202409论著|国产新型内镜夹治疗消化道穿孔的临床前动物实验研究

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耙状金属夹闭合系统（over⁃the⁃scope⁃clip system，OTSC）是由镍钛合金制成的结构类似捕兽夹的夹闭装置，适用于非静脉曲张性消化道出血的止血，也可用于直径<3 cm穿孔的闭合治疗。OTSC于2013年引入我国，但因售价高昂，临床推广受到了极大限制。目前，国内临床上对较大创面多使用传统经内镜器械通道的金属夹或与尼龙绳联合进行闭合，但由于对清肠或术后禁食、禁水要求较高，且闭合力较小，术后在食物或消化道杂物的作用下金属夹可能提前脱落，导致传统夹闭方法的术后继发性出血或穿孔风险较高。

近期，一种新型的国产内镜夹进入临床试验阶段，该内镜夹采用与OTSC相同的材料，并使用独有的专利生产技术，可以实现OTSC现有的全部功能。本研究是国产内镜夹临床前动物实验，采用猪为实验对象，在未行肠道准备的情况下构建胃部和直肠部穿孔模型，使用国产新型内镜夹或OTSC进行全层闭合，以评价新型国产内镜夹的可操作性、安全性及有效性。

一、实验动物及分组

健康白猪8头（上海甲干生物科技有限公司提供），每头重35~50 kg。术前实施为期5 d的检疫（8头猪均通过检疫）。每头猪以耳号区分，应用随机数字表法进行随机分组，分成国产新型内镜夹闭合组（实验组）和OTSC闭合组（对照组）。

二、仪器与设备

日本奥林巴斯公司GIF⁃H260内镜及主机，KD⁃620LR高频切开刀；希罗镜下医疗科技发展（上海）有限公司一次性带装置内镜夹；奥维思科有限公司OTSC。

三、实验流程

1.术前准备：实验猪术前36 h禁食、不禁水。术前耳缘静脉注射丙泊酚实施麻醉后，将实验猪左侧卧位固定在手术台上，装咬口器，进行气管插管，连接呼吸机和心电监护仪。

2.造模及穿孔闭合：首先，经口插镜至实验猪的胃部，使用切开刀于胃体中部前壁制造1个直径2 cm左右的穿孔，根据分组结果立即使用国产新型内镜夹或OTSC对胃部穿孔进行全层闭合。随后，经肛插镜至实验猪的直肠部，距肛缘15 cm前壁制造穿孔，数量、直径同胃部，完成造模后立即对穿孔进行全层闭合，方法同胃部。术中采集图像，观察并记录内镜夹的可操作性、操作安全性和即刻闭合是否成功。可操作性使用操作性能评分表（表1）进行评分。操作安全性通过术中不良事件进行评价，术中不良事件包括：动物非预期的死亡或致残；闭合口并发症（感染、闭合口瘘）；器械损坏；输送系统操作失灵；吻合夹误激发，误伤组装人员、术者或动物；其他任何非预期事件。成功闭合病灶视为闭合成功，吻合夹未成功闭合或闭合后未夹住病灶组织视为闭合失败。

表1 操作性能评分表

3.术后动物管理：术后前3 d，每天注射精品头孢注射液（5 g/次，2次/d），并以葡萄糖水饲养，后逐渐过渡至正常饮食。于术后第3、7、14、21、35天进行内镜检查，观察内镜夹在位及创面愈合情况。对实验猪的整体健康状况、饮食和排便、行为以及体重增长情况进行记录，观察是否有异常症状。观察员对分组情况未知。

4.动物尸检：最后1次内镜检查后，实验猪静脉注射氯化钾注射液实施安乐死，对动物进行全面检查。解剖后观察大体标本创面愈合情况（表2），是否感染，有无出血。留取手术部位标本进行组织病理分析，评估有无中重度炎症细胞浸润及有无坏死、新生血管、肉芽组织过度增生、溃疡等。病理医师对分组情况未知。

表2 创面愈合程度评分表

一、实验动物一般状况

术后1周内，8头实验猪进食相对缓慢，喜静卧，未见异常站立与行走姿势，无发热、黑便、血便、腹泻等临床症状。术后1周后，8头实验猪精神良好，起卧动作灵活，饮食、排便正常。后续随访期间，8头实验猪均未出现并发症，未出现出血、穿孔、闭合口瘘或者感染情况，均存活至观察期结束（术后35 d）。实验组4头实验猪，术前平均体重为41.38 kg（35.0~47.0 kg），至观察期结束时平均体重为43.63 kg（35.5~50.5 kg）；对照组4头实验猪，术前平均体重为42.25 kg（37.5~50.0 kg），至观察期结束时平均体重为44.00 kg（38.0~53.5 kg）。

二、术中结果

2组胃部及直肠部人造穿孔均顺利完成即刻闭合，均未发生误激发、器械损坏、输送系统操作失灵等不良事件。胃部操作性能评分：实验组3头为3分、1头为2分，对照组4头均为3分。直肠部操作性能评分：实验组3头为3分、1头为1分，对照组3头为3分、1头为2分。

三、术后内镜随访结果

对照组有1头实验猪的直肠部吻合夹在术后第35天随粪便排出体外，2组其他实验猪的胃和直肠部吻合夹在术后观察期内均在位。术后第3天，8头实验猪的胃和直肠黏膜创面均覆有厚苔，周围黏膜水肿，无再生上皮，未见出血；术后第7天，8头实验猪的胃和直肠黏膜切口溃疡面缩小，白苔变薄，溃疡缘出现再生上皮；术后第14天，8头实验猪的胃和直肠黏膜创面缩小，水肿消退，局部残留白苔，切口基本愈合；术后第21天和第35天，8头实验猪的胃和直肠黏膜切口基本完整修复（图1、2）。

图1　实验猪胃部人造穿孔新型国产内镜夹全层闭合效果及后续内镜随访情况　1A：穿孔予即刻闭合；1B：术后第3天的创面；1C：术后第7天的创面；1D：术后第14天的创面；1E：术后第21天的创面；1F：术后第35天的创面　　图2　实验猪直肠部人造穿孔新型国产内镜夹全层闭合效果及后续内镜随访情况　2A：穿孔予即刻闭合；2B：术后第3天的创面；2C：术后第7天的创面；2D：术后第14天的创面；2E：术后第21天的创面；2F：术后第35天的创面

四、动物尸检结果

1.大体标本检查结果：8头实验猪的胃黏膜切口均愈合良好，无充血、水肿、溃疡等（图3），创面愈合程度评分均为3分。7头实验猪（实验组4头，对照组3头）的直肠黏膜切口愈合良好，无充血、水肿、溃疡等（图4），创面愈合程度评分均为3分；1头实验猪（对照组）的直肠黏膜切口愈合欠佳，伤口红肿未消退，创面愈合程度评分为2分。

2.组织病理学结果：（1）8头实验猪的胃组织黏膜层及肌层可见内镜夹孔洞，周围可见结缔组织增生包裹，形成异物性肉芽肿，伴有大量淋巴细胞、粒细胞为主的炎性细胞浸润（其中5头炎症程度达中重度，包括实验组2头、对照组3头），结缔组织内可见多量新生血管（实验组平均每高倍视野可见1.3个，对照组平均每高倍视野可见1.5个），3头猪局部组织可见少量细胞坏死（其中实验组2头、对照组1头），见图5。（2）8头实验猪的直肠组织黏膜下层可见内镜夹的孔洞，周围可见结缔组织增生包裹，形成异物性肉芽肿，伴有大量淋巴细胞、巨噬细胞、粒细胞为主的炎性细胞浸润（其中7头炎症程度达中重度，包括实验组3头、对照组4头），结缔组织中可见较多新生血管（实验组平均每高倍视野可见1.0个，对照组平均每高倍视野可见1.3个），5头局部可见少量细胞坏死（其中实验组2头、对照组3头），见图6。

图3　实验猪胃部人造穿孔内镜夹全层闭合后第35天尸检的离体标本情况　3A：采用新型国产内镜夹闭合，创面闭合处愈合良好；3B：采用耙状金属夹闭合系统（OTSC）闭合，创面闭合处愈合良好　　图4　实验猪胃直肠部人造穿孔内镜夹全层闭合后第35天尸检的离体标本情况　4A：采用新型国产内镜夹闭合，创面闭合处愈合良好；4B：采用OTSC闭合，创面闭合处愈合良好　　图5　实验猪胃部人造穿孔内镜夹全层闭合后第35天尸检的组织病理学　5A：新型国产内镜夹闭合组，可见炎性细胞浸润（黑色箭头所示）以及结缔组织中新生血管（黄色箭头所示）　HE　×200；5B：耙状金属夹闭合系统（OTSC）闭合组，可见炎性细胞浸润（黑色箭头所示）、结缔组织中新生血管（黄色箭头所示）以及局部少量细胞坏死、胞核碎裂（红色箭头所示）　HE　×200　　图6　实验猪直肠部人造穿孔内镜夹全层闭合后第35天尸检的组织病理学　6A：新型国产内镜夹闭合组，可见结缔组织中新生血管（红色箭头所示）以及局部少量细胞坏死、胞核碎裂（黄色箭头所示）　HE　×200；6B：耙状金属夹闭合系统（OTSC）闭合组，可见炎性细胞浸润（黑色箭头所示）、结缔组织中新生血管（红色箭头所示）以及局部少量细胞坏死、胞核碎裂（黄色箭头所示）　HE　×200

随着内镜技术的不断进展，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高级内镜下切除技术的临床应用日趋成熟，这对内镜下缝合方式也提出了更高的要求。一款操作简单、使用安全及效果确切的消化道创面一次性缝合器械可以为内镜医师，特别是经验相对缺乏的内镜医师提供强大的助力。另外，内镜夹的效-价比也与其临床可接受度密切相关。

OTSC是目前临床公认的一款可有效进行消化道穿孔全层夹闭的产品，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，但由于材料特殊、依赖进口且价格昂贵，不利于国内临床推广。传统经内镜器械通道的金属夹价格相对便宜，但操作复杂又耗时，在闭合消化道创面、止血方面对内镜医师操作技术有较高的要求；同时，因为传统经内镜器械通道的金属夹闭合力较小，更容易脱落，所以要控制患者饮食，给患者造成更多的不便，也存在较高的术后继发性出血或穿孔的风险。因此，开发一种创面闭合力强、不易脱落、有效安全且价格适宜的新型国产内镜夹是推动高级内镜切除技术发展的迫切需求。

内镜夹一般由施夹帽、释放线、手轮、拉线器、吻合夹组成。施夹帽用于固定吻合夹，将吻合夹送至病灶处后，激发拉绳释放吻合夹，使吻合夹闭合组织或固定于组织上，发挥内镜夹创面闭合或止血作用。目前，施夹帽的拉绳通常都是穿过孔洞后抵接于吻合夹，由于孔洞的设计，在激发时拉绳受到孔洞的限制，使得激发力不稳，施夹帽的释放端落空力不足，从而影响吻合夹的闭合作用。为解决上述问题，本款国产新型内镜夹的施夹帽在释放端端面设置有限位缺口，用于激发拉绳以释放吻合夹，并通过限位缺口代替传统的孔洞，使得释放端有明显的落空感，能够快速、稳定闭合组织。此外，现有施夹帽还存在不能吸引组织，只能用于抓取组织，而且抓取组织有限，不能应用于较大创面的闭合等问题。而本款国产新型内镜夹采用鸭嘴型施夹帽，在释放端设置有U型凹口，更有利于将创口周围的组织通过负压吸入，有利于对组织吸引和抓取，达到确实有效地闭合更大创面的目的。

本次临床前动物实验中，通过与OTSC进行对比，评估国产新型内镜夹在消化道穿孔闭合手术中的可行性、安全性及有效性，并探讨其后续临床研究及推广价值。在实验中，所有医源性穿孔可使用新型一次性带装置内镜夹即刻夹闭成功，说明新型一次性带装置内镜夹操作性能良好；在直肠清肠不彻底或肠道粪便较多的情况下，新型一次性带装置内镜夹仍然可以闭合较大的穿孔，且术后动物健康状况良好，未出现并发症，初步证实本研究使用的新型国产内镜夹是安全有效的；术后内镜随访及大体标本检查均发现创面愈合良好，组织病理学结果提示2组创面局部炎症反应、细胞坏死及血管增殖情况相似，均无溃疡形成，可见，与OTSC相比，国产新型内镜夹并未引起较强的不良组织学反应。

综上所述，本款国产新型内镜夹与OTSC均能完成胃部及直肠部穿孔的闭合，在可行性、安全性和有效性方面本款国产新型内镜夹与OTSC具有可比性，且本款国产新型内镜夹在消化道极端条件下仍具有安全有效闭合大穿孔创面的能力，具有良好的临床应用前景，值得进一步临床研究及推广。但本研究样本量有限，建立的穿孔模型以直径2 cm为主，对于其他尺寸的穿孔及活动性出血等情况的治疗效果，仍需进一步大样本的研究证实。

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