蘇柯帆 徐吉華 呂毅2，3 盧云

(1 青島大學(xué)附屬醫(yī)院普通外科醫(yī)療中心，山東 青島 266003；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(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心； 3 西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院肝膽外科)

結(jié)直腸癌是常見(jiàn)的消化系統(tǒng)惡性腫瘤，其發(fā)病率排在所有惡性腫瘤的第3位[1]。而結(jié)直腸癌患者接受手術(shù)治療后，常常出現(xiàn)吻合口瘺等嚴(yán)重的并發(fā)癥[2-4]，較多研究認(rèn)為采用預(yù)防性腸造口可降低術(shù)后吻合口瘺的發(fā)生率及再次手術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)[5-8]。行預(yù)防性腸造口術(shù)后患者還需行腸造口還納手術(shù)，來(lái)恢復(fù)正常腸道解剖結(jié)構(gòu)及排便功能?，F(xiàn)傳統(tǒng)的開(kāi)腹還納手術(shù)需要較大的切口，以便于分離部分腹腔粘連，術(shù)后有發(fā)生吻合口瘺、腹腔粘連和腸梗阻等并發(fā)癥可能[9-11]。目前，磁吻合技術(shù)在胃腸道重建中逐漸推廣應(yīng)用，其應(yīng)用和研究?jī)r(jià)值也受到廣泛關(guān)注。本研究通過(guò)建立新西蘭兔的結(jié)腸造瘺口模型，均應(yīng)用一對(duì)磁環(huán)進(jìn)行腸造口還納，探討磁吻合技術(shù)在結(jié)腸還納中應(yīng)用的可行性及安全性。

1 材料與方法

1.1 磁吻合技術(shù)實(shí)驗(yàn)的磁性材料與裝置

結(jié)構(gòu)和尺寸一致的一對(duì)釹鐵硼(NdFeB，N45)磁環(huán)(圖1A、B)，表面鍍鎳提高耐腐蝕性能和生物相容性。磁環(huán)的外徑為10.0 mm，內(nèi)徑為6.1 mm，總厚度為2.0 mm，磁環(huán)質(zhì)量為0.710 g，磁表面磁場(chǎng)強(qiáng)度約2 100～2 300 GS，磁環(huán)充磁方向?yàn)檠貓A柱體軸向進(jìn)行充磁。磁環(huán)打結(jié)固定一根手術(shù)絲線與輔助軟管相連接(圖1C)。

1.2 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

新西蘭種兔15只，雌雄不限，體質(zhì)量為2.2～2.5 kg，由西安交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供。保證清潔飼料及水源，于西安交通大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心適應(yīng)性喂養(yǎng)7 d后進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。

A、B：磁環(huán)外觀及尺寸，C：磁環(huán)與絲線及軟管制成的磁環(huán)置入裝置

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

磁吻合實(shí)現(xiàn)腸造瘺口還納手術(shù)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路見(jiàn)圖2。將兔禁食24 h后稱質(zhì)量后麻醉。于下腹部正中做約10 cm長(zhǎng)的切口，分離腹壁各層，打開(kāi)腹腔，尋找結(jié)腸位置。將距回盲瓣約15～20 cm處行結(jié)腸分離，用1號(hào)慕絲線將距離擬造口位置2.5 cm左右的腸壁靠近固定，避免將結(jié)腸系膜夾雜于其中(圖3A)，于左下腹部做腹壁結(jié)腸造瘺口(圖3B)，檢查腸管無(wú)破損、出血，腹腔內(nèi)無(wú)出血及異物存留，用4號(hào)慕絲線逐層縫合腹壁。術(shù)后前3 d，每天一次肌肉注射青霉素4×106U 抗感染。每日監(jiān)測(cè)兔體質(zhì)量及觀察兔術(shù)后進(jìn)食、精神狀態(tài)、造口排便以及腹部切口愈合情況。術(shù)后第10天，篩選出手術(shù)耐受力強(qiáng)、進(jìn)食及精神狀態(tài)良好、造口排便正常、體質(zhì)量變化小于10%的兔10只，進(jìn)行后續(xù)磁吻合手術(shù)實(shí)驗(yàn)。

第一步為磁環(huán)置入術(shù)。兔麻醉后固定于手術(shù)臺(tái)上，首先將消毒后的磁環(huán)及輔助軟管前段涂抹石蠟油，輕柔地置入一側(cè)腸造口，進(jìn)入深度約2.5 cm，需注意防止輔助軟管與磁環(huán)位置改變；再將另一個(gè)磁環(huán)置入另一側(cè)腸造口內(nèi)，調(diào)整至適當(dāng)位置后，使兩個(gè)磁環(huán)自行吸引。通過(guò)腹部X線透視，來(lái)驗(yàn)證兩個(gè)磁環(huán)是否精確耦合(圖4A)。若磁環(huán)未能準(zhǔn)確耦合，牽拉絲線分離后，再次行置入操作并X線透視確認(rèn)耦合。完成磁環(huán)置入術(shù)后，記錄從置入第一個(gè)磁環(huán)到兩個(gè)磁環(huán)精確耦合所用的時(shí)間(磁環(huán)置入時(shí)間)。術(shù)后兔常規(guī)飼養(yǎng)，每日X線檢查關(guān)注磁環(huán)位置變化，直至兔的X線透視檢查已不見(jiàn)磁環(huán)時(shí)，認(rèn)為兩個(gè)磁環(huán)已排出體外，記錄磁環(huán)在兔體內(nèi)存留的時(shí)間。此時(shí)應(yīng)用X線腸造影確認(rèn)吻合口腸管通暢情況，向一側(cè)結(jié)腸造口腸管腔內(nèi)緩慢推注稀釋后的碘海醇造影劑，10 min后行X線透視，觀察結(jié)腸充盈情況，觀察吻合口周?chē)袩o(wú)造影劑外溢(圖4B)。確認(rèn)吻合通暢后，可進(jìn)行第二步，造口關(guān)閉術(shù)。消毒兔下腹部及腸造瘺口區(qū)域，沿造口周?chē)由烨锌冢蛛x腸管周?chē)尺B，以1號(hào)慕絲線縫合關(guān)閉造口腸管，最后關(guān)閉腹腔，結(jié)束手術(shù)，記錄手術(shù)所用時(shí)間。磁吻合還納術(shù)平均操作時(shí)間為磁環(huán)置入時(shí)間+造口關(guān)閉術(shù)時(shí)間。

A：結(jié)腸造瘺口模型的建立；B：自結(jié)腸造口置入磁環(huán)并在合適位置對(duì)位吸引(磁環(huán)置入術(shù))；C：磁環(huán)間的腸壁缺血壞死后，磁環(huán)脫落，D：縫合關(guān)閉腹壁的腸造瘺口(造口關(guān)閉術(shù))

A：將距腸造口2.5 cm腸管遠(yuǎn)離腸系膜處靠近固定，B：結(jié)腸腹壁造瘺口

手術(shù)完成后，每日觀察兔術(shù)后進(jìn)食、精神狀態(tài)、排便情況及腹部切口愈合情況，監(jiān)測(cè)記錄兔體質(zhì)量。對(duì)于出現(xiàn)進(jìn)食明顯減少、體質(zhì)量減輕超過(guò)30%、運(yùn)動(dòng)明顯減少等異常的兔，給予深麻醉處死后解剖觀察并分析原因。術(shù)后第28天結(jié)束實(shí)驗(yàn)，記錄兔的存活情況及并發(fā)癥發(fā)生情況。解剖剩余所有兔，獲取吻合口所在腸段，一端連接測(cè)壓器軟管，一端連接加壓器，以手術(shù)絲線捆綁固定，將腸段組織完整浸泡于生理鹽水中，增加腸腔內(nèi)壓力，當(dāng)出現(xiàn)第一個(gè)氣泡時(shí)，認(rèn)為此時(shí)為腸爆破壓力。切開(kāi)吻合口腸段，觀察吻合口愈合情況，截取吻合口處組織，常規(guī)石蠟包埋切片，行HE染色及Masson染色，顯微鏡下觀察組織愈合重生情況。

A：經(jīng)造口置入磁環(huán)后，X線透視證實(shí)磁環(huán)精確耦合，B：磁環(huán)脫出體外后，X線消化道造影顯示雙側(cè)結(jié)腸造影劑充盈，箭頭指向?yàn)樾纬傻奈呛峡?/p>

2 結(jié) 果

2.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物存活情況及并發(fā)癥

在所篩選的10只進(jìn)行磁吻合還納手術(shù)實(shí)驗(yàn)中，兔的生存率為80%，2只兔發(fā)生發(fā)生腸瘺情況。觀察發(fā)現(xiàn)，所有兔經(jīng)歷手術(shù)后的第1、2天均出現(xiàn)明顯食欲減弱，進(jìn)食明顯減少，排便為稀便且量減少，自主活動(dòng)減少，精神狀態(tài)一般。手術(shù)后第3天開(kāi)始，兔的進(jìn)食進(jìn)水情況隨時(shí)間推移逐漸增加，自主活動(dòng)增多，第5天時(shí)食量達(dá)到術(shù)前水平。實(shí)驗(yàn)中2只兔死亡，其余正常存活。死亡兔均進(jìn)行剖腹探查，1只兔因置入磁環(huán)后第3天死亡，解剖發(fā)現(xiàn)磁環(huán)處腸管破裂，1只置入磁環(huán)后第9天因造口腸管縫線縫合處出現(xiàn)腸瘺死亡。

2.2 腸管吻合操作時(shí)間

本研究磁吻合還納術(shù)平均操作時(shí)間為(16.80±2.74)min。

2.3 磁環(huán)體內(nèi)存留時(shí)間

兔體內(nèi)磁環(huán)存留平均時(shí)間為(6.11±0.99)d。其中1只兔置入磁環(huán)后第3天死亡，其余兔體內(nèi)磁環(huán)于術(shù)后第5～8天成功脫出，未發(fā)生磁環(huán)長(zhǎng)時(shí)間滯留兔體內(nèi)情況。

2.4 吻合口的爆破壓力、大體外觀及組織學(xué)形態(tài)

測(cè)得吻合口處腸段平均爆破壓力為(18.86±0.93)kPa。磁吻合形成的吻合口組織黏膜光滑、平坦，無(wú)縫線等異物殘留。組織病理學(xué)檢查顯示吻合口完全愈合，存在新生膠原纖維，黏膜層連續(xù)，表面相對(duì)光滑，無(wú)缺血或壞死組織(圖5)。

3 討 論

日本學(xué)者OBORA等[12]在1978年利用釤鈷磁環(huán)對(duì)磁性吻合技術(shù)展開(kāi)了開(kāi)創(chuàng)性的探索，在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)使用該磁環(huán)可對(duì)小血管進(jìn)行迅速、可靠的吻合。其后諸多專(zhuān)家學(xué)者進(jìn)行了更加廣泛的實(shí)驗(yàn)研究，包括血管吻合[13-15]、胃腸吻合[16-17]、腸腸吻合[18-19]、膽總管-空腸吻合[20-22]，并認(rèn)為磁吻合具有可行性并且具有一定的優(yōu)勢(shì)。2008年北京大學(xué)候鄭生等[23-24]利用磁壓榨吻合技術(shù)解除犬的腸梗阻研究取得成功，并探索了磁力大小對(duì)吻合口效果的影響。西安交通大學(xué)呂毅團(tuán)隊(duì)[25-32]在“磁外科”領(lǐng)域有其獨(dú)到的探究，設(shè)計(jì)出無(wú)縫線血管吻合器、腸腸吻合器、膽腸吻合器、胰腸吻合器、肝外門(mén)腔分流器以及直腸陰道瘺修補(bǔ)器等各式磁性器械并獲得諸多專(zhuān)利，同時(shí)在臨床領(lǐng)域成功完成了中國(guó)首例磁壓榨膽道疏通術(shù)，而且取得了良好的治療效果。2017年GRAVES等[33]開(kāi)發(fā)了商品化磁吻合器Harrison Ring，并經(jīng)美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)批準(zhǔn)用于臨床試驗(yàn)，同年TOSELLI等[34]在兩個(gè)回腸造口還納的兒童患者中應(yīng)用該磁環(huán)，吻合效果良好，沒(méi)有出現(xiàn)吻合口瘺等明顯并發(fā)癥。

A：磁吻合口形成后的腸管外觀，B：磁吻合口黏膜外觀，C：磁吻合口組織HE染色觀察，D：磁吻合口組織Masson染色觀察

目前消化系統(tǒng)吻合重建常采用手工縫合和釘式吻合器吻合，手工縫線吻合的吻合速度慢，手術(shù)時(shí)間長(zhǎng)，存在縫線異物反應(yīng)，而且對(duì)術(shù)者的操作技巧要求高；釘式吻合器操作簡(jiǎn)易，吻合質(zhì)量高，縮短手術(shù)時(shí)間，但仍有一定的吻合口瘺和狹窄發(fā)生率[35-36]。外科醫(yī)生一直在探索減小手術(shù)創(chuàng)傷和縮短手術(shù)時(shí)間的新方式，其中磁吻合技術(shù)能實(shí)現(xiàn)器官管腔的無(wú)線無(wú)釘吻合，也為微創(chuàng)操作提供了可能性。

本研究選用了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的環(huán)狀磁體，其圓柱體直徑與兔的結(jié)腸內(nèi)徑相當(dāng)。一方面該結(jié)構(gòu)相對(duì)圓滑，避免了不規(guī)則的外形對(duì)消化道管腔造成銳性損傷，也減輕了后期磁環(huán)排除體外的難度，降低了長(zhǎng)期滯留腸道內(nèi)的概率；另一方面圓形磁環(huán)簡(jiǎn)潔的構(gòu)造使其相互耦合操作過(guò)程相對(duì)簡(jiǎn)單，也節(jié)約了手術(shù)操作時(shí)間。此次動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，磁吻合應(yīng)用于該手術(shù)中具有一定的優(yōu)勢(shì)：①通過(guò)腸造瘺口置入磁環(huán)來(lái)完成腸管的吻合，簡(jiǎn)化了手術(shù)中腸吻合的操作，減小后續(xù)還納手術(shù)操作時(shí)的手術(shù)創(chuàng)傷；②磁吻合重建的吻合口無(wú)異物殘留，杜絕了異物反應(yīng)，吻合口標(biāo)本大體觀察顯示吻合口組織愈合良好，黏膜光滑平整；③置入磁環(huán)脫出后，腸側(cè)-側(cè)吻合口已形成。觀察吻合口無(wú)并發(fā)癥、遠(yuǎn)端腸道功能正常時(shí)，再行關(guān)閉造口，完成還納手術(shù)。如若發(fā)生吻合口瘺等問(wèn)題時(shí)，預(yù)留了糞便轉(zhuǎn)流的造瘺口路徑，減小發(fā)生并發(fā)癥的嚴(yán)重程度；④磁吻合裝置的放置和排出困難限制了其廣泛應(yīng)用，此次實(shí)驗(yàn)通過(guò)造口進(jìn)行磁環(huán)的放置，同時(shí)腹壁造口處保持通暢，無(wú)需即刻在吻合處實(shí)現(xiàn)腸管的通暢，因此無(wú)需使用結(jié)構(gòu)復(fù)雜的磁環(huán)，減小了磁環(huán)耦合的難度，而腹壁上腸造瘺口的通暢，也為磁環(huán)的排出提供了另一條路徑。

實(shí)驗(yàn)中的不足之處：①本研究我們選用新西蘭兔為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，其生理及解剖與人體存在較大差異，腸腔細(xì)小，增加了操作難度，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物受到手術(shù)創(chuàng)傷及腸道異物影響大，置入磁環(huán)時(shí)的不當(dāng)操作可能會(huì)損傷腸道，引起腸穿孔等并發(fā)癥；②磁吻合成功后，仍需要再次手術(shù)關(guān)閉造瘺口腸管，尚未避免二次手術(shù)造成的創(chuàng)傷，且存在形成殘端腸瘺的風(fēng)險(xiǎn)。盡管本實(shí)驗(yàn)與臨床手術(shù)有較大差異，但其結(jié)果并不影響磁吻合在結(jié)腸造瘺口還納術(shù)中可行性的探討。在此實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，使用豬、狗等實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，更加貼近臨床手術(shù)操作過(guò)程，也可進(jìn)行釘式吻合、縫線吻合、磁吻合的效果比較，驗(yàn)證該吻合方案的安全性和高效性，取得更加直觀的實(shí)驗(yàn)效果。

總之，磁吻合技術(shù)在兔的結(jié)腸造瘺口還納術(shù)研究中展現(xiàn)了一定的可行性，有較好的微創(chuàng)技術(shù)臨床應(yīng)用前景。磁吻合技術(shù)作為一種新型的管腔吻合技術(shù)逐漸在臨床應(yīng)用中展現(xiàn)了良好的效果,未來(lái)可將腔鏡技術(shù)、內(nèi)鏡技術(shù)、介入醫(yī)學(xué)等與磁吻合技術(shù)結(jié)合，可進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)手術(shù)的微創(chuàng)，保證吻合效果的同時(shí)減小手術(shù)創(chuàng)傷。相信隨著微創(chuàng)外科的發(fā)展，磁外科技術(shù)會(huì)有更加廣泛的臨床應(yīng)用。