劉仕琪，慈紅波，雷 鵬，呂 毅，宋宇龍，王善佩，白紀(jì)剛

(1. 西京學(xué)院醫(yī)學(xué)院，陜西西安 710123；2. 新疆維吾爾自治區(qū)人民醫(yī)院血管外科，新疆烏魯木齊 830001；3. 寧夏醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院肝膽外科，寧夏銀川 750004；4. 西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院肝膽外科，陜西西安 710061；5. 陜西省人民醫(yī)院麻醉科，陜西西安 710068)

腹腔內(nèi)或腹膜后腫瘤侵犯腹腔大血管中，以下腔靜脈(inferior vena cava, IVC)受累最為常見[1]，由于IVC解剖位置深且為膈肌平面以下絕大部分器官的血流回心通道，因此IVC顯露、切除、重建等技術(shù)水平直接影響腹膜后腫瘤預(yù)后，從而對(duì)外科醫(yī)生的技術(shù)提出巨大挑戰(zhàn)。目前人工血管置換技術(shù)已廣泛應(yīng)用于IVC受侵犯的腫瘤患者，并擴(kuò)大了腫瘤的可切除性[2-3]。但目前人工血管吻合仍普遍延用傳統(tǒng)的手工縫合，不僅吻合速度慢，血管阻斷時(shí)間長，易引起相應(yīng)器官缺血-再灌注損傷，且由于縫合材料對(duì)血管壁不可避免的損傷及血管腔內(nèi)縫線等異物存留引起的相關(guān)并發(fā)癥，成為人工血管置換技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的技術(shù)瓶頸[4-6]?；谇捌谘芯筷P(guān)于磁吻合技術(shù)(magnetic compression anastomosis, MCA)可實(shí)現(xiàn)血管無縫線吻合研究經(jīng)驗(yàn)[7]，本研究嘗試?yán)米灾髟O(shè)計(jì)并制作的人工血管-磁吻合環(huán)模塊完成大動(dòng)物腹腔大血管切除后人工血管快速置換的可行性。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組健康成年雜交犬16只，購自西安市長安區(qū)教學(xué)動(dòng)物養(yǎng)殖場，12～18月齡，體質(zhì)量(20.5±4.6)kg，雌雄不限，按照人工血管吻合方式不同隨機(jī)分2組：MCA組(n=8)采用人工血管-磁吻合環(huán)模塊完成IVC人工血管置換，手工縫合(manual suture, MS)組(n=8)采用傳統(tǒng)方法縫合完成IVC人工血管置換。本實(shí)驗(yàn)經(jīng)西安交通大學(xué)醫(yī)學(xué)部倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 人工血管-磁吻合環(huán)模塊設(shè)計(jì)與制作根據(jù)成年雜種犬IVC個(gè)體差異選擇不同管徑膨體聚四氟乙烯(expanded polytetrafluomethylene, ePTFE)人工血管，結(jié)合前期設(shè)計(jì)，制作用于大血管無縫線吻合的磁性吻合環(huán)(專利號(hào)：ZL 2014 2 0371869.2)，組合成ePTFE人工血管-磁吻合環(huán)模塊(圖1A)，每段人工血管兩端各配1對(duì)相同規(guī)格橢圓形磁性吻合環(huán)(由西北有色金屬研究院防腐研究所加工制作)，以適應(yīng)不同管徑人工血管吻合。此項(xiàng)研究中所選成年犬IVC人工血管置換的復(fù)合材料磁吻合環(huán)規(guī)格(內(nèi)孔短徑8.0～15.0 mm，內(nèi)孔長徑16.0～20.0 mm，外徑較內(nèi)徑增加約3.5 mm，高2.0 mm，重約2.0 g，最大磁通密度100～185 mT)。

1.3 動(dòng)物模型制備及分組處理

1.3.1動(dòng)物模型制備 MCA組與MS組術(shù)前準(zhǔn)備及下腔靜脈游離方法相同，術(shù)前3 d每只犬給予300 mg/d阿斯匹林口服。術(shù)前常規(guī)禁食、水，腹腔注射30 g/L戊巴比妥鈉(1 mL/kg)全身麻醉。完成氣管插管后，采用仰臥位束縛帶固定犬爪，40 g/L硫化鈉除去腹部術(shù)野和左后肢大隱靜脈體表投影區(qū)域毛發(fā)。左側(cè)大隱靜脈切開置管，建立靜脈通道，開腹前30 min開始靜脈滴注頭孢唑林鈉1 g，術(shù)中以乳酸林格氏液(500 mL)維持靜脈輸液。腹部常規(guī)消毒鋪巾后經(jīng)腹正中切口入腹。以溫鹽水紗布覆蓋并向左推開胃腸以顯露IVC并游離周圍結(jié)締組織，于腎靜脈下方仔細(xì)游離IVC至6～8 cm長度，距離擬切除段IVC約2 cm處，血管阻斷鉗分別阻斷IVC遠(yuǎn)近端，切除兩阻斷部位之間IVC長5～6 cm。

1.3.2IVC人工血管置換MCA快速吻合方法 選擇與試驗(yàn)犬IVC相適用的ePTFE人工血管-磁吻合環(huán)模塊，IVC斷端分別套上配對(duì)的磁吻合環(huán)，將血管邊緣均勻固定在吻合環(huán)針尖上(圖1B)，以低濃度肝素鹽水(100 IU/mL)沖洗血管末端與e-PTFE人工血管腔，用無磁鑷子分別夾持人工血管一端磁環(huán)與IVC末端配對(duì)磁吻合環(huán)相互靠近，使吻合環(huán)上針尖與針孔相對(duì)應(yīng)后，隨即兩個(gè)配對(duì)磁性吻合環(huán)在磁場作用下相互吸引自動(dòng)完成吻合，同法完成另一端人工血管快速吻合，松開遠(yuǎn)端血管阻斷鉗排出人工血管腔內(nèi)空氣，松開近端阻斷鉗，血流恢復(fù)通暢(圖1C)，吻合口無滲漏，血管壁無湍流形成的波動(dòng)。

圖1 ePTFE人工血管-磁吻合環(huán)模塊與IVC切除后MCA人工血管快速吻合

1.3.3IVC手工縫合方法 以5-0 prolene線按兩定點(diǎn)法分別在人工血管與IVC遠(yuǎn)端吻合口兩端做定點(diǎn)縫線。先連續(xù)縫合吻合口后壁，至另一端后打結(jié)，再連續(xù)縫合前壁，在一端打結(jié)；同法縫合人工血管近端，吻合口暫不打結(jié)，松開遠(yuǎn)端阻斷鉗，排出人工血管腔內(nèi)空氣再打結(jié)，松開近端阻斷鉗，恢復(fù)IVC血流。若有滲漏血的情況則用5-0 prolene線修補(bǔ)。

1.4 術(shù)后處理及觀察仔細(xì)檢查術(shù)野無出血及滲漏后，以2-0 PDSII縫合腹膜與腹白線，再以3-0絲線間斷縫合皮膚與皮下組織。術(shù)后自然蘇醒，第1天僅飲水，第2天即恢復(fù)正常飲食，術(shù)后連續(xù)3 d給予阿司匹林口服(200 mg/d)并經(jīng)留置的大隱靜脈通道給予靜點(diǎn)頭孢唑林鈉(1 g，Bid)。

術(shù)后3 d及1、2、4、12周分別定期行吻合口多普勒超聲(APOGEE 3500，國產(chǎn))與血管照影(WINMEDIC 2000，國產(chǎn))檢查，人工血管造影檢查時(shí)通過大隱靜脈插管推注300 g/L復(fù)方泛影葡胺觀察吻合口有無狹窄及血栓形成；4、8、12周時(shí)各組分別取2只犬IVC吻合口標(biāo)本肉眼觀察，并常規(guī)制作石蠟包埋切片，行HE與Masson染色，進(jìn)行病理組織學(xué)觀察。檢查前均給予腹腔注射30 g/L戊巴比妥鈉(1 mL/kg)全身麻醉。

2 結(jié) 果

2.1 MCA與MS組IVC人工血管置換手術(shù)時(shí)間的比較MCA組利用ePTFE人工血管-磁吻合環(huán)模塊完成IVC人工血管置換時(shí)間為(6.25±2.25)min，MS組所需時(shí)間約(27.32±5.12)min，兩組手術(shù)時(shí)間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=10.658，P<0.001)。

2.2 術(shù)中吻合口情況的比較MCA組術(shù)中吻合口無滲漏血及狹窄情況發(fā)生。MS組有4例在縫合完畢釋放阻斷鉗后出現(xiàn)吻合口滲漏血情況(P=0.077)，需要用5-0 prolene線局部修補(bǔ)，其中1例人工血管遠(yuǎn)端吻合口因反復(fù)滲血進(jìn)行修補(bǔ)出現(xiàn)輕度狹窄。

2.3 術(shù)后吻合口彩色多普勒血流動(dòng)力學(xué)檢測與X線影像觀察所有實(shí)驗(yàn)犬術(shù)后恢復(fù)順利且健康狀況良好。術(shù)后吻合口超聲檢查顯示，MCA組人工血管遠(yuǎn)近端血流速度正常，未發(fā)現(xiàn)吻合口狹窄、血栓形成或湍流引起的血管壁波動(dòng)(圖2A)，血管造影結(jié)果顯示血流通暢，吻合口無狹窄及血栓形成(圖2B)。MS組術(shù)后4～8周時(shí)共發(fā)現(xiàn)3例吻合口輕度狹窄并發(fā)癥，與MCA組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.200)。

2.4 術(shù)后吻合口標(biāo)本觀察結(jié)果IVC人工血管置換術(shù)后4、8、12周進(jìn)行IVC肉眼觀察，見兩組吻合口血管腔內(nèi)皮細(xì)胞覆蓋完整，但MS組由于縫線異物存留致吻合口內(nèi)壁欠光滑。HE染色顯示，吻合4周后，MCA組吻合口表面即有較完整內(nèi)膜覆蓋，血管內(nèi)皮化順利完成；12周時(shí)，MCA組吻合口部位僅有極少數(shù)的炎性細(xì)胞浸潤，但在MS組人工血管吻合口部位覆蓋內(nèi)皮細(xì)胞層明顯增厚且血管腔內(nèi)可以看到明顯的縫線殘留痕跡，表面凸凹不平，吻合口周圍仍有較多炎性細(xì)胞浸潤。Masson染色顯示在術(shù)后12周時(shí)的吻合口愈合情況及局部纖維組織增生程度，MS組人工血管表面內(nèi)皮細(xì)胞層較MCA組明顯增厚，縫線周圍纖維化組織增生明顯(圖3)。

圖2 MCA方法完成IVC人工血管置換術(shù)后影像學(xué)檢查結(jié)果

圖3 IVC人工血管置換術(shù)后12周吻合口HE與Masson染色情況(黃色虛框?yàn)槲呛峡趨^(qū)域)

3 討 論

腹膜后腫瘤常由于起病隱匿而錯(cuò)失早期治療機(jī)會(huì)，待出現(xiàn)癥狀在臨床就診時(shí)，常已發(fā)生后腹膜后廣泛轉(zhuǎn)移并累及IVC，需要手術(shù)徹底切除病灶等根治性手術(shù)才能延長患者生存期[1,8]。此外，部分累及IVC的腹腔包蟲病或源于IVC的原發(fā)腫瘤亦涉及大血管切除并重建外科手術(shù)。由于IVC獨(dú)特的解剖特點(diǎn)與生理功能，手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)大，其顯露、切除、重建等問題對(duì)臨床醫(yī)生外科技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)提出巨大挑戰(zhàn)，并直接影響著腹膜后腫瘤患者的預(yù)后。目前，人工血管置換技術(shù)已廣泛應(yīng)用于 IVC受侵犯的腫瘤患者，并擴(kuò)大了腫瘤的可切除性[3,9]。但長期以來，人工血管吻合過程仍沿用傳統(tǒng)的手工縫合，手術(shù)耗時(shí)為常規(guī)血管吻合時(shí)間兩倍以上，不僅吻合速度慢，IVC阻斷時(shí)間也較長，易引起腹部以下機(jī)體大部分器官缺血-再灌注損傷[4]，且由于縫合材料對(duì)血管壁不可避免的損傷[5]，以及術(shù)后血管腔內(nèi)縫線等異物存留引起的相關(guān)并發(fā)癥，成為人工血管置換技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展的技術(shù)瓶頸[6]。因此，腹腔大血管人工血管置換手術(shù)期待一種新的吻合方法以克服傳統(tǒng)縫合方法的不足。本研究在前期自主設(shè)計(jì)制備的大血管磁性吻合裝置基礎(chǔ)上[7,10]，進(jìn)一步設(shè)計(jì)完善了人工血管-磁吻合環(huán)模塊以完成腹腔大血管切除后人工血管快速置換手術(shù)。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)犬IVC直徑，本研究設(shè)計(jì)并制作了不同規(guī)格磁吻合環(huán)與相應(yīng)管徑的ePTFE人工血管組合成模塊，磁吻合環(huán)軸向最大磁場強(qiáng)度為100～185 mT，可確保吻合口保持緊密對(duì)合，避免了滲漏血的情況發(fā)生[10-11]。在手術(shù)操作過程中僅需根據(jù)直視下所見受術(shù)者IVC實(shí)際直徑選擇相應(yīng)人工血管模塊，利用磁場作用力即可實(shí)現(xiàn)IVC快速置換。這種技術(shù)可有效克服傳統(tǒng)手工縫合人工血管兩端吻合口的繁瑣程序，方法簡便可靠，學(xué)習(xí)曲線短，使復(fù)雜的大血管吻合技術(shù)得以極大程度簡化。

此項(xiàng)研究中，MCA組在IVC部分切除并利用ePTFE人工血管-磁吻合環(huán)模塊歷時(shí)僅6～8 min即完成人工血管置換，吻合完成后松開阻斷鉗恢復(fù)IVC血流通暢未見滲漏血情況發(fā)生，吻合速度僅為MS組1/4，耗時(shí)較MS組顯著縮短(P<0.001)，可有效避免組織器官因長時(shí)間阻斷IVC血流而導(dǎo)致器官淤血水腫及缺血-再灌注損傷，相關(guān)基礎(chǔ)研究尚在持續(xù)研究中。

人工血管-磁吻合有效克服了傳統(tǒng)縫合過程中針線對(duì)血管壁完整性破壞及針距間滲漏血等技術(shù)性并發(fā)癥。術(shù)后行IVC與人工血管吻合口多普勒超聲與IVC造影檢查發(fā)現(xiàn)，MS組有3例出現(xiàn)吻合口不同程度狹窄，MCA組未見此并發(fā)癥，這與術(shù)中選擇與受術(shù)者血管大小相對(duì)應(yīng)的人工血管有關(guān)，但尚未有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。利用人工血管-磁吻合環(huán)組合模塊可能有助于避免或者減少手工縫合方法諸多并發(fā)癥，還有待進(jìn)一步基礎(chǔ)研究。

IVC人工血管置換術(shù)后，不同時(shí)期吻合口標(biāo)本的HE與Masson染色結(jié)果顯示，相較于傳統(tǒng)縫合方法，e-PTFE人工血管-磁吻合環(huán)組合模塊與自體血管吻合口無狹窄，無異物殘留于血管腔內(nèi)，內(nèi)膜層相較MS組更加平整光滑，吻合口炎性反應(yīng)輕微，纖維組織形成少，可見吻合口質(zhì)量優(yōu)于后者。

e-PTFE人工血管-磁吻合環(huán)組合模塊為涉及腹腔大血管疾病的外科手術(shù)提供了一種簡單、快速、吻合效果可靠的人工血管置換吻合裝置與技術(shù)。利用這種吻合裝置，可以顯著縮短手術(shù)時(shí)間，保持高通暢率；可能有助于減少傳統(tǒng)縫合技術(shù)與材料導(dǎo)致的吻合口并發(fā)癥，有利于手術(shù)后恢復(fù)。其不足之處在于磁吻合環(huán)將長期滯留體內(nèi)，且影響MRI檢查。本研究小組目前已經(jīng)開始著手進(jìn)行可吸收納米磁性材料的研制，有望克服此類缺點(diǎn)與不足。人工血管-磁吻合環(huán)組合模塊實(shí)現(xiàn)人工血管無縫線化置換的吻合口愈合質(zhì)量及對(duì)全身器官缺血-再灌注損傷的影響將在后續(xù)研究中進(jìn)一步完善。

致謝：感謝西安交通大學(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、陜西省再生醫(yī)學(xué)與外科工程研究中心及西北有色金屬研究院為此項(xiàng)研究提供的支持與幫助。