【干货收藏】内镜下胃肠吻合术之磁体吻合
导读
内镜下胃肠吻合术:
既有技术的回顾
磁体
意外吞食磁体可能造成严重后果,例如穿孔、坏死、瘘、渗漏和死亡。幸运的是,可以通过策略性放置改良型磁体来避免和管理这些情况。在不同肠袢中放置空心磁体或非空心磁体,利用磁体之间的经腔吸引,来形成吻合。在某些情况下,例如食管闭锁,可将磁体放置在同一肠腔内,即将磁体放在梗阻两端,以实现再通,如在Flourish设备(FDA批准的小儿食管闭锁磁体吻合器)中所见。之后几天,两个磁体之间的磁力相互吸引,同时使磁体之间的组织坏死,关闭间隙,形成连接,且不会造成穿孔。坏死的组织在几天内脱落后,磁体进入肠腔中,同粪便排出体外或在内镜下取出。
内镜下放置磁体的困难在于缺乏肠的外部视图,使得磁体定位困难。此外,放置磁体后,由于不能从外部观察,磁体间相互吸引时,会增加两个磁体之间夹住脏器的风险。由于这些原因,以下描述的大多数方法都需要腹腔镜辅助。为了解决这些问题,提出了一些解决方案,例如电感传感器、射频识别、有荧光涂层的磁体等,有些正在开发中。
技术
1.无切口吻合系统(IAS)
无切口吻合系统是用于内镜的智能自组装磁体(SAMSEN)的衍生产品(图1)。它是一种自组装磁体,呈线形,经口或经肛放置时,可以转变成中空的八边形(图2)。该磁体的设计旨在通过同时的顺行和逆行肠镜放置。
图1. SAMSEN磁铁:封闭的线形;静止状态是打开的方形。 图2. 利用释放工具置入八边形自组装磁体设备。该磁体设备带有可引导自组装的外骨架。可以使用内镜工作通道来输送处于线形的磁体设备,当完全释放后设备会自动组装成八边形环。 2017年,一项在人类中进行的为期一年的先导研究发表,该研究使用该技术来治疗肥胖症和2型糖尿病。目的是研究利用该技术在空肠和回肠之间形成吻合并保持通畅的技术可行性、安全性和临床性能。利用该磁体,成功地建立了吻合,一年后吻合仍然通畅,2个月和6个月时餐后胰岛素和血糖水平显著降低,2个月时肽YY(PYY)活性显著提高,12个月时,报告的总体重减轻了14.6%,多余体重减轻了40.4%。 2.磁吻合 磁吻合设备是一种具有独特凹凸设计的自组装空心磁体,可实现受控的无泄漏吻合。发表的四项研究系列(磁吻合 I至IV)对该设备进行了改良,以实现最佳的设计和功能。通过实验,早期得出的结论是,可传递渐变力而不是均匀力的设备,吻合更佳,通畅更早。这是磁吻合系统和其他讨论的磁体设备(例如IAS)之间的主要区别之一。此外,还可得出的结论是,只有当两个磁体间的距离等于两个被压迫的肠壁间厚度(1.5 mm)时,磁体才能产生足够的吸引力,压迫磁体间的组织,使组织坏死,如果两个节段之间有脏器,那么磁铁将失效,从而降低夹住脏器的可能性。 在磁吻合III中,设备得到了改良,磁体外部衬有一个凹槽,可以使圈套器钢丝紧紧地围绕在磁体周围。凹槽和圈套器钢丝的设计可以使磁体牢固地固定在内镜上,以便在磁体对齐前后更加容易地进行操作和重新定位(图3)。磁吻合IV使用了混合技术,联合内镜、腹腔镜和NOTES来建立结直肠吻合。 图3. 使用可用的软镜和圈套器将磁环输送至胃或十二指肠以及结肠。磁环聚碳酸酯外壳的一圈凹槽有助于内镜医师在内镜直视下操纵磁环,当该磁环与第二个磁环耦合时将其释放,从而形成磁吻合。 2011年,Diana等人发表了一项研究,描述了一种使用3D度量系统进行内镜下完全放置磁吻合的技术。3D度量系统可以使探针随着内镜进行空间电磁导航。以1 mm的精度跟踪探针,并在操作员旁边笔记本电脑的屏幕上显示内镜的3D视图(图4)。将两个装有3D度量系统的内镜分别经口和经直肠插入成年雄性猪的空肠和乙状结肠近端。遗憾的是,当内镜接近磁吻合系统时,度量系统就会由于电磁干扰而失效。所以,开始进行腹腔镜操作,成功建立吻合。为了防止干扰,提出了两种解决方案,第一,只探测内镜轴,同时安装光纤系统以跟踪尖端;第二,直接跟踪磁吻合系统磁场。 图4. 被磁跟踪系统跟踪的电磁探针。该系统可生成内镜位置的3D渲染图。 2012年,Leroy等人完成了完全NOTES下经直肠和经胃结肠切除术,并输送了磁吻合设备,在乙状结肠和结肠远端残端之间建立吻合。此吻合术的成功完成证明,联合使用两种方法来解决单个方法可能存在的局限性具有一定优势。 3.磁体加支架 Coop等人在犬中进行了一项先导研究,用镊子将小型磁体附着在软镜上,然后送入空肠或十二指肠。在X线透视引导下,使用导丝和乙烯基导管对磁体进行操作,使其固定到所需位置。使用球囊将吻合口扩大至12 mm,并将悠悠球形支架置入胃肠吻合口中,以防止闭合(图5)。在研究的5只犬中,该操作均成功完成,未报告严重的不良事件。 图5. 聚氨酯覆膜的溜溜球样(YO-YO)支架具有较宽的锥形盘延伸部分,此设计旨在防止支架移位。将支架置入吻合口处以保持通畅。 2010年,Hooft等人复制了上述研究,在18例恶性肿瘤和GOO患者中使用了磁体和溜溜球样(YO-YO)支架。不良事件导致该研究不得不提前终止。由于溜溜球样(YO-YO)支架的移位率较高,必须改为商用支架。这种新型的商用支架在一例患者中引起肠穿孔和致命性败血症。50%的患者在置入支架后1个月内支架失效或死亡。 4.其他技术 1995年,Cope等人描述了一种使用磁体的简单方法,将导丝放入空肠中,并使用乙烯基软管将磁体压下。使用X线透视确认空肠中的磁体位置,然后将第二个磁体放在胃中,并对两个磁体进行操作,使磁体经壁互相吸引。4只猪中,有3只成功形成了吻合,有1只因麻醉相关的不良事件而死亡。 2010年,Myers等人发表了一项研究,在猪中使用N42镀镍钕(NdFeB)磁体建立胃空肠吻合。这是一种完全内镜技术,使用较大的外部磁体来操纵内镜下放置的内部磁体(图6)。共对7只猪进行了该操作,且操作成功,1周后将猪杀死。7天后进行的剖腹手术显示,所有猪中吻合口均保持通畅。 图6. 利用两个外部磁体,将两个内部磁体和肠吸引到前腹壁,期间避免夹住其他腹腔脏器。两个外部磁体位于前腹壁时吸引在一起,使得两个内部磁体也吸引在一起。 总结
内镜下胃肠吻合术:现有技术的汇总与详解和本篇文章描述了一些创新性技术,展示了对需要绕开一部分胃或十二指肠的患者进行管理的乐观前景。随着未来科技的发展,这些技术将继续得到应用和改良,以寻求低成本和微创的解决方案。对于本文回顾的所有吻合方法,报告的平均吻合口径约为16 mm,过去十年发表的研究中,吻合口越来越大。同时使用各种方法,也许可以克服每种方法各自的缺点,进一步促进技术的改良和患者结局的改善。
未来意义
随着这些技术的不断进步和创新,对需要GI吻合的胃肠疾病患者进行的内镜干预也会不断得到发展。上文描述了许多方法,每个方法都有自己更加适合的疾病。例如,利用某些磁体设备时,可能需要几天的时间才能形成吻合,对于需要立即治疗的梗阻性疾病患者,这可能不是理想的选择,对于他们,NOTES或EUS引导下吻合术可能更加适合。
可大大影响上述吻合方法中哪种方法具有领先优势的因素有以下几种:首先,只需要一个操作员,可一次性进行,不用置入永久性异物(支架),或者使用的是可生物降解的支架。第二,可以形成直径较大的吻合口(即最小20 mm)。第三,能够识别最适合吻合的小肠部分,并能以可靠的方式接近小肠,不会无意间捕获其他结构。第四,完全内镜下加X线透视下操作,无需腹腔镜辅助。最后,吻合口形成后可置入支架来保证持续吻合。未来还需要进行进一步的研究,以降低以上吻合技术的相关风险,并评估长期结局。
Reference:
Marrache MK, Itani MI, Farha J, Fayad L, Sharara SL, Kalloo AN, Khashab MA, Kumbhari V. Endoscopic gastrointestinal anastomosis: a review of established techniques. Gastrointest Endosc. 2021 Jan;93(1):34-46. doi: 10.1016/j.gie.2020.06.057. Epub 2020 Jun 25. PMID: 32593687.
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