磁相关ESD辅助牵引技术的研究进展

梁莹莹，张学彦

哈尔滨医科大学附属第二医院消化内科，黑龙江 哈尔滨 150086

与传统的内镜下黏膜切除术(EMR)相比，内镜黏膜下剥离术(ESD)因其完整切除病变率高，安全性好，能有效避免开腹手术给患者带来的痛苦，且能用于切除直径较大及伴有溃疡瘢痕的病变，使其广泛地应用于消化道早癌及其他肿瘤的内镜下治疗。然而，ESD技术要求较高，操作时间较长，导致诸如出血、穿孔等并发症的发生几率增加，其中一个主要原因是缺乏有效的反牵引，使得黏膜下层视野暴露不佳，增加了手术难度。

磁相关ESD辅助牵引技术利用磁力可以在不直接接触的情况下控制磁性物体这一特性，巧妙地充当了内镜医师的“第二只手”，即通过磁力牵引或磁性重物重力牵引，可根据内镜医师的需要在手术过程中动态调整牵引力方向或大小，使原本困难复杂的ESD操作变得安全且简单高效[1]。根据目前报道，磁相关ESD辅助牵引技术大致分为四种：磁锚体外牵引技术、磁锚引导体内牵引技术、磁珠牵引技术及磁性水凝胶辅助牵引技术。本文对上述四种磁相关辅助牵引技术在ESD中的研究进展进行概述，讨论其发展状况及优缺点。

1 磁锚体外牵引技术

将磁锚体外牵引技术辅助ESD称磁锚引导内镜黏膜下剥离术(magnetic anchor guided endoscopic submucosal dissection，MAG-ESD)，该技术在磁相关ESD辅助牵引技术中应用及报道最多，所用设备由体内磁锚和体外磁控系统组成。常规方法：病变标记、黏膜下注射及环切完成后，将体内磁锚固定于待牵引的病变边缘，通过体外磁控系统的引力调控，可对体内磁锚产生多方向的牵引力，从而获得黏膜下层的良好可视性，以利于辅助ESD的顺利进行。

体内磁锚是用丝线或尼龙绳等将小型磁铁与止血夹相连构成，通过内镜带入体内靶部位。该体内小型磁铁为永磁体，多为易于固定的纺锤形或环形，材质以钕铁硼稀土材料的磁铁应用最多，这种磁铁是目前可用的磁性最强的永磁体，且具有高度的抗退磁性。缺点在于抗腐蚀性差，使用时需在表面镀以保护涂层。

体外磁控系统可以是一体积及磁力较大的永磁体固定于可多方向移动的支架上，或为大型电磁体。电磁体由导电线圈构成，当该导电线圈通以直流电时产生磁力，其主要优点是磁力较大，可以根据牵引需要通过控制使用的电流来快速改变磁场。缺点是体积大且笨重，并且磁力的产生依赖直流电，即需要一个额外的产生直流电的电源，导致费用高且不便利。此外，每次电流通过均会产生热能是其第三个缺点。而体外较大永磁体的材料与体内小型磁铁相同，均以钕铁硼稀土磁铁为主，最大的优点是尺寸较电磁体小得多，缺点是磁牵引力有限，需要改变其空间位置才能调整磁力的大小和方向。

与传统ESD相比，MAG-ESD可以改变对病变牵引力的方向和大小，根据术中需要实现灵活可变的动态牵引，从而更好地暴露黏膜下层的视野，迅速、准确、安全地进行黏膜下剥离，有效地缩短ESD手术时间，降低手术相关并发症风险，提高ESD手术的安全性，提高效率。近年来，随着技术的发展，已有较多应用磁锚牵引技术并获得ESD成功的报道。

万新月等[2]在活猪模型上进行磁锚牵引辅助ESD实验,病灶均完整切除且无穿孔和迟发性出血发生，评价本方法是一项安全有效的辅助牵引技术。Matsuzaki等[3]报道了1例应用于83岁患者结肠的MAG-ESD，使用钕磁铁作为外部牵引磁体，手术成功进行，患者无并发症，组织病理学评估显示切缘阴性。我们的团队[4]也曾将MAG-ESD应用于1例50岁的黏膜下肿物患者，该病变位于直肠操作困难的部位，通过磁锚牵引法的良好辅助使黏膜下层充分暴露，手术成功实施，肿块被完整切除，无并发症。

Matsuzaki等[5]对50例胃部病变的患者进行MAG-ESD，均顺利完成。结果表明MAG-ESD可以明显缩短胃ESD的手术时间。这项较大样本的研究清楚地证明了MAG-ESD辅助牵引的有效性。另外，他们的团队于同年对49例大肠肿瘤患者进行MAG-ESD，所用的磁锚和牵引方法与之前胃部病变MAG-ESD方法相同，均实现了病变整块切除，同样无出血、穿孔等不良事件发生[6]。

综上所述，磁锚体外牵引技术在辅助ESD中有突出的优势，无论病变位置如何，均可根据需要在手术过程中进行动态调整，适时改变牵引力的方向与大小，可以使原本困难复杂的ESD操作变得安全且简单高效。

2 磁锚引导体内牵引技术

磁锚内牵引法是一种基于磁性牵引的内牵引辅助技术，该方法中两个磁锚的结构与磁锚外牵引技术所用磁锚相同。当ESD术中需要牵引时，将两个磁锚通过内镜带入消化道中，先将第一个磁锚固定于病变边缘需要牵引处，随后将第2个磁锚固定于病变对侧消化道壁，利用两个磁锚的磁体在消化道中因磁力相互吸引而连接在一起，来牵拉目标病灶边界，从而产生牵引力。通过向消化道内充气和吸气来控制牵引的力度，可以更好地暴露剥离部位，有利于内镜下剥离、切开等操作，提高内镜下治疗的效率和安全性。

Dobashi等[7]在离体猪胃模型中研究内部磁牵引装置用于ESD的有效性和安全性，实验中使用了磁性较弱的内部磁铁牵引装置(magnetic traction device，MTD)，结果证实，MTD-ESD能明显缩短手术时间，该方法有效且安全。同时该研究指出，与 MAG-ESD 相比，MTD 发挥的牵拉作用不受腹壁厚度影响，且其吸引力相对较弱，过度牵拉时两个装置可自动脱离，故内镜医师不需要担心病变撕裂的风险。其缺点是需要反复退镜进镜；气体注入过多，可能引起气体相关并发症，手术中需注意。

3 磁珠牵引技术

磁珠牵引技术是一种基于磁性重物牵引的辅助牵引技术，即将磁珠系统固定于待切除病变边界，通过调整患者体位，使磁珠的重力发挥牵引作用[8]，当需要增加牵引力时，利用磁珠间通过磁力作用相互吸引在一起的特性，可较方便地在相同位置增加磁珠数量，共同牵引病变，增加了重力牵引力度。

磁珠系统由1个磁珠和2根附线组成，磁珠直径通常为10 mm，附线长度通常为20 mm及10 mm，材料可为缝合线或牙线，也可以酌情选择不同的长度。手术过程中需要辅助牵引时，通过内镜携带磁珠系统至病灶区。通过止血夹将磁珠固定在病灶边界，然后调整体位，牵拉病灶目标部位沿磁珠的重力方向受力而产生张力，当需要增加牵引力时，可酌情增加磁珠数量，使黏膜下层充分暴露。

磁珠牵引法突出的优点是利用磁珠相互之间的吸引力可在术中酌情增加磁珠数量，便于调整牵引力的大小，更好地辅助暴露剥离部位，提高安全性。Bethge等[9]将磁珠牵引法应用于1例扁平结肠肿瘤伴病变中央黏膜下严重纤维化的患者，手术过程顺利，病变完整切除。Ye等[10]通过回顾性研究将应用磁珠牵引法辅助ESD以及常规ESD的两组手术结果作出对比，结果显示，应用磁珠牵引技术ESD组并发症发生率显著低于常规ESD组，且能显著缩短手术时间。缺点在于磁珠系统的置放需要退镜携带后重新插入内镜才能完成，使得操作繁琐且增加手术时间；牵引方向的调整依赖于改变患者的体位，对于麻醉状态下的肥胖患者，该方法操作不便。

4 磁性水凝胶辅助牵引技术

磁性水凝胶辅助牵引法是一种以磁性水凝胶注射代替磁锚的磁牵引辅助ESD方法，将磁性水凝胶注射到需牵引的组织内，与体外磁体产生引力，从而充分暴露手术视野，获得黏膜下层的良好可见性。

该技术由刘豪等[11]首次提出，主要应用部位是管腔狭小的食管。将制得的纳米铁氧体粒子与适量50%葡聚糖水溶液混合，再加入一定比例的海藻酸钠溶液、氯化钙溶液快速混匀注射至病变部位，数秒后即可成凝胶状。通过大鼠实验模型初步证实，磁性水凝胶组织内注射后能够与体外锚定磁体产生牵引力，推测有可能辅助ESD的实施。通过进一步研究磁性水凝胶的生物相容性、优化其加工工艺和磁学参数，磁性水凝胶有可能在将来应用于临床ESD辅助牵引，但目前尚缺乏进一步研究证实其临床可行性及安全性。

综上所述，磁相关辅助牵引技术在ESD中应用方法多样，且可行、有效。未来有可能充当内镜医师的“第二只手”，可有效缩短ESD的操作时间和降低操作难度。相信随着磁相关牵引技术的不断研究和开发，它在消化道疾病中的应用会越来越广泛，使更多患者受益。