復(fù)蘇性主動(dòng)脈球囊阻斷術(shù)的球囊定位技術(shù)

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(dòng)脈球囊阻斷術(shù)(resuscitative endovascular balloon occlusion of the aorta,REBOA)作為控制NCTH的一項(xiàng)新興技術(shù)，通過股動(dòng)脈建立通道將球囊導(dǎo)管置入主動(dòng)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(jì)，美國已有200多個(gè)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(dòng)脈區(qū)Ⅰ區(qū)從左鎖骨下動(dòng)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(dòng)脈區(qū)Ⅱ區(qū)從腹腔動(dòng)脈延伸到最低腎動(dòng)脈，被認(rèn)為是“不可阻斷”區(qū)，因?yàn)樵谠撝鲃?dòng)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(xiǎn)；主動(dòng)脈區(qū)Ⅲ區(qū)包括從最低腎動(dòng)脈到主動(dòng)脈分叉處的腎下腹主動(dòng)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(dòng)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。現(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。

1 體表測距定位

體表測距定位是指在實(shí)施REBOA時(shí)，按照解剖學(xué)的血管走行，比量股動(dòng)脈插入點(diǎn)到對應(yīng)主動(dòng)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(gè)基于人體模型和尸體的研究驗(yàn)證了距離定位方法的有效性。我國一項(xiàng)基于計(jì)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(dòng)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(dòng)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(xiàng)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(duì)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(cuò)誤阻斷[20]。

2 超聲檢測定位

超聲探測技術(shù)可以實(shí)時(shí)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(huì)年度科學(xué)大會(huì)報(bào)告的數(shù)據(jù)顯示，應(yīng)用便攜式超聲在劍突下對主動(dòng)脈及其內(nèi)部的REBOA植入導(dǎo)絲進(jìn)行識(shí)別，準(zhǔn)確度均在90%以上，證實(shí)了便攜式超聲波機(jī)對于REBOA技術(shù)實(shí)施的定位有效性[21]。另一項(xiàng)課題對比了借助和不借助超聲的兩項(xiàng)REBOA救治研究數(shù)據(jù)，證實(shí)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(gè)研究已經(jīng)證實(shí)，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(gè)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(dòng)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(yàn)水平依賴性較高，非超聲專業(yè)人員難以在急診條件實(shí)施超聲探測[25]。

3 X線透視定位

REBOA手術(shù)包括5個(gè)基本步驟：動(dòng)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(dòng)脈-髂動(dòng)脈-主動(dòng)脈分叉的血管路徑，最終進(jìn)入主動(dòng)脈I區(qū)或Ⅲ區(qū)，即便不具備實(shí)時(shí)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(cuò)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(huì)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(shí)，58例患者均實(shí)現(xiàn)主動(dòng)脈阻斷，總體救治成功率達(dá)64%，是X線透視定位確切價(jià)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(shí)施[27]。

4 熱成像技術(shù)定位

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(jià)值[30]。

美國國防研究計(jì)劃局最近資助的一項(xiàng)研究證實(shí)，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(dòng)脈阻塞的存在，而且可以預(yù)測主動(dòng)脈阻塞的位置，結(jié)合熱成像技術(shù)的“實(shí)時(shí)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(jì)算主動(dòng)脈閉塞的存在和程度。該研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這項(xiàng)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(tái)，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(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(gè)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(huì)對溫度、灌注等生理指標(biāo)的探測帶來干擾。

5 射頻探測定位

新近一項(xiàng)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(shí)別(radiofrequency)[31]。見圖3。射頻識(shí)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(bào)道這種射頻識(shí)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該射頻定位方法的靈敏度為100%，而對以實(shí)際位置2cm范圍界定的精確度，主動(dòng)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(shí)際應(yīng)用水平。需要綜合考量射頻信號(hào)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

6 伽馬射線定位

放射性物質(zhì)釋放出高穿透性伽馬射線，可被體外儀器識(shí)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(shí)別到氣囊內(nèi)的放射性物質(zhì)時(shí)，會(huì)根據(jù)射線的距離及方向特點(diǎn)，顯示計(jì)量數(shù)值并同步發(fā)出不同強(qiáng)度的報(bào)警信號(hào)，進(jìn)而實(shí)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(dòng)物研究中，敏感性和特異性均為100%；平均操作用時(shí)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(yàn)證電離輻射的安全性[34]。

7 展望

隨著改進(jìn)型REBOA裝置ER-REBOA Plus和pREBOA-Pro的開發(fā)，主動(dòng)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(duì)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(duì)?wèi)?yīng)用混合現(xiàn)實(shí)技術(shù)，成功為患者實(shí)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(jià)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(tái)和流程參考；火箭軍特色醫(yī)學(xué)中心依托軍隊(duì)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(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)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(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)等已展現(xiàn)出較大潛力的新型智能技術(shù)，或?yàn)檠邪l(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