创新,给消化内镜添个好帮“手”

创新,给消化内镜添个好帮“手”


转化之星

与外科手术相比,消化内镜下的微创介入治疗具有操作相对简便、创伤性小、可重复性强等优点,改变了当今的医疗格局。介入治疗的进步依赖于消化内镜的不断改进,最近北京大学第三医院消化科团队把他们的工具改进了一些,并且在医院的支持下,已经进入转化阶段。


创新,给消化内镜添个好帮“手”

电动组织把持钳手柄上有控制开关和微型驱动电机,在微型电机的驱动下,手柄内部的可旋转轴规律旋转,并带动头端的锯齿状钳夹固定器旋转,从而使钳夹在固定器上的目标组织按照术者需要转动。



内镜下治疗常会“看不清”


内镜下黏膜剥离术(ESD)2001年开始在日本发展和传播,目前广泛应用于食管、胃、结肠早期肿瘤及癌前病变的内镜下治疗。经典的ESD技术是向黏膜下注射生理盐水使肿瘤隆起并与黏膜下分离,再延黏膜下层完整剥离整个病变。ESD既可以整片切除大面积的黏膜病变;又可获取完整的早期癌标本供病理研究;同时可以准确判断病变的浸润深度、有无病变边缘肿瘤残留,指导后续治疗。
然而在临床实践过程中,黏膜下剥离操作难度很大,已经剥离的病变会随着重力作用自然下垂,遮挡视野,为了满意暴露视野及未剥离的病变,会显著延长ESD操作时间。而一旦在视野不满意时盲目操作,又极易造成出血、穿孔等严重的并发症。因此,如何在操作中满意地抬起已剥离病变,使未处理病变清晰暴露,是ESD操作的难点,也是决定术后并发症发生率、手术时间等的关键步骤。



为临床需求萌生研发思路


传统方法中,透明塑料制成的圆管状“透明帽”可以起到一定的抬起病变作用。但实际操作中,黏膜下层暴露并不满意,此外由于透明帽的阻隔,有些部位操作器械很难靠近,特别是肠ESD中,会显著延长ESD操作时间,并增加并发症发生率。有没有一种辅助设备,可以像“手”一样,随心所欲地提起想要切除的目标组织,充分满意暴露黏膜下层,降低手术难度呢?


在国家自然科学基金、北京市科学技术委员会首都特色临床研究等基金的支持下,为解决临床操作中的实际问题,北京大学第三医院北方院区执行院长、北京大学第三医院消化科副主任、内镜中心主任黄永辉教授率领团队,创新性研发了“电动组织把持钳”。



新产品让操作更“随心所欲”


为了明确电动组织把持钳是否能助力消化道早癌的内镜下切除,研究团队进行了严谨的临床研究。


首先选取部位、大小相匹配的病变,同一术者操作,分别进行经典透明帽或电动把持钳辅助的内镜下黏膜下剥离术(ESD),内镜下切除消化道早癌,并比较操作时间、并发症、使用熟练度、辅助效果感受评分等。结果显示,与传统透明帽辅助相比,电动把持钳学习容易,培训时间短,更加“随心所欲”,可以自由控制牵引组织的方向、角度、位置。同时,可以满意暴露黏膜下层,显著缩短ESD手术时间,及穿孔、出血等并发症的发生率。此外,由于目标组织提起,视野暴露更满意,消化道早期肿瘤的完整切除率及整块切除率均上升,从而降低肿瘤复发率。


目前,团队已完成产品转化和规模生产力、产业化体系的构建。未来,该技术有望助力更多的消化内镜医师,特别是一些初学者,让他们更快掌握ESD技术。最终使广大患者获得更加微创、彻底的治疗。


自己用的工具可以自己雕琢

□北京大学第三医院消化科副主任 黄永辉


进入21世纪后,微创、超级微创治疗已成为医学的核心和趋势。消化内镜下的诊疗技术,在切除病变的同时保留器官结构完整性,不影响脏器功能,体表无创口,手术用时更短,患者术后恢复效果更好,属于超级微创治疗。


内镜下黏膜下剥离术(ESD)为日本学者首先研发并逐渐推广,目前已广泛应用于消化道早期肿瘤的切除治疗。ESD技术具有病变切除完整、层次清晰、边界及浸润深度判断准确、可切除较大的平坦型病变、更有利于病理科组织学诊断等优点,但仍存在操作时间长、技术难度高等缺点。


ESD之外,内镜下隧道技术在固有肌层肿瘤、贲门失弛缓中的应用,内镜下胰胆管造影技术在胆管结石、慢性胰腺炎、壶腹肿瘤等胆胰疾病中的作用,经自然腔道的内镜技术等的井喷式发展,在促进消化内镜学飞速前进的同时,也面临了器械不足、不匹配、操作难度大、技术不够完善等问题。而这些临床需求的提出,正是启发临床医师改进操作附件、设计新的器械、技术的绝佳温床。


消化内镜学的快速发展,与相关医疗器械的逐步改进息息相关。而手中的医疗器械使用是否顺手、操作是否简便,真正使用的内镜医生最有发言权也最应该发言。当然,仅仅“发言”还不够,我们可以和生产厂商共同想办法解决问题。


ESD操作中,为了解决黏膜下层暴露困难的问题,需要一个附件像“手”一样,随心所欲地提起想要切除的目标组织,充分满意暴露黏膜下层,从而降低ESD难度,缩短手术时间,并减少并发症的发生率。这个需求的提出,促使了电动组织把持钳的研发。电动组织把持钳手柄上存有控制开关和微型驱动电机,按动开关后,在微型电机的驱动下,手柄内部的可旋转轴规律旋转,并带动头端的锯齿状钳夹固定器旋转,从而使钳夹在固定器上的目标组织按照术者需要转动。


这个创新研发过程虽然让我们更加繁忙,但也让我们结识了医疗圈外的合作伙伴,让我们扩展了自己的科研思路,更为重要的是解决了我们自己总要面临的操作难题。今后随着产品的转化,还能帮更多同行降低手术难度,造福更多患者。从这个角度看,付出更多心血雕琢自己的工具是值得的。


现代内镜越来越向着智能时代发展,已有内镜学专家尝试利用人工智能图像识别技术进行消化道肿瘤的内镜下自动识别。在2017年中国消化内镜学年会上,人工智能对恶性肿瘤图片识别的准确率超过了在场92%的消化内镜医师。就像“机械手”可以随着病变切除而转动,内镜技术的长足进步,提出了更多器械、技术上的需求,为临床创新提供了广沃的土壤。这一次参与器械研发改造,让我们团队信心大增,今后我们会紧跟前沿科技,做更多尝试和改造。

文:北京大学第三医院消化科黄永辉 王迎春

编辑制作:郑颖璠

审核:方彤

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