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DOI:10.3877/cma.j.issn.2095-7157.2024.02.012
基金项目:“十四五”国家重点研发计划(2022YFC2503600,2022YFC2503603)作者单位:100853北京,解放军总医院第一医学中心消化内科部1; 100032北京,中央军委机关事务管理总局2
通信作者:令狐恩强,Email:linghuenqiang@vip.sina.com
【摘要】目的 探讨内镜下构建急性上消化道出血的活体猪模型的可行性,验证在超级微创内镜下急诊止血培训中的应用价值。方法术前对小型猪进行抗栓预处理,采用黏膜下剥离法(ESD)和内镜下黏膜套扎切除法(EMR-L)的方法构建出血模型。通过开展手把手急诊内镜下止血培训,2名内镜医师和12名学员分别对模型进行评价(4分制Likert量表)。结果 5头雌性小型猪,共构建36个胃溃疡,平均(7.2±0.8)个/头。所有胃溃疡均成功构建出血模型,成功率为100%,且均为Forrest Ib型出血。36个溃疡,标本平均大小0.7~3.5(2.3±0.9)cm,平均用时2~14(6.8±3.1)min。其中,ESD法24个、EMR-L法12个。内镜医师评估溃疡相似度、出血相似度以及模型满意度,得分为3.3±0.8、3.5±0.7和3.8±0.5。12名学员进行内镜下急诊止血培训,通过培训,学员的急诊止血理论和操作能力,明显提高(1.9±0.5 vs 3.6±0.4,P<0.05)。结论 内镜下构建急性上消化道出血的活体猪动物模型,是简单、可行的,且用时少,成功率和相似度高、可重复性强等特点。该模型有助于学员快速掌握急诊止血操作技能,在内镜教学和培训中具有较好的应用价值。
【关键词】急性上消化道出血;活体猪模型;教学培训
急性上消化道出血(acute upper gastrointestinal bleeding, AUGIB),是临床上常见的危急重症之一,具有“起病急、进展快、易重症、常反复”等特点,造成了巨大的社会、心理和卫生经济学负担[1-2]。据报道,其成人年发病率约为100~180/10万、病死率约为1.1%~15%[3]。其中,非静脉曲张性出血约占AUGIB的85%~94%,以消化性溃疡(55.0%~69.7%)最为常见[4-5]。目前,急诊内镜止血术联合药物治疗(质子泵抑制剂、生长抑素及类似物等),是AUGIB的初始和首选的治疗方式。超级微创急诊内镜下止血术,主要包括药物局部注射术、热凝止血术和机械止血术。为达到快速、有效、安全地止血,内镜医师通常需要大量培训和实践,方能胜任。
模拟急性上消化道出血的模型,对其培训十分重要[6-7]。计算机模拟器和离体组织模型,虽模拟了上消化道的解剖结构,对急诊内镜操作、及出血病因诊断上具有一定的培训价值,但在训练止血技能上并不让人满意[8-11]。猪、狗等活体动物具有相似的消化道解剖结构,也被尝试用来构建AUGIB模型。然而,一方面,狗做为实验动物,因动物保护等因素,越来越受到限制;另一方面,猪具有强大的止血功能,需要外科手术或联合内镜才能构建出理想的出血模型,耗时长、成本高;本研究通过采用内镜下切除技术,联合抗凝、抗血小板药物,构建AUGIB的活体猪模型,探讨其在超级微创内镜下急诊止血培训中的应用价值。
资料与方法
一、一般资料
实验动物为雌性巴马小型猪,体重28~32 kg,来自解放军总医院实验动物中心。采用的实验动物均经过实验动物中心兽医检查,确保良好的健康状况。实验动物的饲养与管理、模型的构建、及止血培训等均在实验动物中心进行。
二、实验器械
主机系统与胃镜(GIF-Q260J,日本奥林巴斯公司)、高频电系统(VIO300D, 德国爱尔博公司)、多环套扎器(MLB-U-6, 美国库克医疗公司)、黏膜切开刀(Dual刀,KD-650Q, 日本奥林巴斯公司)、止血夹(ROCC-D-26-165-C,南京南微医学科技股份有限公司)、内镜下注射针、电凝钳、圈套器、透明帽、美兰-生理盐水溶液等。
三、构建急性上消化道出血模型
1. 抗栓处理[6]:自术前5 d始,经口随饲料对实验动物进行抗栓预处理:阿司匹林2 g/d、氯吡格雷600 mg/d。术前20~30 min静脉内推注普通肝素25 000 IU,术中持续输注肝素10 000 IU/h,直至手术结束。
2. 术前准备与麻醉:术前24 h流质高能营养液进食。术前8 h禁食。肌内注射盐酸氯胺酮、盐酸塞拉嗪对实验用猪进行诱导麻醉,后取左侧卧位,固定在实验台上。气管插管后,给予丙泊酚5 mg/kg·h持续静脉泵入进行全身静脉麻醉。术中动物麻醉医生全程监测实验动物生命体征,并根据麻醉深度及术中情况等及时调整药物。
3. 内镜下构建出血模型:(1)内镜黏膜下剥离术(endoscopic submucosal dissection, ESD):在胃体、胃窦部位,选择目标黏膜,直径约2.5 cm。Dual刀环周标记黏膜,后黏膜下注射美兰-生理盐水溶液。黏膜充分抬举后,Dual刀环周切开病变黏膜,后快速剥离目标黏膜,或剥离部分黏膜后,使用圈套器完全切除 (图1);(2)内镜下黏膜套扎切除术(endoscopic mucosal resection with a ligation device,EMR-L):选择目标黏膜,套扎器充分吸引黏膜至“满堂红”后,释放套扎环。撤出内镜和套扎器,圈套器在黏膜根部电切除模拟黏膜 (图2)。
剥离或切除过程中,均采用纯切模式(功率 200 w)。如术后创面出血不明显,使用活检钳对创面黏膜下血管补充处理。
4. 出血模型评估:由2名至少5年急诊内镜诊治经验的内镜医师,对出血模型进行评估。评估内容包括:溃疡出血分型(Forrest分型[12])、出血量(少量、中等、大量)、模型模拟出血的相似度及用于训练满意度。其中,对模型的相似度和满意度评价,采用4分制Likert 量表[13]。
5. 学员内镜下止血培训与模型评价:纳入12名学员,接受内镜下止血培训。培训前,调查统计学员的基本信息、教育背景、内镜操作经验、急诊内镜止血基础知识、既往急诊止血操作经验等情况。培训由2名至少5年急诊内镜诊治经验的内镜医师手把手进行,内容主要包括:基础理论授课、器械及附件体外练习和动物模型止血训练。指导老师对学员的培训前后的表现进行综合评价,评价内容主要包括术前准备、医护配合、控镜操作、止血步骤及止血效果等(4分制Likert 量表)。同时,培训结束后,调查参训学员对出血模型和培训的评价,主要包括手把手急诊止血培训的必要性、培训满意度、出血模型的相似度和满意度、止血技能掌握情况的自我评价等。
四、统计分析
采用SPSS 22.0软件(IBM Corp, Armonk, NY)进行统计学分析。连续变量用平均值±标准差(mean±SD),或中位数及四分位数(interquartile range, IQR)表示;分类变量用构成比或率表示。连续变量使用t检验、或Mann-Whitney U检验,分类变量使用卡方检验、Fisher精确检验。
结 果
5头雌性小型猪,平均体重(29.6±0.8)kg,共构建36个胃溃疡,平均(7.2±0.8)个/头(表1)。36个溃疡,标本平均大小0.7~3.5(2.3±0.9)cm,平均用时2~14(6.8±3.1)min。其中ESD术构建24个,标本平均大小2.1~3.5(2.9±0.4)cm,平均用时4~14(8.1±2.8)min。EMR-L术构建12个,标本平均大小0.7~1.4(1.1±0.3)cm,平均用时2~6(4.1±1.5)min。
所有胃溃疡均成功构建出血模型,成功率为100%,且均为Forrest Ib型出血,其中少量7(19.4%)个、中等24(66.7%)个、大量5(13.9%)个。内镜医师对溃疡相似度、出血相似度以及模型满意度进行评分,分别为3.3±0.8、3.5±0.7和3.8±0.5 (图3)。
12名学员进行内镜下急诊止血培训,其中,男8名、女4名,平均年龄24~32(28.2±2.4)岁,平均内镜经验6~32(15.0±7.9)个月。培训前,绝大多数学员熟悉或观摩过急诊内镜止血术(11/12,91.7%),2名学员曾有过急诊止血操作经历(2/12,16.7%)。通过培训,学员的急诊止血理论和操作能力,明显提高(1.9±0.5 vs 3.6±0.4,P<0.05)。培训后的学员调查显示,100%的学员认为开展手把手急诊止血培训十分必要,培训整体满意度、出血模型相似度、满意度,以及技能掌握评分分别为3.8±0.4、3.6±0.5、3.7±0.5和3.3±0.5 (图4)。
讨 论
消化性溃疡是导致AUGIB的主要病因。本研究采用ESD和EMR-L的方法,成功构建AUGIB的活体猪动物模型,成功率为100%,平均用时(6.8±3.1)min。通过内镜医师和学员综合评价,该模型具有较高的相似度和满意度。参训学员经过模型培训,急诊内镜下止血的能力得到明显提高(1.9±0.5 vs 3.6±0.4,P<0.05)。本研究表明,该出血模型构建简单、耗时短、且相似度高、可重复性强,对学员急诊内镜止血技能培训,具有较高的应用价值。
不同于人类,猪具有强大的凝血止血功能,能够对创伤实现快速止血[6]。因此,内镜下钳夹、单纯切开等传统方法,诱导猪消化道出血十分困难。本研究在术前抗栓预处理的基础上,采用改良ESD和EMR-L的方法来构建出血模型,取得了100%的成功率,其中,中-大量出血占80.6%。5头实验猪平均构建(7.2±0.8)个溃疡出血、大小(2.3±0.9)cm。传统ESD方法,常被用来在活体猪上,构建溃疡出血模型。其虽然具有良好的成功率,但也存在耗时长、构建出血病变少、成本高等缺点。同时,纯切模式下进行传统ESD剥离,视野不清晰,具有潜在穿孔等风险。本研究初期,采用传统ESD也发现类似问题,后采用改良ESD的方法,剥离效率明显提高。24个ESD中,平均大小2.1~3.5(2.9±0.4)cm,平均用时4~14(8.1±2.8)min。改良ESD操作简单,同时与传统ESD紧贴肌层剥离不同,使用圈套器钝性撕扯或电切血管丰富的浅表黏膜下层,构建出血可能会更加高效,出血量可能会更多[14]。本研究还尝试采用EMR-L的方法构建模型,平均大小0.7~1.4(1.1±0.3)cm,用时2~6(4.1±1.5)min。EMR-L更加简单、用时更少,但构建的溃疡小,需要反复撤出内镜、装卸套扎装置。改良ESD与EMR-L法,在构建活体猪出血模型上的成功率、手术时间、成本等优劣比较仍需进一步研究。
目前,内镜下构建Forrest Ia 型喷射性出血,仍比较困难。本研究36个溃疡出血模型,均为Forrest Ib型渗血,无1例Forrest Ia型出血。Forrest Ia型出血模型构造方法,目前报道的主要有两种:(1)门脉结扎法[15]:外科手术结扎门静脉,形成门静脉高压状态,后内镜插入胃内进行多次活检,诱导出血;(2)动脉包埋法[11,16]:将胃网膜动脉充分游离,包埋固定在胃造瘘口内,后活检或电切诱导出血。这两种方法虽能成功模拟喷射性消化道出血,但操作复杂、耗时长,需要外科联合内镜,甚至分期进行。超声内镜下明确胃黏膜下粗大血管,后内镜下对目标位置进行电切,可能有助于内镜下直接构建Forrest Ia 型出血模型。
本研究内镜医生和培训学员均认为该模型对提高学员急诊止血技能十分有用。培训学员中,91.7%的学员有急诊止血操作或观摩的经历,其和内镜医师均高度认可该模型的真实性(≥3.5分)。通过模型培训,学员的急诊止血理论和操作能力,得到了明显提高(3.6±0.4 vs 1.9±0.5,P<0.05)。此外,理论授课联合手把手操作培训,提升了学员的学习兴趣和热情。所有学员认为急诊内镜止血的培训十分必要,且对未来胜任急诊止血处置充满信心。除操作技能外,AUGIB的病因诊断,在急诊止血中也十分重要。未来研究和教学工作,增加AUGIB诊断能力的培训,可能进一步有助于学员止血能力的提高。
综上,内镜下ESD和EMR-L构建的AUGIB的活体猪动物模型,具操作简单、用时少、成功率和相似度高、可重复性强等特点,在内镜医师和培训学员中获得了良好的满意度。该模型有助于学员快速掌握急诊止血操作技能,在内镜教学和培训中具有较好的应用价值。
参考文献(略)
翟亚奇,刘震宇,刘圣圳,等.急性上消化道出血活体猪模型在超级微创内镜下急诊止血培训中的应用[J/CD].中华胃肠内镜电子杂志,2024,11(2): 127-131.