本文圍繞2022年度上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)“慢性胰腺炎臨床診治關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用”展開，該獎(jiǎng)項(xiàng)由海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院（上海長(zhǎng)海醫(yī)院）院長(zhǎng)廖專教授領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)獲得。

世界性疑難病——慢性胰腺炎

在人體中，“胰腺”是個(gè)不起眼的器官，重量?jī)H有200克左右，但它卻是人體中最重要的器官之一。有“癌癥之王”之稱的胰腺癌和死亡率較高的“急性胰腺炎”都與它有關(guān)聯(lián)。但鮮有人知道“慢性胰腺炎”這種疾病的存在，多年前，這種令人痛不欲生的疾病是沒有辦法根治的，病人只能依靠止痛片來緩解，之后逐漸對(duì)止痛片上癮，身體變得消瘦不堪，這種疾病也有癌變的風(fēng)險(xiǎn)。在當(dāng)時(shí)，慢性胰腺炎也是全球公認(rèn)的難以治療的重大難題。

經(jīng)過20多年的努力，海軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院（上海長(zhǎng)海醫(yī)院）院長(zhǎng)廖專教授團(tuán)隊(duì)攻克了這一世界級(jí)難題，利用沖擊波打碎胰腺中的結(jié)石，起到了“隔山打?！钡淖饔?，達(dá)到了良好的治療效果，獲得病人的廣泛贊揚(yáng)，上海也從全國(guó)慢性胰腺炎的診療中心發(fā)展成世界慢性胰腺炎診療中心?！奥砸认傺着R床診治關(guān)鍵技術(shù)的研究與應(yīng)用”項(xiàng)目榮獲2022年度上海市科技進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

痛不欲生又無可奈何，困擾全球多年的醫(yī)學(xué)難題

我們攝入的食物會(huì)依次進(jìn)入口腔、咽喉、食道、胃部、小腸、大腸。小腸又分為十二指腸、空腸和回腸。長(zhǎng)度為20～25厘米的十二指腸是個(gè)特殊的存在，這里有胰腺的管道入口和膽道的管道入口，兩個(gè)器官分泌的消化液從這里流入小腸，消化食物，吸收營(yíng)養(yǎng)，提供人體的生存所需的能量。

胰腺的主要功能是分泌消化酶，其既是外分泌腺體又是內(nèi)分泌腺體。內(nèi)分泌腺可分泌胰島素，對(duì)體內(nèi)的血糖調(diào)節(jié)起著重要作用。外分泌腺由腺泡和腺管組成，主要分泌脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶等胰酶?？此坪?jiǎn)單，卻很復(fù)雜，外分泌腺內(nèi)部有精確的組裝線路。“腺泡分泌的是胰酶，在胰管中運(yùn)輸時(shí)，它們是沒有活性的，處于靜止期，進(jìn)入小腸中的十二指腸后，因?yàn)樾∧c會(huì)分泌腸激酶，會(huì)將脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶等激活，對(duì)小腸中的食物進(jìn)行分解和吸收?！绷螌＝榻B說?？蓪⑦@個(gè)過程比喻成“危化物轉(zhuǎn)運(yùn)”，胰管可以看成是一條河道，胰腺腺泡是河流上游的一個(gè)“化工廠”，小腸相當(dāng)于最后的“組裝工廠”，通過胰管，這些酶原被運(yùn)輸?shù)叫∧c重新組裝后發(fā)揮功能。但是這個(gè)過程發(fā)生了錯(cuò)誤，就會(huì)出現(xiàn)疾病。

胰腺是人體重要器官，兼具內(nèi)外分泌功能

“急性胰腺炎的發(fā)生通常與過度飲酒或者膽結(jié)石引發(fā)的膽汁流入胰管有關(guān)系，它們會(huì)在胰管中激活沒有活性的胰酶，啟動(dòng)消化功能，開啟危險(xiǎn)的‘自我消化’，產(chǎn)生氨基酸，又會(huì)激活更多的胰酶，形成連鎖反應(yīng)，當(dāng)各種消化產(chǎn)生的物質(zhì)無法排出胰腺，進(jìn)入血液，形成炎癥反應(yīng)，就會(huì)對(duì)各大器官產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p傷，引發(fā)多臟器衰竭。這就是死亡率非常高的重癥急性胰腺炎背后的發(fā)病原理。之所以小腸和胃部不會(huì)發(fā)生可怕的‘自我消化’，是因?yàn)樗鼈兌紦碛叙つて琳?，其主要成分是碳酸氫鹽和黏液。而胰管沒有這種物質(zhì)進(jìn)行保護(hù)?！绷螌＝忉尩?。如果說急性胰腺炎是“大火猛煮”類型的疾病，那么慢性胰腺炎就屬于“小火慢燉”。

慢性胰腺炎最大的特點(diǎn)就是炎癥反應(yīng)以一定頻率出現(xiàn)，導(dǎo)致了胰管內(nèi)部的纖維化。這種纖維化也是器官的自我保護(hù)，因?yàn)橐认俚牟课槐容^特殊，處于腹膜后部，靠近腹主動(dòng)脈和門靜脈，周圍毗鄰的臟器特別多，所處空間又比較窄小，一旦遇到刺激，就會(huì)產(chǎn)生劇烈疼痛，患者幾年劇烈腹痛一次，甚至幾個(gè)月劇烈腹痛一次。人體某個(gè)部位損傷后會(huì)結(jié)痂，臟器內(nèi)部的纖維化也是同樣的道理，多次纖維化后外殼越來越大。胰腺分泌的蛋白酶中含有鈣離子，而胰管的上皮細(xì)胞分泌水和碳酸氫根離子，其原本作用是推動(dòng)“運(yùn)輸”和保持胰管的堿性環(huán)境，但是在這種特殊炎癥反應(yīng)刺激下，兩種成分的結(jié)合形成了碳酸鈣，也就是“珍珠”的主要成分。這就是胰腺結(jié)石的形成過程。結(jié)石發(fā)生后，胰管開始膨脹，胰酶分泌增多，導(dǎo)致病情不斷惡化。

慢性胰腺炎患者中約有10%的情況是胰腺萎縮，胰酶分泌缺少，可以進(jìn)行體外替代性治療，終身服藥就可恢復(fù)消化功能和糖類代謝功能。而另外90%的患者則是胰腺結(jié)石的情況。

“胰腺的胰管很窄，成年人胰管直徑在3～4毫米左右。消化鏡無法進(jìn)入進(jìn)行微創(chuàng)手術(shù)，過去只有胰腺手術(shù)一條路，而胰腺手術(shù)是全球公認(rèn)的高難度手術(shù)之一，手術(shù)并發(fā)癥很多，一般只有早期胰腺癌患者，為了挽救其生命，醫(yī)生才會(huì)進(jìn)行手術(shù)。而且胰腺結(jié)石手術(shù)后因?yàn)橛袆?chuàng)傷，內(nèi)部結(jié)石還會(huì)出現(xiàn)。病人仍會(huì)遭受極大的痛苦，但是只能服用止痛藥進(jìn)行緩解。”廖專說。

獨(dú)辟蹊徑讓沖擊波“幫忙”，達(dá)到滿意的治愈效果

攻克治療慢性胰腺炎的難題，是21年前中國(guó)工程院院士李兆申給拜入師門的廖專制定的科研方向。當(dāng)時(shí)的廖專還是李院士的一名碩士研究生。

當(dāng)時(shí)，一種“沖擊波”技術(shù)被嘗試運(yùn)用在腎結(jié)石的“體外震波碎石”的治療中。沖擊波有個(gè)特點(diǎn)，在同等密度的環(huán)境中“穿越”不會(huì)有影響，但遇到不同密度的環(huán)境就會(huì)產(chǎn)生破壞作用。在早期沖擊波治療腎結(jié)石的醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)中，醫(yī)生們會(huì)讓患者坐在有沖擊波發(fā)射裝置的浴缸里，腎結(jié)石密度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人體密度，所以沖擊波能在治療中擊碎結(jié)石，達(dá)到治療的效果。

廖專就和同事們開始思考，能不能將腎結(jié)石的“體外震波碎石”中的沖擊波治療技術(shù)也運(yùn)用到慢性胰腺炎的治療中。想法很好，但道路卻十分艱辛。

“我們帶了一些病人去治療腎結(jié)石的醫(yī)療單位，結(jié)果連續(xù)幾次全部失敗，因?yàn)楹推渌Y(jié)石不一樣，胰腺結(jié)石會(huì)緊緊地貼在胰管壁上，就像胰管長(zhǎng)了‘牙齒’一樣，特別牢固，很難剝離，一旦用沖擊波沖擊結(jié)石，會(huì)引起胰腺內(nèi)部的震蕩，而胰腺周邊有大量神經(jīng)，會(huì)產(chǎn)生劇烈疼痛，病人會(huì)不由自主地閃避，也無法進(jìn)行靶向瞄準(zhǔn)治療?！绷螌：屯聜兙烷_始想辦法將各種難題一一破解。

團(tuán)隊(duì)利用X光對(duì)結(jié)石進(jìn)行精準(zhǔn)定位，并采用麻醉技術(shù)，讓病人在全麻情況下從身體的前部進(jìn)行碎石，還會(huì)注射鎮(zhèn)靜劑，治療效果特別好。很多碎石直接會(huì)掉落到小腸中去，隨著消化液分解，直接排出體外，疼痛的癥狀立刻消失。

有些胰管結(jié)石被打碎后散落在胰管中會(huì)堵塞胰酶運(yùn)轉(zhuǎn)，容易再次引發(fā)炎癥，這是“隔山打?！敝委熤凶畲蟮牟l(fā)癥。于是團(tuán)隊(duì)提前準(zhǔn)備消炎痛栓（吲哚美辛）讓病人使用，進(jìn)行有效預(yù)防。為了提高“隔山打?！钡男Ч?，團(tuán)隊(duì)還制定了專門的技術(shù)規(guī)范和指南，對(duì)于沖擊波的頻率、能級(jí)和使用方法進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定，確保了技術(shù)的科學(xué)性和規(guī)范性。一個(gè)世界級(jí)的重大難題至此被全面攻克！

慢性胰腺炎胰管結(jié)石微創(chuàng)治療

今天，慢性胰管治療已經(jīng)成為上海長(zhǎng)海醫(yī)院的獨(dú)門絕技，全國(guó)各地和全球的患者蜂擁而來。目前，廖專的科研團(tuán)隊(duì)已經(jīng)累計(jì)治療1萬例次，成功率接近100%，各國(guó)醫(yī)院和國(guó)內(nèi)各地醫(yī)院也紛紛前來學(xué)習(xí)。慢性胰腺炎病人再也不用忍受痛苦，只需要花費(fèi)2萬元左右就能進(jìn)行治療，且只需一周就可以痊愈出院。追蹤后發(fā)現(xiàn)，該方法治療的慢性胰腺炎的復(fù)發(fā)率也非常低。

慢性胰腺炎胰管結(jié)石微創(chuàng)治療

慢性胰腺炎的發(fā)生和人體基因突變也有關(guān)系。一部分患者慢性胰腺炎的發(fā)生與長(zhǎng)期飲酒和暴飲暴食有關(guān)聯(lián)，分泌過多的膽汁刺激到胰腺。但是另一部分患者生活習(xí)慣較好，為何還會(huì)出現(xiàn)這樣的疾??？廖專團(tuán)隊(duì)深入研究慢性胰腺炎的生物學(xué)基礎(chǔ)，他們發(fā)現(xiàn)慢性胰腺炎的發(fā)生與人體的基因突變有關(guān)?！坝行┗蛲蛔儠?huì)分泌大量的胰腺蛋白酶原，另一些基因功能原本是像‘警察’一樣，不讓酶原過度產(chǎn)生，但基因突變后功能喪失了，我們發(fā)現(xiàn)其中涉及的基因有10多個(gè)，目前正在進(jìn)行中國(guó)人最常見的慢性胰腺炎特有的‘SPINK1’基因突變的修復(fù)工作，希望從根源上解除病人的痛苦?！?/p>

研發(fā)“膠囊機(jī)器人”，在生命之河中進(jìn)行前所未有的診療

如果將人體的消化道比作生命之河，胰腺就是一條重要的支流，廖?？蒲袌F(tuán)隊(duì)的視野并不局限在支流中，他希望在整個(gè)“生命之河”中自由探索，這也是當(dāng)年李兆申院士給他出的第二個(gè)題目：在醫(yī)療技術(shù)上突破內(nèi)鏡的技術(shù)局限。

20多年前，雖然已經(jīng)有了胃鏡技術(shù)和腸鏡技術(shù)，但是有一段消化道還是人類的“盲區(qū)”，是一個(gè)無法觸及的“黑盒子”，不管是通過胃鏡還是影像CT，我們無法看到它，那就是長(zhǎng)達(dá)5～7米的小腸，諸如克羅恩病的潰瘍癥狀就出現(xiàn)在小腸內(nèi)壁上。

廖專教授行慢性胰腺炎體外振波碎石操作

廖專團(tuán)隊(duì)打造第一代膠囊機(jī)器人的目的是“看清楚”小腸內(nèi)部的情況。

之后，團(tuán)隊(duì)又有了更大的學(xué)術(shù)目標(biāo)，那就是打造在整個(gè)消化道系統(tǒng)中能夠“長(zhǎng)著腿走”的膠囊內(nèi)鏡，醫(yī)務(wù)人員可以控制它。根據(jù)磁鐵原理，團(tuán)隊(duì)打造了第二代膠囊機(jī)器人——磁控膠囊機(jī)器人，讓患者躺在一個(gè)下方有磁鐵的檢測(cè)裝置上方，形成一個(gè)磁場(chǎng)。一個(gè)小指甲蓋大小的膠囊機(jī)器人就從食道進(jìn)入病人體內(nèi)，如同“遙感衛(wèi)星”一樣，醫(yī)生可以根據(jù)需要調(diào)整進(jìn)退的方向，完整地看到胃部和腸道“角角落落”中的狀態(tài)。既可以進(jìn)行食管靜脈曲張的檢查，觀察服用阿司匹林后的食管損傷情況等，還能早期篩查消化道的腫瘤。該裝置在2014年獲得了醫(yī)療器械生產(chǎn)許可證，目前已經(jīng)被使用在全球的1000多家醫(yī)療機(jī)構(gòu)中，普通人只要花上3000元就能進(jìn)行消化道的全面“體檢”。

目前，廖專團(tuán)隊(duì)正在研發(fā)的是第三代膠囊機(jī)器人，不僅有檢測(cè)功能，還有治療功能。廖專透露，最近團(tuán)隊(duì)研發(fā)的一個(gè)特殊膠囊機(jī)器人上市了，其進(jìn)入消化道后，在結(jié)腸部分開始進(jìn)行“振動(dòng)按摩”，可以治療頑固性便秘，一次費(fèi)用僅需幾百元。

另外，廖專團(tuán)隊(duì)正在利用第三代膠囊機(jī)器人進(jìn)行體內(nèi)消化道菌群的檢測(cè)。“這是一個(gè)很有趣的科研方向，消化道被稱為人體的第二大腦，內(nèi)部有很多不受大腦控制的‘神經(jīng)元’，消化道中每個(gè)部分的菌群都是不一樣的，每個(gè)個(gè)體之間的菌群不同，各個(gè)地區(qū)人群的腸道菌群差別也很大。菌群也是一個(gè)治療靶點(diǎn)，科學(xué)家已證實(shí)移植菌群對(duì)于治療自閉癥有一定的作用?！绷螌＝榻B說。未來第三代膠囊機(jī)器人在提取菌群的同時(shí)，還能定點(diǎn)釋放某些特殊藥物，治療各種疾病，甚至癌癥，相信這一定會(huì)造福更多的病人。

（吳苡婷系上?？萍紙?bào)主任記者，中國(guó)科技新聞學(xué)會(huì)科技傳播理論研究專委會(huì)理事、中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社特聘科普專家、上海市科普作家協(xié)會(huì)會(huì)員。）