吉 琳，康詩然，常凱曦，李益行，吝 怡，樊 茜，張 勇，馬 鋒，呂 毅1，，嚴(yán)小鵬1，*

（1.西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院肝膽外科，西安710061；2.西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院精準(zhǔn)外科與再生醫(yī)學(xué)國家地方聯(lián)合工程研究中心，西安710061；3.西安交通大學(xué)啟德書院，西安710061；4.西安交通大學(xué)宗濂書院，西安710061；5.西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院胸外科，西安710061）

0 引言

Jacobs 等[1]于1991 年首次將腹腔鏡技術(shù)用于結(jié)直腸癌手術(shù)。在20 余年的發(fā)展中多項(xiàng)大規(guī)模腹腔鏡治療結(jié)直腸癌的隨機(jī)對照臨床研究陸續(xù)開展。COLOR（Colon Cancer Laparoscopic or Open Resection）團(tuán)隊(duì)在完成長達(dá)10 a 的隨訪后結(jié)果顯示，對非轉(zhuǎn)移性結(jié)腸癌患者，腹腔鏡組與開腹組在無病生存率、總生存率及復(fù)發(fā)率方面的差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[2]。腹腔鏡手術(shù)已成為結(jié)直腸癌手術(shù)的金標(biāo)準(zhǔn)[3]。隨著微創(chuàng)技術(shù)理念的進(jìn)一步發(fā)展，減戳孔腹腔鏡手術(shù)成為發(fā)展趨勢之一[4]。經(jīng)臍單孔腹腔鏡手術(shù)專用器械因價(jià)格較貴臨床廣泛開展受限[5]，常規(guī)器械操作時(shí)的“筷子效應(yīng)”大大降低了術(shù)者的操作體驗(yàn)[6]。減戳孔腹腔鏡手術(shù)介于常規(guī)腹腔鏡手術(shù)和經(jīng)臍單孔腹腔鏡手術(shù)之間，可視為一種過渡技術(shù)。減戳孔腹腔鏡手術(shù)的關(guān)鍵在于如何維持手術(shù)視野的牽拉暴露。

同極相斥、異極相吸是磁體的自然特性，磁錨定技術(shù)（magnetic anchor technique，MAT）[7]就是基于此原理的新技術(shù)，利用該技術(shù)可利于手術(shù)操作中術(shù)野的顯露。磁錨定技術(shù)最初被用于內(nèi)鏡下黏膜切除術(shù)[8]，之后，外科醫(yī)生發(fā)現(xiàn)該技術(shù)可用于外科手術(shù)中的牽拉暴露，尤其是在腔鏡手術(shù)時(shí)，利用內(nèi)外磁體的吸引錨定，可取代腔鏡手術(shù)中輔助操作孔內(nèi)操作器械，發(fā)揮牽拉的功能。早期本課題組開展了磁錨定技術(shù)輔助減戳孔腹腔鏡膽囊切除術(shù)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究[9]，驗(yàn)證了該技術(shù)的安全性和可行性。2019 年本課題組將該技術(shù)用于臨床，在國內(nèi)率先開展了磁錨定技術(shù)輔助減戳孔腹腔鏡膽囊切除術(shù)[10]。國外相關(guān)研究也報(bào)道了磁錨定技術(shù)在腹腔鏡闌尾切除、腎切除中的應(yīng)用[11-12]，均顯示出該技術(shù)良好的臨床應(yīng)用前景。本研究將磁錨定技術(shù)用于腹腔鏡結(jié)腸切除術(shù)，并在Beagle 犬上驗(yàn)證其可行性和安全性。

1 材料與方法

1.1 材料

1～6 歲健康雄性Beagle 犬4 只，體質(zhì)量10～15 kg，購于西安交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。所有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在飼養(yǎng)及圍手術(shù)期管理中均符合動(dòng)物福利倫理原則。腹腔鏡設(shè)備（型號26003BA，德國STORZ）、高頻電刀（FX-C 型，美國威力）、醫(yī)用鈦夾（杭州康生醫(yī)療器械有限公司，型號3#Flat）；陸眠寧Ⅱ（規(guī)格2 ml：40 mg，吉林省華牧動(dòng)物保健品有限公司）、頭孢唑林鈉（規(guī)格0.5 g，山東魯抗醫(yī)藥股份有限公司）、鹽酸哌替啶（規(guī)格1 mg/kg，青海制藥廠有限公司）。本實(shí)驗(yàn)經(jīng)西安交通大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（No.XJTULAC2019-1046）。

1.2 磁錨定裝置設(shè)計(jì)

結(jié)腸是與外界具有自然通道的器官，因此用于結(jié)腸牽拉暴露的磁錨定裝置與減戳孔腹腔鏡膽囊切除所使用的磁錨定裝置有一定差異。磁錨定裝置包含體外的錨定磁體和置入結(jié)腸內(nèi)的靶磁體2 個(gè)部分。錨定磁體為直徑50 mm、高80 mm 的圓柱形磁體，外套壁厚5 mm 的樹脂外殼；靶磁體為直徑10 mm、高18 mm 的圓柱形磁體。錨定磁體和靶磁體均采用N48 燒結(jié)釹鐵硼永磁材料加工而成，表面鎳鍍層防護(hù)（杭州永磁集團(tuán)有限公司）。錨定磁體采用軸向充磁，靶磁體采用徑向充磁。錨定磁體表面場強(qiáng)5 500 Gs（1 Gs=10-4T），靶磁體表面場強(qiáng)2 500 Gs。錨定磁體及靶磁體如圖1 所示。

圖1 磁錨定裝置

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

所有Beagle 犬適應(yīng)性喂養(yǎng)2 周后行內(nèi)磁錨定技術(shù)輔助腹腔鏡下結(jié)腸切除術(shù)。本實(shí)驗(yàn)為創(chuàng)新手術(shù)的可行性驗(yàn)證，不設(shè)對照組，4 只Beagle 犬均納入實(shí)驗(yàn)組。實(shí)驗(yàn)犬術(shù)前2 d 給以流食，術(shù)前24 h 開始給予口服糖鹽水，術(shù)前6 h 禁飲。陸眠寧（0.08 ml/kg）肌肉注射，麻醉滿意后仰臥位固定，術(shù)前30 min 肌注頭孢唑林鈉0.5 g。常規(guī)術(shù)野備皮，消毒鋪巾。經(jīng)臍建立戳孔置入10 mm Trocar（戳卡），建立氣腹，氣腹壓力12 mmHg（1 mmHg=133.322 Pa），于臍水平與右側(cè)腹直肌外側(cè)緣交界及臍右上方建立戳孔，分別置入5 和12 mm Trocar，臍水平與左側(cè)腹直肌外緣交界處建立戳孔，置入5 mm Trocar。探查腹腔無明顯異常后，擬行左半結(jié)腸切除術(shù)。將小腸推向右側(cè)，張開鉗口穩(wěn)定牢固抓持靶磁體，經(jīng)肛門置入靶磁體，靶磁體到達(dá)預(yù)定部位后，松開并退出抓鉗即可將靶磁體留置在結(jié)腸中。術(shù)中由助手手持錨定磁體在體外放置于動(dòng)物下腹壁，位于結(jié)腸內(nèi)的靶磁體則隔著腹壁與體外錨定磁體相吸，同時(shí)牽拉降結(jié)腸，顯露系膜，改變體外錨定磁體的位置則可改變降結(jié)腸的牽拉方向，術(shù)中根據(jù)需要可靈活調(diào)整。按照常規(guī)手術(shù)操作步驟完成左半結(jié)腸切除。

記錄手術(shù)操作時(shí)間、術(shù)中出血量及手術(shù)操作中副損傷或不良事件發(fā)生情況。麻醉蘇醒后實(shí)驗(yàn)犬繼續(xù)單籠喂養(yǎng)，術(shù)后48 h 內(nèi)每12 h 肌注鹽酸哌替啶（1 mg/kg）鎮(zhèn)痛，術(shù)后72 h 每12 h 肌注頭孢唑林鈉0.5 g。

2 結(jié)果

4 只Beagle 犬均順利完成內(nèi)磁錨定技術(shù)輔助腹腔鏡下結(jié)腸切除，平均手術(shù)時(shí)間56～90 min，術(shù)中出血量均小于50 ml。術(shù)后動(dòng)物存活良好。

術(shù)中靶磁體經(jīng)肛門置入順利，借助鈦合金組織鉗可將其推送至降結(jié)腸。當(dāng)體外放置錨定磁體后，結(jié)腸內(nèi)靶磁體被吸起，調(diào)整錨定磁體的位置可靈活改變靶磁體對結(jié)腸的牽拉方向和牽拉力度，以更好地顯露結(jié)腸系膜，如圖2 所示。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，靶磁體與錨定磁體之間的磁性吸力可完全滿足對結(jié)腸的牽拉需求，未出現(xiàn)滑脫等現(xiàn)象，錨定牽拉過程中也未出現(xiàn)明顯的結(jié)腸腸壁和腹壁損傷。

3 討論

磁外科（magnetic surgery，MS）是利用特殊設(shè)計(jì)的磁性醫(yī)療器械或設(shè)備將磁性物質(zhì)間“非接觸性”磁場力轉(zhuǎn)化為臨床中能夠發(fā)揮特定功能的力，從而完成組織壓榨、器官錨定、管腔導(dǎo)航、間隙擴(kuò)張、可控示蹤等功能的新興綜合性技術(shù)學(xué)科[7]。磁外科在胃腸道吻合[13-14]、血管吻合[15-16]、心血管介入手術(shù)[17]、膽道狹窄疏通[18]、食管閉鎖吻合[19]、直腸陰道瘺修補(bǔ)[20-21]乃至動(dòng)物模型制備[22]等方面均有廣泛應(yīng)用。

圖2 內(nèi)磁錨定技術(shù)輔助腹腔鏡下結(jié)腸牽拉狀態(tài)

磁錨定技術(shù)作為磁外科臨床應(yīng)用的重要方向，臨床根據(jù)靶磁體所處位置，將磁錨定技術(shù)分為內(nèi)錨定技術(shù)（internalanchor technique）和外錨定技術(shù)（externalanchor technique）兩大類[7]，當(dāng)靶磁體位于消化道、泌尿道等腔道內(nèi)時(shí)為內(nèi)錨定技術(shù)，當(dāng)靶磁體位于胸、腹、盆腔時(shí)為外錨定技術(shù)，2 種錨定技術(shù)下靶磁體設(shè)計(jì)差異較大。輔助腹腔鏡減戳孔手術(shù)的屬于外錨定技術(shù)。用于腹腔鏡手術(shù)的錨定磁體一般放置于體外，因此對于磁體的尺寸沒有過多限制，當(dāng)然在滿足磁力需要的條件下，首選尺寸盡可能小的磁體，其形狀一般采用圓柱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。當(dāng)磁錨定裝置用于腹腔鏡膽囊切除術(shù)時(shí)，靶磁體需要承擔(dān)2 個(gè)功能：（1）靶磁體一端要與被牽拉的組織器官產(chǎn)生物理接觸，此時(shí)需要有設(shè)計(jì)巧妙的組織夾來完成該功能；（2）靶磁體另一端能與錨定磁體之間產(chǎn)生足夠的磁力，以滿足術(shù)中的牽拉暴露需求。

結(jié)腸解剖的特殊性（管腔器官、通過肛門與外界有自然通道）決定了靶磁體設(shè)計(jì)的特殊性。本實(shí)驗(yàn)中靶磁體采用不帶任何附加裝置的圓柱形磁體的設(shè)計(jì)方案有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）利用自然的肛門通道可將靶磁體直接置入到結(jié)腸內(nèi)，當(dāng)靶磁體位于管腔狀器官內(nèi)時(shí)，外部磁體牽拉靶磁體可提起結(jié)腸，這種模式優(yōu)于鉗夾模式。（2）圓柱形設(shè)計(jì)最大程度上減少棱角對組織的損傷。（3）與以前常用磁體充磁方向不同，本實(shí)驗(yàn)中靶磁體采用徑向充磁方案，一方面使靶磁體的曲面與錨定磁體相吸，可減少組織損傷；另一方面，徑向充磁可使靶磁體在移動(dòng)錨定磁體時(shí)產(chǎn)生滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，與常見的滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)相比可減少組織損傷、提高靶磁體組織牽拉的靈活性。本實(shí)驗(yàn)不足在于以健康Beagle 犬為動(dòng)物實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，且例?shù)較少，因此用于臨床尚需要積累一定的實(shí)驗(yàn)例數(shù)。本實(shí)驗(yàn)下一步研究嘗試優(yōu)化裝置設(shè)計(jì)，為進(jìn)一步試用于臨床做準(zhǔn)備。

本實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果顯示該磁錨定裝置用于腹腔鏡下結(jié)腸切除安全、可行，具有臨床應(yīng)用潛力。進(jìn)一步優(yōu)化裝置設(shè)計(jì)和手術(shù)操作流程，該技術(shù)可嘗試在臨床試用推廣。