从气到液:内镜治疗中电外科电流行为转变及其凝血奥秘

【字体: 时间:2025年02月06日 来源:Scientific Reports 3.8

编辑推荐:

  在治疗性内镜领域,传统电外科模式易致术中出血,低电压或混合电流效果有限。研究人员针对此,探究大气和盐水浸没环境下三种高压单极凝血电流行为。结果显示,从空气到盐水,阻抗大幅下降,凝血效果增强。该研究为内镜技术提供新思路。

  在医疗技术不断进步的今天,内镜治疗已成为众多疾病治疗的重要手段。然而,传统的高电压电外科模式在治疗性内镜操作中,常常会遇到一些棘手的问题。比如,在操作过程中,较大血管的意外横断会引发术中出血,这不仅增加了手术的风险,还可能影响治疗效果 。为了降低这种风险,医生们通常会采用较低电压或混合电流的设置,希望能在增强凝血效果的同时,减弱切割效果。但这种方法也存在局限性,其能量穿透较浅,难以实现理想的凝血效果。于是,医生们不得不借助一些大表面电极工具,像止血钳(凝血抓钳)来辅助操作,可这又带来了新的麻烦,手术过程中频繁更换工具既耗费时间,又增加了额外成本。
在这样的背景下,意大利 IRCCS Humanitas 研究医院等机构的研究人员,决心探索一种新的方法来改善这种状况。他们开展了一项关于不同环境下电外科电流行为的研究,聚焦于大气空气和盐水浸没这两种环境,研究三种常用于第三空间内镜检查的高压单极凝血电流(preciseSECT、swiftCOAG 和 forcedCOAG)在其中的表现。

研究人员通过一系列精心设计的实验,得出了一系列重要结论。这些结论对于内镜治疗技术的发展有着至关重要的意义,相关研究成果发表在了《Scientific Reports》上。

研究人员采用了多种关键技术方法。首先,他们使用了离体猪肾模型,猪肾来自当地屠宰场,实验前经过解冻处理,以确保实验材料的一致性。其次,实验选用了 Erbe VIO?3 电外科发生器,并设置了特定的电流模式(preciseSECT E6.5、swiftCOAG E4.0 和 forcedCOAG E3.0),搭配 HybridKnife? I-Type 刀进行操作。同时,利用 Erbe VIO - docu 工具记录电流参数,如阻抗、峰值电压和功率。最后,对组织凝固效果进行定性和定量评估,以此全面分析电流在不同环境下的行为和效果。

研究结果


  1. 阻抗变化:研究发现,当从空气环境转变到盐水浸没环境时,所有测试电流的阻抗均出现了显著下降,降幅达到 99%。其中,forcedCOAG 的阻抗从 8150Ω(空气环境,95% 置信区间 7275 - 8650)降至 71Ω(盐水环境,95% 置信区间 69 - 72),swiftCOAG 从 7800Ω(空气环境,95% 置信区间 5925 - 8825)降至 67Ω(盐水环境,95% 置信区间 66 - 69),preciseSECT 从 4400Ω(空气环境,95% 置信区间 3200 - 6600)降至 64Ω(盐水环境,95% 置信区间 62 - 65),差异均具有统计学意义(p<0.01)。
  2. 峰值电压变化:随着环境的改变,峰值电压也大幅下降,降幅在 52 - 78% 之间。preciseSECT 的峰值电压从 1165V(空气环境,95% 置信区间 1160 - 1173)降至 257V(盐水环境,95% 置信区间 252 - 264),forcedCOAG 从 920V(空气环境,95% 置信区间 898 - 944)降至 368V(盐水环境,95% 置信区间 365 - 372),swiftCOAG 从 1033V(空气环境,95% 置信区间 1011 - 1052)降至 499V(盐水环境,95% 置信区间 488 - 505),所有差异均具有统计学意义(p<0.01)。
  3. 功率变化:功率在从空气到盐水的转变过程中显著增加,增幅在 237 - 2030% 之间。swiftCOAG 的功率从 5.5W(空气环境,95% 置信区间 3 - 7)升至 117W(盐水环境,95% 置信区间 114 - 119),forcedCOAG 从 3W(空气环境,95% 置信区间 2 - 4)升至 50W(盐水环境,95% 置信区间 50 - 50),preciseSECT 从 19W(空气环境,95% 置信区间 15 - 24)升至 64W(盐水环境,95% 置信区间 63 - 66),差异均具有统计学意义(p<0.01)。
  4. 侧向热损伤宽度变化:盐水浸没环境下,三种电流的侧向热损伤宽度均有所增加,增幅在 4.5 - 189% 之间。forcedCOAG 的侧向热损伤宽度从 0.36mm(空气环境,95% 置信区间 0.25 - 0.40)增至 1.06mm(盐水环境,95% 置信区间 0.88 - 1.24),swiftCOAG 从 0.53mm(空气环境,95% 置信区间 0.35 - 0.68)增至 1.33mm(盐水环境,95% 置信区间 1.22 - 1.59),preciseSECT 从 0.55mm(空气环境,95% 置信区间 0.40 - 0.65)增至 0.58mm(盐水环境,95% 置信区间 0.55 - 0.74),其中 swiftCOAG 和 forcedCOAG 的差异具有统计学意义(p<0.01),preciseSECT 差异不显著(p = 0.27)。

研究结论与讨论


综合上述研究结果,从空气到盐水浸没环境的转变,极大地影响了高压电流的行为。阻抗的大幅下降导致电压显著降低,进而有效抑制了切割效果,增强了凝血效果。这一发现很好地解释了临床上从空气环境转换到盐水环境进行内镜治疗时,凝血效果明显增强的现象。

而且,这种行为变化似乎是电流在不同环境转换时的普遍规律。所有测试电流在从空气到盐水的环境变化中,都表现出相似的阻抗、电压和功率变化趋势。同时,盐水环境下更深更广的凝血效果,不仅与总阻抗降低有关,还可能得益于盐水溶液对电荷的分散作用。

该研究成果具有广泛的应用前景。它可应用于任何需要显著凝血效果的内镜技术,比如第三空间内镜检查和内镜黏膜切除术后的止血等。此外,在泌尿外科、介入放射学和妇科等领域,这种技术也可能发挥重要作用。

当然,研究也存在一些局限性。实验采用的是固定设置,可能无法完全涵盖所有临床场景。而且实验仅针对单极电流,不能直接推广到双极电流。实验模型采用的是离体猪肾组织,与人体胃肠道的分层结构存在差异,且未考虑血流和术中出血对实验结果的影响。尽管如此,该研究依然为内镜治疗技术的发展提供了重要的理论依据和实践指导。未来,有望开发出专门针对盐水浸没环境的电外科设置,进一步优化内镜治疗效果。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号