一种用于X线透视引导下经皮空肠造口术的离体动物器官模型的开发与应用

【字体: 时间:2025年04月16日 来源:CardioVascular and Interventional Radiology 2.8

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  为解决经皮空肠造口术(Percutaneous Jejunostomy)技术难度高、学习曲线陡峭的问题,河南科研团队创新开发了基于猪胃-空肠的离体器官模型。该模型通过模拟穿刺针引导、导丝置入、锚定器固定等关键步骤,实现了在无活体条件下对X线透视引导技术的训练优化,为临床复杂介入操作提供了安全可靠的教学工具,相关成果发表于《CardioVascular and Interventional Radiology》。

  

在胃肠外科和介入放射学领域,经皮空肠造口术(Percutaneous Jejunostomy)是解决胃轻瘫、胃切除术后及胃出口梗阻患者肠内营养供给的重要技术手段。然而现有临床数据表明,该手术存在30%左右的失败率,主要归因于空肠壁薄、易移动等解剖特性导致的穿刺困难。传统培训依赖活体动物或尸体标本,前者存在伦理争议且成本高昂,后者则无法模拟动态影像引导过程。这种技术培训的瓶颈严重制约了该术式的推广应用。

针对这一临床痛点,河南科研团队在《CardioVascular and Interventional Radiology》发表了创新性解决方案。研究人员设计了一套基于新鲜猪胃-空肠的离体器官模型系统,通过精确还原人体解剖结构和操作流程,实现了X线透视引导下经皮空肠造口术的全流程模拟。该模型不仅解决了传统培训材料的局限性,更通过标准化的器官处理流程和可重复的操作模块,为介入医师提供了安全、经济的训练平台。

关键技术方法包括:从屠宰场获取新鲜猪胃和空肠进行器官预处理;通过胃大弯切口建立空肠置入通道;使用5F椎管导管(Terumo)进行空肠腔内定位;采用21G穿刺针(Merit Medical)完成双壁穿刺技术;创新性应用自制的0.018英寸锚定器实现胃-空肠壁贴合;最终通过10F引流管(EVD Medical)建立完整通路。所有操作均在模拟DSA设备的实时透视监控下完成。

模型构建部分的研究结果显示:通过胃大弯10cm切口建立的空肠置入通道,配合70cm空肠段的"U型"排列设计,成功复现了临床常见的空肠袢形态。器官测量数据显示,猪胃平均厚度与人体胃壁具有良好可比性(3-5mm),而30mL空气注入量可使空肠达到理想的6-8mm管径,这些参数为穿刺训练提供了标准化的解剖基准。

在操作模拟环节,研究团队确立了关键技术的量化指标:使用21G细针穿刺时,双壁(胃壁+空肠壁)的一次穿透成功率达92%;0.018英寸导丝(Merit Medical)在6F鞘管引导下的空肠内到位时间平均为35秒;自研锚定器的牵拉强度测试表明,3N拉力即可实现稳定的胃-空肠壁贴合,这些数据为培训质量评估提供了客观依据。

影像验证部分证实:模型在X线透视下清晰显示各操作节点,包括穿刺针的30°入射角度、导丝在空肠腔内的"弹簧圈"征象、以及引流管末端的"猪尾"样蜷曲形态。特别值得注意的是,研究团队创新的锚定器技术在透视下呈现特征性的"双环"影,这一标志性影像学表现可作为判断操作成功的可靠指标。

该研究的创新价值主要体现在三个方面:首先,离体模型解决了活体训练中动物福利与操作次数的矛盾,单套器官可支持20次以上完整操作;其次,标准化的空肠袢构建方法使操作难度具有可调控性,适合不同年资医师的梯度培训;最后,自研锚定器的应用简化了传统多步固定流程,将关键步骤从5步缩减至2步。这些突破使该模型成为介入放射学培训体系的重要补充。

研究同时指出模型的局限性:未模拟临床常规使用的胰高血糖素(Glucagon)抑制肠蠕动效应;空气注入量(30mL)仅为实际用量的1/3;离体环境缺乏血管搏动等动态因素。这些差异提示该模型更适合初级阶段的认知训练,而非高级技能评估。

从临床转化角度看,这项研究为复杂介入技术的培训模式提供了新范式。通过将猪胃空肠的解剖优势与模块化设计相结合,创造出成本仅为活体训练1/10的高保真模型。该成果已被纳入河南省介入放射学专科培训体系,累计培训医师87名,模型组的首次穿刺成功率较传统培训组提升41%。未来通过整合虚拟现实(VR)技术,有望建立更完善的"离体-虚拟-临床"三级培训体系。

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