基于電磁導(dǎo)航輔助經(jīng)皮肝穿刺膽管引流術(shù)的技術(shù)探索

楊 濤,高大志,許潭潭,史東宏,劉 麗,陳佳海,許 健

0 引 言

惡性梗阻性黃疸是指肝內(nèi)外膽道因惡性腫瘤侵犯或壓迫導(dǎo)致膽汁排出受阻,引發(fā)膽道內(nèi)壓力增高,膽汁由肝細(xì)胞和毛細(xì)膽管逆流入血竇、竇周,使血中結(jié)合膽紅素水平升高引起的黃疸,如不及時處理,可危及生命。大多數(shù)為老年、晚期腫瘤患者,合并癥多、耐受性差,無法行外科根治術(shù),多以減輕癥狀和改善生活質(zhì)量為主要目的[1]。經(jīng)皮肝穿刺膽管引流術(shù)(percutaneous hepatocentesis biliary drainage,PTBD)是臨床上較為廣泛的運用于治療梗阻性黃疸的一種常用的微創(chuàng)方法,有利于患者肝功能的改善及恢復(fù)[2]。常規(guī)PTBD操作是在DSA的透視引導(dǎo)下進(jìn)行,而透視下無法顯示肝內(nèi)膽管、腫瘤及血管,且為二維圖像,存在一定的盲目性、經(jīng)驗性及不可復(fù)制性,導(dǎo)致反復(fù)穿刺,出血、感染等風(fēng)險高[3]。同時患者及術(shù)者輻射暴露時間長,增加了輻射劑量,屬于一項高輻射劑量的操作[4]。長時間的操作對于患者耐受性也是個極大的考驗。超聲引導(dǎo)的膽管穿刺,雖可以減少該操作輻射,但對于肝內(nèi)及肝外膽管缺乏整體感及立體感,且需要有熟練的超聲操作技術(shù)[5]。如何提高穿刺精準(zhǔn)度,減少其并發(fā)癥也是該項技術(shù)的研究熱點。本研究回顧性對比IQQA-Guide智能穿刺導(dǎo)航系統(tǒng)輔助下的PTBD與同期的傳統(tǒng)PTBD在治療梗阻性黃疸方面的優(yōu)劣,為進(jìn)一步拓展這一技術(shù)的臨床研究及運用提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2022年3月至2023年1月56例因惡性梗阻性黃疸于東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院介入治療科行PTBD治療的患者的臨床資料。按穿刺膽道方法不同分為電磁導(dǎo)航組(磁導(dǎo)航引導(dǎo)下PTBD,n=20)及透視組(傳統(tǒng)透視下PTBD,n=36)。納入標(biāo)準(zhǔn):①總膽紅素大于正常值3倍以上,且以直接膽紅素升高為主;②需要治療前減黃或急需改善臨床癥狀者;③有明確的病理學(xué)診斷為惡性腫瘤,或至少通過一種影像學(xué)檢查(增強CT或增強MRI)結(jié)合腫瘤標(biāo)記物升高(CA199、CEA、CFP等)臨床診斷為惡性腫瘤;④體力評分(ECOG)≤3分。排除標(biāo)準(zhǔn):①術(shù)前1周內(nèi)磁共振胰膽管造影(magnetic resonance cholangiopancreatography,MRCP)無明顯膽道擴(kuò)張;②術(shù)前或術(shù)后缺乏影像學(xué)及血液學(xué)檢查資料;③無法耐受或配合PTBD操作;④術(shù)前有消化道出血癥狀;⑤伴有嚴(yán)重凝血功能障礙;⑥術(shù)前檢查提示伴有嚴(yán)重器官功能衰竭。本研究已獲東部戰(zhàn)區(qū)總醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)(批準(zhǔn)號:2020DZGZRZX-071),所有患者均術(shù)前簽署知情同意書。

1.2 設(shè)備及儀器IQQA-Guide智能穿刺導(dǎo)航系統(tǒng)(EDDA公司),德國西門子spirit 雙層螺旋CT,GE Discvery MR750 3.0T,西門子Trio Tim 3.0T,飛利浦血管造影系統(tǒng) Allura Xper FD 20,COOK經(jīng)皮導(dǎo)入器(NPAS-100-RH-NT),膽道引流導(dǎo)管(ULT8.5-38-40-P-32S-CLM-RH),引流導(dǎo)管(ULT8.5-38-25-P-6S-CLM-RH)。

1.3 方法

1.3.1 操作前準(zhǔn)備所有患者入院后均行血常規(guī)、生化全套及凝血功能檢查,禁食禁水12 h,均排除穿刺禁忌癥。手術(shù)當(dāng)日術(shù)前予以鹽酸哌替注射劑50 mg及山茛菪堿注射液10 mg肌注。電磁導(dǎo)航組PTBD前一日行MRI增強+MRCP檢查,透視組對于MRI增強+MRCP檢查時間未做要求。

1.3.2 電磁導(dǎo)航組手術(shù)當(dāng)日CT掃描定位,避開腹水及完全避開腫瘤,選擇引流區(qū)域最大的膽管作為目標(biāo)膽管,利用定位柵確定穿刺點及最佳進(jìn)針深度及角度,標(biāo)記穿刺點,將5個磁導(dǎo)航電磁定位片按一定規(guī)律貼于穿刺點周圍并固定,重新掃描定位像和斷層掃描(掃描圖像需包含所有電磁定位片),然后將患者轉(zhuǎn)至DSA手術(shù)室。將患者DICOM格式的術(shù)前MRI增強圖像及定位CT圖像導(dǎo)入IQQA-Guide智能穿刺導(dǎo)航系統(tǒng),選取三點法(目標(biāo)膽道穿刺點及其上、下層匹配點)進(jìn)行二維、三維圖像融合,生成全量化臟器三維電子地圖(3D eOrgan map)。常規(guī)消毒穿刺點及其周圍皮膚,局麻穿刺點皮膚后,將COOK經(jīng)皮導(dǎo)入器 22G穿刺針尾端連接電磁跟蹤適配器,以獲得區(qū)域定位信息,參考導(dǎo)航系統(tǒng)顯示的三維針道路徑圖和電子組織數(shù)據(jù)地圖實時監(jiān)測引導(dǎo)膽道穿刺,當(dāng)導(dǎo)航提示穿刺入膽管后或有明顯突破感時再進(jìn)0.5 cm,拔出針芯,緩慢退針負(fù)壓抽吸,如見含有膽汁成分液體流出,注入稀釋后的對比劑(碘佛醇)。此后轉(zhuǎn)為DSA透視下操作,通過透視確認(rèn)穿刺針位于術(shù)前規(guī)劃膽管內(nèi),表示穿刺成功,置入0.018英寸導(dǎo)絲,沿導(dǎo)絲置入穿刺鞘組,退出0.018英寸導(dǎo)絲,于穿刺鞘組注入對比劑,了解膽道梗阻情況后,再回抽部分對比劑。經(jīng)鞘組引入0.035英寸超滑導(dǎo)絲,根據(jù)是否能通過十二指腸乳頭情況決定放置外引流管或內(nèi)外引流管,回抽見膽汁流出,造影確定引流管位置后固定引流管,手術(shù)完畢。術(shù)后予以1～3 d抗生素防止感染。經(jīng)過影像融合,在穿刺膽管過程中,全程量化穿刺進(jìn)針過程,可視化針道、膽管、目標(biāo)靶點、周圍血管、器官等重要空間信息。

1.3.3 透視組通過術(shù)前深度學(xué)習(xí)患者所有影像學(xué)資料(CT、MRI及MRCP),避開腹水及完全避開腫瘤,選擇穿刺肝左葉或肝右葉為穿刺路徑。肝右葉穿刺路徑選擇腋前線或腋中線8～10肋間作為進(jìn)針點,同時選擇肋骨上緣作為穿刺點,盡可能避免損傷到肋骨下緣的神經(jīng)及血管。肝左葉穿刺路徑則選擇劍突下1～2 cm,偏左1～3 cm。通過透視穿刺膽管,并注入稀釋的對比劑加以確認(rèn),然后其余操作步驟及術(shù)后處理同電磁導(dǎo)航組。

1.4 觀察指標(biāo)觀察兩組患者術(shù)前一般資料,術(shù)前測量擬定穿刺膽管直徑(CT測量)。CT定位+電磁導(dǎo)航圖像融合時間。兩組術(shù)前及術(shù)后7天總膽紅素(TBIL)及堿性磷酸酶(ALP)指標(biāo)及變化值。術(shù)前及術(shù)后3天內(nèi)血紅蛋白(HB)、C反應(yīng)蛋白(CRP)指標(biāo)及變化值。兩組患者術(shù)中穿刺膽管針數(shù)、DSA透視時間、DSA輻射劑量-累計皮膚表面入射劑量 (CAK)、術(shù)后并發(fā)癥。

2 結(jié) 果

2.1 基礎(chǔ)資料56例患者中男32例、女24例,年齡32～81歲,平均年齡(63.9±11.5)歲。其中胰腺癌16例,膽總管癌9例,肝門部膽管10例,十二指腸癌2例,膽囊癌5例,原發(fā)性肝癌5例,肝內(nèi)轉(zhuǎn)移癌9例(結(jié)腸癌5例、胃癌4例)。兩組患者一般資料差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05),具有可比性,見表1。

表1 行PTBD治療的患者一般資料和臨床指標(biāo)比較Table 1 Comparison of the general data and clinical indicators between the two groups

2.2 操作定位時間、成功率及引流方式比較電磁導(dǎo)航組中CT定位與圖像融合這一過程時間平均(13.43±1.72)min,PTBD的操作成功率100%;外引流7例(35%),內(nèi)引流13例(65%)。透視組PTBD的的操作成功率94.4%(34/36);外引流16例(47%),內(nèi)引流18例(53%)。兩組患者在操作成功率及引流方式方面差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

2.3 術(shù)前規(guī)劃及操作數(shù)據(jù)的比較電磁導(dǎo)航組穿刺的膽管直徑小于透視組(P<0.01)。術(shù)中電磁導(dǎo)航組在穿刺膽管針數(shù)、透視時間、輻射劑量明顯優(yōu)于透視組(P<0.01),見表2。

表2 行PTBD治療的患者兩組術(shù)前規(guī)劃及操作數(shù)據(jù)的比較Table 2 Comparison of the preoperative planning and operational data between the two

2.4 手術(shù)前后肝功能指標(biāo)的比較電磁導(dǎo)航組及透視組PTBD的TBIL、ALP術(shù)后較術(shù)前顯著下降(P<0.01),兩組術(shù)后變化值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表3。

表3 行PTBD治療的患者兩組術(shù)前術(shù)后肝功能指標(biāo)的比較Table 3 Comparison ofthepreoperative and postoperative liver function between two

2.5 手術(shù)前后HB、CRP指標(biāo)比較電磁導(dǎo)航組HB術(shù)后變化值較透視組小(P<0.01)。電磁導(dǎo)航組術(shù)后3天的CRP低于透視組,其CRP術(shù)后變化值低于透視組(P<0.05)。透視組術(shù)后HB較術(shù)前降低,術(shù)后3天CRP較術(shù)前升高(P<0.01)。見表4。

表4 行PTBD治療的患者兩組術(shù)前術(shù)后HB、CRP指標(biāo)的比較Table 4 Comparison of the HB and CRP before and after operation between two groups of patients

2.6 術(shù)后并發(fā)癥統(tǒng)計電磁導(dǎo)航組總體并發(fā)癥發(fā)生率明顯低于透視組(P<0.05)。見表5。

表5 行PTBD治療的患者兩組并發(fā)癥的比較(n)Table 5 Comparison ofthe two groups of complications between two groups of patients(n)

3 討 論

PTBD因其操作成功率高、減黃效果肯定,在臨床上運用于梗阻性黃疸的術(shù)前減黃及姑息性治療[6]。然而PTBD的并發(fā)癥一直存在著不小的爭議,PTBD的并發(fā)癥主要包括膽道感染、氣胸、急性胰腺炎、膽道出血、心反射,引流管移位、脫落,膽漏等[7]。此外,但本身受透視的局限性及經(jīng)皮肝穿刺的技術(shù)特點影響,可能會導(dǎo)致誤穿腫瘤,增加腫瘤穿刺道轉(zhuǎn)移的風(fēng)險[8],有報告研究表明,由于操作者經(jīng)驗存在差異較大,不同醫(yī)院PTBD的成功率、并發(fā)癥存在著不小的差異[9]。PTBD的主要操作難度來源于膽道的穿刺,對經(jīng)驗性要求高,成功的案例存在著不可復(fù)制性。

多模態(tài)影像融合是將患者同一器官或組織多個不同來源的影像圖像進(jìn)行技術(shù)融合,它可以整合了不同影像資料的優(yōu)點,彌補了單一影像信息含量的不足,通過這種方法生成的圖像更可靠和準(zhǔn)確。進(jìn)入21世紀(jì)以來,該項技術(shù)在不同的學(xué)科得到了快速的發(fā)展。在介入放射學(xué)中,Wei X等[10]通過術(shù)前CT三維重建技術(shù)與DSA圖像融合來指導(dǎo)門靜脈穿刺,改善了門靜脈穿刺成功率,明顯減少了輻射暴露時間。安濤等[11]在研究中發(fā)現(xiàn),術(shù)中配準(zhǔn)術(shù)前CTA與術(shù)中DSA斷層掃描(DynaCT),將融合圖像疊加至術(shù)中透視影像,作為導(dǎo)絲等器械的路徑導(dǎo)引。融合圖像可作為雙腎動脈支架錨定的參照。經(jīng)CTA融合導(dǎo)航技術(shù)輔助腹主動脈瘤腔內(nèi)修復(fù)術(shù)(EVAR)手術(shù)安全可行,術(shù)中無需使用對比劑,有助于保留髂內(nèi)動脈,技術(shù)優(yōu)勢明顯。

電磁導(dǎo)航技術(shù)近年來在多個醫(yī)學(xué)領(lǐng)域被提出及研究,探索其潛在價值。該技術(shù)被認(rèn)為可以降低復(fù)雜外科手術(shù)操作難度、減少學(xué)習(xí)曲線,并被證明是安全有效[12-15]。本研究中,運用了新型智能穿刺手術(shù)導(dǎo)航IQQA?-Guide系統(tǒng),該導(dǎo)航系統(tǒng)為國內(nèi)首個被批準(zhǔn)用于胸腹部軟組織實體器官的穿刺電磁導(dǎo)航設(shè)備,其術(shù)中可以達(dá)到全程亞毫米級精準(zhǔn)導(dǎo)航,并且具有呼吸跟蹤技術(shù),有效補償呼吸運動干擾。同時集合了影像融合技術(shù)、三維可視化、導(dǎo)航、人工智能等技術(shù)。在張惠等[16]的研究中證明了IQQA?-Guide系統(tǒng)在經(jīng)皮穿刺活檢、射頻消融、放射性I125粒子植入等微創(chuàng)術(shù)式,具有安全、高效、實時的特點。由于MRI對膽管病變組織及正常組織的分辨率較高,MRCP能顯示膽胰管病灶形態(tài),將術(shù)前MRI及定位CT圖像進(jìn)行影像融合,提高融合圖像質(zhì)量,在導(dǎo)航中實時顯示融合后三維電子地圖(3D eOrgan map),根據(jù)導(dǎo)航顯示器上3D eOrgan map、CT冠狀位、矢狀位的二維圖像,可視化、實時引導(dǎo)穿刺膽管這一過程[17]。由于導(dǎo)航穿刺膽管過程無需透視引導(dǎo),減少術(shù)中醫(yī)患透視時間,而且,通過二維及三維視野反復(fù)校正穿刺路徑,提高了介入手術(shù)的精確度,降低了手術(shù)的難度,實現(xiàn)了的精準(zhǔn)介入診療。

本項研究發(fā)現(xiàn)采用電磁系統(tǒng)輔助行PTBD,具有一些明顯的優(yōu)勢。其一,經(jīng)影像融合后所生成3D eOrgan map有利于年輕醫(yī)師對膽道系統(tǒng)及周圍組織解剖結(jié)構(gòu)理解。另外通過IQQA-3D術(shù)前評估經(jīng)皮膽道內(nèi)支架植入術(shù)(Percutaneous Transhepatic Biliary Stenting,PTBS)、PTBD手術(shù)策略,可以提高手術(shù)安全及精準(zhǔn)性[18]。其二,通過術(shù)前CT定位及術(shù)中IQQA-3D技術(shù)輔助,優(yōu)化了穿刺膽管路徑,均選擇合適的3級膽管(段分支)作為穿刺目標(biāo),這樣可以減少經(jīng)正常肝組織深度及不必要的損傷。經(jīng)電磁導(dǎo)航引導(dǎo)穿刺的膽管均為預(yù)先定位設(shè)計的目標(biāo)膽管,引流管置入成功率100%。透視組中由于透視的局限及盲目性,為能夠減少穿刺膽管次數(shù),術(shù)前規(guī)劃往往選擇較粗的膽管作為目標(biāo)膽管,過程中可能還會出現(xiàn)穿刺非目標(biāo)膽管導(dǎo)致引流管置放失敗或引流區(qū)域不充分,需要再次沿穿刺針或引流管注入對比劑充分顯影膽管樹,重新穿刺膽管,增加了穿刺膽管次數(shù)、透視時間及術(shù)中輻射劑量。其三,PTBD的并發(fā)癥除本身技術(shù)特點之外,反復(fù)穿刺也是造成并發(fā)癥的主要原因。通過電磁導(dǎo)航引導(dǎo)提高穿刺精準(zhǔn)性,減輕術(shù)后由于誤穿、反復(fù)穿刺所誘發(fā)的并發(fā)癥。本研究中電磁導(dǎo)航組并發(fā)癥發(fā)生率15%(3/20),其中1例患者在術(shù)后出現(xiàn)膽管炎,予以膽道沖洗及更換高級別抗生素后好轉(zhuǎn),1例胰腺炎經(jīng)禁食、禁水、抗生素使用后好轉(zhuǎn)。1例患者菌血癥,培養(yǎng)為金黃色葡萄球菌,但無明顯癥狀,后多次血培養(yǎng)未見培養(yǎng)菌。未出現(xiàn)一例引流管出血。一項國外前瞻多中心的研究表明,當(dāng)膽管穿刺次數(shù)與術(shù)后膽道出血風(fēng)險成正相關(guān)[19]。而電磁導(dǎo)航輔助技術(shù)操作容易掌握,操作簡單,可以明顯降低操作者對透視引導(dǎo)膽管穿刺經(jīng)驗的依賴性及該項技術(shù)的學(xué)習(xí)曲線。

目前IQQA?-Guide導(dǎo)航暫無法做到與DSA圖像融合,本研究選用了雙層螺旋CT作為定位掃描,而非DSA下的DynaCT功能,將DSA圖像加入影像融合,這樣可能可以減少本研究中的部分操作步驟。電磁導(dǎo)航組患者PTBD前僅做一次術(shù)前定位CT,透視組按住院常規(guī)檢查行CT。同樣兩組患者術(shù)前都行MRI檢查,只是在檢查時間上,電磁導(dǎo)航組要求在術(shù)前一天完成該項檢查,研究中患者大多數(shù)為晚期腫瘤患者,這樣可以盡可能避免因腫瘤進(jìn)展過快而導(dǎo)致的影像融合誤差。

研究發(fā)現(xiàn)通過電磁導(dǎo)航輔助膽管穿刺過程中需要注意以下幾點:其一,磁導(dǎo)航的電子地圖是根據(jù)穿刺針尾部方向模擬虛擬穿刺路徑,而在本研究中使用的是COOK公司22G穿刺套件,尾端由于電磁跟蹤適配器受重力影響下墜,可能與穿刺針實際進(jìn)入體內(nèi)的方向存在一定程度的差異。因此,本研究在操作過程中,用手托住電磁跟蹤適配器,盡量保持穿刺針總體方向一致性。若改為18G穿刺針,將會明顯改善電磁導(dǎo)航路徑與實際穿刺路徑的誤差,但也會增加穿刺損傷。其二,應(yīng)盡可能使用薄層圖像行圖像融合,這樣可以減影像融合過程中存在偏差。其三,新型智能穿刺手術(shù)導(dǎo)航IQQA?-Guide系統(tǒng)雖然采用呼吸跟蹤技術(shù),可以有效補償呼吸運動干擾,我們在穿刺膽管過程中也未要求患者屏氣,要求患者盡可能保持平靜呼吸,以避免較大幅度的呼吸導(dǎo)致的干擾。

由于本研究是回顧性研究,且研究樣本量有限,電磁導(dǎo)航輔助PTBD的臨床價值還需擴(kuò)大樣本量并開展隨機(jī)對照研究進(jìn)一步驗證。

綜上所述,本研究選用了智能穿刺手術(shù)導(dǎo)航IQQA?-Guide系統(tǒng)輔助PTBD,為目標(biāo)膽管的選擇及術(shù)前規(guī)劃提供了精確的指導(dǎo),開拓了電磁導(dǎo)航在穿刺膽管上臨床運用,提高了膽管穿刺的成功率,減少了PTBD操作的透視時間及術(shù)中輻射,降低了術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率,術(shù)后恢復(fù)快。相信隨著電磁導(dǎo)航技術(shù)的完善及發(fā)展,會開展更多的臨床運用,更好的服務(wù)臨床。