陳施玲,唐穎馨,王文志,趙性泉,董強,唐宇平,伍國鋒,薛孟周,朱遂強,唐洲平
腦出血是病死率和致殘率最高的腦卒中亞型,發(fā)病30 d 的病死率高達35%~52%,僅有約20%的患者在6個月后能夠恢復生活自理能力[1,2]。腦內(nèi)血腫的占位效應及其釋放的毒性成分是導致神經(jīng)細胞死亡的主要病理生理機制,血腫在顱內(nèi)存留的時間越長,患者的預后越差[3]。因此,盡早清除血腫并預防再出血是腦出血治療的關鍵[4]。
腦出血的血腫清除方式主要包括傳統(tǒng)開顱手術和微創(chuàng)血腫清除手術[5,6]。傳統(tǒng)開顱手術時間長、創(chuàng)傷大、對設備和技術水平要求高,且大型多中心隨機對照臨床實驗(STICH實驗)表明,開顱手術不能降低腦出血的病死率及致殘率[7,8]。近20余年,微創(chuàng)血腫清除技術的發(fā)展為腦出血的治療帶來了新的方向,且不斷涌現(xiàn)的新型立體定向技術、微創(chuàng)穿刺及抽吸器械為腦出血的微創(chuàng)治療提供了安全保障,立體定向技術的發(fā)展已在其他文章中詳細闡述[9],本綜述將主要圍繞微創(chuàng)穿刺及抽吸器械的研究進展進行討論。
微創(chuàng)血腫清除手術可以分為幾種主要的手術類型:硬通道錐顱穿刺血腫清除術、定向軟通道血腫引流術、神經(jīng)內(nèi)鏡手術、小骨窗顯微手術。前2種術式在局麻下即可進行,均只需鉆孔置入導管后即可進行血腫抽吸;后2種術式需在全身麻醉下進行,術中需先開一定大小的顱骨窗,然后置入工作通道等裝置,方便后續(xù)內(nèi)鏡及抽吸裝置進入血腫。下面將分別介紹各種術式穿刺和抽吸裝置的研究進展。
硬通道錐顱穿刺血腫清除術以硬質(zhì)導管實現(xiàn)腦組織穿刺及抽吸過程,手術創(chuàng)傷小,通常顱骨鉆孔大小僅為3~5 mm,且硬質(zhì)導管管腔不易堵塞。YL-1型一次性使用顱內(nèi)血腫粉碎穿刺針(簡稱:YL-1型穿刺針)是臨床上最廣泛用于硬通道錐顱穿刺血腫清除術的穿刺器械。該器械采用針鉆一體化設計,在立體定位技術的輔助下,能將硬質(zhì)導管一次性送達血腫中心,避免了顱內(nèi)感染的發(fā)生。該裝置具有顱骨自鎖功能,保證了穿刺針的位置穩(wěn)定性[10]。為解決硬通道錐顱穿刺血腫清除術缺乏顱內(nèi)可視化和實時監(jiān)測的問題,在YL-1型穿刺針的基礎上又研發(fā)出一種多通道穿刺針,包含進液通道、出液通道、顱內(nèi)壓探測通道及內(nèi)窺鏡通道[11]。其獨立的進液和出液通道減少了感染風險,內(nèi)窺鏡通道搭載特制的微小內(nèi)窺鏡可實現(xiàn)穿刺可視化的升級,顱內(nèi)壓探測通道用于血腫清除過程中顱內(nèi)壓的實時探測[11]。該器械有望在將來為腦出血硬通道錐顱穿刺血腫清除術帶來技術革新。另外,有學者發(fā)明了可轉向的穿刺針,可以在一定角度范圍內(nèi)調(diào)整穿刺針位置,以盡量減少殘余血腫[12,13]。
定向軟通道血腫引流術采用帶有導絲及刻度的硅膠引流管根據(jù)術前規(guī)劃后的路徑進入血腫,引流導管一般為硅膠材料,其前端為帶側孔的球型盲端,對腦組織及神經(jīng)纖維起鈍性分離作用,在鈍圓形鋼針的引導下,將導管置入血腫中心[14]。
小骨窗顯微手術通常需建立3 cm左右的骨窗,操作者可手動或在牽開器的輔助下,經(jīng)腦回自然縫隙暴露血腫腔,在顯微鏡下對大部分血腫進行清除,并對活動出血點進行及時止血。管狀牽開器BrainPath 呈圓柱形,通過實現(xiàn)壓力徑向分散,而不是局灶分散,將牽開器施加的局部壓力盡量降低,目前已被廣泛用于皮質(zhì)下腦腫瘤及腦出血的外科治療[15]。BrainPath 由多種直徑(11.0 或13.5 mm)、多種長度(50、60、75 或95 mm)的接入鞘和一個內(nèi)部閉孔器組成。Brainpath 可在術中可視化腦實質(zhì)并創(chuàng)造較大的手術空間,從而可以切除原本無法通過純內(nèi)鏡方法進入的大病變。其錐形尖端的內(nèi)閉孔器,可在初始穿刺期間對白質(zhì)進行移位,而不是切割[16]。一項納入83例采用BrainPath管狀牽開器治療腦出血的文獻綜述研究表明,65.1%(54 例)的病例血腫清除率>90%,21.7%(18例)的病例血腫清除率為75%~90%,其余13.2%(11例)的血腫清除率<75%。所有研究的再出血率為2.4%(2 例),并發(fā)癥發(fā)生率為4.8%(4 例)。這提示BrainPath具有良好的血腫清除效果及手術安全性[17]。
神經(jīng)內(nèi)鏡手術靶向血腫的過程中,根據(jù)具體的血腫位置,操作者可經(jīng)腦組織自然間隙直接放入內(nèi)鏡工作通道,也可先用腦針及微球囊擴張后放入內(nèi)鏡工作通道。內(nèi)鏡工作通道大小為8~20 mm,可分為固定性硬通道或可塑性軟通道,固定性硬通道通常為尺寸固定的管狀牽引通道或導引鞘管,可塑性軟通道多為研究者利用膠片和無菌指套自制的長短和直徑可調(diào)節(jié)的可塑性通道或導引鞘管。術者根據(jù)手術入路、血腫大小和深度可選擇不同規(guī)格和參數(shù)的內(nèi)鏡工作通道[18]。通常,內(nèi)鏡工作通道多為單腔,在手術過程中需要同時容納內(nèi)鏡、雙極和吸引器共3種工具,常會出現(xiàn)器械交叉、相互影響的情況。據(jù)此,有團隊研究出雙腔內(nèi)鏡工作通道,防止器械間相互干擾,同時一定程度上擴大了雙極和吸引器的工作范圍,方便操作者的雙手操作[19]。
總而言之,各類微創(chuàng)血腫清除手術的穿刺器械和工作通道均向著小型化、微創(chuàng)化發(fā)展,并盡量設置獨立的通道,以方便手術器械獨立行使各自功能。
大型多中心隨機對照臨床實驗(MISTIE)Ⅲ期試驗結果表明,只有將血腫減少至少70%或將血腫殘余體積減少至<15 mL的患者才能在1年內(nèi)實現(xiàn)神經(jīng)系統(tǒng)功能改善。但MISTIE Ⅲ研究中58%的患者無法達到這一目標[20]。微創(chuàng)抽吸設備的發(fā)展對殘余血腫量的控制至關重要。
目前常見的血腫抽吸方式可分為被動抽吸和主動抽吸兩大類。硬通道錐顱穿刺血腫清除術和定向軟通道血腫引流術主要采用被動抽吸的方式,在這2種術式中,操作者一般先手動抽吸少量液態(tài)血腫以降低顱內(nèi)壓至正常水平,而后多借助尿激酶或重組組織型纖溶酶原激活劑(recombinant tissue plasminogen activator,rtPA)液化殘余血腫,在顱內(nèi)外壓差的作用下,液化的血腫被引流至顱外。神經(jīng)內(nèi)鏡手術和小骨窗顯微清除術則采用主動抽吸的方式,在可視條件下直接盡量清除血腫。被動血腫抽吸與主動血腫抽吸各有優(yōu)缺點,被動血腫抽吸對顱骨及腦組織創(chuàng)傷小,顱內(nèi)壓波動小,再出血發(fā)生率較低;但血腫清除過程難以可視化,對術中的再出血難以及時處理,殘余血腫量的控制依賴醫(yī)師經(jīng)驗和術后影像評估。而主動血腫抽吸能在可視條件下一次性清除血腫,且能對術中的再出血進行及時處理;但主動血腫抽吸創(chuàng)傷相對較大,血腫抽吸過程較為劇烈,易造成手術損傷。抽吸設備的研究需聚焦于研發(fā)更小型的可視化設備,并將可視與抽吸功能進行集成,輔以血腫抽吸過程的精細調(diào)控,可能有助于提高微創(chuàng)血腫清除手術的療效。
近年來,血腫抽吸輔助裝置的研發(fā)發(fā)展迅速,出現(xiàn)了如Brainpath-Myriad 系統(tǒng)、Apollo 系統(tǒng)、Artemis 系統(tǒng)等上市產(chǎn)品。大樣本及小樣本的臨床觀察性研究表明,這些輔助抽吸裝置均具有良好的血腫清除效果。
Myriad系統(tǒng)是一種非消融性血腫清除裝置,同時具備成像和抽吸功能,常與BrainPath牽開器配套使用。在使用BrainPath-Myriad 裝置治療的39 例腦出血患者中,72%的患者實現(xiàn)了≥90%的血腫清除率[21]。利用BrainPath-Myriad裝置的早期微創(chuàng)顱內(nèi)血腫清除試驗(ENRICH: NCT02880878)目前正在進行中。另外,Myriad系統(tǒng)也可與神經(jīng)內(nèi)鏡聯(lián)合使用以清除血腫[22,23]。
Apollo 系統(tǒng)是一種帶滑輪的可以用于神經(jīng)外科手術的氣動手術吸引器,通常與神經(jīng)內(nèi)鏡或神經(jīng)導航設備配合使用。Apollo 系統(tǒng)結合了真空吸引和灌洗的功能,其特點是震動碎化血腫的過程中不產(chǎn)生熱量。它配備有專有的震動導絲,通過一個很小的通道即可輕柔快速地吸引組織和液體,且不易堵塞通道,手術過程中結合術中CT 可快速評估血腫清除情況。一項納入29例多中心腦出血患者的回顧性分析表明,應用Apollo系統(tǒng)的血腫平均清除率為(54.1±39.1)%,并發(fā)癥(再出血)發(fā)生率為6.9%,死亡率為13.8%[24]。
Artemis 系統(tǒng)也需與內(nèi)鏡共同使用,其特點是抽吸力度更強,但可以控制抽吸力度,不能用于小腦、腦干等部位的手術。INVEST實驗(NCT0265015)是一項單臂可行性實驗,已完成多中心60 例患者招募,擬驗證Apollo 系統(tǒng)和Artemis 系統(tǒng)的可行性,其結果尚待發(fā)表。MIND 實驗(NCT03342664)是一項多中心隨機對照臨床試驗,將Artemis系統(tǒng)輔助的微創(chuàng)血腫抽吸與最佳醫(yī)療管理進行療效對比,預期納入500例腦出血患者,目前仍在患者招募階段。
有學者發(fā)明的“可視引流管組件”將內(nèi)窺鏡設計在軟性管體(材質(zhì)為熱塑性聚氨酯彈性體橡膠)內(nèi)部,管體不阻礙內(nèi)窺鏡成像,且能夠對內(nèi)窺鏡起到一定的保護作用。這使得穿刺置管的過程同內(nèi)窺鏡手術一樣方便、直觀,避免盲穿,減少了對臨床醫(yī)生經(jīng)驗的依賴,能夠在極小損傷的情況下達到預期的引流位置[25]。
近年來,“智能血腫清除”的概念被提出,以實現(xiàn)個體化的微創(chuàng)血腫清除。實現(xiàn)穿刺過程的可視化與實時導航反饋,對顱內(nèi)環(huán)境進行多模態(tài)感知融合和精確控制,同時建立臨床治療大數(shù)據(jù)平臺,制定個體化的血腫清除引流方案,是腦出血微創(chuàng)手術改進的方向。
目前,已有專利涉及智能微創(chuàng)血腫清除裝置的研發(fā),其將血腫局部動態(tài)監(jiān)測、影像傳輸、智能血腫定位、自動穿刺、微創(chuàng)干預、持續(xù)引流、遠程醫(yī)療、云平臺管理的功能集成,有望實現(xiàn)大數(shù)據(jù)和人工智能指導下的微創(chuàng)智能化血腫清除,同時其遠程醫(yī)療功能可以滿足地區(qū)間醫(yī)療同質(zhì)化的需求[26,27]。目前具體的設備仍在研制中。
手術器械的發(fā)展服務于手術術式的發(fā)展,腦出血血腫清除手術逐漸向微創(chuàng)化、可視化、智能化、個體化的方向發(fā)展,同時也伴隨著上述器械的研發(fā)與升級。目前這些器械大多滿足了微創(chuàng)血腫清除手術可視化、微創(chuàng)化的要求,在智能化和個體化方面還需有更多技術的革新。