槽型鞘腦穿刺針的設(shè)計(jì)及動(dòng)物實(shí)驗(yàn)初步結(jié)果

周奮 王輝 劉成業(yè) 林樹楷 劉珍 曾堅(jiān)鋒 喬衛(wèi)東 江振忠 李鋼

腦室外引流是處理顱內(nèi)感染和腦積水的重要手段之一[1]。腦室內(nèi)出血也可以通過腦室外引流盡快清除腦室內(nèi)血凝塊，減輕血塊的占位效應(yīng)，恢復(fù)正常的腦脊液循環(huán)[2]。腦穿刺針是神經(jīng)外科常用的手術(shù)器械，常用于腦室外引流、腦壓測(cè)量、囊性病變穿刺及腦室內(nèi)注射藥物等，也可用于腦內(nèi)血腫穿刺引流、腦內(nèi)病變術(shù)中探查性穿刺等操作。傳統(tǒng)的腦室穿刺引流術(shù)以腦穿刺針或帶芯引流管穿刺腦室，僅限于臨時(shí)性穿刺、引流或注射藥物等，不能留置做持續(xù)引流[3]。采用傳統(tǒng)腦穿刺針穿刺進(jìn)入腦室后，可以一次性獲得腦脊液標(biāo)本，如果進(jìn)行持續(xù)腦室外引流，需要拔出穿刺針后再次以腦室外引流管進(jìn)行二次穿刺。本研究組成員在傳統(tǒng)腦穿刺針的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)了一款槽型鞘腦穿刺針，并已獲得國(guó)家實(shí)用新型專利（專利號(hào)：ZL201420735698.7）。槽型鞘腦穿刺針穿刺后，既滿足引流液體，也能成為腦室內(nèi)、囊腔內(nèi)置管的導(dǎo)向裝置，更適應(yīng)臨床應(yīng)用，并在功能上進(jìn)行拓展，其衍生型號(hào)還可以作為皮下隧道成型和引流管、橋血管導(dǎo)引的裝置?，F(xiàn)將槽形鞘腦穿刺針在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中應(yīng)用的初步結(jié)果報(bào)道如下。

一、材料與方法

（一）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

雄性新西蘭兔6 只，普通級(jí)，體質(zhì)量2.0～2.5 kg（由長(zhǎng)沙市天勤生物技術(shù)有限公司提供，許可證號(hào)：SCXK（湘）2014-0100）。槽型鞘穿刺針樣針由淄博善航醫(yī)學(xué)工程研究所曹工牌醫(yī)療器械公司制作。

（二）2 種穿刺針的結(jié)構(gòu)及操作方法

1.結(jié)構(gòu)：（1）傳統(tǒng)腦穿刺針為金屬材質(zhì)，具有固定規(guī)格：針管長(zhǎng)100 mm，外徑2.5 mm，襯芯1.5 mm。（2）槽型鞘腦穿刺針由3 個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，即傳統(tǒng)腦穿刺針的針管、針芯，以及針管外一個(gè)側(cè)壁開槽口的外鞘，詳細(xì)信息見圖1。

2.操作方法：2 種穿刺針的操作方法一致，槽型鞘腦穿刺針增加了一次穿刺后經(jīng)槽型鞘置管的功能。根據(jù)是否需要留置引流管選取腦穿刺針：（1）腦室或囊腫穿刺引流或病灶探查性穿刺（不需留置引流管）：采用傳統(tǒng)的腦穿刺針，將針芯裝入針管內(nèi)，按照常規(guī)方法穿刺腦室或囊腫，有落空感后拔針芯，見到腦脊液或囊液流出后說(shuō)明穿刺成功，可根據(jù)臨床需要釋放腦脊液（囊液）或腦室內(nèi)（囊腔內(nèi)）注入藥物。（2）腦室或囊腔穿刺置管引流：如果需要留置腦室或囊腔內(nèi)引流管做持續(xù)引流，可采用槽形鞘腦穿刺針，按照常規(guī)方法穿刺腦室或囊腫，有落空感后先拔針芯，見到腦脊液或囊液流出說(shuō)明穿刺腦室成功，拔出針芯、針管后留下槽型外鞘（注意固定槽形外鞘防止在腦實(shí)質(zhì)內(nèi)移位），將與穿刺針槽型鞘內(nèi)徑相對(duì)應(yīng)的腦室引流管沿槽形針鞘準(zhǔn)確置入腦室或囊腔內(nèi)，置入深度可根據(jù)引流管或槽形外鞘上的刻度掌握，置管成功可見到腦脊液或囊液流出，而后退出槽型針鞘，在體外將引流管從外鞘的槽型開口拉出后解脫。

圖1 槽形鞘腦穿刺針構(gòu)件圖；圖2 2種穿刺針穿刺道腦組織切片HE 染色（×100）

（三）實(shí)驗(yàn)步驟

（1）耳緣靜脈注射水合氯醛麻醉：10%水合氯醛按1.5 mL/kg 劑量經(jīng)耳緣靜脈注射麻醉；（2）新西蘭兔俯臥于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上并固定肢體；（3）切開頭皮顯露顱骨，開放顱骨窗及硬膜，顯露雙側(cè)大腦半球；（4）設(shè)定右側(cè)大腦半球?yàn)閷?shí)驗(yàn)側(cè)，按照穿刺針使用方法，將3 個(gè)構(gòu)件組合成整體穿刺，拔出穿刺針留置槽形鞘，置管后拔出槽形鞘，穿刺道以蘇木素染色以便于組織切片時(shí)識(shí)別；左側(cè)大腦半球?yàn)閷?duì)照側(cè)，以傳統(tǒng)腦穿刺針進(jìn)行穿刺，然后拔出穿刺針，穿刺道以蘇木素染色，觀察30 min 后處死實(shí)驗(yàn)動(dòng)物。2 種穿刺針的處理流程和時(shí)間基線一致，具有可比性；（5）實(shí)驗(yàn)動(dòng)物過度麻醉致死后，提取腦組織，經(jīng)10%福爾馬林溶液固定，常規(guī)乙醇脫水、二甲苯透明、石蠟包埋后，沿腦組織穿刺道制3 μm 厚切片，常規(guī)HE 染色，由同1 名病理醫(yī)師在光鏡（Olympusix 70，日本）下進(jìn)行穿刺道腦組織切片的病理組織學(xué)觀察；（6）顯微鏡下觀察腦組織穿刺道病理解剖學(xué)變化（腦組織破損及出血情況），評(píng)估損傷程度。

二、結(jié)果

大體解剖學(xué)觀察顯示，2 種穿刺針穿刺操作后均會(huì)造成穿刺道局灶性腦挫裂傷，肉眼觀雙側(cè)大腦半球穿刺道無(wú)明顯差異。光鏡下，穿刺針道的病理改變主要為局限性腦挫裂傷并微小局灶性出血，傳統(tǒng)腦穿刺針穿刺道腦組織切片顯示（圖2A）：穿刺道組織缺損，穿刺道周邊局限性腦組織水腫，細(xì)胞排列不規(guī)則及細(xì)胞數(shù)目缺失，殘留的細(xì)胞體增大，細(xì)胞核固縮，穿刺道未見血腫形成，穿刺道周圍腦組織挫傷有小出血灶。槽型鞘腦穿刺針穿刺道腦組織切片顯示（圖2B）：穿刺道組織缺損，缺損程度未超過傳統(tǒng)穿刺針，穿刺道周圍存在局限性腦組織水腫、細(xì)胞排列不規(guī)則及細(xì)胞數(shù)目缺損，殘留的細(xì)胞體增大和細(xì)胞核固縮情況與傳統(tǒng)穿刺針相似，穿刺道未見血腫形成，穿刺道周圍腦組織挫傷小出血灶較傳統(tǒng)穿刺針明顯。2 種穿刺針穿刺道腦組織病理特征差別不明顯，穿刺道外圍細(xì)胞結(jié)構(gòu)均正常。

三、討論

腦組織、腦室穿刺是神經(jīng)外科臨床的常用操作，除了術(shù)中臨時(shí)釋放腦脊液或診斷性穿刺提取腦脊液或囊液標(biāo)本外，多數(shù)腦穿刺后需要繼續(xù)進(jìn)行在腦室內(nèi)或顱內(nèi)病灶留置引流管。以腦室穿刺外引流為例，目前臨床常用的腦室穿刺置管外引流方法為穿刺腦室成功后，拔除腦穿刺針，將引流管套管芯沿穿刺道置入腦室內(nèi)；或直接用引流管套管芯沿預(yù)定穿刺方向穿刺腦室，管內(nèi)有腦脊液流出后拔管芯，再向腦室內(nèi)送入2 cm 左右。前者需要前后兩次穿刺增加了創(chuàng)傷，后者由于引流管一般以硅膠材質(zhì)制作，頭端柔軟或針芯不夠挺直，使穿刺方向易偏移，穿刺的準(zhǔn)確性欠佳，可能導(dǎo)致置管位置不理想。為改善穿刺并留置引流管操作的流程，研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了槽型鞘腦穿刺針，在傳統(tǒng)腦穿刺針的基礎(chǔ)上增加槽型外鞘，一次常規(guī)穿刺操作后即可通過槽型鞘置入引流管，減少了二次穿刺損傷，保障了引流管置入的準(zhǔn)確性。獲得專利后，已制成樣針進(jìn)行動(dòng)物實(shí)體化研究。

血腫腔穿刺引流是腦出血治療方法之一[4]。目前國(guó)內(nèi)有學(xué)者做了對(duì)腦室穿刺或顱內(nèi)血腫穿刺的改進(jìn)。姚一等[5]報(bào)道了一款顱內(nèi)血腫穿刺針，由導(dǎo)管針、鉆體、三通、沖洗針、通針組成，通常用于顱內(nèi)血腫穿刺引流。也有學(xué)者報(bào)道應(yīng)用YL-1型顱內(nèi)血腫穿刺針進(jìn)行腦室穿刺，即所謂的“硬通道技術(shù)”，但在臨床應(yīng)用中存在很多缺點(diǎn)[6-9]。也有應(yīng)用軟通道技術(shù)，用穿刺針引導(dǎo)硅膠引流管穿刺血腫腔引流[10-14]。劉磊等[15]報(bào)道了一種新型腹腔穿刺針，由半封閉狀的套管和針芯兩部分組成，但其針芯為實(shí)心，僅可通過帶缺口的套管置入分流管，且不能作為腦室或血腫穿刺引流。經(jīng)查閱文獻(xiàn)，目前關(guān)于腦室穿刺針技術(shù)改進(jìn)的報(bào)道較少。

本研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的槽型鞘腦穿刺針可靈活應(yīng)用于腦室穿刺、血腫穿刺或囊腔穿刺，對(duì)于較硬的固態(tài)血腫，可經(jīng)過針管進(jìn)行抽吸，再經(jīng)過槽型鞘置入軟管引流殘留血腫，一次穿刺即可完成硬通道、軟通道功能。本研究采用槽型鞘腦穿刺針操作的初步結(jié)果顯示：（1）槽形鞘腦穿刺針在傳統(tǒng)腦穿刺針的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)槽型的外鞘，由于槽型外鞘與穿刺針貼合緊密，增加的穿刺針面積有限，對(duì)腦組織造成的穿刺性損傷與傳統(tǒng)穿刺針無(wú)差別；（2）穿刺后拔除腦穿刺針，經(jīng)過槽型外鞘可以便捷、準(zhǔn)確地將導(dǎo)管置入腦內(nèi)；（3）穿刺道腦組織病理切片顯示有穿刺道的腦組織損傷，穿刺道周圍有微小局灶性出血，但穿刺道無(wú)血腫形成，外圍腦組織無(wú)損傷和出血表現(xiàn)。槽型鞘腦穿刺針結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，充分利用槽型外鞘構(gòu)成穿刺通道，引流管等軟質(zhì)器材在不需要管芯的情況下也可以準(zhǔn)確置入到腦室或囊腔內(nèi)，具有操作簡(jiǎn)便、快捷、準(zhǔn)確的優(yōu)勢(shì)，可增加置管準(zhǔn)確性，減少二次穿刺。但本研究由于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的樣本量較小，僅為穿刺后腦組織損傷表現(xiàn)的一個(gè)觀測(cè)性初步結(jié)果，尚未針對(duì)不同疾病模型展開研究。

此外，槽形鞘腦穿刺針組合套件可根據(jù)臨床需要或腦室引流管直徑做成不同直徑和長(zhǎng)度，以便不同型號(hào)的腦室外引流管的置入；還可發(fā)展各種衍生型號(hào)，如不同長(zhǎng)度、不同管徑、不同尖銳程度的針芯頭端等，可適用于立體定向手術(shù)、皮下隧道成型、橋血管或分流管導(dǎo)引等多個(gè)用途。

綜上所述，槽型鞘腦穿刺針在實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的應(yīng)用中具有安全性、可操作性，與傳統(tǒng)腦穿刺針造成腦損傷的差別不明顯。今后擬進(jìn)一步對(duì)比槽型鞘穿刺針與其他穿刺針在組織損傷方面的差異，以及不同針管直徑、穿刺不同組織的損傷程度。