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肝切除相关新型手术器械的应用进展

肝胆相照 2020-10-16 10:19:14

肝脏是人体一个重要的代谢器官,血供异常丰富,容易并发各类良恶性肿瘤。目前,外科手术是治疗肝脏肿瘤的首选方法。过去几十年中,肝脏外科飞速发展,主要得益于对肝脏解剖的深入认识,麻醉监护水平的提高和术中超声等技术的引入,而肝脏外科手术技术的更新对治疗效果影响更为显著。新型手术器械的效果是否优于传统方法目前仍处于争论中,研究人员也正不断用科学的观点论证、分析这些新器械在手术运用上的优势与不足。本文系统复习了相关文献资料,对目前各类新型的肝脏手术器械及其相关应用资料进行了整理,为外科医师的临床应用提供参考。

1.超声刀(Harmonic Scalpel)

超声刀,又名超声凝固剪,于90年代初被引入外科手术中,其系统包括主机发生器、脚踏板、可重复使用的手柄、刀头等。超声波能够使与刀头接触的组织气化,蛋白质氢键断裂变性;由机械振动引起的摩擦热同样也能使组织蛋白变性,从而分离组织并同时凝闭血管止血。尽管超声刀在使用过程无烟雾且热损伤有限,但切缘组织坏死的程度重于水喷刀与超声乳化吸引刀。


   优点超声刀是目前唯一能同时切割分离并且凝闭止血的手术器械,对直径2~3mm以下的血管止血效果确切,可适用于肝硬化患者的肝脏切除术。在超声刀的使用过程中,无电流通过肌体,也无高频电刀切割组织时所产生的烟雾及焦痂,手术视野清晰,尤其适用于腹腔镜手术中。

   缺点:术中运用超声刀存在肝脏持续出血的风险,其原因可能在于术者欲凝闭肝实质深部的血管而盲目地灼伤组织。目前有研究证实超声刀与传统手术技术相比并不能减少术中出血量与手术时间,且无法凝闭直径超过2~3mm的血管。另有部分研究已证实超声刀可增加术后胆漏风险,因此可认为其对胆管凝闭作用较差。此外,术中超声刀移动时可能在未完全凝闭血管与胆道的条件下离断肝实质,从而引起出血、胆漏。而超声刀价格昂贵,也潜在加重患者的经济负担。

2.超声乳化吸引刀(CUSA)

超声乳化吸引刀,又称超声切割止血刀,于70年代末引入肝脏外科手术中。CUSA手术操控部分主要由手柄和圆锥形中空钛金属探头组成,手柄内包含以23kHz频率纵向振动的超声换能器。振动的探头利用其发出超声的“空化效应”粉碎分离肝实质组织,而富含水分较少、胶原纤维较多的血管及胆道则可被最大限度的保留。CUSA配置的冲洗系统可以冷却手柄并冲洗肝切面,而吸引系统则可清理组织碎片从而为术者提供清晰的手术视野。


   优点CUSA可为非解剖性肝切除术提供清晰的手术视野,并能分离深部的肝脏组织。在肝切除术中运用CUSA,术者可在清晰的视野下安全地分离血管与胆道,出血较少,肿瘤移除后无需长时间探查出血点,从而缩短肝门血管阻断时间与手术时长。Fan等发表的回顾性研究显示,与钳夹法相比,术中运用CUSA可减少出血量并降低死亡率。此外,CUSA能精确分离肝组织,因此其肿瘤阴性切缘范围更广。

   缺点:尽管部分研究认为CUSA可减少术中出血量,缩短手术与肝脏血流阻断时间,但这种器械并不能闭合血管以达到止血的效果。Rau等进行的前瞻性试验证实,CUSA与传统方法相比,两者出血量的差异无统计学意义。而Takayama等进行的另一项试验则认为术中运用CUSA会引起更多出血。由于肝硬化肝内富含纤维组织,CUSA并不适用于肝硬化患者的手术切除。此外,一些研究人员发现,与钳夹法相比,在无血流动力学监测的条件下运用CUSA会增加静脉空气栓塞的风险,对于肝硬化患者则更易引起交叉性栓塞。因此,CUSA在应用过程中应配合其他止血的器械同时使用。对于缺乏手术经验的外科医师而言,CUSA较为复杂且并不实用,可能降低手术效率。

3.Tissuelink电刀

Tissuelink电刀,于2002 年进入市场并推广,这种线性设备通过集中射频能量于探头尖端来凝固组织,尖端的盐水冲洗系统喷射低流量盐水(4~6mL/min)把射频能量传给周围组织同时冷却自身避免灼伤组织。Tissuelink电刀收缩胶原纤维进而封闭直径小于3mm的血管与胆道,在肝脏离断前已凝固组织封闭血管,止血效果较好。目前有两种型号Tissuelink电刀上市,配置钝性尖端的DS3.0适用于凝固组织与血管,配置锐性尖端的DS3.5-C还可分离解剖组织。


  优点:对于多数外科医师而言,此器械操作难度不大,能熟练运用电刀的医师可轻易掌握其工作原理并操作使用。Tissuelink电刀可凝固组织,封闭直径小于3mm的血管与胆。与传统技术相比,Tissuelink电刀无需肝门阻断,可减少术中出血量,并适用于肝硬化和肝囊肿的手术治疗同时,其配置的盐水冲洗系统可避免温度过高而引起组织过度炭化,术中无焦痂、无烟雾、无组织粘连、止血效果较好。运用Tissuelink电刀在原有切缘的基础上进一步切除潜在肿瘤细胞与部分正常组织,防止微小病灶播散,提高手术切除效果。Tissuelink电刀对于开腹手术与腹腔镜手术均可应用,相比于目前大多数可利用的电外科设备,Tissuelink电刀价格也相对低廉。

   缺点:Tissuelink电刀无法封闭直径大于3mm的血管,同时也无研究证实与传统方法相比,Tissuelink电刀能够缩短手术时间。

4.双极电凝系统

   双极电凝系统,运用Transcollation技术可同时传递射频能量与盐溶液在手术部位起到止血、凝固组织的作用。该技术现已广泛应用于关节置换、脊髓手术,骨科创伤修复、肿瘤切除等多种外科手术中。Transcollation技术整合射频能量与盐水系统,维持组织温度低于100 ℃以减少组织热损伤,且在术中无烟雾、无结痂粘连,与传统技术相比优势明显。运用Aquamantys单机、双极电凝及其 TM 技术可于组织表面止血,效果良好。The Aquamantys双极电凝可封闭直径在3~6mm血管并且不在组织表面产生高温,无结痂粘连。而直径超过6mm则需用传统结扎等方法止血。同时,术中需要持续吸除用以冲洗组织的生理盐水。


  优点:该器械对于外科医师较易学习,使用6-7次后可基本掌握其操作要领。The Aquamantys可封闭直径小于6mm的血管与胆道、减少术中出血量与血流阻断时间。该器械也适用于肝硬化患者的手术切除,并且更易清除肝脏切缘的肿瘤细胞。
   缺点:The Aquamantys系统价格较高,肝脏切除速度较慢。

5.LigaSure双击血管闭合系统

LigaSure双极血管闭合系统,该系统包括重复用标准闭合钳、一次性标准闭合电极、结扎束主机和脚踏开关等部分。闭合钳既可切割分离肝实质,也可闭合血管与胆道,通过输出高频电能结合血管钳口压力,使得血管永久性闭合。LigaSure双极血管闭合系统主机配置实时反馈技术,可自动识别并即时反馈钳间组织的阻抗,瞬时调整输出的电流、电压,结合电凝钳间增大的压力闭合血管腔,封闭完成后电能输出可自动停止。LigaSure双极血管闭合系统通过使血管壁内胶原蛋白和纤维蛋白的溶解变性闭合直径7mm以内的血管,可安全地替代离断闭合血管的传统器械。


   优点:LigaSure双极血管闭合系统可闭合直径7mm以内的血管,闭合时无烟雾,不产生碳化,热扩散较少。与传统器械相比,其可减少出血量与术中血流阻断时间,并且无论在开腹还是腹腔镜手术中均可应用。最近发表的一项随机对照试验证实,在部分肝切除术中LigaSure联合钳夹法比传统刀分离闭合血管失血量少,且切除肝组织速度更快。此外,部分研究报道术中运用LigaSure并未出现胆漏,这表明LigaSure在闭合胆道方面也有一定效果。
   缺点:粘附在LigaSure上的组织在其取出时可造成新的出血。LigaSure对肝硬化患者效果欠佳,原因可能在于两个方面:首先,肝硬化常伴门静脉高压,导致门静脉管腔扩张、管壁薄弱,LigaSure对其闭合效果较差;其次,硬化的组织难以夹闭,同时LigaSure刀片间的肝组织可扩散能量造成出血。此外,该方法也不适用于肝囊肿切除术。

6.水喷刀(Water Jet Dissector)

水喷刀,由高压泵、活动性导管和手柄组成。高压泵将无菌生理盐水泵出,经导管进入手柄,高压水束通过手柄喷嘴被持续喷出。水喷刀可选择性切除肝实质,冲洗后可暴露未受损伤的血管与胆道便于结扎止血。手柄上的抽吸管可吸出手术区域多余的液体,在切除区域覆盖一层透明薄片以避免切割液体污染其他区域。与超声吸引刀相比,水喷刀切面更光滑平整,切缘肝组织变性坏死较少。


  优点:水喷刀可切割分离肝组织,为术者提供良好的手术视野,运用于肝硬化患者效果良好。关于水喷刀有效性的前瞻性随机试验文献报道中,研究者分别使用水喷刀与CUSA进行肝切除,水喷刀组患者的出血量、输血量和切除时间均较短。此外,对接近肝内较大静脉的肿瘤,特别是位于肝静脉与下腔静脉汇合处的肿瘤,使用水喷刀更易完整分离出肝静脉,从而降低肿瘤细胞阳性切缘率。
   缺点:水喷刀无法闭合血管达到止血效果。部分研究证实,水喷刀与传统技术相比,不仅不能减少术中出血量或缩短手术时间,还有可能增加肿瘤播散、术者感染肝炎病毒的风险,也有文献报道过术中使用水喷刀引发气体栓塞的案例。Papachristou与Barters等曾提出切除广泛纤维化组织时水喷刀效果不佳,但此后有文献报道使用水喷刀成功切除肝硬化肝脏的案例。此外,水喷刀在冲洗组织时引起的液体溅射会造成极大的安全隐患,如手术室人员的感染、肿瘤细胞的播散等。因此,在恶性肿瘤切除时需注意以上问题,并且不宜在切除时暴露整块肿瘤组织。

7.Stapler闭合器

Stapler闭合器在肝脏切除术中多作为辅助器械用以控制入肝、出肝血流或分离肝实质,并可缩短开腹与腹腔镜手术的时长。其最主要的作用为控制肝脏的血流,尤其是肝静脉系统。


   优点:与传统直接结扎肝静脉相比,闭合器具有以下几个方面的优势:首先,它可降低误伤肝静脉的风险,并减少结扎滑脱的几率;其次,该器械可同时辅助分离多条肝静脉分支,特别是位于右半肝的细小分支,而传统方法则很难对其进行快速有效的结扎。在肝切除术中分离肝静脉主干、深部肝中静脉与肝蒂时运用闭合器效果良好。在300 例闭合器辅助肝切除术的报道中,患者死亡率为4%,并发症发生率为33%,其中只有10%的病例术中需要进行血流阻断,300例手术的出血量中位数为700mL,与传统手术相比效果更好。

   缺点:虽然该技术在各方面表现优异,但其价格昂贵,有能力承受的患者较少。闭合器的缺陷在于对直径较小的胆道闭合效果不佳,会增加胆漏的风险。此外,当肿瘤位于肝门部时,为保留足够的切缘,外科医师需充分考虑是否应用闭合器,并需准备其他器械应对术中可能突发的出血。

8.Habib射频刀

Habib射频刀,由英国教授Habib于2002年发明,以其无血切肝效果闻名。Habib探针在肿瘤周围及不同层次多次射频凝闭组织,产生一条宽2cm的坏死区域后,即可解剖分离肝实质。因此,剩余肝脏与切除的肿瘤周围均有1cm的坏死组织切缘。


   优点:运用Habib射频技术实现的肝脏切除术失血量极少,且无需血流阻断与术中、术后输血。Weber等人报道的部分肝切除或楔形肝切除手术中,运用Habib技术后平均术中出血量只有30mL左右,而且未发现胆漏等并发症。在Habib射频术中,射频波产生的热能即可止血,不需要线结、纤维蛋白胶水等其他设备的辅助。同时,Habib射频对于肝硬化效果良好,并在切缘保留1cm坏死凝固带,这既能保证足够的切缘,又能消灭切缘可能转移的微小病灶。与前面述及的肝切除方法相比,Habib射频操作更为简便。

   缺点:Habib射频不适用于肝门区或下腔静脉区的肿瘤,因大血管内的血流可抵消射频能量,使组织坏死不完全,并且可能损伤该区域内组织(该技术目前仍只用于部分肝切除)。切面1cm厚的坏死层大多是由正常组织转化而来,其脱落可能造成腹腔脓肿。此外,该技术的一个潜在缺陷为宽度1cm的坏死带可能带来剩余正常肝组织的损失,这对肝硬化患者影响较大。

9.张氏肝直针

张氏肝直针,由张玉川教授于2001年发明制备,该器械由长18cm的外针及内直针所组成,其内针近针尖处有倒钩。张氏肝直针可在切除预定线两侧穿刺进入肝脏,术者可在其内多次用1号线褥式缝合,此后直接用手术剪、电刀或者其他传统器械分离肝脏,并只需结扎重要的血管、胆道。


   优点:张氏肝直针使用过程中无需运用血流阻断或者其他止血手段,并可减少术中出血量和输血量,缩短手术时间。此外,张氏肝直针价格低廉、操作简便。
   缺点:肿瘤靠近下腔静脉时不适于使用张氏肝直针。

10.Gyrus等离子体双极切割系统

Gyrus双极切割系统结合电压与能量使血管与胆道壁的胶原纤维与弹力纤维变性收缩,从而封闭肝实质的血管、胆道。在肝切除术中Gyrus闭合直径7mm以下的血管效果良好,出血量较少。凝固组织的阻抗随着射频的累积而增加,阻止热量向周围扩散。Gyrus已广泛应用于妇科手术,对于肝胆外科还属于新型器械,在肝实质切除时与钳夹法的作用类似。电刀切除肝包膜后,在开腹状态下将Gyrus插入肝内,缓慢闭合肝实质上方钳子后开启双极射频。Tan等试验结果显示使用Gyrus后肝切除术的出血量、输血率与其他肝切除方法结果相似,而与超声刀相比,Gyrus可减少胆漏发生率。此外,Gyrus对于肝硬化同样适用,Corvera等也报道了Gyrus与钳夹法在肝硬化肝脏手术中的比较,每个试验组5位患者,两组患者在手术时间、出血量、主要术后并发症方面结果相近。


总结与展望

总之,目前因缺乏对比多种技术方法的权威数据,外科医师通常依据个人经验与习惯选择切除的方式和器械。结合现有的数据与笔者的经验,以下观点可作为参考。首先,钳夹法价格较低,但需要丰富的手术经验作为基础,尤其在肝硬化的手术切除中。其次,CUSA对硬化性与非硬化性肝脏均适用,且出血量较少、胆漏率低、安全性好。肝大部切除术若需解剖分离肝静脉主干或者肿瘤靠近主要肝静脉,使用CUSA效果较好,但其主要缺点在于切除速度较慢。新型设备如超声刀、LigaSure、Tissuelink等止血效果更好,分离切除速度也更快,但均缺乏CUSA分离肝静脉的准确性,而超声刀可能更易造成胆漏。上述设备也可与CUSA联合使用,但会极大增加手术费用。射频消融分离肝脏的速度最快,但其热损伤可能造成胆漏且射频消融的应用局限于较小的肝脏肿瘤。Gyrus与Aquamantys是相对较新的设备,但目前并没有找到对其安全性与有效性评估的证据。总之,无论运用何种设备,外科医师的经验都是至关重要的,新器械的发明、外科医生对肝脏解剖和病理更深刻的认识以及与麻醉师更紧密的协作均可使得肝脏外科技术迅速、持久地发展。