陳剛，劉波穎，康其偉，溫曉，曾俍銘，王曉陽

（中山大學(xué)附屬梅州醫(yī)院，梅州市人民醫(yī)院，梅州市醫(yī)學(xué)科學(xué)院科研實(shí)驗(yàn)中心，廣東 梅州 514031）

食管重建是食管外科領(lǐng)域的研究重點(diǎn)，也是近年來的研究熱點(diǎn)［1］。目前食管重建的方式以胃腸道替代為主，該方式的缺點(diǎn)是改變了胃腸道的自然生理狀況，手術(shù)操作復(fù)雜，耗時(shí)，創(chuàng)傷大，并發(fā)癥多［2］。替代材料生物相容性差、排斥反應(yīng)、早期脫管及狹窄是人工食管重建面臨的問題。本研究組在前期研究［3］中應(yīng)用殼聚糖管狀支架聯(lián)合自體組織瓣在頸段食管部分缺損原位修復(fù)重建獲得成功，設(shè)想將其應(yīng)用于頸段食管整段缺損的原位自體重建可能會(huì)有突破，故本研究旨在檢驗(yàn)該設(shè)想的可行性。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 殼聚糖管狀支架：利用前期研究技術(shù)，采用成膜法自制不同型號(hào)殼聚糖管狀支架，切取成段（長15 mm，直徑3 mm），置于環(huán)氧乙烷消毒機(jī)內(nèi)消毒過夜，取出后無菌膜包裝，備用。見圖1。

圖1 殼聚糖管狀支架Fig.1 Fabrication of chitosan tubular stent

1.1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物：健康大耳白兔30只，雌雄不限，體質(zhì)量約2 kg，由中國醫(yī)科大學(xué)盛京醫(yī)院動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供，許可證號(hào)［SCXK-（吉） 2008-0001］。

1.2 方法

1.2.1 麻醉：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物術(shù)前禁食水，給予10%水合氯醛 （5 mL/kg） 行腹腔麻醉，分3次注射，先注射總量的1/2，余份分2次注射，待麻醉起作用后，將小兒用胃管緩慢送入咽部，待無氣體呼出聲音后輕柔送入，確認(rèn)進(jìn)入食管，插入10 cm，以胃管作為游離食管的標(biāo)志。

1.2.2 手術(shù)方法：綁定平臥位動(dòng)物四肢，頭輕微后仰，頸部伸出，左側(cè)頸部剪毛后碘伏消毒，剪開皮膚。逐層分離皮下組織，分離解剖頸部肌層，可見氣管后肌層下食管被頂起，分離頸部深肌群，暴露游離部分食管，用彎鑷子勾起食管，避免副損傷，特別注意血管和迷走神經(jīng)。在預(yù)定切除處上下縫合牽引線，切除頸部3～5 mm長環(huán)形食管壁組織，建立食管整段缺損動(dòng)物模型。慢慢移除胃管，將消毒殼聚糖支架置于食管缺損處腔內(nèi) （圖2），以支架食管壁牽引線固定支架，避免上下移位，外覆自體肌瓣組織，用3-0絲線將肌瓣連續(xù)縫合修補(bǔ)缺損，重建食管完整性。無菌鹽水注入食管，未發(fā)現(xiàn)修補(bǔ)處滲漏，食管原位置于食管床，逐層縫合。禁食水，靜脈輸注糖鹽水100 mL+慶大霉素10 000 IU，連續(xù)5 d后，改為飲用慶大霉素2萬IU及糖鹽水2 d，1周后給予進(jìn)食兔糧。

圖2 肌瓣內(nèi)置殼聚糖管狀支架重建缺損Fig.2 Reconstruction of defect with muscle flap with inner chitosan tubular stent

1.2.3 觀察指標(biāo)：（1） 觀察動(dòng)物術(shù)后成活率、并發(fā)癥，死亡動(dòng)物及時(shí)解剖，并分析其原因，以便改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法。（2） 于術(shù)后第4、8、16周分別處死2只動(dòng)物，縱行剖開頸段食管組織，觀察食管內(nèi)支架變化情況和食管形態(tài)完整性，并在食管修復(fù)組織處多點(diǎn)取材，常規(guī)制作石蠟組織切片，5 μm厚度，蘇木精-伊紅常規(guī)染色，光鏡下觀察肌瓣組織替代物的變化情況。（3） 于術(shù)后第16周X線下行食管吞鋇造影，透視下觀察食管通暢情況和蠕動(dòng)功能。（4） 其余動(dòng)物繼續(xù)飼養(yǎng)至術(shù)后3個(gè)月，給予安樂死處理。

2 結(jié)果

2.1 術(shù)后一般情況

30只動(dòng)物中，死亡13只，其中，5只死于術(shù)中 （2只死于麻醉過深，1只死于輸液過多，2只死于手術(shù)意外），8只死于術(shù)后（3只死于吻合口瘺，2只死于術(shù)后感染，3只死于食管狹窄）。死亡動(dòng)物不再補(bǔ)充，至實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，共剩余6只存活至術(shù)后3個(gè)月。

2.2 術(shù)后4周情況

肉眼見食管缺損處完整，縫線可見，尚未吸收，殼聚糖管部分分解，清晰可見，缺損處肌組織瓣紅潤，有組織增生物覆蓋，伴有水腫。

2.3 術(shù)后8周情況

肉眼見食管缺損處完全修復(fù)，肌瓣內(nèi)表面被白色厚膜狀物覆蓋，管壁無水腫，無明顯狹窄、壞死和潰瘍，未見殼聚糖管狀物 （圖3）。

圖3 術(shù)后4周，殼聚糖支架部分吸收，食管壁完整Fig.3 4 weeks after operation，the chitosan stent was partially absorbed and the esophageal wall was intact

2.4 術(shù)后16周情況

肉眼見食管結(jié)構(gòu)修復(fù)完整，無明顯狹窄及潰瘍；光鏡下見肌瓣內(nèi)食管黏膜表面鱗狀上皮化，黏膜下輕度慢性炎癥反應(yīng) （圖4、5）；鋇餐透視可見食管形態(tài)，鋇劑通過順利，無鋇劑漏出，重建部食管無狹窄和擴(kuò)張，食管蠕動(dòng)減弱 （圖6）。

圖4 術(shù)后16周，殼聚糖支架降解吸收，食管結(jié)構(gòu)完整重建Fig.4 16 weeks after operation，chitosan stent was degraded and absorbed，and esophageal structure repair was completed

圖5 術(shù)后16周，食管重建組織結(jié)構(gòu)完整，伴有少量炎癥細(xì)胞浸潤 ×100Fig.5 After 16 weeks of esophagus reconstruction，the tissue structure was intact with a small amount of inflammatory cell infiltration ×100

圖6 術(shù)后16周，鋇餐透視顯示食管形態(tài)結(jié)構(gòu)完整，通暢，蠕動(dòng)減弱，無狹窄和滲漏Fig.6 16 weeks after operation，barium meal fluoroscopy showed that the morphology and structure of esophagus were complete，unobstructed，peristalsis weakened，and no stricture and leakage were found

3 討論

食管重建技術(shù)是食管外科非常重要的技術(shù)，該技術(shù)直接影響食管修復(fù)的效果。現(xiàn)階段臨床上主要采取犧牲胃腸道替代食管的方法，如胃、結(jié)腸或空?qǐng)龃媸彻?，技術(shù)相對(duì)成熟，但手術(shù)復(fù)雜、創(chuàng)傷大，不易掌握，并發(fā)癥多且嚴(yán)重［4-6］。原位食管修復(fù)重建方法簡單方便，但目前臨床上僅用于食管部分小缺損的修復(fù)，對(duì)于整段食管修復(fù)重建尚處于實(shí)驗(yàn)研究階段。近年來，食管原位重建研究的熱點(diǎn)多集中于人工食管材料學(xué)與構(gòu)建方法方面，包括合金材料、生物合成材料、自身組織以及組織工程技術(shù)。也有研究［7-8］以自體組織替代，如小腸組織、主動(dòng)脈組織結(jié)合組織工程學(xué)等方法完成食管重建，另有用肋骨、肌皮瓣構(gòu)建食管缺損取得了一定進(jìn)展，但都局限于食管部分缺損。生物組織工程人工食管的研究［9-10］多選擇生物惰性材料聯(lián)合自體組織材料，制成單一或復(fù)合管道作為種子支架，以期永久性植入并與自體組織達(dá)到“完美”愈合。但目前尚無一種完美的材料或方法達(dá)到理想的效果，完美的材料應(yīng)滿足無毒、可降解及良好的生物相容性。本研究組發(fā)現(xiàn)，人工食管植入體內(nèi)后，在新生食管完全形成前，主要是起臨時(shí)支架和管道的替代作用，從而不脫管并防止狹窄的發(fā)生，同時(shí)也為食管組織再生提供了攀附的載體。因此，要求人工食管生物相容性好，不發(fā)生排斥，最好在完成自體食管組織再生和結(jié)構(gòu)化后可自行降解。本研究組研制成功一種生物可吸收管狀支架，材料不透水，表面具有三維空間微孔結(jié)構(gòu)，有利于細(xì)胞在其表面爬行，以便食管組織再生爬行。前期動(dòng)物體內(nèi)實(shí)驗(yàn)［11］結(jié)果證明其具有良好的生物相容性、可降解性和生物活性，無毒性，并在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中成功完成頸段食管部分缺損的重建［12］。本研究中，切除食管3～5 mm制作兔頸部食管整段缺損的動(dòng)物模型，在缺損處內(nèi)置殼聚糖支架，外覆自體肌瓣組織，修復(fù)重建整段缺損。術(shù)后4周食管缺損處肌性管道已形成，縫線尚未吸收，殼聚糖管狀支架部分分解，缺損處肌組織瓣紅潤，有組織增生物覆蓋，伴有水腫，可以看出支架材料的生物相容性好，適合組織植入；術(shù)后8周食管缺損處完全修復(fù)，肌瓣內(nèi)表面被白色厚膜狀物覆蓋，管壁無水腫，無明顯狹窄、壞死和潰瘍，殼聚糖管狀物支架已經(jīng)吸收，也充分證實(shí)了生物材料的自降解性能良好；術(shù)后16周見食管結(jié)構(gòu)修復(fù)完整，無明顯狹窄及潰瘍，光鏡下見肌瓣內(nèi)食管黏膜表面鱗狀上皮化，黏膜下輕度慢性炎癥反應(yīng)，X線透視食管鋇劑通過順利，無狹窄和鋇劑漏出，重建部食管蠕動(dòng)減弱。

本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，殼聚糖管狀支架在術(shù)后初期發(fā)揮了支撐物的作用，有助于組織瓣肌性管道的形成，在中后期有利于維持肌性管道的通暢，并防止吻合口的再狹窄發(fā)生。同時(shí)，也為食管黏膜爬行和組織再生和結(jié)構(gòu)重建提供了支撐。

雖然本研究組在前期做了大量的預(yù)實(shí)驗(yàn)工作，逐步摸索出合適的實(shí)驗(yàn)技巧，提高了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)水平，但本研究中仍然并發(fā)癥較多，死亡率較高，分析原因主要在于實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)不足，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為大耳白兔，體型較小，給手術(shù)操作增加了難度。另外，筆者發(fā)現(xiàn)，相對(duì)于部分食管缺損重建，整段缺損重建更具有難度和挑戰(zhàn)性。筆者還發(fā)現(xiàn)，斷裂食管的回縮和支撐問題，術(shù)后營養(yǎng)支持，術(shù)后并發(fā)癥的解決，都是本實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)。改善實(shí)驗(yàn)方法和條件是下一步研究的關(guān)鍵，如換為體型較大的動(dòng)物，提高手術(shù)技巧，完善術(shù)后支持和管理，可能會(huì)取得更好的效果。

總之，本研究探索了一種食管原位重建的新方法，也是對(duì)原位自體組織瓣重建食管的詮釋和創(chuàng)新，使得整段食管原位重建成為可能。