張瑩瑩，唐紅衛(wèi)

膠囊內(nèi)鏡用于比格犬上消化道檢查方法的建立與初步應(yīng)用

張瑩瑩1，唐紅衛(wèi)2

目的 探索膠囊內(nèi)鏡用于比格犬等較大體型動(dòng)物上消化道黏膜疾病實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的方法及可行性。方法 (1)對(duì)PillCam SB2型膠囊內(nèi)鏡進(jìn)行簡(jiǎn)單改造，采用4號(hào)手術(shù)線(xiàn)一端束縛膠囊內(nèi)鏡的腰部做牽引線(xiàn)，另一端從胃管的頂端穿過(guò)，從一側(cè)孔穿出胃管，通過(guò)拉伸將膠囊內(nèi)鏡頂靠在胃管的前端；(2)麻醉比格犬，胃管輔助膠囊內(nèi)鏡通過(guò)比格犬口咽送入食管、胃腔。(3)40%無(wú)水乙酸40 ml灌胃，膠囊內(nèi)鏡檢查系統(tǒng)觀察消化道黏膜變化。結(jié)果 (1)改裝后的膠囊內(nèi)鏡在胃管的幫助下可以順利地進(jìn)入比格犬食管和胃內(nèi)，并可通過(guò)拉伸牽引線(xiàn)將膠囊式內(nèi)鏡頂靠在胃管的前端部，控制膠囊內(nèi)鏡改變拍攝位置和角度。(2)40%無(wú)水乙酸40 ml灌胃，成功制造比格犬急性胃黏膜病變模型。(3)膠囊內(nèi)鏡可以清晰拍攝胃腔圖像，觀察胃黏膜在不同時(shí)間點(diǎn)出現(xiàn)的不同表觀變化，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)物消化道疾病模型黏膜變化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。結(jié)論 成功建立了膠囊內(nèi)鏡實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)上消化道黏膜急性病變發(fā)生發(fā)展的方法，將其初步應(yīng)用于觀察體型較大動(dòng)物比格犬胃黏膜急性損傷過(guò)程中的表觀變化是可行的。

實(shí)驗(yàn)比格犬；急性消化道黏膜病變；膠囊內(nèi)鏡；實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；方法建立與應(yīng)用

體型較大動(dòng)物(如比格犬)的胃腸道疾病模型的建立，是了解人類(lèi)胃腸道疾病發(fā)生發(fā)展的重要實(shí)驗(yàn)方法。動(dòng)物消化道疾病模型建立過(guò)程中及建成后，要想實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)觀測(cè)記錄疾病發(fā)生發(fā)展的表觀變化仍然是該領(lǐng)域的技術(shù)瓶頸?；仡櫼酝拇_定模型建立成功的方法，實(shí)驗(yàn)人員往往不能實(shí)時(shí)觀測(cè)、及時(shí)確定模型建立是否成功，通常會(huì)將造模動(dòng)物進(jìn)行宰殺而獲取機(jī)體目標(biāo)組織做病理以明確。從某種角度來(lái)講，由于對(duì)造模動(dòng)物進(jìn)行宰殺取組織的傳統(tǒng)方法通常是非連續(xù)間斷獲取實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型信息，某種意義上講并未對(duì)疾病發(fā)生發(fā)展獲得更加詳細(xì)連續(xù)的認(rèn)識(shí)。此前，文獻(xiàn)[1]報(bào)道對(duì)消化道疾病模型動(dòng)物觀察采用普通電子胃鏡，或用支氣管鏡代替胃鏡。但考慮使用到普通電子胃腸鏡需要洗消、儲(chǔ)存等相應(yīng)的配套設(shè)備，全套設(shè)備昂貴，體積大機(jī)動(dòng)性差，且不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)觀測(cè)、連續(xù)記錄疾病變化，某種程度上限制了實(shí)驗(yàn)室普通電子內(nèi)鏡應(yīng)用。而有關(guān)膠囊內(nèi)鏡(capsule endoscopy，CE)的研究更多也只是在能夠有配合意識(shí)的人身上使用，很少有用于活體動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)研究[2-5]。為此，筆者對(duì)體積小、配套設(shè)備少的CE進(jìn)行了改造，使之可以用于體型較大動(dòng)物(如比格犬)消化道疾病的實(shí)時(shí)觀測(cè)診斷，以期對(duì)模型動(dòng)物消化道疾病發(fā)生發(fā)展的表觀變化提供一種簡(jiǎn)捷可行的觀測(cè)方法。本研究主要探索經(jīng)設(shè)計(jì)改進(jìn)后的CE應(yīng)用于比格犬上消化道應(yīng)激性黏膜損傷動(dòng)物模型診斷檢查的方法，進(jìn)而為消化道急性病變發(fā)生發(fā)展實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)快速內(nèi)鏡診斷提供新型方法和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康成年比格犬5只(3雄2雌)，購(gòu)自北京科宇動(dòng)物養(yǎng)殖中心，質(zhì)量(14.92±0.83)kg，均在動(dòng)物養(yǎng)殖基地實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心動(dòng)物房分籠飼養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證:SCXK(京)2012-0004。

1.1.2 主要試劑及儀器 電子膠囊式內(nèi)鏡(PillCam SB2)5只、SB2八頭腰帶式傳感器、內(nèi)鏡圖像信息儲(chǔ)存器、RAPID軟件顯示器均購(gòu)自以色列Given Imaging公司，一次性鼻胃管(內(nèi)置鋼絲)(WGT-Ⅱ-16-B，浙江善仁醫(yī)療設(shè)備制造有限公司)，舒泰50(法國(guó)維克)，速眠新Ⅱ注射液[獸藥字(2010)070011582，吉林省敦化市圣達(dá)動(dòng)物藥品有限公司]，無(wú)水乙酸(生產(chǎn)批號(hào)20160615，北京化工廠)，西甲硅油乳劑(德國(guó)柏林ChemieAG公司)，4-0手術(shù)線(xiàn)等。

1.2 方法

1.2.1 對(duì)膠囊式內(nèi)鏡進(jìn)行改進(jìn) 經(jīng)改造的膠囊內(nèi)鏡系統(tǒng)，包括CE、胃管，CE外壁設(shè)置有牽引線(xiàn)，牽引線(xiàn)為4-0手術(shù)線(xiàn)(或等直徑白色棉線(xiàn))，一端捆扎在CE腰部[6,7]，另一端穿入胃管的頂端，穿過(guò)一段胃管通道，從胃管一側(cè)孔穿出，通過(guò)拉伸牽引線(xiàn)將CE頂靠在胃管的前端部，可控制拍攝位置和角度。為了提高胃管的剛度便于力的傳導(dǎo)，管內(nèi)保留導(dǎo)絲。

1.2.2 CE送入比格犬胃腔 首先將比格犬基本信息錄入圖像信息儲(chǔ)存盒，將SB2八頭腰帶式傳感器一端連接至圖像信息儲(chǔ)存盒，信息儲(chǔ)存盒連接到安裝RAPID播放軟件的顯示器，確保SB2八頭腰帶式傳感器另一端的傳感芯片距離膠囊鏡身范圍限制在90 cm以?xún)?nèi)。打開(kāi)包裝盒CE即開(kāi)始工作，所拍攝圖像即通過(guò)電極片及八頭傳感器傳輸?shù)叫畔?chǔ)存盒暫存。舒泰50(2.5 mg/kg) 和速眠新Ⅱ注射液0.025 ml/kg混勻后，肌內(nèi)注射；維持用藥為初始劑量的1/3頭靜脈注射，在比格犬安定尚存在吞咽反射狀態(tài)下，及時(shí)將改進(jìn)后的CE胃管輔助下通過(guò)犬食管入口送入食管及胃腔，與此同時(shí)通過(guò)RAPID軟件顯示器可以觀察到正常消化道黏膜圖像。

1.2.3 制造急性胃黏膜病變動(dòng)物模型 通過(guò)胃管外部口側(cè)，采用配制西甲硅油乳劑沖洗胃腔，祛除胃腔內(nèi)氣泡和黏液[8]，待胃腔清潔向比格犬胃腔內(nèi)灌注40%無(wú)水乙酸40 ml[9]。通過(guò)牽引線(xiàn)和胃管配合，調(diào)整CE在胃腔內(nèi)的方向，改變拍攝位置。實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)胃黏膜內(nèi)鏡下表現(xiàn)。記錄每只比格犬不同時(shí)間不同部位顯示器上觀察到的胃黏膜的變化。

2 結(jié) 果

2.1 改進(jìn)CE成功用于體型較大動(dòng)物 對(duì)以色列Given Imaging公司生產(chǎn)的PillCam SB2型CE簡(jiǎn)單改裝，系線(xiàn)膠囊通過(guò)胃管輔助推送，操作者在(10.54±1.64)min內(nèi)順利地將CE送入麻醉比格犬食管和胃內(nèi)。在通過(guò)食管入口有阻力的情況下，可以將比格犬翻身面朝上，刺激比格犬發(fā)生吞咽反射使CE通過(guò)食管入口(圖1)。進(jìn)入胃腔后可通過(guò)拉伸棉線(xiàn)將CE頂靠在胃管的前端部，導(dǎo)絲的存在使胃管具有一定的剛度，此時(shí)可通過(guò)牽引棉線(xiàn)改變胃管前端曲度和方向控制CE改變拍攝位置和觀察角度，并可在觀察結(jié)束將其安全牽出(全程沒(méi)有出現(xiàn)線(xiàn)斷裂和膠囊脫落)。

圖1 胃管輔助膠囊內(nèi)鏡送入比格犬胃腔

A.胃管輔助系線(xiàn)膠囊內(nèi)鏡;B.系線(xiàn)膠囊進(jìn)入胃腔正常工作，八頭傳感器距離膠囊≤90 cm

2.2 急性胃黏膜病變動(dòng)物模型的建立及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 通過(guò)胃管體外口側(cè)注入40%無(wú)水乙酸40 ml灌胃，通過(guò)顯示器觀察發(fā)現(xiàn)胃黏膜隨即由正常的粉紅色逐漸變蒼白，另局部可見(jiàn)點(diǎn)片狀充血及出血灶出現(xiàn)，病變面積不斷擴(kuò)大，病灶部位逐漸增多，繼而逐漸變灰白，(9.89±0.15)min黏膜最終出現(xiàn)廣泛糜爛出血，呈現(xiàn)灰褐色伴多發(fā)出血區(qū)(圖2)。成功建立急性胃黏膜病變模型。黏膜急性損傷程度隨時(shí)間呈現(xiàn)遞增趨勢(shì)，CE視野156°以4幀 /s速度連續(xù)攝像，損傷始動(dòng)加重過(guò)程連續(xù)，屏幕顯示持續(xù)動(dòng)態(tài)變化。CE可以清晰拍攝胃黏膜，并觀察胃黏膜在不同時(shí)間點(diǎn)出現(xiàn)的不同表觀變化，實(shí)現(xiàn)了對(duì)消化道動(dòng)物疾病模型黏膜變化的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

圖2 膠囊內(nèi)鏡實(shí)時(shí)觀測(cè)胃黏膜損傷變化

A.正常黏膜，表面光滑潤(rùn)澤呈橘紅色;B.40%冰醋酸40ml灌胃后0.5 min，紅潤(rùn)變?yōu)槁燥@蒼白稍粗糙；C.1 min，黏膜表面蒼白，粗糙，呈粉紅色，可見(jiàn)圓點(diǎn)狀出血斑；D.1.5 min，黏膜表面蒼白稍泛灰，呈粉紅色，表面明顯粗糙，覆薄層滲出物，可見(jiàn)原點(diǎn)狀出血斑；E.2 min，黏膜蒼白泛灰，表面粗糙，覆薄層滲出物，出血斑增多；F.2.5 min，黏膜主色繼續(xù)變淺，灰色加深，表面粗糙明顯，覆薄層滲出物，可見(jiàn)出血斑；G.3.5 min,黏膜呈不均勻灰白色，可見(jiàn)片狀出血，黏膜皺襞腫脹；H.5 min,黏膜呈均勻灰色，黏膜皺襞腫脹，見(jiàn)片狀出血區(qū)；I.10 min，黏膜呈灰褐色伴多發(fā)片狀出血區(qū)，表覆大量滲出物，胃液渾濁，組織輪廓模糊，膠囊內(nèi)鏡視野受影響

3 討 論

一般認(rèn)為，CE在狹窄空間里拍攝照片更為清晰，故臨床上普遍認(rèn)為CE用于腸道疾病診斷與監(jiān)測(cè)更有優(yōu)勢(shì)，尤其是小腸疾病[10-16]。本研究是為普通電子胃腸鏡難以開(kāi)展的情況下，探索CE用于較大體型動(dòng)物上消化道黏膜疾病實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的方法及可行性。從本研究CE診斷系統(tǒng)可見(jiàn)，40%無(wú)水乙酸40 ml灌胃后，由于醋酸濃度較大，胃黏膜損傷發(fā)生迅速，隨著時(shí)間延長(zhǎng)，病變明顯且損傷程度重，短時(shí)間內(nèi)清晰呈現(xiàn)黏膜損傷過(guò)程及特點(diǎn)。系線(xiàn)CE能夠全程監(jiān)測(cè)急性胃黏膜病變，胃管內(nèi)鋼絲起到傳導(dǎo)操作者施加的力和杠桿的作用，一定程度上控制了膠囊，與以往CE完全被動(dòng)運(yùn)行在消化道的情況不同。磁控CE能夠在磁場(chǎng)力的作用下對(duì)膠囊施以控制，但存在設(shè)備昂貴，體積大機(jī)動(dòng)性差，對(duì)操控者技術(shù)要求高，不適合廣泛開(kāi)展等問(wèn)題[17]。

以往研究多采用大小鼠、豚鼠、兔等體型較小的動(dòng)物制造消化道疾病模型，較少采用體型較大動(dòng)物進(jìn)行造模。本研究選用較大體型純種比格犬作為受試動(dòng)物有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)動(dòng)物體型較大能夠確保將CE吞入；(2)體型較大動(dòng)物對(duì)造模因子耐受性更接近于人類(lèi)；(3)為將來(lái)體型較大實(shí)驗(yàn)動(dòng)物模型的創(chuàng)立提供更多參考信息，對(duì)動(dòng)物消化道疾病的診治也有一定參考價(jià)值。麻醉方面，比格犬清醒狀態(tài)下很難配合操作，犬齒不易控制，CE送入食管困難。為模擬人清醒狀態(tài)下吞咽CE，本研究采用舒泰和速眠新Ⅱ低劑量復(fù)合麻醉，使比格犬仍具有吞咽反射，便于系線(xiàn)膠囊胃管輔助送入食管，頭靜脈注射維持用藥為肌注劑量的1/3，在保證操作者安全的情況下，既不對(duì)比格犬口咽及食管暴力造成損傷，又盡可能模擬人吞咽CE。

有研究發(fā)現(xiàn)，將工作狀態(tài)的CE放入包裝盒里即停止工作，可保存電量，以便再次使用。目前，本研究采用CE給人做檢查均是一次性使用，并無(wú)回收再利用，原因?yàn)榭紤]到CE電量?jī)?chǔ)備有限，也可保證無(wú)交叉感染。本研究對(duì)現(xiàn)有CE的簡(jiǎn)單改造，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)食管、胃及部分小腸黏膜變化，理論上經(jīng)改造的CE也適用于醫(yī)療設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施較差、內(nèi)鏡醫(yī)師缺乏的醫(yī)療單位和救治現(xiàn)場(chǎng)的消化道疾病診查，以及對(duì)體型較大動(dòng)物消化道疾病診查。由于膠囊系線(xiàn)，檢查結(jié)束可以將膠囊安全取出，CE一定程度上受到人為操作控制，可以縮短檢查時(shí)間和節(jié)省電量，為今后CE的重復(fù)利用創(chuàng)造條件[18，19]。

CE在采集圖像過(guò)程中，SB2八頭傳感器連接至信息儲(chǔ)存盒，確保八頭傳感片距離比格犬≤90 cm，則不需要將接受信號(hào)的電傳感芯片貼在動(dòng)物腹部，可保持膠囊正常工作。實(shí)際臨床操作過(guò)程中，檢查者須將傳感片按照一定的體表部位黏貼在被檢查者腹部，被檢查者產(chǎn)生不適感，自由活動(dòng)受限，且不宜用于對(duì)此過(guò)敏的受檢者。未來(lái)若能對(duì)SB2八頭傳感器進(jìn)行簡(jiǎn)化，不必將此黏貼至患者腹部再與盒子相連，那么CE使用起來(lái)更加便攜、輕巧、舒適，而更易被受檢者接受。

總之，本研究通過(guò)改變CE的使用方法，為比格犬上消化道急性應(yīng)激性黏膜損傷實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和診斷提供新的方法。

[1] Rossi G, Ruggiero P, Peppoloni S,etal. Therapeutic vaccination against helicobacter pylori in the beagle dog experimental model: safety, immunogenicity, and efficacy[J]. Infect Immun, 2004, 72(6):3252-3259.

[2] 曾智聰.系線(xiàn)膠囊內(nèi)鏡在急性上消化道出血中的應(yīng)用價(jià)值[D].福州：福建醫(yī)科大學(xué)，2014.

[3] Liao Z, Gao R, Xu C,etal. Sleeve string capsule endoscopy for real-time viewing of the esophagus: a pilot study (with video)[J]. Gastrointest Endosc, 2009, 70(2): 201-209.

[4] Ramirez F C, Hakim S, Tharalson E M,etal. Feasibility and safety of string wireless capsule endoscopy in the diagnosis of esophageal varices[J]. Am J Gastroenterol, 2005, 100(5): 1065-1071.

[5] Ramirez F C, Shaukat M S, Young M A,etal. Feasibility and safety of string,wireless capsule endoscopy in the diagnosis of Barrett’s esophagus[J]. Gastrointest Endosc, 2005, 61(6): 741-746.

[6] Stipho S, Tharalson E, Hakim S,etal. String capsule endoscopy for screening and surveillance of esophageal varices in patients with cirrhosis[J]. J Interv Gastroenterol, 2012, 2(2): 54-60.

[7] Chen W S, Zhu L H, Li D Z,etal. String esophageal capsule endoscopy with real-time viewing improves visualization of the distal esophageal Z-line: a prospective, comparative study[J]. Eur J Gastroenterol Hepatol, 2014, 26(3): 309-312.

[8] Keeratichanaont S, Sobhonsliduk A, Kitiyakara T,etal. The role of liquid simethicone in enhancing endoscopic visibility prior to esophagogastroduodenoscopy (EGD): aprospective, randomized, double-blinded, placebo-controlled trial[J]. J Med Assoc Thai, 2010, 93(8): 892-897.

[9] 田宇瑛，羅明富，徐一慧，等.注入不同刺激性液體建立小型豬胃潰瘍模型[J]. 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物科學(xué)， 2009,26(4):32-34.

[10] Grigg-Gutierrez N, Laboy C, Ramos L,etal. Diagnostic yield of Video Capsule Endoscopy for small bowel bleeding:eight consecutive years of experience at the VA Caribbean Healthcare System[J]. P R Health Sci J, 2016, 35(2): 93-96.

[11] Scott R, Enns R. Advances in capsule endoscopy[J]. Gastroenterol Hepatol (N Y), 2015, 11(9): 612-617.

[12] Collins P D. Video capsule endoscopy in inflammatory bowel disease[J]. World J Gastrointest Endosc, 2016, 8(14): 477-488.

[13] Yang D H, Keum B, Jeen Y T. Capsule endoscopy for Crohn’s disease: current status of diagnosis and management[J]. Gastroenterol Res Pract, 2016，2016：1-12.

[14] Santos-Antunes J, Cardoso H, Lopes S,etal. Capsule enteroscopy is useful for the therapeutic management of Crohn’s disease[J]. World J Gastroenterol, 2015, 21(44): 12660-12666.

[15] Rosa B, Cotter J. Current clinical indications for small bowel capsule endoscopy[J]. Acta Med Port, 2015, 28(5): 632-639.

[16] Kopylov U,Ben-Horin S, Seidman E G,etal. Video capsule endoscopy of the small bowel for monitoring of Crohn’ s disease[J]. Inflamm Bowel Dis, 2015, 21(11): 2726-2735.

[17] 侯 茜.磁控膠囊內(nèi)鏡與傳統(tǒng)電子胃鏡診斷上消化道疾病的對(duì)比研究[D].上海：第二軍醫(yī)大學(xué)，2015.

[18] Wang A, Banerjee S, Barth B A,etal.Wireless capsule endoscopy[J]. Gastrointest Endosc, 2013, 78(6): 805-815.

[19] Bartzis L, Koulaouzidis A. String-mounted double-headed capsule and Z-line detection: is string really the thing?[J]. Eur J Gastroenterol Hepatol, 2014,26(6): 685-686.

(2016-10-08收稿 2016-11-20修回)

(責(zé)任編輯 郭 青)

Establishment and application of capsule endoscopy in Beagle’s upper gastrointestinal tract examination

ZHANG Yingying1and TANG Hongwei2.

1.Xinxiang Medical University, Xinxiang 453000, China;2.Department of Gastroenterology, General Hospital of Chinese People’s Armed Police Force, Beijing 100039, China

Objective To establish real-time surveillance methods for capsule endoscopy when used in observing upper gastrointestinal mucosal diseases of Beagle dogs or other larger animals.Methods 1.One end of suture 4-0 was tied with the waist of the capsule endoscope, and the other end was taken from the top of the gastric tube through the lumen and out of the tube from a side hole before the capsule endoscope was pulled against the top of the gastric tube by stretching the line to accomplish a simple reconstruction for PillCam SB2 capsule endoscope; 2. A Beagle dog was narcotized before the gastric tube was used to assist the capsule endoscope into the esophagus and gastric cavity; 3. Glacial acetic acid (40%,40 ml)was administrated intragastrically and the capsule endoscope was used to observe the mucosal changes of the digestive tract.Results 1.The modified capsule endoscope entered the Beagle dog’s esophagus and stomach with the help of the gastric tube, and the capsule endoscope could be controlled when it rested against the top of the gastric tube by stretching the line to change the position and angle of the capsule endoscope; 2. Gavage administration of glacial acetic acid (40%,40 ml) led to the establishment of an acute gastric mucosal lesion model for Beagle dogs ; 3. The capsule endoscope could clearly capture the images of the gastric cavity, observe the apparent changes of gastric mucosa at different time points, making possible real-time surveillance of changes of gastrointestinal acute mucosal lesions of the animal model.Conclusions A method of real-time surveillance of the development of upper gastrointestinal mucosa acute lesions by capsule endoscopy has been established, which can be used to observe the changes of gastric mucosal acute injury of beagle dogs or larger animals.

experimental beagles;acute gastrointestinal mucosal lesions;capsule endoscopy;real-time monitoring;establishment and application of method

醫(yī)學(xué)期刊常用字詞正誤對(duì)照表

張瑩瑩，碩士研究生。

1.453000，新鄉(xiāng)醫(yī)學(xué)院；2.100039 北京，武警總醫(yī)院消化內(nèi)科

唐紅衛(wèi)，E-mail：thwwjp@hotmail.com

R573.1；R-331