柔和電凝在腎部分切除術中安全性的實驗研究

曹天慶，方自林，牛云，李江，李鴻，李俊杰，任建*

（1.中日友好醫院 泌尿外科，北京 100029；2.中日友好醫院 病理科；3.中日友好醫院 檢驗科；4.中日友好臨床醫學研究所，北京 100029）

腎部分切除術是早期腎臟腫瘤的標準化手術方式，與根治性切除手術相比，腎部分切除術在不影響腫瘤控制效果的同時，能夠有效的保護腎功能，降低術后慢性腎功能不全的發生率[1]。特別是對于孤立腎、雙側腎臟病變及術前存在腎功能不全的患者，盡可能多的保留健康的腎單位意義重大[2]。腎動脈阻斷，切除腫瘤，對創面進行縫合重建是目前經典腎部分切除術的標準步驟[3]，但由于腎動脈阻斷會造成腎臟的缺血，腎動脈再次開放可以引起腎臟缺血再灌注損傷，縫合重建會導致有效腎單位的進一步損失，影響腎臟功能[4]，有學者開始探索避免腎動脈阻斷，或避免縫合重建以減少手術對腎功能對影響[5，6]。柔和電凝（soft coagulation，SOFTCOAG，VIO 300，Erbe）是一種特殊的能量釋放形式，電極的能量被限制在200J以下，在止血的過程中不產生碳化和焦痂，較常規單極電凝具有更好的止血效果，有學者嘗試采用柔和電凝完成腎部分切除術，取得了良好的止血效果[7]。但目前針對柔和電凝對腎臟組織及腎功能的影響尚缺乏相關的基礎研究，我們通過構建兔腎部分切除模型，探索柔和電凝在腎部分切除術中應用的安全性和有效性，為臨床應用提供理論依據。

1 資料與方法

1.1 實驗材料

12 只健康雌性日本大耳白兔由中日友好醫院臨床醫學研究所動物科研平臺提供，體重2.5～3.0kg，飼養于動物房中適應周圍環境1 周做實驗前準備。隨機選取8 只為實驗組，4 只為對照組。本實驗通過中日友好醫院動物實驗福利倫理委員會審查，編號：170107。本實驗手術中使用的主要器械包括：高頻電外科工作站（ERBE VIO 300S，德國），負極板（ERBE，德國），醫用血管阻斷夾（蘇州施強），可吸收外科縫合線（上海金環），戊巴比妥鈉（Sigma，美國），洗消手術器械。

1.2 實驗方法

用1%的戊巴比妥鈉溶液按25mg/kg 麻醉劑量，肌肉注射麻醉，麻醉后腹部備皮，仰臥綁定于手術臺上，常規消毒鋪單。（1）實驗組（柔和電凝組）兔經腹部正中切口入路，游離右腎，不阻斷腎蒂，切除右腎下極3mm 厚度腎臟，使用柔和電凝（單極SOFT COAG 模式，能量80W）止血，通過間斷在創面噴撒生理鹽水降低電極和組織間的電阻，從而增強止血效果。止血徹底后，游離并切除左腎，構建孤立腎實驗組模型，3-0 絲線間斷縫合腹部切口。（2）對照組（傳統縫合組）：使用相同手術入路進入腹腔，暴露并分離右側腎蒂，血管阻斷夾臨時阻斷腎蒂后用切除右腎下極約3mm 左右厚度腎臟，用3-0 可吸收縫線縫合創面進行止血，充分止血后松開阻斷，隨后切除左腎，構建孤立腎對照組模型，3-0 絲線間斷縫合腹部切口（圖1A、1B，見封二）。2 組動物手術結束后置于兔籠內平穩蘇醒，不限制術后活動和飲水進食。術后未常規使用抗生素預防感染。

1.3 血清學檢測指標

電凝組和對照組分別在術前、術后第1d、1 周和2 周時取耳緣靜脈血1ml，待血液凝固后離心，取上層血清測定血尿素（BUN）和血肌酐值（SCr）。

1.4 大體和病理觀察

2組動物分別于術后2周在麻醉下取出腎臟，隨后耳緣靜脈注射過量麻醉藥物處死，腎臟經固定、包埋后做石蠟切片，進行蘇木精-伊紅（HE）染色，于光學顯微鏡下觀察。

1.5 統計學方法

應用SPSS19.0 統計軟件進行數據分析，計量數據以均值±標準差（）表示，組間比較采用單因素重復測量數據的方差分析，并采用獨立樣本最小顯著性差異法（LSD-t）檢驗。

2 結果

2.1 術中情況

2 組手術均順利完成，電凝組術中切除右腎下極后，使用柔和電凝充分止血，通過間斷在創面噴撒生理鹽水降低電極和組織間的電阻，術中即刻止血效果確切，電極與創面接觸時未發生放電現象。對照組阻斷右側腎蒂后，右腎顏色5s 內由鮮紅至暗紅色，手術平均阻斷時間15min，手術過程無輸尿管及大血管損傷。術中均無明顯出血。

2.2 術后一般情況

2組兔術后2h蘇醒，均可自行進食、水。術后第1d 取血時，反應敏捷，兔籠內未見血尿，切口無紅腫滲出。連續觀察14d 后，在麻醉下取原切口進入腹腔，觀察手術部位，2 組均未發現腎周血腫及漏尿，隨后切除腎臟進行病理觀察。

2.3 血清學指標檢測結果

2.3.1 血尿素變化

表1 示，電凝組和對照組術前血尿素水平差異無統計學意義（P＞0.05）。術后第1d、1周和2周的血尿素水平均顯著高于術前，血尿素自術后1周開始下降，但與術后2 周相比，差異無統計學意義。2 組術后的血尿素變化趨勢一致，各個時間點2組間差異無統計學意義（P＞0.05）。

表1 不同手術階段外周血中尿素的變化（，mmol/L）

表1 不同手術階段外周血中尿素的變化（，mmol/L）

注：*同組內與術前比較，P＜0.05；# 同組內與術后第1d比較，P＜0.05。

2.3.2 血肌酐變化

表2 示，電凝組和對照組術前血肌酐水平組間差異無統計學意義（P＞0.05）。術后第1d、1 周和2 周的肌酐水平均顯著高于術前，與血尿素的變化趨勢一致，自術后1 周開始下降，但與術后2周相比，差異無統計學意義。2 組術后的血肌酐變化趨勢一致，各個時間點2 組間差異無統計學意義（P＞0.05）。

表2 不同手術階段外周血中肌酐的變化（，mmol/L）

表2 不同手術階段外周血中肌酐的變化（，mmol/L）

注：*同組內與術前比較，P＜0.05；#同組內與術后第1d 比較，P＜0.05。

2.3.3 腎臟大體及病理改變

腎臟大體對照組術后2 周腎剖面，可見下極創面組織基本愈合，創面較為整齊，瘢痕組織深度與具體縫合進針深度相關（圖1C，見封二）。電凝組術后2 周腎剖面，可見下極灰白色瘢痕組織，沿切緣腎皮質下延伸形成錐形（圖1D，見封二）。2組術后2 周探查時創面均無感染、血腫形成和漏尿等發生。

圖1 電凝組和對照組的術中及術后2周大體觀察

光鏡下觀察兔正常的腎臟可見排列規整的腎小球、腎小管及血管等結構（圖2A、2D，見封二）。對照組術后2 周觀察，腎實質斷面表面見纖維化組織，纖維化組織向下延伸的深度與縫合深度一致，纖維化反應帶與正常腎組織分界較為模糊，有一定的重合（圖2B、2E，見封二）。電凝組2 周后光鏡下可見變性壞死帶，組織凝固性壞死，纖維化形成，深處可達3～5mm，反應帶與正常腎組織界限清晰（圖2C、2F，見封二）。

圖2 電凝組和對照組術后2周光鏡下觀察

3 討論

對于較小的腎腫瘤，腎部分切除術可以達到與根治性腎切除相當的腫瘤控制效果，但在術后腎功能的保護方面具有明顯的優勢。特別是對于術前即存在腎功能不全，或孤立腎以及遺傳性腎癌患者，腎部分切除術是最優的治療方式[8]。但腎部分切除同時涉及到腫瘤切除以及腎臟重建，術中術后出血的發生率要顯著高于根治性切除，因此術中確切的止血效果是保證手術安全性的重要條件[9]。術后腎功能的保護取決于保留更多有效腎單位的數量以及縮短腎臟的熱缺血時間[10]，傳統的腎部分切除術需要進行腎動脈的阻斷，切除腫瘤后縫合創面進行重建，因此會不可避免的造成腎臟缺血-再灌注損傷，縫合重建會進一步造成有效腎單位的丟失，因此有學者嘗試進行不阻斷腎動脈的腎部分切除術，以避免腎臟缺血，在不涉及集合系統開放的前提下，創面使用單極、雙極或生物膠進行封閉止血，目的在于最大限度的保護腎臟功能[11，12]。

柔和電凝是一種特殊的電凝模式，通過精確的控制電壓僅產生焦耳熱效應，使蛋白變性凝固，優點是電凝的效果好于傳統電刀，電極和組織不會發生粘連，并且能夠保護血管，防止血栓形成及避免瘺的產生。柔和電凝已經成熟運用在胸外科、肝膽外科以及胰腺癌的患者，產生很好的止血效果[7，13～15]。我們的研究發現，柔和電凝處理的腎部分切除創面無需借助縫合技術，減少了縫合造成的腎單位丟失，縮短了手術時間。在本實驗中觀察到創面均未見出現組織汽化及腎臟組織焦痂形成，其產生的止血效果確切，術后探查創面均未發現出血和血腫形成。術后大體標本切面觀察觀察到電凝組作用深度可達5mm，可能是由于兔的腎臟體積小，血流緩慢不能及時帶走散發的熱量，使球形的柔和電凝刀頭產生的熱效應波及到腎臟的深層。光鏡下觀察，柔和電凝和傳統縫合對腎臟組織造成的損傷不完全一致，柔和電凝的凝固深度較為一致，范圍約3～5mm，并且與正常腎組織有清晰的界限，而縫合組的損傷深度與縫合的進針深度密切相關，因此柔和電凝對腎臟的損傷較傳統縫合更為可控。

由于實驗動物檢測分腎功能的可行性較低，因此本實驗設計了一個孤立腎模型，術后的血肌酐及尿素水平即可代表腎臟的實際功能。孤立腎模型可能增加實驗動物術后死亡的風險，因此我們僅切除了有限的腎臟組織（3mm 厚度），并不能完全代表臨床實際情況，術后也未使用抗生素預防感染，以減少藥物對腎臟功能的影響。研究結果證實該孤立腎模型是可行的，術后兩組的尿素和肌酐水平顯著升高，在術后第7d 開始持續下降，并且下降趨勢保持到術后14d 實驗結束，電凝組和縫合組在各時間段的差別無統計學意義，表明柔和電凝安全可靠，柔和電凝的能量并未增加對腎臟的損傷。

我們的實驗還有一些不足之處，首先從理論上來說，不阻斷腎蒂，不縫合重建的腎部分切除術對腎臟功能的保護作用應該優于傳統的手術方法，但本實驗的結果并未顯示出這個優勢，我們分析可能在于腎臟切除的組織較少，縫合重建速度快，阻斷的時間較短，隨訪時間短等原因，這也提示我們在日后的研究中應繼續優化該動物模型。其次，本實驗僅持續至術后14d，應該增加長期隨訪的實驗數據，以觀察兩種手術方式對腎臟功能的長期影響。最后，本實驗的腎創面較淺，無法完全反映臨床實際情況，特別是柔和電凝對腎髓質較大血管的止血效果。

本實驗成功構建了柔和電凝輔助的腎部分切除兔孤立腎模型，術后選取血肌酐、血尿素氮，以及術后腎臟病理為觀察指標，有效的反映出了腎損傷后的病理生理變化，實驗數據表明柔和電凝與傳統縫合組相比具有同樣安全有效的止血效果，并未增加對腎功能的損傷，為柔和電凝應用于臨床不阻斷腎蒂、不縫合重建的腎部分切除術提供了有力的基礎理論支撐。