近十幾年,內(nèi)鏡切除技術(shù)不斷發(fā)展普及,在消化道癌前病變與早期癌變的治療中應(yīng)用廣泛。內(nèi)鏡切除技術(shù)主要包括息肉切除術(shù)、內(nèi)鏡黏膜切除術(shù)(endoscopic muscosal resection,EMR)、內(nèi)鏡黏膜下剝離術(shù)(endoscopic submucosal dissection,ESD)。其中ESD及多數(shù)EMR術(shù)中都需要黏膜下注射這一重要操作,通過該操作使病灶與肌層分離,這對黏膜的完整切除及預(yù)防出血穿孔等都非常重要,同時也促進了內(nèi)鏡技術(shù)的推廣應(yīng)用。如何選擇合適的黏膜下注射液值得關(guān)注,本文就目前黏膜下注射液的研究現(xiàn)況進行闡述,并展望了未來黏膜下注射液的發(fā)展方向。
據(jù)國家癌癥中心公布的數(shù)據(jù),2015年中國胃癌結(jié)直腸癌新發(fā)病例79.1萬例,占全部惡性腫瘤發(fā)病的20.13%;由結(jié)直腸癌導(dǎo)致的死亡病例47.8萬例,占全部惡性腫瘤死亡的20.44%。減少消化道癌的發(fā)病數(shù)量及降低其死亡率是我國所面臨的嚴(yán)峻問題,有充分證據(jù)證明對早中期胃及結(jié)直腸病灶內(nèi)鏡切除后能夠降低胃癌、結(jié)直腸癌的發(fā)病率和死亡率。內(nèi)鏡切除技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于消化道早期腫瘤病變的治療中,而且相對于外科手術(shù)治療,還具有治療周期短及并發(fā)癥少的優(yōu)勢,兩者生存率差異也無統(tǒng)計學(xué)意義。為提高內(nèi)鏡下病變黏膜切除的方便性,通常會采取黏膜下注射的方式使病灶與肌層分離,這對黏膜的完整切除和穿孔的預(yù)防都非常重要。另外,黏膜下注射還可用于切除術(shù)中的止血、提高細(xì)胞內(nèi)鏡診斷能力及輔助鑒別食管癌分期等。不同使用情況下對黏膜下注射液的要求不同,不同黏膜下注射液也具有不同的特性。
一、黏膜下注射液的使用范圍
黏膜下注射的操作,是將液體填充于黏膜層與固有肌層間,形成黏膜下墊,可使操作更安全,故被廣泛用于內(nèi)鏡切除術(shù)中,其中又以內(nèi)鏡黏膜切除術(shù)(EMR)、內(nèi)鏡黏膜下剝離術(shù)(ESD)最常見。EMR中,黏膜下注射進行充分的黏膜提升對于病變部位的整體切除和預(yù)防穿孔很重要。由于手術(shù)時間短,EMR無須長期持久的黏膜提升。對于>20 mm的病灶很難通過EMR整塊切除,而ESD對這類病灶具有更高的整體切除率和治愈切除率,但ESD操作難度高、耗時長、易穿孔,對黏膜下注射液的要求也更高。
二、注射溶液類型
黏膜下注射液大多為復(fù)合劑,包括填充劑、油組分、乳化劑和染色劑等。
1.生理鹽水(NS):生理鹽水是黏膜下注射使用最廣泛的溶液,其特點是使用方便、價格便宜,黏膜注射后其吸收速度快,在EMR操作中一般影響不大,但其產(chǎn)生的緩沖墊的持續(xù)時間對ESD的操作及效果有很大影響。從提高鹽水濃度角度嘗試的高滲鹽溶液因其黏度高,其緩沖墊高度在30 min內(nèi)能維系50%,可產(chǎn)生相對持久的黏膜下墊。但有證據(jù)表明,除甘油外的高滲溶液對組織都有損傷作用,并且可能會影響后續(xù)的組織標(biāo)本及潰瘍愈合。
2.甘油果糖(Glyceol):甘油果糖注射液是日本臨床中常用的一種黏膜下注射液,是由10%甘油、5%果糖和生理鹽水組成的高滲溶液。甘油果糖臨床上常通過靜脈注射用于治療腦水腫,無毒性作用,并且其成本較低,易于獲得,操作簡單,不會損傷切除的標(biāo)本。由于甘油果糖有高滲特性,故能產(chǎn)生持久的黏膜下隆起。Sumiyoshi等比較了甘油果糖注射液和生理鹽水后立即和第3、5、7 min黏膜下升高的變化,由甘油產(chǎn)生的半球形狀在整個7 min期間保持相同的高度和構(gòu)型,而生理鹽水墊在3 min后開始減少,在7 min后變得不明顯。Uraoka等[14]報道對于10~19 mm的病變,使用甘油時相對于生理鹽水整體切除率明顯較高,但對于較大的病變以及穿孔和延遲出血等并發(fā)癥,二者差異并不明顯。
3.透明質(zhì)酸鈉(SH):透明質(zhì)酸鈉是由D?葡萄糖醛酸鹽和N?乙?;?葡萄糖胺組成的高分子多糖。因其高黏度、高彈性和無抗原性或毒性,透明質(zhì)酸鈉臨床常被用于骨關(guān)節(jié)炎的關(guān)節(jié)內(nèi)注射和眼科手術(shù)。Yamamoto等首次報道了透明質(zhì)酸鈉用于豬胃黏膜下注射實驗,與生理鹽水相比,透明質(zhì)酸鈉產(chǎn)生的黏膜下提升更明顯且時間更長。Kim等臨床試驗對比了生理鹽水和0.4%透明質(zhì)酸鈉對于<2 cm的胃部病變,透明質(zhì)酸鈉在更少注射液體體積的情況下具有更多優(yōu)勢。然而,其缺點是成本高,并且在西方國家認(rèn)可度也不高。另外,Matsui等報道透明質(zhì)酸鈉能夠促進腫瘤生長和腫瘤細(xì)胞在傷口處CD44的表達,這也提示我們其用于黏膜下注射可能刺激殘留腫瘤細(xì)胞的生長。
4.羥丙基甲基纖維素(HPMC):HPMC是一種具有黏彈性的纖維素衍生物,在臨床中眼科醫(yī)生用作人工淚液。Feitoza等首次報道了HPMC作為黏膜下注射液使用,其于豬食管的黏膜下液墊的平均持續(xù)時間為38 min,且后續(xù)組織反應(yīng)極小。Bacani等報道HPMC和生理鹽水用于EMR處理胃腸病灶(平均19 mm)時效果相當(dāng),但HPMC持續(xù)時間更長,可能用于ESD更有優(yōu)勢。Arantes等報道其0.4%的濃度下,它既容易注射同時不影響?zhàn)つは乱后w緩沖的持續(xù)時間。HPMC還具有價格便宜,容易獲得的特點。但HPMC作為一種合成材料,可能會在體內(nèi)交叉抗原反應(yīng)。
5.纖維蛋白原混合物(FM):FM是人血清中凝血蛋白的分裂產(chǎn)生的。纖維蛋白原是血液中的一種糖蛋白,當(dāng)血管損傷后,纖維蛋白原迅速轉(zhuǎn)化為纖維蛋白,纖維蛋白交聯(lián)以實現(xiàn)止血。因其質(zhì)地黏稠,臨床使用中在切開黏膜后,注射的溶液也不會從黏膜下層流出,并能產(chǎn)生持久的黏膜下隆起。而且它還具有微血管止血作用,常在部分外科手術(shù)中使用以抑制滲血,保持視野清晰,在內(nèi)鏡操作中也能避免出血造成的鏡下的視野不清,為病變的精準(zhǔn)切除提供了保障。Lee等報道在EMR處理胃部早期病灶時,F(xiàn)M與生理鹽水兩者在整體切除率、完全切除率、復(fù)發(fā)率方面無顯著差異,F(xiàn)M在手術(shù)時間與黏膜下注射體積方面優(yōu)于生理鹽水。對FM的報道尚較少,其有效性還需更多研究來進一步驗證。
6.琥珀酰明膠(SG):SG是一種透明、廉價、儲存使用方便的膠體血漿擴容溶液,其安全性高,僅對明膠過敏者禁用,通常用于低血容量癥。SG較高的黏度和分子量,限制了其沿黏膜下層平面的分散,減少了血管的重吸收,使組織抬高區(qū)域更集中,界限更清楚,易于組織捕獲。Moss等報道了一項使用EMR處理≥20 mm的無蒂結(jié)腸病灶的臨床隨機雙盲實驗,SG相對于生理鹽水在手術(shù)時間及切除完整度等方面優(yōu)勢顯著。
7.羥乙基淀粉(HES):羧甲基淀粉是天然淀粉的葡萄糖環(huán)經(jīng)羥乙基化形成的高分子復(fù)合物,價格便宜,通常用于治療低血容量癥。Polymeros等在豬胃行黏膜下注射不同溶液對比,6%的HES與生理鹽水相比在黏膜下剝離的持續(xù)時間和維持黏膜提升等方面有顯著優(yōu)勢,但隆起邊界清晰度不如透明質(zhì)酸鈉,病理觀察HES于黏膜下分布不均勻,在固有肌細(xì)胞間擴散明顯。雖然目前尚無低劑量HES用于黏膜下注射的不良事件報道,但值得注意的是HES的使用與需要急性容量復(fù)蘇的危重患者的死亡風(fēng)險與急性腎損傷相關(guān),并且HES已被EMA(歐洲藥物管理局)的PRAC(藥物警戒風(fēng)險評估委員會)建議退市,CFDA(國家食品藥品監(jiān)督總局)也曾對其風(fēng)險發(fā)出警示。
8.Eleview(SIC?8000):Eleview是一種油組分(中鏈甘油三酯)、填充劑和結(jié)構(gòu)劑(泊洛沙姆188)、乳化劑(聚氧-15-羥基硬脂酸酯)、氯化鈉和亞甲藍在水中的專有混合物,其作用機制是由于共聚物和胃腸道黏膜下層中存在的生理生物聚合物之間的瞬時結(jié)合,產(chǎn)生了阻止水和流體從注射區(qū)域遷移的分子網(wǎng),以形成穩(wěn)定的黏膜下隆起。Rex等在一項隨機雙盲臨床試驗中應(yīng)用EMR處理≥15 mm的無蒂或扁平息肉時,Eleview作為黏膜下注射液與生理鹽水、HES相比,在所需回注數(shù)量、切除塊數(shù)量和切除持續(xù)時間方面優(yōu)勢顯著。Eleview雖在美國已被批準(zhǔn)為黏膜下注射液,但其亦有價格較高、可能會產(chǎn)生氣泡影響內(nèi)鏡觀察的缺點。
9.ORISE凝膠:ORISE凝膠是經(jīng)FDA批準(zhǔn)、用于EMR/ESD的預(yù)混合黏膜下提升劑,凝膠由鹽溶液與多糖增稠劑和染料混合而成,包裝在預(yù)裝注射器中。其具有預(yù)混合、可染色、無氣泡形成和使用方便的優(yōu)點,但成本較高,而且有相關(guān)病例報道,在胃腸內(nèi)鏡切除標(biāo)本中ORISE凝膠組織沉淀物和黏蛋白之間形態(tài)相似,增加了將良性手術(shù)相關(guān)偽影被誤診的可能性。由于ORISE凝膠的臨床試驗還不夠充足,其注射量與組織學(xué)凝膠沉積量的關(guān)系尚不明,患者詳盡的既往史及病理學(xué)家對注射液的不斷認(rèn)識可能有助于減少誤診,并推動ORISE凝膠的臨床應(yīng)用。
10.海藻酸鈉(SA):海藻酸鈉是一種從藻類中提取的產(chǎn)物,具有高安全性,常用于食品加工及醫(yī)療產(chǎn)品添加劑,基于其黏膜保護特性,臨床中用于治療消化性潰瘍及用作為止血劑。3.0%海藻酸鈉作為黏膜下注射液的臨床應(yīng)用表現(xiàn)雖然良好,但其過于黏稠,不便注射。Kusano等報道在豬胃黏膜下注射中,0.6%海藻酸鈉形成的黏膜下隆起在注射30 min后顯著高于0.4%透明質(zhì)酸鈉,并且不影響后續(xù)組織學(xué)檢查。另一項來自日本的多中心隨機對照試驗表明了0.6%海藻酸鈉相對于0.4%透明質(zhì)酸鈉在維持病變高度的能力方面的非劣效性。在此試驗的基礎(chǔ)上,2019年0.6%海藻酸鈉在日本被批準(zhǔn)作為黏膜下注射液用于臨床。
11.鈉?羧甲基淀粉(Na?CMS):與HES相似,Na?CMS同樣由淀粉化學(xué)改性而成,具有吸水性、膨脹性及止血功能,廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥食品領(lǐng)域,可代替明膠作為制作膠囊、片劑和糖霜的原料?;谶@些特點,Chen等報道在豬胃腸黏膜下注射,Na?CMS比生理鹽水、Eleview黏膜下隆起更顯著更持久;在進行ESD/EMR時,Na?CMS所需的總?cè)莘e、手術(shù)時間及術(shù)中出血率也顯著低于生理鹽水,且根據(jù)ISO10993醫(yī)療器械生物安全性評價標(biāo)準(zhǔn)評價其生物安全性良好。但Mizuno等報道指出超聲下觀察SIS多糖在黏膜下注射后會形成黏性凝膠,在行ESD操作時,可能會誤導(dǎo)識別黏膜下層水平,從而影響定位準(zhǔn)確及解剖安全。
12.自體血液:2006年Sato首次報道了將血液作為黏膜下注射的新介質(zhì),術(shù)后未觀察到出血、穿孔等并發(fā)癥,且未干擾后續(xù)病理檢查。由于黏膜下層的血腫會保留很長時間,這使其可以保持所需的組織高度,而且因自體血易凝結(jié),又起到了防止穿孔的作用,覆蓋黏膜缺損部位,形成屏障,減少了預(yù)防性夾裝置的使用。自體血還具有取材方便,無額外附加成本的優(yōu)點。Wen等報道在動物及臨床研究中,應(yīng)用自體血液作為ESD及EMR黏膜下注射液,其提升能力、組織損傷情況及黏膜下剝離情況優(yōu)于生理鹽水。但自體血液作為生物材料,可能會增加感染的風(fēng)險。
13.佐劑
(1)腎上腺素:出血是結(jié)直腸內(nèi)鏡操作中最常見的不良事件。臨床上常在生理鹽水中加入腎上腺素用于黏膜下注射,能使黏膜血管收縮以減少出血,而且因血管流量減少,導(dǎo)致液體吸收延遲,從而延長了注射后形成的黏膜下墊的維持時間[43]。此外腎上腺素也可防止術(shù)后出血,但其對于減少服用抗血栓藥物的患者術(shù)后出血方面的療效尚未得到明確證明,且有腎上腺素用于黏膜下注射引起的不良事件的報道。ESCG(歐洲胃腸道內(nèi)鏡學(xué)會)指南建議對息肉頂端≥20 mm或蒂直徑≥10 mm的息肉,在熱圈套摘除前為預(yù)防出血,先于蒂部注射腎上腺素溶液或應(yīng)用機械止血措施。
(2)染色劑:ESCG指南中建議,當(dāng)對較大病變(≥20 mm)或側(cè)向發(fā)育型腫瘤(LST)進行電子顯微鏡檢查時,應(yīng)將黏膜下注射溶液中加入藍色染料,以利于確認(rèn)水墊范圍、病灶邊界和深部管壁損傷,而在進行ESD時,必須在黏膜下注射液中添加染色劑。臨床中黏膜下注射最常用的染料是靛藍胭脂紅和亞甲藍。它們可以識別黏膜下注射的區(qū)域,并清楚地區(qū)分肌肉層和黏膜下層,同時有利于識別目標(biāo)病灶的邊緣及范圍,評估內(nèi)鏡切除術(shù)后殘余病變及固有肌層損傷情況。黏膜下注射中染色劑雖然在臨床中使用廣泛,效果良好,但Han等報道在EMR處理結(jié)直腸瘤變時,對比黏膜下注射靛藍胭脂紅溶液和生理鹽水,兩者在完整切除率與外觀輪廓方面無明顯差異。
14.其他進展:黏膜下注射液研究者們除了考慮到黏膜下層墊形態(tài)維持、組織標(biāo)本保存、成本與操作等這些“傳統(tǒng)”意義上改進思路與角度外,F(xiàn)ujimoto等報道使用加入瑞巴派特的溶液作為黏膜下注射材料用于ESD,對于促進豬胃部術(shù)后潰瘍愈合顯著。Sumiyama等報道Mesna溶液用于黏膜下注射能夠促進鈍性手術(shù)剝離和減少手術(shù)時間,繼而降低了通過粘溶作用出血的風(fēng)險,局部注射Mesna也可以減低黏膜下層結(jié)締組織的凝聚力。非傳統(tǒng)液體的注射形式也在不斷研究,Uraoka等報道在活體豬模型中,CO2用于黏膜下注射可以使黏膜下層的纖維結(jié)締組織呈相對穩(wěn)定的蜂窩狀結(jié)構(gòu),其相比于生理鹽水和透明質(zhì)酸鈉黏膜下注射提升持續(xù)時間更長。另外,在注射及切除裝置方面也有新的進展,如Noguchi等使用CO2激光器作為ESD手術(shù)刀行體外實驗,其基于注入黏膜下層的注射液在CO2激光器的波長處具有較高的吸收系數(shù),使激光能量被射溶液吸收在黏膜下層,從而使肌肉層免受激光照射的熱效應(yīng),進一步減少了穿孔的可能。Pioche等報道了一種具有雙功能導(dǎo)管的水射流系統(tǒng),它將持久緩沖效果和強大水流噴射結(jié)合,減少了工具交換的次數(shù),同時保留了注入黏性溶液的優(yōu)點,另外,它也允許在切割前立即重復(fù)注射。目前,雖然在注射液和注射裝置,甚至切割裝置等方面的研究不斷進展,但進程相對緩慢,因為臨床中使用常規(guī)注射法注射生理鹽水和部分黏性溶液大多可以滿足需求且有效。然而,只有技術(shù)與器械的不斷進步,才能進一步促進內(nèi)鏡切除技術(shù)的傳播,為消化道早癌的治療提供更佳的選擇。
三、結(jié)論
理想注射液的必要條件:能夠提供一個厚而持久的黏膜下層墊,以維持病變部位的高度,且不影響組織標(biāo)本的保存,以便進一步得到準(zhǔn)確的組織病理學(xué)結(jié)果。本文論述了內(nèi)鏡切除技術(shù)發(fā)展以來各種黏膜下注射液的研究及應(yīng)用情況并分析其優(yōu)缺點,可見雖然黏膜下注射液的種類繁多,同時具有不同的特點,但其總體研究進程緩慢,尚無相對理想的黏膜下注射液得到廣泛的認(rèn)可或被納入相關(guān)指南。一方面,對于較小或常規(guī)的病灶(≤20 mm),使用常規(guī)針頭注射生理鹽水多數(shù)能夠滿足黏膜下切除的需求,這在一定程度上延緩了對于新型黏膜下注射液的研究進程;另一方面,對于較大的病灶(>20 mm),尤其是在ESD的操作中,現(xiàn)有各種注射液的優(yōu)點相對單一,缺少一種能夠同時具有黏膜提升穩(wěn)定、安全,且成本不高、操作簡便、不影響組織學(xué)檢查等優(yōu)點的黏膜下注射液。
良好的黏膜提升和組織牽引依舊是黏膜下剝離安全有效進行的必要條件,在內(nèi)鏡切除技術(shù)不斷應(yīng)用發(fā)展的過程中,也對理想型黏膜下注射液提出了新的附加要求,比如降低創(chuàng)面出血風(fēng)險、促進創(chuàng)面愈合、預(yù)防術(shù)后感染等,這也為未來黏膜下注射液的研究過程提供了新的突破點。雖然目前各種黏膜下注射液的功能不夠完美,但我們可以根據(jù)實際情況在臨床中選擇相對適應(yīng)的黏膜下注射液,以使不同的黏膜下剝離達到相對理想效果。另外,除了黏膜下注射液這一方式,新的黏膜下注射介質(zhì)或者其他黏膜提升方式及設(shè)備的研究也在不斷發(fā)展,其未來也可能成為實現(xiàn)安全有效黏膜下剝離的重要方式之一。
內(nèi)鏡技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展就是為了能夠為臨床提供更便捷更微創(chuàng)的診治途徑,而黏膜下注射帶來的黏膜提升是消化疾病內(nèi)鏡診治過程中的重要部分,同時內(nèi)鏡器械及其相關(guān)輔助藥物的合理選擇在消化疾病診治過程中作用重大。但在尚未有得到公認(rèn)的黏膜下注射液及黏膜提升新技術(shù)前,現(xiàn)階段我們不能把理想選擇寄托在某一單獨黏膜下注射液上,臨床診療本就是一個綜合體系,技術(shù)精湛的內(nèi)鏡操作及病情病位的正確判斷都是黏膜下注射液理想選擇的重要條件,在熟知不同注射液的特性背景下,根據(jù)病例的不同特點選擇單獨使用或復(fù)合使用或許是目前消化內(nèi)鏡切除技術(shù)中黏膜下注射液的理想選擇。在臨床實踐中將病例綜合分析并合理應(yīng)用消化內(nèi)鏡技術(shù),從而實現(xiàn)“以小治大”,以達到最優(yōu)的平衡,這也是消化內(nèi)鏡診療的理想結(jié)局。