(综述)喷射冷冻技术在气道腔内疾病中的应用现状及以后

喷射冷冻技术在气道腔内疾病中的应用现状及以后首都医科大学附属北京天坛医院呼吸内科孔颖颖张杰冷冻技术用于医治气道疾病已有40连年的历史，传统的冷冻需将冷冻探头直接与病变组织接触或插入病变组织，由于探头表面积局限，因此通常起效慢，耗时长［i］,适用于范围较小的病变。2005年，Johnston第一次提出了喷射冷冻的概念，并将其成功用于Barratt食管病人。该新型冷冻探头布满放射状的喷射小孔，大大提高了冷冻效率，更适用于范围较广、表面凹凸不平的病变。喷射冷冻在消化内镜Barratt食管及食管癌领域中积存了很多体会，但由于呼吸道自身的特点，其腔内医治的难度与危险性远远高于消化内镜，目前在国外方才开始有医生在临床应用，而国内尚未开展，我院曾用自行研制的设备进行了动物实验，但并未在临床应用。本文结合目前已有的文献与咱们在国外观看操作演示的情形及咱们自己的动物实验结果拟从喷射冷冻机制、设备、操作流程、相关临床研究及不良反映等方面进行综述，探讨这项技术在气道腔内疾病中的应用现状及以后。一、喷射冷冻机制及相关设备的研制喷射冷冻技术是由两个不同的研究小组独立发明的：美国约翰霍普金斯大学医学院Pascricha领导的研究小组⑵和贝塞斯达国防医科大学的Johnson领导的研究小组［3］。与传统冷冻一样，大体设备包括制冷源、操纵装置、冷冻探头。两个研究小组别离在内镜下喷射N。或液氮冷冻胃肠道粘膜或粘膜相关病变，二者2的原理、设备、制冷源均不同，产生的临床成效也不相同。Pascricha利用的设备采纳了Joule-Thompson效应原理，在这种设备中气体（NO）在450-750psi的压力下由喷射导管内快速释放出来。在导管顶端，气体2的释放和快速膨胀产生冷冻成效。由于该设备中的高压力很危险，故不宜在气道内应用。咱们自行研制的设备与Pascricha的设备完全一样，只只是咱们用的冷媒不是N2O,由于N2O是麻醉气体，临床不行操纵，咱们采纳了临床经常使用的冷媒CO2，在动物实验中碰到了与Pascricha研究小组一样的问题，由于大量的CO气体由喷2射导管内快速释放出来致使了实验犬的窒息，而降低喷射压力减少CO气体流量2后，那么冷冻成效大为降低，达不到临床有效的成效。Johnson的设备利用了贮存在一个特殊设计系统中的液氮，操作进程中压力很低(2-4psi)，相对平安。液氮从液态转变成气态吸收周围热量，能使探头顶端的最低温度达到-196℃，局部低温造成细胞内冰晶形成和物理性损伤，使细胞脱水皱缩，微血管血栓形成［4］，最后致使细胞当即坏死，冷冻效率较高［5］。动物实验和临床研究说明，肿瘤组织比正常组织更易受到冷冻的破坏。咱们在美国看到在气道疾病中真正用于临床的是与Johnson的设备设计完全相同的，是由美国CSAMedical®公司生产的。二、操作流程全身麻醉下采纳气管插管或喉罩成立人工气道，也能够利用硬质支气管镜作为人工气道和工作通道，联合软质支气管镜，在机械通气条件下进行喷射冷冻医治。第一将7F的冷冻喷射导管经气管镜的工作通道送入气道内，踩动脚踏开关后约5s，在冷效应作用下，使组织发白、脱水。松开开关后，使其自然融化，约30-60S不等，完成一次冷冻消融循环的时刻约1min，大多数冷冻进程均在可视条件下完成，避免冻伤正常的气道壁。消化内镜方面的文献提出，由于液氮可使温度迅速下降，接触粘膜后当即汽化，致使消化道内压力急剧升高，因此在操作时必需放置减压管［6］。一样，在气道应历时，一方面液氮汽化占据氧气的空间，可能会致使病人窒息，另一方面大量的气体会模糊术者视线，无法再操作下去，因此必需保证充沛的排气，使液氮发挥作用后产生的多余气体迅速排出。若是利用喉面罩麻醉，术者准确信位病变部位后，需将喉面罩导管拉出1cm以确保气体从声门排出。若是利用气管插管，需将气管插管的球囊放气，使气体从气管插管双侧通过。整个进程中，术者必需通过听、看、感受气体的流出，以防胸内压太高或氧分压太低。术中应监护心电图、血压、呼吸、氧饱和度。三、相关临床研究一、用于声门及声门下狭小2020年，KrimskyWS等对3例声门及声门下狭小的患者应用喷射冷冻并联合球囊扩张医治⑺，3例均为女性，每次喷射冷冻持续5s，经4个循环，并联合球囊扩张（疗效见下表）。该研究初步证明了喷射冷冻的平安有效性，但气道通畅维持时刻有有较大不同，可能与患者年龄及狭小病因有关。二、用于良性气道狭小2020年，HiranC等用喷射冷冻联合球囊扩张医治35例良性气道狭小患者⑻，狭小病因别离为，气管插管5例、气管切开6例、外科术后3例、放射性气管狭小2例、少见缘故所致12例及不明缘故7例。狭小部位别离为，声门下18例、气管9例及支气管8例。该研究中每一次喷射冷冻时刻持续5s，经3-4个循环后，行球囊扩张，然后再行3-4个冷冻循环。术前依照患者气道狭小程度进行分级，1级0-25%、2级26%-50%、3级51%-75%及4级76%-100%。结果显示医治前患者平均气道狭小程度为级，医治后为级。12例%）气道狭小病症消失，16例%）病症改善，4例%）病症无改善或恶化，1例（3%）死于其它癌症。结论以为喷射冷冻可用于良性气道狭小，尽管致细胞死亡的程度与热方式，如APC或激光相似，但由于喷射冷冻不破坏细胞外基质及基层组织的结构，因此在组织损伤愈合时形成的瘢痕组织较少，可使两次介入医治的距离期延长，幸免频繁介入医治造成的损害［9］。3、用于恶性气道肿瘤2021年，DavidJ等对80例恶性气道肿瘤患者进行了114例次喷射冷冻医治，术中联合活检钳夹除［10］。其中转移性肿瘤26例、鳞癌20例、非小细胞肺癌17例、小细胞肺癌3例、气管腺样囊性癌1例及其它肿瘤13例。80%以上的患者同意医治前已是肿瘤IV期，气道狭小程度达4级，均伴有不同程度的呼吸困难及咯血，丧失外科手术医治机遇。经喷射冷冻医治后，气道狭小程度均明显减轻。该项研究以为，喷射冷冻医治恶性肿瘤具有独特的优势，恶性肿瘤一样血供比较丰硕，直接用活检钳夹除肿瘤常常会致使比较明显的出血，传统的接触法冷冻冻融速度慢，而冻切常致使术中出血量大，而且很难定位出血点，不能快速止血，操作困难。而喷射冷冻能够快速反复冻融肿瘤，使瘤体血供减少，可减少术中出血量。如此既可使手术视野清楚，又幸免了盲目操作可能造成的气道壁损伤［11］。故喷射冷冻可用于处置血供丰硕、含水量多的病变。4、用于胸膜腺瘤关于胸膜腺瘤，国外也有关于应用喷射冷冻医治的个案报导。DownieG等应用喷射冷冻医治壁层胸膜腺癌［12］，该病人经传统方式医治无效，在镇定和局部镇痛下在胸腔镜下行喷射冷冻，3天后复查胸腔镜显示肿瘤体积缩小50%以上。3个月后复查，发觉医治部位有增生，但经活检证明为慢性炎性组织，并非腺癌复发。四、不良反映喷射冷冻医治最多见的并发症为出血，均为轻度，只有1例恶性气道肿瘤患者发生了大出血，但经喷射冷冻可操纵，尚无因出血致使血流动力学紊乱的报导。共有5例死亡的报导，术中死亡2例，年龄别离为79岁、55岁，均为癌症IV期，其中1例归并冠心病；术后因呼吸衰竭死亡3例。死亡的发生可能与患者术前归并症多有关（大多数归并慢性阻塞性肺疾病、糖尿病等），与肿瘤的部位性质无关［10］。还有1例术中发生心脏骤停，但收入重症监护室后恢复。其余并发症均为自限性，包括术者血压升高、心动过速、心动过缓、ST-T改变，可能因气道内压的增加阻碍心脏传导系统所致。值得注意的是，有4例气胸的报导，但只有1例需要引流。有专家J.ScottFerguson提出相反的结论，他行多次喷射冷冻医治，只发生一次轻微的心动过缓，推测并发症的发生率与患者情形、术者体会、麻醉监护有关，故病人的选择应慎重［10］。五、小结依照现有的研究结果来看，喷射冷冻技术在气道腔内疾病中的应用是相对平安且具有必然成效的，其特点如下：（1）非接触性利用，损伤散布均匀，同时幸免了因接触医治而引发的探头粘连，组织撕裂。（2）可大面积迅速止血，减少操作时刻。（3）有限的损伤深度，大约2mm，不易发动气道穿孔。（4）同接触冷冻一样，无气道失火的危险性。（5）无高频电效应，因此可用于装有起搏器的患者。（6）不损伤金属或硅酮支架，可用于支架内良、恶性组织增生的医治［4］，而且刺激肉芽组织增生的作用最小。尽管喷射冷冻技术在气道腔内疾病医治中显示出其独特及良好的疗效，但是作为新兴技术，在推行、普及进程中仍存在一些问题，如不同病变的医治时刻、两次医治的距离时刻和不良反映的监测预防等。故该技术尚需同意更多大样本临床实验的评估，而且需长期随访以评判其远期疗效。另外，喷射冷冻产生的气体需从气道排出，排出进程中气体是不是会对正常气道壁产生阻碍，气管镜管腔是不是会冻结阻塞，目前尚无相关研究，需进一步探讨。参考文献KrimskyWS,BroussardJN,SarkarSA,etal.Bronchoscopicspraycryotherapy:assessmentofsafetyanddepthofairwayinjury.JThoracCardiovascSurg,2020,139(3):781-782.PasrichaPJ,HillS,WadwaKS,etal.Endoscopiccryotherapy:experimentalresultsandfirstclinicaluse.GastrointestEndosc,1999,49(5):627-631.JohnstonCM,SchoenfeldLP,MysoreJV,etal.Endoscopicspraycryotherapy:anewtechniqueformucosalablationintheesophagus.GastrointestEndosc,1999,50(1):86-92.张杰，经支气管镜进行气管、支气管腔内医治技术的评判，中华结核和呼吸杂志，2005，28(12)：853-855。FernandoHC,SherwoodJT,KrimskyW.Endoscopictherapiesandstentsforbenignairwaydisorders:wherearewe,andwhereareweheading?AnnThoracSurg,2020,89(6):S2183-S2187.[6]薛寒冰，刘文忠，陈晓宇等，内镜下冷冻消融术医治Barrett食管的临床疗效分析，中华消化内镜杂志，2020，27(5)：239-242。KrimskyWS,RodriguesMP,MalayamanN,etal.Spraycryotherapyforthetreatmentofglotticandsubglotticstenosis.Laryngoscope,2020,120(3):473-477.FernandoHC,DekeratryD,DownieG,etal.Feasibilityofspraycryotherapyandballoondilationfornon-malignantstricturesoftheairway.EurJCardiothoracSurg,2020,40(5):1177-1180.ShepherdJP,DawberRP.Woundhealingandscarringaftercryosurgery.Cryobiology,1984,21(2):157-169.FinleyDJ,DycocoJ,SarkarS,etal.AirwaySprayCryotherapy:InitialOutcomesFromaMultiinstitutionalRegistry.AnnThoracSurg,2021.SchumannC,HetzelM,BabiakAJ,etal.Endobronchialtumordebulkingwithaflexiblecryoprobeforimmediatetreatmentofmalignantstenosis.JThoracC