低溫保護技術(shù)在腹腔鏡腎部分切除術(shù)中的應(yīng)用進展

方群鷹 綜述 張雪培 審校

(鄭州大學(xué)第一附屬醫(yī)院泌尿外科，鄭州 450052)

近20年來，隨著影像檢查技術(shù)如超聲、CT、MRI等的不斷發(fā)展，小腎癌(＜4 cm)的檢出率明顯增加。對于T1期腎癌，2012年歐洲泌尿外科協(xié)會推薦的治療方案為保留腎單位的腎部分切除術(shù)。在腎部分切除術(shù)中，為保持視野清晰以及控制術(shù)中出血、縮短手術(shù)時間，往往需要阻斷腎門血管［1］。阻斷腎血管可引起腎臟缺血及再灌注損傷，如何在阻斷腎血管的同時，減少因血流中斷引起的腎缺血損傷是當(dāng)前研究的熱點。腎臟的低溫保護是指通過各種低溫保護材料，降低腎臟溫度，從而減輕腎缺血及再灌注損傷，延長缺血耐受時間。本文簡述腎缺血再灌注損傷的機制以及對腎缺血耐受時間的最新認(rèn)識，分析3種不同腎臟低溫保護方法的優(yōu)缺點，以促進腹腔鏡腎部分切除術(shù)的發(fā)展。

1 腎缺血再灌注損傷機制

1．1 腎缺血期

①細(xì)胞缺氧引起氧化磷酸化障礙，三磷酸腺苷(ATP)生成減少，依賴ATP的細(xì)胞膜Na+-K+-ATP酶功能障礙，細(xì)胞內(nèi) Na+、Ca2+濃度增加，K+、Mg2+流失。②無氧糖酵解使酸性代謝產(chǎn)物生成增加，溶酶體酶活性增強。上述機制的共同作用使細(xì)胞骨架破壞，細(xì)胞水腫、壞死。③腎內(nèi)血管活性物質(zhì)失衡，血管舒張因子(如NO)減少，內(nèi)皮素等血管收縮劑增多［2］。④腎小管周圍毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞受損，黏附素表達(dá)增加，腎實質(zhì)及腎小管缺血釋放趨化因子，促進灌注期炎癥細(xì)胞的浸潤［3］。

1．2 再灌注期

①細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度進一步增加，使細(xì)胞DNA裂解［4］。增強Ca2+依賴性蛋白酶活性，加速黃嘌呤脫氫酶轉(zhuǎn)化為黃嘌呤氧化酶，促使大量氧自由基生成。②腎實質(zhì)細(xì)胞釋放各種細(xì)胞炎癥因子如白細(xì)胞介素 1(IL-1)及腫瘤壞死因子 α(TNF-α)［5］。③TNF、IL-1及趨化因子等促進中性粒細(xì)胞活化并在腎內(nèi)聚集，釋放大量氧自由基。上述機制的作用使腎實質(zhì)細(xì)胞發(fā)生壞死及凋亡。另外，腎內(nèi)血管緊張素2及內(nèi)皮素的增加，使腎臟血管收縮，影響腎內(nèi)血流的恢復(fù)。凋亡的細(xì)胞及脫落的刷狀緣等于腎小管遠(yuǎn)端形成管型，影響血流再通后的腎功能恢復(fù)。

2 腎臟低溫保護的相關(guān)研究

隨著缺血時間的延長，腎臟的熱缺血及再灌注損傷逐漸加重。傳統(tǒng)觀點認(rèn)為，腎熱缺血耐受時間為30 min，若熱缺血時間＞30 min，腎臟將出現(xiàn)不可逆性損傷。而通過降低溫度，腎臟的代謝及氧耗明顯減少，減少各種毒性代謝產(chǎn)物生成，從而減輕腎臟的熱缺血及再灌注損傷。丙三醇是細(xì)胞膜的組成成分之一，可因包膜的受損而釋放至細(xì)胞間質(zhì)，Weld等［6，7］通過微量滲析的方法，先后在動物實驗及臨床試驗中觀察到，隨著缺血時間的延長，腎細(xì)胞間質(zhì)內(nèi)的丙三醇濃度隨之升高，當(dāng)其濃度高于167 U/L時可出現(xiàn)不可逆性腎功能損傷。1975年，Ward［8］在動物實驗的基礎(chǔ)上認(rèn)為，在缺血狀態(tài)下，腎臟的最佳保護溫度為15℃;2011年，Allam等［9］在不離體的情況下，阻斷動脈后將豬腎臟降至 5、10、15、20、25℃，檢測結(jié)果表明，隨著溫度的降低，腎細(xì)胞間質(zhì)內(nèi)的丙三醇的濃度隨之降低，并認(rèn)在25℃狀態(tài)下可使腎臟缺血耐受時間延長1倍。上述結(jié)論均在動物實驗上獲得，而最近的臨床研究認(rèn)為，在腎部分切除術(shù)中，熱缺血時間應(yīng)縮短至 20 min 以內(nèi)［10，11］，如果使用低溫保護，可使缺血耐受時間延長至2 h，但血管阻斷時間最好控制在35 min以內(nèi)［12］。

3 低溫保護技術(shù)在腹腔鏡中的應(yīng)用

Winfield等［13］在1993年報道了首例經(jīng)腹腔的腎部分切除術(shù)，隨后 Gill等［14］在1994年報道了經(jīng)腹膜后途徑行腹腔鏡腎部分切除術(shù)，腹腔鏡腎部分切除術(shù)在世界范圍內(nèi)逐漸普及。然而對于位置不佳或相對復(fù)雜的腎臟腫瘤，在行腎部分切除術(shù)時，難以將缺血時間控制在20 min以內(nèi)，此時腎臟低溫保護尤為重要。目前應(yīng)用于腹腔鏡腎部分切除的腎臟低溫保護技術(shù)主要有經(jīng)腎表面、經(jīng)腎動脈、經(jīng)腎盂3種。

3．1 經(jīng)腎表面降溫

該方法效果確切，而操作比較復(fù)雜。Gill等［15］2003年首次報道了冰屑降溫的方法應(yīng)用于腹腔鏡腎部分切除術(shù)。采用經(jīng)腹腔入路，將游離后的腎臟置于EndocatchⅡ袋中，袋子開口于腎門處收緊。夾閉腎蒂后，將袋底部從腹腔拉出并打開，用注射器快速向袋內(nèi)注入冰屑600～750 ml，將袋子底部關(guān)閉后重新置入腹腔，降溫10 min后打開袋子，沿預(yù)先確定的切除范圍行腎部分切除，并縫合、止血。平均手術(shù)時間4．3 h，平均缺血時間43．5 min，平均放置袋子時間7 min，腎皮質(zhì)最低溫度為5～19．1℃。該手術(shù)與開放手術(shù)方法相似，優(yōu)點是腎臟低溫效果確切，不足之處在于手術(shù)時間長，難度大，對術(shù)者操作技術(shù)要求高，而且需要較大的操作空間，無法在腹膜后入路中使用。Wakabayashi等［16］報道經(jīng)腹膜后入路冰屑降溫的方法。腹腔鏡下游離腎臟后，擴大皮膚切口，通過一直徑3 cm的圓筒狀裝置向腎臟周圍放置冰屑達(dá)到降溫目的。該方法降溫效果與經(jīng)腹腔的方法相當(dāng)，操作相對簡單，但需擴大切口，且受限制于腹膜后空間狹小，需多次間斷放入冰屑，而且放置的冰屑可能會妨礙手術(shù)的暴露及操作。鑒于上述不足，在2005年Ames等［17］介紹一種改進方法，用蠕動泵及端接器將冰屑通過10 mm管道連續(xù)向腹腔內(nèi)輸送，10 min內(nèi)可將腎實質(zhì)降至15～25℃。該方法優(yōu)點在于相對簡單易行，無需擴大手術(shù)切口，根據(jù)需要及時傳遞冰屑，在操作的過程中不影響腎臟的暴露。但冰屑需由特殊儀器產(chǎn)生，且術(shù)中對中心溫度的影響較大(降低2～3℃)，此外，有冰屑堵塞管道的風(fēng)險。而 Weld等［18］則用低溫鹽水(2～4℃)代替冰屑，在灌注的同時，通過一吸引管將灌注液吸出。該方法降溫速度較快，但低溫持續(xù)時間較短，有灌注液向腎臟周圍滲漏及腹膜吸收的可能，導(dǎo)致中心溫度降低，在灌注的過程中，影響術(shù)中腫塊切除及縫合等操作。

3．2 經(jīng)腎動脈灌注

該方法使腎臟更接近于生理狀態(tài)下的血液供應(yīng)，在降溫的同時，可及時將各種毒性代謝產(chǎn)物排出腎臟。Janetschek等［19］在2004年首次報道了將腎動脈灌注的方法應(yīng)用于腹腔鏡腎部分切除的臨床經(jīng)驗。先是在介入科醫(yī)師協(xié)助下行經(jīng)皮股動脈穿刺，將動脈導(dǎo)管插至腎動脈，通過動脈導(dǎo)管行林格液灌注，降低腎臟溫度。灌注液的溫度為4℃，腎皮質(zhì)降至25℃時間為10 min，平均灌注量為1580 ml，體溫降低0．6℃，平均手術(shù)時間185 min，放置動脈導(dǎo)管時間10～20 min。該方法降溫效果確切，能提供一個清晰、無血的操作視野，持續(xù)的動脈灌注可減少因缺血壞死引起的腎小管堵塞，更好地保護腎功能。如術(shù)中腎血管及其分支受損，可及時發(fā)現(xiàn)、修復(fù)。不足之處在于需在介入科醫(yī)師幫助下完成手術(shù)，增加費用，有潛在血栓形成及動脈導(dǎo)管脫出的可能。如灌注液過多，增加循環(huán)血量，加重心臟負(fù)荷，不適用于有基礎(chǔ)心臟病的患者。Simon等［20］介紹一種不增加循環(huán)血容量的腎動脈灌注方法。用改進的哈巴狗鉗阻斷腎動靜脈，切開腎動脈后將帶有末端氣囊的導(dǎo)管穿至腎動脈內(nèi)，同時切開腎靜脈引流灌注液。該方法與Janetschek方法的不同之處在于不經(jīng)股動脈穿刺，在達(dá)到灌注、降溫的同時，無導(dǎo)管脫位等并發(fā)癥，而且切開腎靜脈，引流灌注液，避免了灌注過多導(dǎo)致的循環(huán)血容量增加;但腎血管創(chuàng)傷較大，有術(shù)后腎血管血栓形成的風(fēng)險。Marley等［21］將 Simon的方法加以改進，不切開腎動脈，用硅膠環(huán)環(huán)繞腎動脈后，21號蝶形針直接穿刺腎動脈，減少腎動脈的損傷。腎血管直接切開、穿刺灌注的方法一方面操作難度較大，對術(shù)者操作技術(shù)要求高，另一方面灌注導(dǎo)管有影響手術(shù)操作的可能。李漢忠等［22］則將Janetschek的方法加以改進，采用經(jīng)皮股動脈穿刺的方法將動脈導(dǎo)管插至腎動脈內(nèi)，動脈導(dǎo)管末端氣囊內(nèi)注氣阻斷腎動脈，并通過動脈導(dǎo)管灌注降溫，同時達(dá)到阻斷及灌注的目的，但有腎動脈破裂損傷的風(fēng)險。

3．3 經(jīng)腎盂降溫

Landman等［23］在2003年首次報道逆行輸尿管插管灌注降溫方法用于臨床開放腎臟手術(shù)，先在膀胱鏡下將輸尿管通道鞘放于腎盂輸尿管連接處，再將F7豬尾巴管穿過該鞘放至腎盂。通過輸尿管通道鞘向腎盂內(nèi)灌注－1．7℃無菌生理鹽水，并由豬尾巴管引流灌注液。灌注高度為120 cm，流速85 ml/min，15 min后腎皮質(zhì)及髓質(zhì)的溫度分別為24℃及21℃，中心溫度無明顯改變。該方法對腎髓質(zhì)降溫效果較好，但腎皮質(zhì)溫度相對較高，因該病人術(shù)中超聲發(fā)現(xiàn)多發(fā)復(fù)雜囊性腫瘤，改行根治性腎切除，無術(shù)后腎功能監(jiān)測，對腎臟低溫保護效果尚不能評價。2004年，Crain等［24］將該方法應(yīng)用于腹腔鏡下腎臟低溫保護的動物實驗，通過一個雙腔輸尿管導(dǎo)管將2.3℃鹽水灌注至腎盂。因受流出液體對灌注鹽水的加溫作用，到達(dá)腎盂內(nèi)鹽水的溫度為11．7℃，并且灌注液流速較低(16．7 ml/min)，灌注15 min后，腎皮質(zhì)溫度為30℃，降溫效果不佳。通過輸尿管灌注冰鹽水的方法，理論上能更好地保護對缺血損傷更為敏感的腎髓質(zhì)，不影響手術(shù)操作，但腎皮質(zhì)降溫效果不佳，如果術(shù)中需切開集合系統(tǒng)，灌注液的漏出不可避免，影響操作的同時，降低低溫保護的效果。

Naya等［25］在實驗動物上對比上述3種腹腔鏡腎低溫保護方法，認(rèn)為對于相對復(fù)雜的腹腔鏡腎部分切除術(shù)，表面降溫聯(lián)合輸尿管灌注的方法降溫效果更好。2010年，Schoeppler等［26］介紹一種含有氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂、乳酸鈉的凝膠樣降溫材料(－8．0℃)，通過覆蓋于腎臟表面達(dá)到目的。在離體的動物腎臟上與外敷碎冰塊(－16℃)、經(jīng)輸尿管灌注、經(jīng)腎動脈灌注4℃生理鹽水等方法進行比較，10、20、30 min 腎皮質(zhì)溫度分別為 16．7、10．5、7．0℃，該方法優(yōu)點在于對腎臟的低溫維持效果較好，與外敷冰塊相比無明顯差異。其凝膠特性使其更易通過trocar，有腹腔鏡下使用價值，但目前尚無相關(guān)動物實驗及臨床經(jīng)驗的報道。

4 小結(jié)與展望

低溫保護技術(shù)可以降低腎臟溫度，延長腎臟缺血耐受時間，特別適用于相對復(fù)雜的腹腔鏡腎部分切除術(shù)。目前尚無標(biāo)準(zhǔn)的、適用于腹腔鏡腎部分切除術(shù)中的腎臟低溫保護技術(shù)。上述幾種方法均有缺點，限制了其在臨床中的廣泛推廣與應(yīng)用。期待一種安全可靠、簡單易行、效果確切的腎臟低溫保護技術(shù)，促進腹腔鏡腎部分切除術(shù)的發(fā)展。

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