隧道技术联合荷包缝合在内镜减重手术的动物实验研究
2021-11-10乐有林廖素环左海军刘美红
乐有林,廖素环,江 堤,左海军,刘美红
(东莞东华医院 消化内科,广东 东莞 523000)
我国肥胖症人群的糖尿病患病率居高不下,已达到18.5%[1]。在减重治疗上,以膳食、体育运动为主的生活方式干预、内科用药治疗均难以达到效果持久的目标。作为临床推荐的首选治疗方式,外科手术减重效果持久,但成本较高,适应症严格(BMI>35)[2]。近年来,内镜手术逐渐应用于减重治疗,为BMI指数为30.0~35.0的肥胖患者提供更多的治疗方式选择[3]。但研究发现,适宜医疗器械的缺乏在一定程度上阻碍了内镜减重手术的顺利开展[4]。如经口胃成形术是利用缝合装置将全层组织进行同位吻合,沿胃小弯形成限制性胃袋或袖胃的内镜减重手术,但其因频繁的主缝线裂开和钉线缝隙使其应用受到限制。内镜下隧道技术及荷包缝合技术在消化道病变切除及修补中广泛应用,技术操作成熟,简单,若运用于内镜减重手术中可充分发挥其创伤小、可逆性、可重复性等优势[5-6]。基于此,本研究提出通过内镜下隧道技术在荷包缝合技术和尼龙绳及钛夹的辅助下缩小胃腔,降低胃容量而起到减重效果,探讨其在动物实验的有效性及安全性,为临床研究提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料 比格犬18只(由广州医科大学实验动物中心提供)、高脂高热量饲料(21 369 kJ/d:20%蛋白质,27%碳水化合物,53%脂肪,由北京华埠康生物科技公司提供)、标准基础饲料(3 600 kcal/d:35%脂肪,26%蛋白质,39%碳水化合物,购于北京华埠康生物科技公司)、胃镜、钛夹、尼龙绳、OTSC吻合夹、生理盐水250 mL、亚甲蓝、3%碘伏 、注射器(5 mL、10 mL)、体重秤(上海香山公司) 、链脲佐菌素(STZ,美国sigma公司提供)。
1.2 实验性比格犬肥胖症并2型糖尿病模型的建立 使用纯种雄性实验用健康成年比格犬18 只,均饲养在东莞东华医院动物实验中心独立牢笼内。体重(14.5±0.6)kg,13月龄,经心、肝、肾功能检测,各指标均正常。保持室内相对温度(22±2)℃,相对湿度(65±10)%,使用12 h光照/12 h 黑暗交替。参照付唆林等[7]的研究,建模为期16周。全程喂食高脂高热量饲料(21 369 kJ/d:20%蛋白质,27%碳水化合物,53%脂肪)。在建模第8周静脉注射小剂量链脲佐菌素(STZ)。在建模前、第4周、第8周、注射STZ1周、注射STZ4周、注射STZ8周后检测比格犬体重、空腹血糖、静脉葡萄糖实验、血脂等指标。18只比格犬平均体重为(22.2±0.65)kg,空腹血糖为(176.6±6.8)mg/dL,餐后2 h血糖为(343±7.8)mg/dL。血清总胆固醇(7.65±1.12)mmol/L,低密度脂蛋白(LDL)(1.91±0.68)mmol/L,高密度脂蛋白(HDL)(2.16±0.98)mmol/L,甘油三酯(TG)(3.07±0.89)mmol/L。经检验,所有实验性比格犬均达到肥胖症并2型糖尿病模型的要求。
1.3 方法 本研究已获得东莞东华医院伦理委员会审核通过。按照体重两两匹配,使用随机数字法将比格犬随机分配至实验组(9只)和对照组(9只)。两组术前体重、血糖、血脂等指标比较,差异均无统计学意义(P>0.05,见表1~4)。实验组所有犬只于实验前2 d给予禁食做胃肠道准备,术前30 min 静脉注射 1.0 g 头孢呋辛酯(西力欣),以丙泊酚2 mg /kg进行静脉麻醉。麻醉成功后使用甲硝唑洗胃,使胃液达到清亮的标准。使用稀释1/2亚甲蓝标记犬胃体窦交界前壁中部、胃窦前壁距幽门2 cm处中部。将生理盐水250 mL、亚甲蓝1~2 mL混合后,使用注射针局部注射以使局部粘膜层隆起。以三角刀切开粘膜层,切开深度达粘膜下层,形成1.2 cm纵向切口,达到初步分离切开粘膜下组织的目的。后应用勾刀逐层分离粘膜下层和肌层,使之在粘膜层和肌层之间形成一纵形隧道(见图1A)。到达胃窦前壁距幽门2 cm处切开黏膜建立隧道(见图1B);以此类方法在对应后壁建立隧道;尼龙绳联合钛夹收缩隧道并固定,缩小胃窦腔(见图1C、D)。同样方法建立平行隧道缩小胃体腔(见图1E、F)。术后5 d连续予抑酸、抗炎处理。对照组不做干预处理。
图1 比格犬隧道技术联合荷包缝合内镜减重手术的过程
在实验过程中,两组的饮食管理保持一致:术后第1天喂养水、糖80 mg;术后第2~4天,喂养牛奶和复合维生素1 500 mL/15滴。术后第5天开始喂食足量的标准基础饲料,直至实验结束。
1.4 研究指标 收集实验组手术操作时间、术中出血量及术后并发症等资料。测量实验组、对照组术前、术后1、3、6、12个月两组比格犬的体重、空腹血糖、总胆固醇、甘油三脂数值(清晨空腹7∶30左右测量)。
2 结果
2.1 实验操作时间、术中出血量及并发症 实验组9只比格犬均顺利完成荷包缝合联合隧道技术主导下的经口胃成形术,操作时间为(68.5±11.3)min,术中平均出血量为(35.5±12.3)mL。其中1只比格犬出现消化道出血的症状,经内镜止血后症状消失,其余比格犬均未发生并发症。
2.2 体重、空腹血糖变化情况 经检验,数据符合正态性检验的要求。经内镜减重术治疗后,实验组比格犬体重及空腹血糖值呈持续平稳下降的趋势,与术前比较具有统计学意义(P<0.05 )。相较于对照组,实验组比格犬术后1、3、6、12个月体重及空腹血糖均较低,差异比较具有统计学意义(P<0.05,见表1~2)。
表1 两组比格犬体重的变化情况(单位:kg)
2.3 总胆固醇、甘油三脂变化情况 经检验,数据符合正态性检验的要求。经内镜减重术治疗后,实验组比格犬总胆固醇及甘油三脂值持续平稳下降,与术前比较均具有统计学意义(P<0.05 )。相较于对照组,实验组比格犬术后1、3、6、12个月总胆固醇及甘油三脂均较低,差异比较具有统计学意义(P<0.05,见表3~4)。
表2 两组比格犬空腹血糖的变化情况(单位:mg/dL)
表3 两组比格犬总胆固醇的变化情况(单位:mmol/L)
表4 两组比格犬甘油三酯的变化情况(单位:mmol/L)
3 讨论
作为减重治疗的主流,外科手术治疗成本高,并发症较多,极大地限制了其推广应用。而内镜减重手术因创伤小、具有可逆性及可重复性等特点,受到日益增多的关注。但经临床实践发现,医疗器械的空缺在一定程度上阻碍了内镜减重手术的进步[4]。由此可见,探寻一种操作简单、安全有效、性价比高的内镜减重术式,仍任重而道远。
隧道技术是应用消化内镜在消化道黏膜肌层与固有肌层之间建立通道,进而在黏膜层侧、固有肌层侧及穿过固有肌层到消化管腔外进行诊疗,具有创伤小、恢复快等特点[5]。在内镜减重手术中,内镜隧道技术保留贲门及胃周围组织解剖,不触及腹腔,大大降低了反流性食管炎及其他外科减重手术导致的溃疡、瘘、腹腔及其他脏器损伤等严重并发症;在本研究中,内镜减重手术过程主要是在胃窦及胃体建立两对平行隧道,操作时间短,术中出血极少,无1例发生固有肌层穿孔及感染;在操作尼龙绳缩小胃腔及钛夹固定的过程中,只需熟练掌握胃镜技术操作的医师即可完成。本实验操作过程只需静脉麻醉,无需手术室、实验特殊贵重器械及耗材,具有性价比高、操作简便、快捷的特点。此外,隧道技术发挥保持胃壁完整性、荷包缝合缩小胃腔,钛夹固定胃壁等优势,从而大大减少了手术相关的并发症。在本研究中,实验组所有比格犬均顺利完成隧道技术联合荷包缝合主导下的内镜减重手术,操作时间短,术中出血量少,仅1例发生术后迟发性出血,且经内镜止血后恢复,充分表明隧道技术及荷包缝合技术应用于内镜减重手术能发挥其创伤小、并发症少等优势。此外,隧道技术不破坏胃固有肌层及胃肠道完整性,胃壁黏膜即使黏连,也可在内镜下剥离分开,保持胃内解剖的可逆性。效果不佳者,理论上可再次行内镜下手术或者使用更多平行隧道缩小胃腔及达到个体化减重的目标。值得注意的是,操作过程中应注意:①关注内镜隧道方向,边操作边查看方向,避免迷路;②尼龙绳固定牢靠,隧道口固定、封闭,避免感染。
在本研究中,实验组比格犬术后1个月体重下降,且在术后1年内保持较低体重,减重效应较持久。术后早期比格犬体重下降主要是由于隧道技术在尼龙绳及钛夹辅助下缩小胃腔,胃储存容量降低,胃排空延迟。此外,起调节食欲作用的ghrelin激素相继减少,共同导致进食量下降。中后期体重下降主要是由于胃腔手术引起疤痕及黏连,使胃容量维持在平稳的范围内。值得注意的是,后期钛夹脱落及受食物扩张刺激,比格犬胃腔可能会再次变大。但钛夹应用于人体的特点不同:钛夹主要固定黏膜后,易操作及固定,减重效果较好。
在本研究中,实验组比格犬的降糖、降脂效果基本与减重趋势保持一致。其中内镜减重手术导致比格犬血糖降低的可能原因是:①周围脂肪减少,肌肉水平的血糖代谢和胰岛素敏感性增加;②肠促胰岛素的分泌增加,导致胰岛素的分泌、释放增加;③与胰岛素分泌调节相关的肠道菌群多样性的增加,如变形杆菌、放线菌等。而血脂的降低主要是胃容量减少,参与机体代谢和能量平衡调节的胃肠激素、胆汁酸、肠道菌群等内在因素发生潜在变化,从而影响血脂向良好的方向发展[8]。
以往的文献报道,与外科手术相比,内镜减重手术并发症少,安全性高,可逆及重复,无明显及严重并发症[3]。隧道及荷包技术在消化道手术应用广泛,但其应用在人体减重手术中,仍面临一定的困难,如伦理问题以及人体与动物组织及解剖的区别。与既往我科在3例胃轻瘫患者中实行的G-poem手术相比,本研究发现人体黏膜及黏膜下层较薄,血管较为丰富,导致在人体内镜减重手术中,发生出血并发症的可能性较大及出血量较多。此外,人体胃黏膜及黏膜下层较薄,可导致尼龙绳及钛夹固定效果较差,减重效果不如动物实验。但我们有理由相信,伴随着临床医疗器械的发展及人们健康意识的提高,内镜减重手术因其微创、安全、有效而具有广阔的应用前景。
荷包缝合技术及内镜下隧道技术应用于内镜减重手术中可充分发挥其创伤小、可逆性、可重复性等优势,且短期体重、血糖及血脂等指标平稳下降,为日后的人体内镜减重手术提供了借鉴参考。