术中超声在胆总管结石治疗中的应用研究进展

康林威,李健康综述,杨季红审校

0 引 言

胆总管结石 (common bile duct stones,CBDS) 是肝胆胰外科中最常见的胆道疾病之一,目前胆囊结石的患病率为20%,胆囊结石患者中合并CBDS为 10%～20%[1]。胆总管结石可以由感染和胆汁淤滞在原位形成,也可以继发于胆囊结石或肝内胆管结石[2]。当结石嵌顿于胆总管时,可诱发一系列并发症,如胆管炎、梗阻性黄疸、胰腺炎等[3-4]。取石手术治疗是临床治疗CBDS的主要手段,如今随着彩色多普勒和术中超声(intraoperative ultrasonography,IOUS)技术的发展,IOUS辅助取石成为一种新趋势。IOUS的高频超声探头不仅可以探查胆管结石,还可以辨别复杂的解剖结构,是一种精确、高效的检查方法。IOUS将成为肝胆胰外科医师十分重要的辅助诊治手段之一。本文将简要介绍近年来IOUS在CBDS治疗中的应用现状,以期为解决如何在术中更精确诊治CBDS问题提供新的思路与方法。

1 术中超声的发展现况及仪器技术介绍

IOUS指在术中用高频超声探头直接在器官表面探查的一种检查方法,在肝胆外科手术中可以给术者提供病变肝周围的血管图像,精确且实时的定位病变的大小、分布范围,胆管的走行情况及胆管狭窄部位,是外科医师手术中常用的辅助工具之一[5]。根据声学理论,超声探头频率越高,对组织的穿透力越低,而相应的影像分辨率越高。传统的超声探头虽然可以达到穿透深度要求,但对于器官表面的小病灶(直径<1～2 cm)容易漏诊,而IOUS使用高频探头(5～10 MHz) 既提高了分辨率又缩短了超声探头与病变间的距离,还可避免肠内气体和腹壁等对超声波的干扰,从而获得比传统低频超声更清晰准确的图像结果。目前术中超声以其高敏感性和高特异性的特点,已经成为继传统腹部超声、CT、经内镜逆行胰胆管造影、磁共振胆管造影(magnetic resonance cholangiopancreatography, MRCP)后在胆总管结石疾病的诊断与治疗中又一个不可或缺的重要检查手段。

2 术中超声在胆总管中的应用

2.1 术中超声用于胆总管结石的探查IOUS最早的应用地方之一就是对肝外部分胆道的检查和筛选。虽然现在大多数的胆囊切除术是在腹腔镜下进行的,但也有部分需要中转开腹操作,此时的IOUS主要用于胆囊结石的诊断、胆总管结石的筛查、胆管遮挡或异常部位的定位、胆道肿瘤的评估和胆道手术的指导。应用IOUS的首要原因是IOUS对胆道结石的诊断准确率高,可检测出小至1 mm的小结石,其敏感性和特异性分别为0.90 (95% CI: 0.87-0.92)和0.99 (95% CI: 0.99 - 0.99)[6]。所以当术前胆囊结石没有检查或者术前影像资料不确定时,可以使用IOUS快速诊断或排除胆囊结石。其次,IOUS可以动态监控手术过程,指导手术,检查手术结果,从而有效提高手术质量。术者为了及时获取最新的术中信息,经常在手术的早期应用IOUS,使术者可以在早期准确定位结石,直接定位取石器械接近结石,显示关键结构的空间关系,从而选择取石的最佳路径,并且在术中也可以根据需要重复应用IOUS来指导手术的进行,这些对于术者确定手术切除的范围和手术方式的选择非常重要。同时,在取石术结束之前,常规应用IOUS进行复查也能起到预防残余结石的作用。最后,IOUS的检查效果远优于传统检查方式。在20世纪80年代,开放胆囊切除术中,胆道部位的金标准检查是术中胆管造影(intraoperative cholangiography,IOC),但2020年Lehrskov等[7]进行的随机对照试验比较了IOUS与IOC,发现IOUS解决了IOC的许多缺点,不需要像IOC注射造影剂,一样可以识别胆总管结石、胆道解剖和血管结构,降低了胆管损伤(bile duct injury,BDI)的风险,并且证实IOUS对胆总管结石诊断的准确性高于IOC,此外IOUS还有助于纠正术前影像学中胆总管结石的漏诊和误诊。并且IOUS可以在任何时候重复进行,也不会对患者或医务人员造成辐射[8]。所以可以看出IOUS比IOC更简单、更快、更安全。总结来说IOUS在胆总管结石中主要有4个优势: ①更精确的获取病灶信息,②指导手术步骤,③确认手术完成,④作为IOC的补充或替代。

2.2 术中超声用于胆总管及其周围解剖结构的检查胆道解剖结构的精确辨别对于胆总管结石的发现和BDI的预防至关重要。虽然IOC是现在最常用的确定胆管解剖和诊断CBDS的工具,但研究发现IOC在预防BDI 或早期发现BDI方面存在不足[9-10]。而IOUS不仅可以识别CBDS,还能检查和分析胆道及血管的解剖。一项单中心回顾性病例对照研究证实术中超声可准确识别安全解剖平面,能确保将并发症发生率降至最低[11]。可见IOUS的应用或将大大减少胆总管处的损伤。另外, Buddingh等[12]建议常规进行术中超声检查,以便尽可能避免BDI。当胆囊切除术中解剖胆囊三角的过程中遇到可疑变异的右肝动脉时,就可以利用IOUS非常清晰地从导管结构中辨认血管,确认变异的解剖结构,保障手术的安全。

3 术中腹腔镜超声

随着医学技术的不断发展,IOUS与腹腔镜技术的结合,形成了腔镜超声(laparoscopic ultrasound,LUS)技术。LUS是将超声装置安装在了腹腔镜探头上,解决了腹腔镜不能探查深部组织和无法触摸器官的两大缺点。随着腹腔镜胆囊切除术(laparoscopic cholecystectomy,LC)的广泛开展和腹腔镜肝部分切除术的逐步推广,LUS也逐渐被应用于胆总管的检查,受到了肝胆外科医师的更多关注。

3.1 腹腔镜超声在LC术中的使用方法许多研究者报道了他们在 LC术中使用 LUS的经验。研究发现自剑突下经十二指肠第一段后方扫查肝外胆管,可完全显示胆总管末端,这种操作方法对于胆总管结石显示率和MRCP的显示率一样,并且优于腹部CT、经腹超声对胆总管结石的显示率。其中有学者认为经十二指肠第一段后方时应将LUS探头于剑突下Trocar进入腹腔来进行肝外胆管扫查[13]。对于LUS的掌握情况, Shaaban等[14]发现,经过练习,LUS的学习曲线呈现一个陡峭形态,医师操作约10例病例就能掌握这项技术的基本操作。所以笔者建议外科医师应该在有足够经验的医师监督下,多练习LUS操作,以熟练掌握LUS技术。

3.2 腹腔镜超声探测胆总管结石目前对于胆总管结石的探测主要有MRCP或IOC等方法[15]。对于MRCP,虽然是术前胆结石病患者的常用诊断方式,但是术前 MRCP 与术中发现之间的不一致性高达 15%～20%,并且 MRCP 可能会漏诊< 5 mm的结石。此外,MRCP 在紧急入院患者中的应用也有其局限性。为对比LUS和MRCP检测出胆总管结石的效果,Atstupens等[16]研究人员对所有疑似胆总管结石的患者进行一项对照实验,得出LUS的结石检出率远大于MRCP结论。解放军总医院肝胆外科对200例胆石症患者和疑似胆总管结石的患者进行的一项前瞻性研究认为LUS可减少MRCP检查,可成为术中评价胆总管结石的主要影像学方法[17]。英国学者的研究发现,LC中使用LUS安全、准确、成本低,可大大减少患者的住院时间[18]。由于IOC会将CBD中的气泡误解为结石,所以导致其特异性较低。一项meta分析结果发现IOC 在检测CBDS中的敏感性和特异性均远低LUS[19]。LUS 的主要优点还有它不涉及电离辐射[20],执行速度更快,故障率更低,并且可以根据需要在手术过程中重复。Sakata等[21]研究出了术中实时虚拟超声导航系统,使手术操作更精确和可靠。因此,LUS是一种安全、快速、无辐射、灵活的技术,有望逐步替代MRCP和IOC,成为的成像工具。

在2019年肝胆管结石病微创手术治疗指南指出在肝胆管结石病微创手术中要尽量使用腹腔镜超声检查来配合探查定位[22]。目前大量文献均认为当术前患者有胆石性胰腺炎病史、胆红素或转氨酶水平升高、脂肪酶水平升高、黄疸、经腹超声检查发现胆总管扩张或胆总管结石时,使用LUS更方便准确。另外如果在术中观察到扩张的胆囊管或胆总管时,外科医师也可以在LUS的指导下对胆总管进行探查。总之,今后随着LUS的不断发展,笔者认为LUS会逐步成为胆总管结石检查的首选手段。

3.3 腹腔镜超声在腹腔镜手术中的辅助作用对于胆总管结石的患者,目前腹腔镜胆囊切除术联合腹腔镜胆总管探查术是胆总管取石的常用方法之一[23-24]。而在进行LC时,由于对胆道的解剖结构不能清晰的判断,使得LC很容易造成胆管损伤。在LC过程中,要想对结构精细的切开,防止胆管和血管损伤,就必须要清楚胆管和血管的解剖结构。但当解剖结构被遮蔽或存在解剖变异时,损伤几率就会大大增加[25]。其中胆总管和排出肝后外侧部分的异常右肝管是最常被误诊为胆囊管的两个结构。在LC 中,LUS 的主要应用是对存在严重局部炎症的部位时进行解剖识别[14],所以LUS 成像可以协助术者,使其在LC术中对胆囊周围结构能够更好地定位以协助 LC 安全进行或帮助医师设计备用手术方案[26]。众所周知,明确胆囊管与胆总管的交界处可极大减少腹腔镜胆囊切除术对胆管的损伤。早在2010年,Hashimoto等[27]就发现了LUS在识别胆囊-胆总管连接处的有效性。另外Sebastian等[28]在对126例患者LC术中应用LUS,发现没有一例发生到胆道或血管的术后并发症,且只有 6 名患者 (4.8%) 需要转为开放式手术,可以看出LUS可以更准确的识别解剖结构,确保手术安全。还有2018年的东京指南中指出术中腹腔镜超声可预防胆道损伤,减少并发症和减少中转开腹的次数[29]。可以看出在LC中,LUS通过对各部位之间的距离进行十分精确的测量,使得两个部位之间的间隔、结石大小和导管直径等解剖结构更加清晰,大大减少了胆总管意外损伤情况的发生。

4 术中超声与其他工具的联合

术中超声与其他工具的联合应用可以提高手术成功率、降低术后并发症、方便术中操作,目前已有如下5种被应用:①术中超声联合纤维胆道镜,陈荣军等[30]对多例胆囊结石伴胆总管结石临床病例资料进行回顾性分析,应用术中超声明确胆管、血管情况,联合胆道镜取结石,证明了腹腔镜手术应用术中超声联合胆道镜除了效果安全可靠,还能有效避免放T管引流而引发的并发症。另外王正军等[31]设计的一项对照实验,发现术中超声联合胆道镜的取石效率远大于仅用胆道镜的术后效果。当狭窄的胆管难以进入胆道镜时,应用IOUS不仅可以对结石精确定位,还可以判断出胆管的狭窄程度,为解除狭窄及定制手术方案提供准确的影像学证据。所以,术中超声联合胆道镜可以为胆总管结石手术提供更加可靠的病灶信息,从而使得胆总管取石手术更加精准进行,显著降低胆总管残余结石率,提高取石治疗效果。②术中超声引导经皮肝胆穿刺,术中可帮助精确定位和引导,实时监测手术过程,使可视化更安全,微创性更强。林文杰等[32]就在术中超声引导下进行经皮肝胆管造口术来治疗胆总管结石,发现与腹腔镜手术相比,术中超声引导下经皮经肝胆管镜的胆总管结石清除术安全可靠,患者恢复快,在术中IOUS可同时显示胆管及取石器械的位置、区别气体与结石,从而指导外科医师的手术进行方向,降低漏诊率,提高手术效果。③近红外荧光(near-infrared fluorescence,NIRF)成像是一种相对较新的体内实时成像技术。它具有灵敏度高、特异性强、背景噪声低、穿透深度大等优点。何昆山等[33]研究发现, NIRF成像可与术中超声相互印证,进而确定更合理的切除平面及范围。④术中多影像融合介入导航系统(real-time virtual sonography,RVS)是将术中超声与术前CT、MRI检查图像融合,并将融合结果动态联动呈现[34]。RVS的作用有解除胆管狭窄、实时定位胆管壁血管,避免损伤、辅助1-3级胆管切开等。而RVS中的术中超声经过融合,可在取石前和取石中明确结石与狭窄的关系、对胆管壁切开前进行血管定位、对结石定位和对增厚胆管壁及占位性病变进行再判断[35]。⑤与三维可视化技术联合[36]。对结石,肝内胆管、静脉和动脉进行三维重建,建立靶病变和胆道系统的3D模型,与术中超声联合进行可视化处理,指导术前评估及术中处理。三维可视化技术与术中超声的结合,可实现术前规划在术中的顺利和精准实施。

5 总结与展望

综上所述,应用IOUS技术治疗胆总管结石具有安全、快速、准确等优点。但是,IOUS检查高度依赖于操作者,很大程度上依赖外科医师的实践经验,使得采集、敏感性、特异性和总体诊断准确性会因操作者不同而出现差异。此外术中超声与IOC相比,外科医师可以应用IOC看到完整的胆道,从而可以确认出胆总管与胆囊管和肝部位的关系, 而IOUS一次只能看到一个横截面图像,所以当存在解剖结构异常或遇到严重的炎症情况时,经验欠缺的医师很难通过这些横截面图像在脑中构建起整个胆道。并且,IOUS技术的掌握还需要一段较长学习时间,这就需要操作者长期不断练习,积累经验。 以上局限性仍需要肝胆外科医师逐步克服。

相信随着未来不断研发出现的新型探头,也将进一步提高IOUS的分辨率和更深的穿透性。而伴随器械的革新,加之外科医师不断丰富的术中操作经验,术中超声将会与外科手术治疗胆总管结石更加完美地结合,使胆总管取石更加合理,治疗更加彻底,减少患者的治疗痛苦,从根本上促进现代医学的发展。