近年来,水刀已经在消化内窥镜领域中使用,主要用于两种临床情况:内窥镜下的研究和治疗。将水射流注入胃肠道内腔有助于保持清晰的内窥镜视图,洗净内腔或内窥镜尖端表面上的血液或粘液。这有助于减少检查时间和不适感。水刀技术是解剖软组织的另一种方法。此方法不会损坏小型容器,也不会造成机械或热损坏。但是,其在临床环境中的使用仅限于将水经粘膜注射到粘膜下层,使粘膜升高以准备进行内镜下粘膜切除术或内镜下粘膜下剥离术,而不是组织剥离术,这可能是由于连续喷水而发生的。临床前研究已经通过使用脉冲水刀系统作为减少粘膜下剥离的替代方法,通过减少术中耗水量和维持剥离能力来进行。这篇综述介绍了有关在消化内窥镜中使用水刀的研究,并讨论了未来的前景。
在发达国家,大肠癌的发病率正在上升。与其他类型的检查(如大便隐血试验,钡灌肠和计算机断层扫描结肠造影)相比,结肠镜检查可提高诊断的特异性和敏感性。在包括日本在内的亚洲国家,胃癌的发病率仍然很高。上消化道内窥镜检查的需求逐年增加,特别是在亚洲国家。它要求高度先进的技术和学习曲线存在消化内镜。当内窥镜首次出现时,要保持清晰的内窥镜视图是很困难的。将镊子孔引入内窥镜对于将水大力注入胃肠腔以保持内窥镜视图清晰有用。带有水刀系统的内窥镜已经被开发并发布用于临床实践,并且得到了广泛的应用。水射流最近也已经用于内窥镜治疗,即,在内窥镜粘膜切除术(EMR)或内窥镜粘膜下剥离术(ESD)中。这篇综述概述了消化内窥镜中水刀的临床和临床前研究。
使用喷水仪器来促进内窥镜观察。在消化内窥镜检查过程中,血液,食物残渣和气泡会阻碍内窥镜检查。特别是在结肠镜检查中,用聚乙二醇法(PEG)进行结肠清洗有助于发现较小的病灶。然而,PEG会导致大量气泡的形成,与粪便一样会阻碍观察。有必要将其冲洗掉以发现微小的病变或在清晰的内窥镜下进行治疗。在胃镜,术前用药与粘液溶解剂,如链霉蛋白酶,N-乙酰半胱氨酸,或二甲基聚硅氧烷上消化道内窥镜检查之前改善了胃。仍然有必要洗净唾液或粘液引起的气泡((图1))。近年来,使用经鼻内窥镜上消化道内镜检查已迅速成为受欢迎的,因为它是较少疼痛和导致呕吐回流。然而,与口腔内窥镜检查相比,该技术要解决的问题包括较低的照相机分辨率,不足的光强度以及较长的手术时间。曾尝试使用乌龙茶等液体清洁镜片表面。手动喷水延长了检查时间;Takahashi等报道,在鼻消化内窥镜检查中引入由脚踏开关操作的水刀将平均检查时间从561±123 s减少到503±98 s(P = 0.0002)。使用喷水器以保持清晰的内窥镜视图对于减少时间和检查的不适感很有用。来自自动冲洗泵的水射流有助于保持内窥镜视野清晰。目前,这是由多家公司提供的产品。某些上消化道和结肠内窥镜型号具有独立的供水孔和镊子孔,这使得在止血,EMR或ESD等内窥镜治疗期间可以注水(图(图2))。止血过程是内窥镜治疗(如EMR或ESD)中的重要技术之一。因此,喷水系统被广泛用于发现出血点并在止血过程中进行观察。
图1
食道的内窥镜检查显示,水流冲洗掉了食道中唾液或粘液引起的气泡。
图2
喷水有助于保持内窥镜清晰。止血过程是内窥镜治疗如内镜黏膜切除术或内镜黏膜下剥离术中的重要技术之一。因此,水刀系统被广泛用于查找出血点并清洁视图。
在1980年代后期,水射流技术被用于肝脏和心血管手术以及神经外科。当在肝脏手术中使用,该系统减少了失血和实质创伤优于两个超声波抽吸和钝器解剖。将水射流仪器用作外科手术装置使用从输送装置的尖端处的喷嘴流出的水的动能来提供能量。该能量被传输到组织表面,在此它会喷射出组织颗粒,从而切开穿过器官或组织的切口。还可以使用水射流。水刀具有与解剖学有关的几个优于常规器械的功能,包括基于组织的不同抗张强度选择性去除组织并保留血管。使用连续水流允许解剖器官,同时保留那些船> 100-200微米的直径。另一个值得注意的优点是,它有助于避免对周围薄壁,这将使用电手术刀,电磁,超声波和激光仪器。但是,据报道,由于遮盖手术区域的气泡和血液飞溅,限制了外科医生和护士的交叉感染,因此会受到限制。当在诸如胃肠道之类的腔器官中或在腹腔镜或胸腔镜手术中使用该仪器时,可以解决这些限制。此外,开发一种耗水量更低的治疗仪器将有助于解决这些局限性。在狭窄的外科领域中,内镜治疗(例如ESD)要求操作员应用高度先进的技术。缺少能够帮助该程序预防潜在并发症(热损伤和血管损伤)风险的仪器,是当前使用电动手术刀的ESD技术的一个缺点。水射流技术,它是基于常规的,压力驱动的连续喷射或激光/电致脉冲压力射流,可以为软组织的解剖的替代方法或新的方法,而不损害小直径血管或内窥镜治疗期间引起的机械或热损伤。
内窥镜切除术已成为治疗早期胃肠道病变的标准治疗方法。对较小的病变进行EMR。ESD使得大病变的单件的切除,并具有低的局部复发率;然而,在操作时间和并发症的风险增加。诸如双刀(日本东京的奥林巴斯医疗系统公司),B刀(日本东京的Zeon医疗公司),IT刀或钩刀(日本东京的奥林巴斯医疗系统公司)等各种刀都是在ESD;这些都是为了安全和易于使用而设计的。作为安全EMR或ESD的制剂,它或者是注入流体,例如盐水或透明质酸或注入二氧化碳释放到粘膜下层从肌层。已经开发出各种水喷射解剖器,例如冲洗刀(日本东京的Fujifilm Medical),喷针(日本东京的Pentax公司),HybridKnife(德国图宾根的ERBE)和ENKI-2水刀。喷射系统(NESTIS,法国里昂);这些使用连续的水流切开粘膜并将液体注入粘膜下层以提起病变。与此相反,在施加常规压力驱动的连续水射流内窥镜被限制的水经粘膜注入用于粘膜高程粘膜下层为EMR代替组织解剖。这可能是由于连续喷水。这些喷水装置的一个优点是,可以通过在不更换器械的情况下通过刀子冲洗水来清洗手术区域或进行额外的粘膜下注射。这导致程序效率和安全性显着改善。这些设备的切割能力主要归因于喷水和高频电刀的配合。尽管Lesser等尝试使用喷水解剖器从临床上切除气道中的息肉茎;仅在临床前动物实验中进行了在消化内窥镜下切割或解剖粘膜下层的尝试。切开粘膜和粘膜肌肉需要连续喷射水流30 kgf/ cm 2(Angiomat 3000,Liebel-Flarsheim,美国)。但是,注射液散布在猪胃的粘膜下层。Kaehler等报告说,使用50-70 bar的水压和20°-90°的施加角度,连续的水喷射解剖器Helix Hydro-Jet(ERBE)能够穿透粘膜并在粘膜下层产生高度选择性的流体蓄积。Lepilliez等报道了一种猪胃ESD,其中使用WJ医疗系统(Eschmann Equipment,West Sussex,England)在体内进行连续射流解剖由于缺乏视觉控制,因此在技术上很困难。由于大量的水,使用连续的水射流还存在使狭窄的内窥镜手术视野模糊的潜在风险。迄今为止,还没有连续的水流被用于有效地分离粘膜下层的报道。据报道,以120 mL / min的供水量进行脉冲水射流是可行的,但是在猪胃中脉冲解剖比IT刀解剖要慢。那样的水量会干扰狭窄的内腔(如食道或大肠)内窥镜的视野。另一方面,佐藤等报道了在猪食管中激光诱导的脉冲水射流解剖是安全有效的,并且解剖率与钩刀解剖没有区别。通过喷水保存血管,可以使用止血设备进行针尖消融治疗,以确保可靠的止血效果(图3)。他们报告了用少量水(1.6 mL / min)和保存的微血管对食道进行ESD的可行性。对于连续和脉冲水射流,粘膜下剥离的条件仍不清楚,包括喷嘴尺寸或形状,射流的水压,脉冲速率或供水量。由于射流的所需条件还取决于要解剖的组织的物理特性,因此条件在食道,胃和大肠之间可能会有所不同。需要进一步的研究以阐明水刀解剖的条件。
图3
使用脉冲水射流保存的血管可以通过止血设备进行针尖消融治疗,从而有助于可靠的止血。黑色箭头表示由激光诱导的脉冲水射流保存的小血管。蓝色箭头显示脉冲喷射系统的喷嘴。
在消化内窥镜检查中,使用喷水器保持清晰的内窥镜视图有助于减少时间和检查的不适感;此外,喷水有助于内窥镜治疗,例如ESD或EMR。使用水刀作为手术器械是最近的发展。连续喷水用于提起粘液层以预处理EMR或ESD。还开发了将水刀和电动手术刀相结合的混合产品,并报告了其结果。由于其性质,可能难以使用连续流直接解剖粘膜下层,但是使用脉冲式水射流是可行的,耗水量较小。尽管所报告的研究主要基于有限的动物研究,但预计将来会进行进一步的研究。