生存猪模型中的混合输尿管肾切除术

概要
背景和目标：
用于肾切除术的自然孔口方法包括通过胃，阴道，膀胱和直肠进入。最近，在非生存猪模型中已经证明了将输尿管用作自然孔口经腔内窥镜手术肾切除术的可行性。本研究的目的是评估经尿道腹腔镜自然孔口腔内镜手术肾切除术在生存猪模型中的结果。

方法：
三头猪接受了混合经尿道自然孔口经腔内镜手术肾切除术。将实验球囊/扩张鞘插入线上以扩张尿道，输尿管口和输尿管。通过肥胖的12毫米腹腔镜端口，输尿管在内侧打开并进行肺门解剖。接下来，经腹部放置2个针头端口以便于肺门横切。使用双极密封装置将肾脏粉碎，并使用肥胖治疗装置的外壳通过输尿管抽取。用腹腔镜缝合装置封闭输尿管口。术后用导管将膀胱引流10至14天。在术后第21天对猪实施安乐死。

结果：
所有外科手术均顺利完成，无术中并发症。一头猪有术后凝块滞留的情况，通过导管冲洗解决。在安乐死之前，每只猪都是健康的并且正常饮食。

结论：
该研究证明了在存活猪模型中采用混合经尿道方法进行肾切除术的可行性。该技术避免了故意违反第二器官系统和腹膜污染的风险。在人群中实施之前需要改进仪器。

关键词：自然口内窥镜手术，肾切除术，微创手术，研究性治疗

介绍
经腔手术的概念可以追溯到第二世纪，当时以弗所的索拉努斯进行了经阴道子宫切除术.1自1902年第一次动物腹腔镜实验以来，正在进行的“无疤痕”手术的努力一直是微创技术的演变。最根本的例子是自然孔腔内腔镜手术（NOTES），它故意破坏健康器官以进入患病器官，从而避免切开腹壁。 NOTES已在各种腹部外科手术中成功完成，包括胆囊切除术[3]，胃切除术[4]，腹腔镜检查[5]，甚至肾切除术[6]。

NOTES目前处于开发的初始阶段，因此很少有报告证明这种微创技术的临床益处。开发NOTES技术的目标是，在更少侵入性手术中，传统腹腔镜手术的优势（即减少疼痛，改善美容，更快恢复正常活动）将被放大。注意肾切除术已经通过多种方法进行了描述，包括经胃，经阴道和经直肠.7 与使用皮肤切口进入腹部的传统腹腔镜技术相比，这些方法有意地穿过单独器官系统的中空内脏。 每一个都有一系列独特的微生物定植。这些方法存在腹膜腔与肠或阴道菌群的污染以及随后的感染性并发症的可能性。

最近，作者的中心在非生存猪模型中发表了第一份混合输尿管NOTES肾切除术报告.8 这种新颖的NOTES方法不需要像其他方法那样故意违反单独的器官系统。在仔细审查手术技术和技术修改后，作者试图确定在生存猪模型中混合经尿道NOTES肾切除术的可行性。

方法
在获得机构动物护理和使用委员会的批准后，选择3只雌性农场猪进行该程序（体重范围，41-45kg）。外科手术在3周的时间内连续3天进行。所有手术均由一名外科医生完成，该医生在微创和泌尿外科手术中接受过奖学金培训（D.D.B.）。在手术前12小时，猪没有食物或液体。用氯胺酮（2.2mg / kg），telazol（4.4mg / kg）和甲苯噻嗪（2.2mg / kg）的组合诱导全身麻醉。在Institutional Animal Care Facility兽医的指导下使用异氟烷（2.5％-3.5％）维持麻醉。使用22号血管导管在隐静脉或耳静脉中建立静脉通路。在整个手术过程中，动物以5mL / kg / h的速率给予乳酸林格氏液。将猪置于改良的截石位置，无菌制备并覆盖腹部和会阴。

该过程开始于膀胱镜（17-F刚性膀胱镜; Gyrus ACMI，Southborough，Massachusetts）对左输尿管口的识别。然后使用无氟技术将0.038英寸角度倾斜的亲水导丝（Terumo Medical Corporation，Somerset，New Jersey）置于肾盂水平。使用6-F开放式输尿管导管（Cook Medical，Bloomington，Indiana），然后将亲水线更换为0.038英寸Amplatz extrastiff导丝（Cook Medical）。然后排空膀胱，并将新型整合球囊扩张器和护套（Terumo Medical Corporation）放置在超级导丝上（图1a）。然后通过将球囊扩张器充气至20atm将尿道，输尿管口和远端输尿管（到输尿管口附近2cm处）扩张至33°F。


图1。
（a）在碎石术中，放置超级导丝并用于插入实验性肥胖球囊扩张器护套组合。 （b）在输尿管和尿道扩张后，将12mm肥胖端口插入远端输尿管。 （c）使钩形电极通过偏置宫腔镜（具有5mm工作通道）以解剖腹膜后间隙和肾门。 （d）使用5mm的肥胖治疗装置来分开肾动脉和静脉。 （e）在肺门横断后，将肾脏用双极装置粉碎成9-mm条带，并使用减肥装置的空壳体通过输尿管取出。 （f）尸检时取出膀胱并滴入水以证明没有尿液泄漏。 B，膀胱;你，尿道。白色箭头表示对侧输尿管;黑色箭头表示愈合的输尿管口部位。

移除扩张球囊后，在导丝上插入肥胖的12毫米腹腔镜端口，该端口在套管针尖端（长150毫米; Ethicon Endo-Surgery，Cincinnati，Ohio）预先钻有5-F孔（图图1b）。通过端口插入10mm偏置宫腔镜（长度10.5英寸; Gyrus ACMI）以显现输尿管。在每只猪中，虽然输尿管保持完整，但可以看到扩张引起的输尿管创伤。直径达5毫米的腹腔镜器械通过宫腔镜的工作通道。在扩张后，使用肥胖抽吸装置清除输尿管腔内的血液和尿液。使用肥胖钩电极（Megadyne，Draper，Utah）在内侧打开输尿管以允许进入腹膜后间隙。使用钩电极，开发腹膜后间隙并解剖肝门血管（图1c）。使用5mm肥胖双极密封装置（Ligasure Advance; Covidien，Mansfield，Massachusetts）进一步解剖和操作肾脏。在肾脏粉碎期间，侧向附着物保持完整以稳定肾脏。

将猪重新定位在60°侧卧位，使肠道远离肾脏。将2/3-mm经腹端口（Tyco Healthcare，Norwalk，Connecticut）放置在乳头线的侧面并且在脐上方几厘米处。第二个2毫米端口（Tyco Healthcare）放置在腹部左下腹第一个端口约8厘米处（图2）。然后将2.9mm的12°镜片（Stryker Endoscopy，Kalamazoo，Michigan）通过2/3-mm端口，并将2mm的抓取器穿过尾侧经腹端口。用减肥装置（Ethicon Endo-Surgery）将肾动脉和静脉分开（图1d）。然后用5mm双极密封装置通过经尿道套管针进行肾粉碎。经腹抓握器和照相机用于在粉碎过程中改善肾稳定性和可视化。通过使头端附着于顶端组织直至碎片移除来防止Morcellated肾碎片迁移。在粉碎后，通过使用12mm肥胖治疗装置的空壳体经尿道移除每个肾段以抓住片段以便移除（图1e）。在完全去除所有碎片后，使用腹腔镜缝合装置（SR 5 Quick Load; LSI Solutions，Victor，New York）关闭输尿管残端。用氰基丙烯酸酯组织粘合剂在腹部端口部位重新接近皮肤，并在术后10至14天留置导尿管。在机构兽医的指导下，在机构动物护理设施中监测和照顾动物，直到术后第21天安乐死。术后收集操作数据并进行分析。主要外科医生评估手术每个步骤的技术方面，以确定每个手术中最具挑战性的部分。


图2。
经腹腹腔镜端口部位。

结果
3种外科手术中均无术中并发症。平均手术时间为287分钟。平均失血量为47 mL。当Foley导管堵塞凝块时，一只猪发生尿潴留，这需要导管灌洗。在随后移除该导管后，猪在安乐死之前能够自发地排空而没有进一步的并发症。手术中的各个步骤的时间和与每次手术相关的估计的失血量示于表1中。在尸检时，取出3个膀胱中的每一个并用盐水滴注以测试输尿管修复的完整性。所有膀胱完全愈合，在输尿管结扎部位没有渗漏（图1f）。除了短暂的凝块保留外，所有3只猪都表现出正常的行为模式，并且直到安乐死当天正在进食和排尿预期的体积。

表格1。
围手术期结果

主要外科医生将手术的粉碎部分评为每次手术中最复杂的部分。下一个最困难的部分是关闭输尿管残端。第三个最困难的步骤是解剖腹膜后和门，因为难以维持气腹。

讨论
NOTES目前处于开发的早期阶段。然而，随着技术和外科创新的不断发展，NOTES技术有朝一日可能成为多种不同外科学科的各种手术的首选程序。以前，作者报道了非生存猪模型中混合输尿管肾切除术的可行性.8在目前的研究中，作者首次证明了在生存猪模型中进行混合经尿道NOTES肾切除术的可行性。虽然3只猪中有1只发生急性术后尿潴留继发血栓，但没有其他术中或术后并发症。

在动物模型中已经评估了进入肾腔切除术的几个进入点，9，-11，而在人类中仅报道了经阴道肾切除术[12,13] .Bazzi等[14]最近报道了5只雌性猪成功进行经直肠NOTES肾切除术并进行了验证与经阴道肾切除术猪组相似的结果。在此过程中，他们使用了一个12毫米的脐端口。他们报告平均手术时间为196分钟，没有尸检时腹腔内受伤的证据。作者选择直肠作为进入点，与经胃或经囊肿方法相比，引用了大的肾脏提取空间，消除了肾脏粉碎的挑战。已经报道了使用几种不同手术技术的经阴道肾切除术。 Haber等[10]报道了他们在非生存模型中对5只雌性猪进行纯经阴道肾切除术的经验。使用通过单通道或双通道视频胃镜的针/刀电烙装置进行解剖。通过60cm铰接的XL EndoGIA吻合装置（US Surgical，Norwalk，Connecticut）提供的收缩辅助组织解剖，该装置随后用于肾血管的分裂。平均手术时间为113分钟，研究者报告没有术中并发症。在尸体剖检时，没有证据表明在盆腔内有严重损伤。使用纯NOTES经阴道肾切除术的不同方法，Isariyawongse等人11发表了他们在非生存猪模型中使用经阴道 - 经胃联合技术的经验。在首次建立经腹腔进入腹腔腔以通过单腔胃镜后，在直接可视化下进行了阴道切除术。然后放置一个新的经阴道口以允许腹腔镜解剖工具通过以及用于分开肺门血管和输尿管的腹腔镜吻合装置。没有术中并发症。作者没有详细说明闭合方法，但他们确实认识到这是目前NOTES肾切除术的一个挑战。

所有先前描述的进行NOTES肾切除术的方法使用需要独创性和相当大的内窥镜技能的新技术。然而，一个主要的限制是通过细菌定植的中空粘性的有意的内脏切开术与进入腹膜腔相关的可能的发病率。在一项随机对照试验中，Guarner-Argente等[15]将40头猪随机分为标准腹腔镜，经阴道，经胃或经直​​肠腹腔镜检查。在手术结束时和术后第14天进行尸体剖检时采集腹膜培养。值得关注的是，他们发现所有动物在尸检时都有阳性腹膜液培养，尽管在术后14天的研究期间没有动物表现出腹膜感染的迹象。 作者得出结论，无论腹膜进入部位如何，都会发生腹膜污染;然而，在短期随访中，它不会导致猪模型中的败血症并发症。 Donatsky等[16]评估了一种利用超声引导下胃造影术获得腹膜通路的新技术，以适应腹腔镜检查的胃镜检查。所有猪在术后第14天存活至安乐死，但在尸体剖检时发现30％（n = 3的10）具有腹腔内脓肿。 Sotelo等[12]发表了4例患者首次进行杂交阴道NOTES肾切除术的报告之一。除了经阴道入路，他们在脐部做了一个2.5厘米的Z形切口，用于放置3通道R端口（Triport; Advanced Surgical Concepts，Dublin，Ireland）。前3例需要转为标准腹腔镜检查，因为直肠损伤，肝脏收缩困难和肝门血管通路，以及无法充分控制3例患者的上肢出血。第四例完成后未转换为标准腹腔镜检查;然而，患者随后在肾窝中出现发热和液体收集，需要经皮引流。在对单个中心进行的14例杂交阴道NOTES肾切除术的综述中，Alcaraz等报道1例患者因术后结肠损伤在术后第2天出现腹痛和发热，需要暂时粪便转移。除了经阴道通路外，作者还使用了5毫米和10毫米的经腹口。

动物的注释和人类的杂交NOTES程序证明了使用不同器官系统作为NOTES手术入口部位的患者的风险。尽管设计用于最小化发病率，但先前描述的NOTES技术通过故意伤害第二器官系统违反了微创手术的基本原则。在接受泌尿外科手术的患者中进行同步外科手术的并发症发生率很少。然而，在对30名患者进行的综述中，Somani等[18]报道，与仅接受肾切除术的患者相比，接受肾切除术和第二次非创造性器官治疗的患者围手术期发病率增加15％。

在肾切除术期间，当输尿管分开时，泌尿系统受到侵犯。作者报告了一种技术，该技术通过使用输尿管进入腹部而提供NOTES方法的优点而不涉及非创伤性中空内脏。在文献中发表的唯一一种避免违反第二个器官系统的技术中，Lima等报道了他们在非生存猪模型中使用纯NOTES经皮肾切除术的经验。使用输尿管镜进行膀胱切开术，外科医生能够将一根导线透过腹腔进入腹膜腔，这可作为扩张和随后通过10毫米操作望远镜的指导。注意到6只猪中的一只在尸体剖检时具有1cm的结肠裂伤。

经尿道肾切除术将手术限制在泌尿系统，但在第二个器官（膀胱）中单独开口以允许端口放置。相比之下，作者的技术将进入部位通过输尿管口放置到正被移除的肾脏，避免了膀胱中单独开口的发病率。大多数经膀胱NOTES程序将进入点放置在膀胱穹顶的腹膜腔中;该部位的泄漏会导致尿腹水和严重的患者发病率。相比之下，经尿道入路具有位于腹膜后间隙中的膀胱出口，从而潜在地降低了尿液泄漏发生时的发病率。

为了避免在第二器官系统中进行内脏切除术，作者开发了一种通过经尿道进入腹膜后的技术。从作者的角度来看，这是NOTES手术通过其自身孔口移除病变器官的合理应用。胃肠外科手术相关的是从结肠内部移除阑尾或通过胆囊管移除胆囊。虽然目前使用传统技术时这些操作似乎过于复杂，但仪器的小型化和新仪器的开发肯定会使这些技术在未来变得可行。

尽管与经肠或经阴道方法相比，经尿道肾切除术理论上降低了腹腔细菌污染的风险，但它确实具有某些局限性。首先，作者的技术需要通过输尿管进入点去除肾脏的粉碎。这将使得该技术在恶性肿瘤患者中不太理想，因为可能的肿瘤溢出到腹膜后空间。另外，这是外科手术过程中耗时且具有挑战性的部分。但是，根据经验，作者期望提高效率。此外，开发可用于隔离肾脏并允许粉碎而不会将细胞泄漏到腹膜腔中的封闭系统可以允许经尿道肾切除术用于肿瘤学应用。其次，腹膜后间隙的大小有限，使得解剖和充分的可视化具有挑战性。第三个挑战是限制目前可用的仪器。尽管使用了最长的原型肥胖治疗仪器，但即使在本研究中使用的幼年母猪中也难以进入和解剖上极。开发更长的仪器可以解决这个问题。此外，开发有效的肥胖长度5毫米粉碎装置可以简化手术。类似地，开发可靠地密封肾门的小口径3至5毫米装置将允许通常减小仪器的尺寸。最后，这种程序可能更容易应用于目前发展状态的女性患者。女性尿道较短并且更容易接受经腹腔进入腹膜后所需的器械。为了适应这些相同的器械，男性尿道可能需要不希望的扩张程度。手术器械的小型化可能会解决这个缺点，可能使这种手术在男性人群中可行。此外，使用这些较小口径的器械（<5 mm）不会使输尿管口和输尿管扩张得太多，从而可能无需对输尿管闭合进行挑战。

结论
作者首次证明了在存活猪模型中进行经尿道杂交NOTES肾切除术的可行性。该技术代表了一种新技术，该技术消除了与单独器官系统的故意穿孔相关的风险。然而，它在人口中的实际应用受到目前缺乏适当仪器的限制。随着技术的改进和新仪器的开发，仅限于单个器官系统的NOTES程序可以改变执行多少外科手术程序。一旦完全开发，单器官系统NOTES手术可以进一步降低患者的发病率并代表下一个手术范例。

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