適于內(nèi)鏡下胃腸重建的磁吻合環(huán)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

趙廣賓　嚴(yán)小鵬　劉雯雁等

[摘要]胃腸道吻合重建是普通外科最基本的操作，現(xiàn)有的胃腸道縫線吻合或吻合器吻合必須通過(guò)開(kāi)腹手術(shù)或腔鏡手術(shù)來(lái)完成。然而，無(wú)論是開(kāi)腹手術(shù)還是腔鏡手術(shù)都會(huì)給患者帶來(lái)巨大創(chuàng)傷，尤其是對(duì)于胃腸道惡性腫瘤晚期患者，通過(guò)手術(shù)來(lái)達(dá)到姑息治療的目的往往令外科醫(yī)生難以均衡利弊，同時(shí)這也與目前所倡導(dǎo)的微創(chuàng)外科和快速康復(fù)外科理念不相符。因此，降低患者胃腸吻合重建創(chuàng)傷有著重要臨床研究意義。筆者在磁壓迫吻合技術(shù)多年研究基礎(chǔ)上，優(yōu)化設(shè)計(jì)了一種用于胃腸吻合重建的磁性吻合環(huán)，借助該吻合環(huán)可實(shí)現(xiàn)胃鏡下操作，尤其適用于胃腸道腫瘤所造成的惡性梗阻姑息治療，該方法可將傳統(tǒng)外科手術(shù)變成內(nèi)鏡操作，不僅能實(shí)現(xiàn)姑息治療目的，而且大大降低了傳統(tǒng)手術(shù)吻合重建帶給患者的打擊。本文詳細(xì)介紹該磁吻合環(huán)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)、手術(shù)操作路徑及臨床應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

[關(guān)鍵詞]內(nèi)鏡；胃腸吻合；磁吻合；消化道重建；微創(chuàng)

中圖分類號(hào)：TH77 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-5200（2015）01-009-04

前言

胃腸道吻合重建是腹部外科最基本的手術(shù)操作，手工縫線吻合作為消化道吻合重建最基本的方法可用于任何部位的吻合，但縫線吻合操作繁瑣、耗時(shí)、創(chuàng)傷大。胃腸道各種釘式機(jī)械吻合器的研發(fā)和普及大大簡(jiǎn)化了胃腸道吻合重建的過(guò)程，吻合效果可靠、操作簡(jiǎn)單、吻合時(shí)間明顯縮短。腔鏡技術(shù)在消化道吻合重建中的應(yīng)用，大大減輕了手術(shù)對(duì)患者造成的創(chuàng)傷。盡管如此，現(xiàn)有的方法并未將創(chuàng)傷控制到極致。隨著微創(chuàng)外科的發(fā)展和快速康復(fù)外科理念的深入，在滿足治療目標(biāo)的前提下，盡可能地減小創(chuàng)傷和縮短手術(shù)時(shí)間已成為所有外科醫(yī)生追求的共同目標(biāo)。

磁吻合作為一種新型的空腔器官吻合重建方法最早由日本學(xué)者Obora于1978年用于血管端端吻合的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究。至今，磁吻合已被用于血管吻合、胃腸道吻合重建、狹窄膽道再通、膽腸吻合、食管閉鎖再通等手術(shù)中，磁吻合操作簡(jiǎn)單、吻合速度快、并發(fā)癥少，吻合效果可與傳統(tǒng)的的手工縫線吻合和機(jī)械吻合器吻合效果相媲美甚至更好。磁吻合借助特殊形式的“非接觸性”磁場(chǎng)力從根本上改變了傳統(tǒng)的吻合模式。而且磁吻合與內(nèi)鏡技術(shù)結(jié)合后，消化系統(tǒng)一些原本需要外科手術(shù)處理的疾病在內(nèi)鏡操作下就能完成。Cope等人最早進(jìn)行了內(nèi)鏡下胃腸道磁吻合的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，結(jié)果吻合取得成功并初步總結(jié)出內(nèi)鏡操作路徑。此后Chopital和Jeanine分別報(bào)道了將磁吻合與內(nèi)鏡技術(shù)結(jié)合治療腫瘤引起的惡性十二指腸梗阻的臨床研究結(jié)果，達(dá)到了滿意的姑息治療的目標(biāo)。但Chopital等人設(shè)計(jì)的磁體在實(shí)施過(guò)程中有三大缺點(diǎn)：其一，磁體為圓餅形，截面積較大，因此置入過(guò)程中對(duì)食道損傷較大；其二，磁體置入后吻合口不能立即建立；其三，磁體體積較大，自然排出有困難，因此需要內(nèi)鏡下取出。

針對(duì)以上學(xué)者設(shè)計(jì)的磁體在胃腸吻合應(yīng)用中存在的缺點(diǎn)，結(jié)合我們團(tuán)隊(duì)多年來(lái)在磁吻合領(lǐng)域的研究，提出了下面的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

1.設(shè)計(jì)思路

為解決圓餅形磁體在胃腸吻合中存在的上述缺陷，我們提出橢圓環(huán)狀優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。在充分保證吻合口大小情況下，通過(guò)設(shè)計(jì)合適的橢圓環(huán)的長(zhǎng)、短軸比例，減小磁體的橫截面積，利于磁體的置入和自然排出。同時(shí)，先前圓餅形的磁體置入后需4-7天后才能建立消化道旁路，而橢圓環(huán)狀的設(shè)計(jì)使磁體在置入后，可立即建立新的食物流轉(zhuǎn)通道，這對(duì)于解決腫瘤引起的惡性十二指腸梗阻有重要意義。

2.磁體結(jié)構(gòu)

磁吻合裝置包括一對(duì)形狀和尺寸完全相同的橢圓形磁環(huán)，其結(jié)構(gòu)如圖1：橢圓形磁環(huán)沿長(zhǎng)軸最大外徑為20mm，最大內(nèi)徑為14mm，沿其短軸最大外徑為12mm，最大內(nèi)徑為8mm，磁環(huán)的厚度為4mm。磁體材料選用N50燒結(jié)釹鐵硼經(jīng)機(jī)械加工成型，磁體表面經(jīng)電鍍鎳處理。單個(gè)磁環(huán)質(zhì)量約為2.95g，在吸合面上的表面場(chǎng)強(qiáng)約為3300Gs，在0間距時(shí)，子母磁環(huán)間的吸力為30N。

3.操作路徑及動(dòng)物試驗(yàn)結(jié)果

借助于上述橢圓形磁吻合環(huán)可使胃十二指腸遠(yuǎn)端旁路手術(shù)在內(nèi)鏡操作下即可完成，與內(nèi)鏡下操作相配套的器械和用品包括斑馬導(dǎo)絲、導(dǎo)管等。具體操作實(shí)施步驟如圖2詳解。圖A：胃鏡前端過(guò)幽門至十二指腸降部；圖B：斑馬導(dǎo)絲經(jīng)胃鏡送至十二指腸末端；圖C：退出胃鏡，借助于與導(dǎo)管和約束線將橢圓形磁環(huán)沿斑馬導(dǎo)絲送至十二指腸近升部位置；圖D：經(jīng)胃鏡將另一個(gè)橢圓形磁環(huán)送至胃內(nèi)；圖E：胃內(nèi)磁環(huán)和十二指腸內(nèi)磁環(huán)自動(dòng)對(duì)位相吸，壓迫胃壁和十二指腸腸壁；圖F：7-10天后，受壓的胃壁和十二指腸壁缺血壞死，緊貼受壓部位的胃和十二指腸漿膜能黏連愈合，磁環(huán)連同受壓壞死組織一起脫落，經(jīng)消化道自然排出體外，胃一十二指腸旁路即建立。

當(dāng)患者原發(fā)病所造成的幽門或十二指腸嚴(yán)重梗阻時(shí)，在兩個(gè)磁環(huán)自動(dòng)對(duì)位吸合后，可經(jīng)胃鏡將夾在兩個(gè)磁環(huán)間的胃壁和十二指腸壁直接毀損，這樣在術(shù)中就可立即建立經(jīng)吻合環(huán)內(nèi)部的胃十二指腸旁路，待壓榨完成磁環(huán)脫落后可建立最終的吻合口，吻合口大小即為橢圓形磁環(huán)的面積。

用于內(nèi)鏡下胃腸吻合重建的磁吻合環(huán)的優(yōu)化設(shè)計(jì)方案經(jīng)大動(dòng)物實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，具有良好的可操作性；待吻合口形成，磁吻合環(huán)脫落排出動(dòng)物體外一月后，處死動(dòng)物取出吻合口標(biāo)本，肉眼觀察吻合口兩側(cè)胃腸壁連接緊密，未見(jiàn)泄漏、出血等并發(fā)癥；吻合口標(biāo)本HE染色后在10X光鏡下觀察發(fā)現(xiàn)兩側(cè)胃腸壁完全粘連，組織對(duì)合良好，層次整齊；對(duì)吻合口進(jìn)行爆破壓強(qiáng)度測(cè)試，結(jié)果表明吻合口無(wú)泄漏，且強(qiáng)度高。該方案吻合效果可靠，可向臨床推廣使用。

4.結(jié)論

磁壓榨技術(shù)聯(lián)合內(nèi)鏡技術(shù)能將傳統(tǒng)的部分消化外科手術(shù)變成內(nèi)鏡下操作。內(nèi)鏡下胃腸吻合重建的磁吻合環(huán)的橢圓優(yōu)化設(shè)計(jì)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）橢圓形設(shè)計(jì)方案能有效減小磁環(huán)的橫截面積，從而方便胃鏡下置入，同時(shí)減小對(duì)食管的損傷；（2）橢圓設(shè)計(jì)有利于磁體完成吻合后從消化道自然排出，減小腸道梗阻的幾率；（3）通過(guò)優(yōu)化的長(zhǎng)軸和短軸比例設(shè)計(jì)，在方便置入和排出的前提下，可有效保證足夠的吻合口大?。唬?）環(huán)形設(shè)計(jì)的最大優(yōu)點(diǎn)在于當(dāng)兩個(gè)磁環(huán)相吸后，可將壓榨在磁環(huán)里面的組織毀損，使旁路通道立即建立；（5）該設(shè)計(jì)的主要適用對(duì)象為幽門部惡性梗阻，當(dāng)患者無(wú)法耐受根治手術(shù)而采用姑息性治療時(shí)，磁壓榨技術(shù)聯(lián)合內(nèi)鏡技術(shù)能把對(duì)患者的損傷降低到最小。