解剖检查。记录组织反应的性质和程度,观察植入物是否存在于原位,描述形态并拍照。对植入部位及周边组织、正常组织取材制作组织切片,进行组织病理学分析与评价。组织病变程度判断标准依照福建省新药安全性评价中心标准操作规程SOPP 006C《病理组织学检查》相关标准[1]：“-”为无病变,“±”为极轻微病变(<1%),“+”为轻微病变(1%～25%),“++”为轻度病变(26%～50%),“+++”为中等程度病变(51%～75%),“++++”为重度病变(>75%)。

2 结 果

观察期间对照组和实验组动物的外观、步态、行为、排泄、摄食和饮水等均未见明显异常,体质量变化无明显差异,未出现动物死亡。

闭合夹置入过程及随访情况见图2。实验组和对照组闭合夹均在内镜下顺利释放且能完整闭合穿孔。实验组A、B型闭合夹平均操作时间分别为 (3.67±0.34) min和 (3.74±0.40) min,对照组为 (3.54±0.20) min,手术操作时间比较,差别无统计学意义(P>0.05)。手术即时成功率均为100%。D8和D15实验组均未出现植入器械脱落,明显优于对照组(P<0.05);D36大体解剖发现 1 例 B 型夹在穿孔完全愈合后已自然脱落,未发现与自发性脱落相关的并发症。实验组和对照组在器械植入部位溃疡愈合情况及是否出现出血、渗漏、穿孔、血肿和水肿等方面比较,差别无统计学意义(P>0.05);在组织愈合上比较,差别虽然无统计学意义(P>0.05),但实验组愈合趋势更佳。术后解剖组织学检查,实验组的植入部位组织炎症反应较对照组明显(P<0.05,表1)。实验动物离体标本显示,实验组和对照组闭合部位黏膜面和浆膜面均愈合良好,实验组中A型闭合夹突起设计边缘可见周围黏膜糜烂(图3A),圆弧形设计的B型闭合夹组则无黏膜损伤的表现。植入部位组织病理学检查结果见图4。

表1 2 组动物的闭合成功率、脱落率和创面愈合情况比较

A：造模穿孔;B～D：A、B型和AMH-HCG-195-135闭合夹闭合穿孔内镜所见;E～G(D8内镜随访所见的局部情况)：A、B型和AMH-HCG-195-135闭合夹;H～J(D15内镜随访所见的局部情况)：A、B型和AMH-HCG-195-135闭合夹。

A～C(黏膜面情况)：A、B型和AMH-HCG-195-135闭合夹闭合;D～F(浆膜面情况)：A、B型和AMH-HCG-195-135闭合夹闭合。

A：A型闭合夹;B：B型闭合夹;C：对照组AMH-HCG-195-135闭合夹。

3 讨 论

内镜下闭合技术已被广泛应用于消化道黏膜缺损的修补。随着内镜黏膜切除技术普及,相关的医源性胃、十二指肠穿孔也开始引起人们的关注。OTSC已成为医源性胃、十二指肠全层缺损的有效闭合手段。多项研究[2]系统评价了已上市的OvescoTMOTSC的临床成功率：用于内镜切除术后医源性缺损闭合成功率为92.8%(205/221),穿孔为85.3% (399/468),吻合口瘘为72.6%(284/391)。2020年,欧洲胃肠内镜学会(European Society of Gastrointestinal Endoscopy, ESGE)关于医源性胃肠道穿孔的声明[3]中,肯定了OvescoTMOTSC在修补此类组织缺损中的疗效,推荐使用OvescoTMOTSC夹闭直径10～30 mm的缺损,但在病变部位狭窄、严重感染和穿孔时间>24 h 等情况下,其应用可能受限。对非医源性穿孔,尽管在上述ESGE立场声明提及部分情况下可能不适合使用OvescoTMOTSC闭合,但仍有一些研究[4]进行了成功的尝试。消化性溃疡穿孔常伴有严重感染,且就诊时穿孔时间可能超过24 h,但对于不适合外科手术治疗的特定患者,使用OTSC仍不失为一种可能的补救手段。该团队采用OvescoTMOTSC对 24例胃、十二指肠溃疡穿孔患者实现有效闭合,有效缩短了患者的住院时间及开放经口进食时间,使部分合并严重感染和/或穿孔时间超过 24 h 的病例,避免了外科手术干预。

本研究发现,传统TTSC夹臂间距较短,闭合范围小,需要多枚金属夹才能完整夹闭穿孔部位。对照组和实验组的操作时间相当,手术成功率均为100%。A、B型闭合夹安装方法相同,需要将内镜取出体外完成,而TTSC可在术中直接经钳道完成夹闭。需要指出的是,A、B型闭合夹的释放均由内镜操作者独立完成,而TTSC打开包装和送入钳道一般由2位助手分别完成以节省操作时间,释放则需由内镜操作者和1位助手共同完成,在人力成本上相对较高。

术后随访中发现,TTSC易于早期脱落,对照组术后创面愈合趋势劣于实验组。实验所使用的穿孔模型为即时医源性穿孔,组织水肿程度轻,对照组闭合夹能成功进行闭合,对于水肿程度较重的溃疡穿孔或者瘢痕组织形成的瘘口,传统金属夹可能显示出咬合力偏小的短板, 难以成功闭合或勉强闭合后易于短期内脱落导致治疗失败。OvescoTMOTSC很好地弥补了传统TTSC的缺点,具有较大的咬合力,可以闭合消化道全层,适合封闭较大病灶[5]。

OvescoTMOTSC的咬合稳定、闭合组织多,一方面显示了优于TTSC的特点,另一方面也由于闭合夹自身系统设计需要,闭合夹及其配套施夹帽外延边缘较锐利,在闭合夹释放的过程中及释放后可能划伤正常消化道黏膜,相关的严重并发症包括消化道出血、食管穿孔[6]和舌损伤[7]。本研究所采用的内镜使用一次性软组织闭合夹系统,在吻合形式上与OvescoTMOTSC有类似之处,具备8～9 N的咬合力[8],但结构简化,进入消化道更为方便,降低了作业难度和患者的痛苦。OvescoTMOTSC的型号包括11、12和14,施夹帽最大外径分别为 16.5、17.5、21 mm,本研究采用的国产OTSC闭合夹的型号包括10、11、12、14,施夹帽最大外径分别为14、16、17、20 mm,施夹帽直径缩小,更容易通过食管入口,也有利于达到较狭窄部位。国产OTSC闭合夹释放后推送环仍和施夹帽以释放线相连,可以避免推送环脱落于胃腔成为需额外取出的异物,但另一方面也影响释放后的内镜操作视野。为此,该产品采用透明材质,在很大程度上减少了对视野的影响。同时,如闭合夹释放成功,也很少需要即时追加其他内镜操作,在该实验造模过程中即便出现创面出血,直接用闭合夹夹闭也能起到很好的止血效果,无需追加其他方法处理,这也在一定程度上消除了释放后内镜操作视野不佳的潜在影响。本研究中,实验组闭合夹成功封闭所有人工穿孔模型,术后随访及最终的大体标本组织学检查均发现创面愈合良好,证实本研究使用的新型一次性软组织闭合夹是有效的,且随访过程中实验动物均未出现需要进一步干预的不良预后,可以判定其安全性。术后组织学检查提示,实验组植入部位炎症反应较对照组增高,考虑原因为：(1)实验组建模为2处手术创口,导致的损伤增加;(2)实验组闭合夹咬合组织范围更大,接触组织更多,也可能导致镜下炎症细胞计数增多。OvescoTMOTSC夹闭后局部具有较强的稳定性,但其金属边缘突起形状容易造成黏膜损伤,可能导致黏膜糜烂、溃疡,甚至溃疡出血。本研究采用的A型闭合夹边缘类似OvescoTMOTSC突起设计,可造成周围黏膜糜烂,边缘为圆弧形设计的B型闭合夹组则无黏膜损伤的表现。因此,B型闭合夹可能有利于减少对黏膜的潜在损伤,具备更高的安全性。

B型闭合夹的施夹帽前端采用对称的凹槽设计,在施夹帽贴近组织缺损部位时,施夹帽侧缘向缺损周边正常组织轻微施压,即可使中央缺损部位经凹槽向施夹帽内凸入。采用凹槽设计的B型闭合夹(25 mm)施夹帽长度短于A型闭合夹(30 mm),减少了对操作视野的影响,操作更为简便,同时也更有利于在狭窄部位的释放。在本研究采用的新鲜人工缺损,从操作者的主观判断,以此带凹槽先端结构施夹的过程中,吸引周边组织进入施夹帽的程度与无凹槽的A型施夹帽无明显不同,但使用B型闭合夹出现1例创面愈合后自行脱落,是否提示此结构由于前端与组织的贴合程度较低、施夹帽较短而出现吸引进入施夹帽的正常组织较少,尚需更多实例观察以明确。然而,从其施夹过程中周边正常组织易于凸入施夹帽的情况判断,对存在一定程度纤维化的创面,该型闭合夹可能具有一定优势,对此尚需选择合适病灶进一步研究确认。

尽管笔者观察到1例放置于胃窦大弯侧的B型闭合夹在穿孔完全愈合后发生自然脱落,但从实验动物的一般情况和最终大体解剖的消化道情况观察,并未产生不良后果。一项纳入72例医源性穿孔患者放置OTSC的临床长期观察研究[9]显示,OvescoTMOTSC的脱落与放置位置显著关联：贲门50.0%(3/6),胃底13.2%(5/38),胃体56.3%(9/16),胃窦25.0%(3/12),未发现与自发性脱落相关的并发症。

综上所述,在本实验条件下,国产OTSC闭合夹能安全、有效地闭合猪胃穿孔模型,打破了进口产品的技术壁垒,具备自主知识产权,突破关键技术受制于人的局面,有望以更低的价格为医保控费创造更佳条件,有利于先进内镜闭合技术的推广应用。该闭合夹与其他同类型产品的性能及价格的比较,有待上市后进一步研究。对于直径更大(>20 mm)的穿孔,有必要进一步比较该产品与可释放尼龙线圈联合金属夹的闭合效果和操作方便性,并在上市后比较其综合成本优势。