王 凱,宋佳純,王 龔,于 楠,何麒燦,屈明玥,郭寶石,馮 鑫
火箭軍特色醫(yī)學(xué)中心,北京 100088
隨著止血帶應(yīng)用的普及,非壓迫性軀干出血(non-compressive torso hemorrhage,NCTH)成為戰(zhàn)傷可預(yù)防性死亡的首位原因[1-4]。復(fù)蘇性主動脈球囊阻斷術(shù)(resuscitative endovascular balloon occlusion of the aorta,REBOA)作為控制NCTH的一項新興技術(shù),通過股動脈建立通道將球囊導(dǎo)管置入主動脈相應(yīng)靶位置,并擴(kuò)張球囊來阻斷血流,進(jìn)而控制遠(yuǎn)端出血,是一種“關(guān)閉上游閘門”的生命支持(復(fù)蘇)手段[5-11]。據(jù)統(tǒng)計,美國已有200多個創(chuàng)傷中心開設(shè)REBOA技術(shù)及培訓(xùn)課程。按照Stannard的三區(qū)理論,主動脈區(qū)Ⅰ區(qū)從左鎖骨下動脈的起點(diǎn)延伸到腹腔干,該區(qū)域的阻斷可以控制流向腹部內(nèi)臟、骨盆區(qū)域和下肢的血流;主動脈區(qū)Ⅱ區(qū)從腹腔動脈延伸到最低腎動脈,被認(rèn)為是“不可阻斷”區(qū),因為在該主動脈位置難以阻塞出血血管,并且存在損傷內(nèi)臟或腎血管的風(fēng)險;主動脈區(qū)Ⅲ區(qū)包括從最低腎動脈到主動脈分叉處的腎下腹主動脈,該部位的阻斷用于控制骨盆、腹股溝和下肢的出血[12-13]。因此,REBOA對主動脈的阻斷效果與具體球囊位置密切相關(guān),球囊的前向引導(dǎo)或者靶向定位,是REBOA技術(shù)的關(guān)鍵?,F(xiàn)有的REBOA球囊定位技術(shù)均存在不同程度的瓶頸或弊端,成為限制技術(shù)推廣的因素之一[14]。本文對現(xiàn)有的定位方法進(jìn)行綜述,為進(jìn)一步的研究探索提供參考。
體表測距定位是指在實施REBOA時,按照解剖學(xué)的血管走行,比量股動脈插入點(diǎn)到對應(yīng)主動脈靶區(qū)體表定位的距離,從而確定球囊導(dǎo)管送入距離的定位方法(圖1)。該方法簡單易行,可由1名操作員完成,無需使用特殊設(shè)備[15- 16]。在此基礎(chǔ)上,新近研究又提出了納入患者性別、軀干長度等矯正因子的固定距離模型,有助于增加REBOA距離定位的準(zhǔn)確性[17]。
圖1 體表測距定位
多個基于人體模型和尸體的研究驗證了距離定位方法的有效性。我國一項基于計算機(jī)斷層血管造影(computed tomography angiography,CTA)的人體研究發(fā)現(xiàn),劍突和臍連線中點(diǎn)可以作為REBOA在Ⅲ區(qū)定位的體表標(biāo)志,即意味著比量股動脈到該標(biāo)志點(diǎn)的血管走形距離,可以指導(dǎo)球囊阻斷于主動脈Ⅲ區(qū),研究認(rèn)為這種外部測量法準(zhǔn)確度滿意,尤其適用于指導(dǎo)緊急情況下的老年創(chuàng)傷患者放置REBOA[18]。法國的另一項研究利用CT形態(tài)分析方法,提出了一種不依賴于任何患者信息的平民人口固定距離模型,該距離參數(shù)對于REBOA導(dǎo)引的定位成功率可達(dá)94%[19]。
當(dāng)前技術(shù)條件下,鑒于體表測距定位“操作十分簡潔”和“效果可以接受”兩大特點(diǎn),已逐漸被多數(shù)負(fù)責(zé)院前救治的創(chuàng)傷團(tuán)隊所采納。但是不可忽視該“盲法”存在的兩大技術(shù)瓶頸:一是對于軀干過長過短或血管變異的人群必然存在距離測定偏差,二是無法避免球囊路徑偏航或誤入分支血管帶來的錯誤阻斷[20]。
超聲探測技術(shù)可以實時探測到REBOA球囊與體內(nèi)大血管的相對位置,避免了體表測距定位的不確定性,且超聲設(shè)備易于在院前或戰(zhàn)場環(huán)境中使用,又彌補(bǔ)了X線透視輔助REBOA球囊定位技術(shù)的條件依賴性,是另外一種被廣泛研討的REBOA定位技術(shù)[21-24]。
美國東部創(chuàng)傷外科學(xué)會年度科學(xué)大會報告的數(shù)據(jù)顯示,應(yīng)用便攜式超聲在劍突下對主動脈及其內(nèi)部的REBOA植入導(dǎo)絲進(jìn)行識別,準(zhǔn)確度均在90%以上,證實了便攜式超聲波機(jī)對于REBOA技術(shù)實施的定位有效性[21]。另一項課題對比了借助和不借助超聲的兩項REBOA救治研究數(shù)據(jù),證實超聲引導(dǎo)下的REBOA可以降低大出血患者的總體病死率(P<0.001)[23]。
遺憾的是,超聲定位依然不是完美的REBOA定位技術(shù)。多個研究已經(jīng)證實,超聲圖像引導(dǎo)在準(zhǔn)確度上無法比擬X線透視。主要原因包括兩個方面:(1)超聲技術(shù)對于老齡以及健康基礎(chǔ)不良,特別是主動脈鈣化、肥胖、胃腸積氣群體,圖像顯示效果差;(2)超聲定位對操作者的經(jīng)驗水平依賴性較高,非超聲專業(yè)人員難以在急診條件實施超聲探測[25]。
REBOA手術(shù)包括5個基本步驟:動脈穿刺和鞘植入、球囊導(dǎo)管植入、充盈球囊、放松球囊和拔出血管鞘[6]。理想條件下,按照REBOA的操作規(guī)程,球囊導(dǎo)管植入步驟應(yīng)在X線透視指引下前送,以確保阻斷球囊經(jīng)過股動脈-髂動脈-主動脈分叉的血管路徑,最終進(jìn)入主動脈I區(qū)或Ⅲ區(qū),即便不具備實時透視成像條件,現(xiàn)行指南和器械說明書也推薦通過X線片確認(rèn)球囊位置無誤后,方可充盈球囊、完成阻斷(圖2)。
圖2 X線透視定位
X線透視作為REBOA球囊定位的金標(biāo)準(zhǔn),間接直視、準(zhǔn)確度高,可以有效避免因球囊系統(tǒng)置入到錯誤血管導(dǎo)致的止血失敗或繼發(fā)損害。根據(jù)Vella等[26]對美國創(chuàng)傷外科協(xié)會的登記數(shù)據(jù)分析,復(fù)雜大出血患者在院內(nèi)手術(shù)室接受REBOA時,58例患者均實現(xiàn)主動脈阻斷,總體救治成功率達(dá)64%,是X線透視定位確切價值的有力支撐。據(jù)不完全考證,X線透視定位法仍是綜合型創(chuàng)傷救治中心開展REBOA的通用策略。然而,X線透視輔助REBOA球囊定位的技術(shù)劣勢同樣明顯,即必須依托配備了透視設(shè)備的醫(yī)院條件,而院外、前線等不具備透視成像的緊急救治場景下,本定位技術(shù)無法實施[27]。
紅外熱成像技術(shù)可用于評估生物體的血流灌注狀態(tài),其技術(shù)原理是熱成像設(shè)備對于細(xì)微熱差異的快速感知[28-29]。隨著熱成像設(shè)備的小型化,尤其是與智能手機(jī)的融合使用,熱成像技術(shù)逐漸在創(chuàng)傷救治領(lǐng)域凸顯出較大應(yīng)用價值[30]。
美國國防研究計劃局最近資助的一項研究證實,基于智能手機(jī)的紅外熱成像設(shè)備可用于REBOA球囊定位[30]。借助紅外熱成像設(shè)備能夠探測出不同解剖位置的熱比率差異,通過差異分析不僅可以預(yù)測主動脈阻塞的存在,而且可以預(yù)測主動脈阻塞的位置,結(jié)合熱成像技術(shù)的“實時定性”特點(diǎn),這種方法提供了足夠的數(shù)據(jù)來快速測量和計算主動脈閉塞的存在和程度。該研究團(tuán)隊認(rèn)為,這項技術(shù)在戰(zhàn)創(chuàng)傷領(lǐng)域的推廣優(yōu)勢還包括:便攜性、易用性、重量輕,可適應(yīng)任何標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)代智能手機(jī)平臺,在無照明情況下仍能準(zhǔn)確成像等。
遺憾的是,當(dāng)前這一定位技術(shù)仍處于動物實驗驗證階段,還需更多的對照研究數(shù)據(jù)來佐證其敏感性和特異性。另一個需要關(guān)注的問題是,嚴(yán)重戰(zhàn)創(chuàng)傷員必然面臨不同程度的器官及組織損傷,這種損傷可能在一定程度上會對溫度、灌注等生理指標(biāo)的探測帶來干擾。
新近一項發(fā)表在美國《Military Medicine》雜志上的研究,提出了一種新式REBOA球囊定位方法,即射頻識別(radiofrequency)[31]。見圖3。射頻識別當(dāng)前已用于對預(yù)置微型射頻發(fā)射器的手術(shù)外科紗布進(jìn)行探測,幫助在外科手術(shù)區(qū)域確定丟失海綿的位置,國外文獻(xiàn)報道這種射頻識別法敏感性為100%[32]。圣地亞哥海軍醫(yī)療中心對該技術(shù)進(jìn)行了拓展,利用體外射頻探測儀,對預(yù)置微型射頻發(fā)射器的REBOA球囊導(dǎo)管尖端進(jìn)行位置確定。經(jīng)過實驗驗證,該射頻定位方法的靈敏度為100%,而對以實際位置2cm范圍界定的精確度,主動脈I區(qū)探測為86%,Ⅲ區(qū)僅為16%[31]。
這是一種簡單易行的定位技術(shù)方法,其技術(shù)原理可靠、探測敏感較高。但當(dāng)前的技術(shù)方案還不成熟,球囊定位精度還無法達(dá)到實際應(yīng)用水平。需要綜合考量射頻信號波長、體質(zhì)成分、血管狀況、環(huán)境條件等因素對探測的影響,進(jìn)一步完成技術(shù)優(yōu)化。
圖3 體外探測定位
放射性物質(zhì)釋放出高穿透性伽馬射線,可被體外儀器識別[33]。利用這一核物理原理,韓國的Park等[14]首次探索了REBOA球囊的伽馬射線定位技術(shù)。具體方法是:使用短半衰期的放射性混合液不完全充盈REBOA球囊,體外的伽馬射線監(jiān)測儀識別到氣囊內(nèi)的放射性物質(zhì)時,會根據(jù)射線的距離及方向特點(diǎn),顯示計量數(shù)值并同步發(fā)出不同強(qiáng)度的報警信號,進(jìn)而實現(xiàn)球囊定位及一定幅度的示蹤。在人體模型研究中,這一技術(shù)對REBOA導(dǎo)管球囊定位的敏感性和特異性分別為100%和91%;在動物研究中,敏感性和特異性均為100%;平均操作用時僅為2.36~2.65min。
可見,伽馬探測是一種比較準(zhǔn)確、快速的REBOA球囊定位方法,技術(shù)優(yōu)勢還包括伽馬探頭體小便攜、操作技術(shù)易于培訓(xùn)等。但是,這種依賴于附加放射性物質(zhì)的核物理技術(shù),有必要進(jìn)一步驗證電離輻射的安全性[34]。
隨著改進(jìn)型REBOA裝置ER-REBOA Plus和pREBOA-Pro的開發(fā),主動脈阻斷技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域和場景范圍有望進(jìn)一步拓展。當(dāng)前,理想的REBOA球囊定位技術(shù)尚未建立,在一定程度上制約了損害控制技術(shù)的救治成功率。慶幸的是,以軍隊醫(yī)院為代表的國內(nèi)戰(zhàn)創(chuàng)傷救治機(jī)構(gòu)從未停止探索的腳步。解放軍總醫(yī)院團(tuán)隊?wèi)?yīng)用混合現(xiàn)實技術(shù),成功為患者實施了下腔靜脈濾器植入術(shù),突破了人體腔內(nèi)定位的設(shè)備和資源依賴性,體現(xiàn)出軍事應(yīng)用價值;北部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院開發(fā)的野戰(zhàn)介入救治方艙,為介入放射裝備應(yīng)用前移提供了成套解決方案,為院前精細(xì)化創(chuàng)傷救治操作建立了硬件平臺和流程參考;火箭軍特色醫(yī)學(xué)中心依托軍隊課題支撐,開發(fā)出基于磁導(dǎo)航定位的血管內(nèi)球囊定位方法體系,并在大動物實驗驗證中取得滿意效果。這些成果為解決REBOA球囊定位問題提供了重要參考。此外,需要關(guān)注虛擬現(xiàn)實、增強(qiáng)現(xiàn)實、混合現(xiàn)實等已展現(xiàn)出較大潛力的新型智能技術(shù),或為研發(fā)更加適宜的REBOA球囊定位方法提供新思路。
作者貢獻(xiàn)聲明:王凱、宋佳純、王龔、于楠、何麒燦:資料收集、論文撰寫、文獻(xiàn)檢索;屈明玥、郭寶石、馮鑫:研究指導(dǎo)、論文修改及審校