磁示蹤技術(shù)在食道腫瘤標(biāo)記定位中的應(yīng)用*

馬佳，李江，樊茜，吝怡，吉琳，常凱曦，李建輝，呂毅，嚴(yán)小鵬

（1.陜西省人民醫(yī)院 腫瘤外科，陜西 西安 710068；2.西安醫(yī)學(xué)院研究生院，陜西 西安 710021；3.西安交通大學(xué) 啟德書院，陜西 西安710061；4.西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院精準(zhǔn)外科與再生醫(yī)學(xué)國家地方聯(lián)合工程研究中心，陜西 西安 710061）

食管癌的發(fā)病率和死亡率分居全球的第7位和第6位，2018年全球新增食管癌患者57.2萬例，死亡50.9萬例，分別占所有癌癥發(fā)病和死亡的3.2%和5.3%[1]。從地區(qū)差異來看，東亞是全球食管癌發(fā)病率和死亡率最高的地區(qū)，其標(biāo)化發(fā)病率和死亡率分別為12.2 / 10萬和10.7 / 10萬[1]。隨著內(nèi)鏡檢查的普及，越來越多的早期食管癌患者被確診，早期食管癌的5年生存率可達(dá)84.1%～100%[2]。食管癌的治療方法目前仍以手術(shù)切除為主[3-4]，尤其是早期食管癌，更是推建胸腔鏡下切除。那么，腫瘤的術(shù)中精確定位對手術(shù)的成功就至關(guān)重要。傳統(tǒng)的開放手術(shù)，通過觸診食管壁，并結(jié)合術(shù)前內(nèi)鏡、鋇餐X線、CT等檢測結(jié)果來判斷食管病變的位置[5-6]。這種定位技術(shù)能否成功與術(shù)者的經(jīng)驗(yàn)息息相關(guān)，而胸腔鏡手術(shù)時(shí)，由于缺乏觸覺反饋，腫瘤定位就更加困難。目前，臨床常用的腫瘤定位方式包括：術(shù)前金屬鈦夾標(biāo)記法[7]、黏膜下染色劑注射法[8]和術(shù)中內(nèi)鏡，但這些方法存在定位不可靠、操作復(fù)雜等諸多弊端。

磁外科（magnetic surgery，MS）作為一門新興綜合性學(xué)科，利用特殊設(shè)計(jì)的磁性醫(yī)療器械或設(shè)備，將磁性物質(zhì)間“非接觸性”磁場力轉(zhuǎn)化為臨床診療中能夠發(fā)揮特定功能的力，從而完成組織壓榨、器官錨定、管腔導(dǎo)航、間隙擴(kuò)張和可控示蹤等功能[9]。MS臨床應(yīng)用技術(shù)涵蓋了磁壓榨技術(shù)（magnetic compression technique，MCT）、磁錨定技術(shù)（magnetic anchor technique，MAT）、 磁 導(dǎo) 航 技 術(shù)（magnetic navigation technique，MNT）、磁懸浮技術(shù)（magnetic levitation technique，MLT）、磁示蹤技術(shù)（magnetic tracer technique，MTT）五大類[9]。其中，MTT在臨床上的應(yīng)用還比較少，國外可見用于前哨淋巴結(jié)活檢的報(bào)道[10]。根據(jù)MTT的基本原理，結(jié)合食道腫瘤術(shù)中標(biāo)記定位中存在的問題，筆者創(chuàng)新性地提出將MTT用于內(nèi)鏡下食道腫瘤標(biāo)記定位中，并通過動物實(shí)驗(yàn)對MTT的可行性和安全性進(jìn)行驗(yàn)證。現(xiàn)報(bào)道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動物健康雄性Beagle犬6只，體重8～10 kg，購于西安交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)動物中心。本實(shí)驗(yàn)經(jīng)西安交通大學(xué)動物實(shí)驗(yàn)倫理委員會批準(zhǔn)（批準(zhǔn)號No：XJTULAC2019-1002），符合實(shí)驗(yàn)動物倫理要求。實(shí)驗(yàn)在西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院精準(zhǔn)外科與再生醫(yī)學(xué)國家地方聯(lián)合工程研究中心大動物手術(shù)室開展。

1.1.2 材料與設(shè)備電子胃鏡系統(tǒng)（西安西川醫(yī)療器械有限公司），可旋轉(zhuǎn)重復(fù)開閉軟組織夾（和諧夾）（南京微創(chuàng)醫(yī)療器械有限公司）。裝置選用磁性材料為N48燒結(jié)釹鐵硼經(jīng)機(jī)械加工而成，表面鎳鍍層處理，示蹤磁體（tracer magnet，TM）設(shè)計(jì)為圓環(huán)形，外徑6.0 mm，高8.0 mm，中央孔直徑2.2 mm；尋蹤磁體（pursuit magnet，PM）為圓環(huán)形，外徑10.0 mm，高5.0 mm，中央孔直徑3.5 mm，磁體由咸陽金山電氣有限公司加工。

1.2 方法及操作步驟

實(shí)驗(yàn)犬術(shù)前48 h開始給予流食喂養(yǎng)，術(shù)前12 h禁食水。3%戊巴比妥鈉（1 mL/kg）腹腔注射，麻醉滿意后左側(cè)臥位固定，心電監(jiān)測生命體征。經(jīng)口進(jìn)胃鏡至食道上段（距門齒約20 cm），假定此處為食道腫瘤所在部位。退鏡，經(jīng)胃鏡活檢孔插入和諧夾，和諧夾鉗夾于TM的線環(huán)上，閉合金屬夾，再次進(jìn)胃鏡，將和諧夾鉗夾于假定的食道腫瘤所在部位，釋放和諧夾，確認(rèn)和諧夾固定良好，食管黏膜無出血、穿孔等并發(fā)癥，退出胃鏡，此時(shí)TM及和諧夾留置于食道腫瘤部位。

24 h后，實(shí)驗(yàn)犬再次用3%戊巴比妥鈉（1 mL/kg）腹腔注射全身麻醉，行胸腔鏡下食道腫瘤定位。常規(guī)建立胸壁戳孔，進(jìn)鏡探查胸腔后，經(jīng)主操作孔置入PM于食道上段周圍，PM可與TM隔著食管壁因磁力自動相吸，此時(shí)胸腔鏡下見PM所在部位即為食道腫瘤部位，從而完成腫瘤的定位。

1.3 觀察及評價(jià)指標(biāo)

評價(jià)胃鏡聯(lián)合腹腔鏡對食道腫瘤標(biāo)記定位的可行性和便捷性；觀察TM留置后有無脫落、移位及放置磁體過程中有無副損傷發(fā)生等。

2 結(jié)果

本實(shí)驗(yàn)成功設(shè)計(jì)并加工出可用于胸腔鏡食道腫瘤術(shù)中標(biāo)記定位的磁示蹤裝置，兩個(gè)磁體零距離時(shí)吸力16 N。6只Beagle犬手術(shù)過程順利，均一次性留置了TM，術(shù)中動物生命體征平穩(wěn)，磁體留置牢靠，無脫落、移位及副損傷等發(fā)生。胸腔鏡下PM經(jīng)胸部戳卡進(jìn)胸順利，置于食道表面后能迅速與食道內(nèi)的TM自動吸合。見附圖。操作過程中，無磁體脫落或因磁力過大導(dǎo)致食管穿孔。

附圖 操作過程Attached fig. Operation process

3 討論

早期食管癌且病變位于黏膜內(nèi)時(shí)可考慮行內(nèi)鏡下黏膜切除術(shù)（endoscopic mucosal resection，EMR）或內(nèi)鏡黏膜下剝離術(shù)（endoscopic submucosal dissection，ESD）。對于無法行內(nèi)鏡下病變切除的食管早期腫瘤患者，手術(shù)切除部分食管仍是主要治療手段，但由于病灶較小，實(shí)際手術(shù)中對病變的定位難度較大，尤其在胸腔鏡手術(shù)時(shí)，更是缺乏直觀觸覺反饋。目前常用的幾種術(shù)中定位方法都存在一定的局限性。金屬鈦夾標(biāo)記法優(yōu)點(diǎn)是操作簡單，缺點(diǎn)是鈦夾體積較小，難以快速在術(shù)中找到鈦夾所在位置，尤其是腔鏡手術(shù)，有時(shí)甚至需要在術(shù)中借助C型臂X線檢查來確定鈦夾位置。常見的用于黏膜下注射的染色劑有亞甲藍(lán)、印度墨汁、靛胭脂和微粒子活性炭等[8]，該方法操作難度較金屬鈦夾標(biāo)記法大，其優(yōu)點(diǎn)是著色部位易識別，且著色后維持時(shí)間長，缺點(diǎn)是并發(fā)癥較多，包括局灶性炎癥、注射部位血腫或膿腫形成。炎性假瘤和腸粘連等[8]。

MS的概念最早由呂毅團(tuán)隊(duì)于2010年提出[9]。在多年的發(fā)展過程中，已先后被應(yīng)用于包括血管吻合[11-13]、消化道吻合[14-17]、血流阻斷[18]、先天性食管閉鎖疏通[19]、良性膽道狹窄疏通[20-21]等領(lǐng)域。MTT作為MS體系一項(xiàng)重要的臨床技術(shù)，利用磁體之間產(chǎn)生特殊形式的“非接觸性”力，通過PM對TM的磁力吸引進(jìn)行定位，目前在臨床上主要用于乳腺癌術(shù)中前哨淋巴結(jié)示蹤。本實(shí)驗(yàn)首次將MTT用于食管腫瘤標(biāo)記定位，顯示出良好的定位效果，并且操作簡單、快捷和安全。在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，由于食管管腔狹小，選用新型釹鐵硼材料磁能積較大，可將TM適當(dāng)縮小尺寸，以方便和諧夾將TM鉗夾于食道腫瘤病灶周圍黏膜，并且重量輕，不易脫落。PM經(jīng)胸腔鏡戳孔置入，體積可稍大一點(diǎn)，以確保PM與TM之間有足夠的磁力將食管壁固定牢靠。

本實(shí)驗(yàn)借助常規(guī)內(nèi)鏡及內(nèi)鏡下和諧夾來完成TM的留置固定，無需特殊器械，操作簡單，留置效果可靠，未出現(xiàn)脫落、移位和出血等意外事件發(fā)生。PM綁線后，利用分離鉗鉗夾后，經(jīng)胸壁戳卡可順利置入，置入后PM即可與食道內(nèi)的TM自動相吸，完成定位功能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，本方法與現(xiàn)有的鈦夾標(biāo)記法、染料注射法相比，不但未增加操作難度，而且極大地提高了定位效果。

基于MTT的內(nèi)鏡聯(lián)合胸腔鏡食管腫瘤標(biāo)記定位方法操作簡單，安全性高，實(shí)施靈活，定位精準(zhǔn)可靠，具有廣泛的臨床應(yīng)用價(jià)值，并可依據(jù)其原理，將此技術(shù)擴(kuò)展至其他消化道腫瘤、泌尿系腫瘤、婦科腫瘤和肺部腫瘤等的術(shù)中標(biāo)記定位。