覆膜鎳鈦合金支架管與改良型結(jié)腸液囊管在豬結(jié)腸穿孔修復(fù)中的應(yīng)用對比觀察

王純忠 ,盧峰，仇衛(wèi)健，高小龍，肖慧蓮,謝明霞,楊茂華, 區(qū)棟財, 劉楚天

(1 廣州市第一人民醫(yī)院，廣州 510380；2.江蘇陽普醫(yī)療科技有限公司；3南京微創(chuàng)科技有限公司)

結(jié)直腸穿孔在消化道穿孔中少見，極易誤診。結(jié)直腸穿孔的病因有癌性穿孔、憩室穿孔、外傷異物穿孔、醫(yī)源性穿孔等。文獻(xiàn)[1]報道，結(jié)腸鏡檢致結(jié)直腸穿孔的發(fā)生率大約為0.09%。由于結(jié)直腸屬于下消化道，腸腔內(nèi)定植細(xì)菌較多，一旦發(fā)生穿孔，會造成十分嚴(yán)重的急腹癥，患者病死率高。目前，臨床尚無有效結(jié)直腸穿孔的治療方式，傳統(tǒng)手術(shù)方案存在住院時間長、患者痛苦大、費(fèi)用高及術(shù)后易并發(fā)腸黏連等缺點(diǎn)。因此，需要尋求一種更有效、簡單、安全、費(fèi)用低的治療方式。國內(nèi)外有使用各種器械修復(fù)的報道[2,3]。我們前期研究設(shè)計出結(jié)腸液囊管(colonic sac tube, CST)并做過初步動物實驗，發(fā)現(xiàn)其結(jié)構(gòu)簡單、性能優(yōu)良、操作方便、安全性較好[4,5]。爆破壓(BP)就是結(jié)直腸穿孔愈合部位所能承受最大的結(jié)直腸內(nèi)壓力，它能反應(yīng)愈合部位組織抵抗機(jī)械強(qiáng)度，可評估穿孔部位的愈合情況。羥脯氨酸(hydroxyproline contents, HC)可作為評價結(jié)直腸穿孔部位組織愈合強(qiáng)度[6]的檢測指標(biāo)。為了進(jìn)一步優(yōu)化CST的操做，我們再次設(shè)計出改良型結(jié)腸液囊管(modified colon sac tube, MCST)，及覆膜鎳鈦合金支架管(Laminated film nickel-titanium alloy stent tube, LF-NTST )，并觀察其對結(jié)腸穿孔豬穿孔部位的修復(fù)作用，現(xiàn)報告如下。

1 材料與方法

1.1 動物及覆膜鎳鈦合金支架管與改良型結(jié)腸液囊管制備 實驗用西藏小型豬48頭，體重約25 kg，購自南方醫(yī)科大學(xué)動物實驗中心。實驗前1周采用高能濃縮飼料喂養(yǎng)，既能提供所需的高能量又能減少結(jié)直腸腔內(nèi)糞便形成。鹽酸氯胺酮由福建古田制藥公司生產(chǎn)，羥脯氨酸檢測試劑盒購自南京建成生物科技有限公司。LF-NTST由南京微創(chuàng)科技有限公司制作，主支架采用鎳鈦合金絲制作，鎳鈦合金具有超彈性強(qiáng)度高，耐磨，耐腐蝕，無磁，生物相容性好，且具有記憶功能; 覆膜(PTFE膜)采用聚四氟乙烯分散樹脂，此材料具有良好的生物相容性; 支撐桿及回收管采用醫(yī)用級高分子塑料制作，具有高純度，表面光滑，無毒，與人體組織相容性高，不會引起過敏反應(yīng); 編織支架管為直徑0.26 mm的鎳鈦合金絲，熱處理25 min; 加蓋覆膜，使用偶粘劑將硅膠加蓋于鎳鈦合金絲間，通過兩次硫化處理進(jìn)行膠定型及膠固化，再通過派瑞林處理防止熾連。MCST由江蘇陽普醫(yī)療科技有限公司制作，采用醫(yī)用不銹鋼及硅橡膠制作，實驗中囊腔內(nèi)注入生理鹽水，囊狀單向閥與MCST的囊腔聯(lián)通為一體，充液后小囊的壓力與大囊腔內(nèi)一致。電視腹腔鏡及配套器件、麻醉機(jī)、心電監(jiān)測儀、外科手術(shù)器件及耗材由廣州醫(yī)科大學(xué)微創(chuàng)外科中心提供。

1.2 結(jié)腸穿孔模型豬制備及分組 取48頭豬制備結(jié)腸穿孔模型。氯胺酮和戊巴比妥聯(lián)合麻醉豬后，氣管插管，呼吸機(jī)輔助呼吸，常規(guī)消毒和鋪巾，建立氣腹，置入腹腔鏡視管，從肛門置入另一視管。腹腔鏡下針頭進(jìn)入距肛門約25 cm處于腸系膜對側(cè)緣刺破腸壁，形成約1.0 cm×1.2 cm穿孔，建立結(jié)腸穿孔模型。造模后48只豬隨機(jī)分為LF-NTST組、MCST組，每組24頭。

1.3 LF-NTST、MCST修復(fù)方法 造模后即刻LF-NTST組、MCST組分別用LF-NTST與MCST修復(fù)結(jié)腸穿孔部位。

LF-NTST組：將豬固定于手術(shù)臺上，常規(guī)消毒鋪巾。首先使用電視腹腔鏡10 mm零度視管經(jīng)肛門進(jìn)入，探查找到穿孔部位，準(zhǔn)確測出病損部位，距肛門的直線距離。用纖維膽道鏡(5 mm)代替細(xì)纖維結(jié)腸鏡從推送器及壓束的覆膜支架管中間腔道(分別為7、12 mm)經(jīng)肛門引導(dǎo)將LF-NTST推送到病損部位，使用推送器將支架管逐漸釋放推出，讓病損部位處于支架管的中段位置，LF-NTST最終完全膨脹，在稍擴(kuò)張破損腸管段的狀態(tài)下留置于腸腔內(nèi)。破損部位被完全封閉阻隔。漸次退出推送器，并將預(yù)留牽拉用雙編織絲線順腸腔引出到肛門外。將細(xì)金屬拉鉤自支撐桿中間管腔穿過，鉤住留置的編織線尾，順勢將支撐桿經(jīng)肛門在編織絲引導(dǎo)下，置頂支架管尾部，形成支撐。將肛門外周固定環(huán)貼近肛門，卡壓于支撐桿，并將編織絲拉緊，結(jié)扎于外固定環(huán)，肛周皮膚下縫扎固定外固定環(huán)，不妨礙排便。再次用10 mm腹腔鏡視管經(jīng)肛門進(jìn)入腸腔內(nèi)，明確LF-NTST放置可靠后結(jié)束手術(shù)。MCST組 在腸腔內(nèi)使用視管監(jiān)視引導(dǎo)下借助細(xì)金屬充液支撐管的推送將MCST推送到病損部位。讓病損部位處于囊管的中間位置，經(jīng)囊狀單向閥充液至大囊管腔，待充液足量致套囊管外壁稍擴(kuò)張病損腸管段的狀態(tài)下留置于腸腔內(nèi)。病損部位被完全封閉阻隔。監(jiān)視引導(dǎo)漸次退出視管，肛周皮膚下縫扎固定外固定環(huán)。再次使用視管于腹腔或經(jīng)肛門進(jìn)入腸腔內(nèi)，確定MCST放置可靠后結(jié)束手術(shù)。術(shù)后觀察豬是否出現(xiàn)炎癥、醫(yī)源性損傷等情況，酌情對癥處理。

1.4 兩組豬結(jié)腸穿孔部位BP測算 分別于治療第7、14、21天兩組各取8只豬測算結(jié)腸穿孔部位BP。先確定LF-NTST或MCST位置，于近端結(jié)扎結(jié)腸，并放盡結(jié)腸液囊管內(nèi)液體，取出LF-NTST與MCST，將精密壓力表連接管經(jīng)肛門插入直腸15.0 cm，用7.0號絲線荷包縫合肛門，向腸腔內(nèi)注入氣體，觀察并記錄壓力表的讀數(shù)，即為穿孔部位BP。

1.5 兩組豬結(jié)腸穿孔部位HC含量檢測 分別于治療第7、14、21天各取8只豬，獲取結(jié)腸穿孔部位腸壁組織，按羥脯氨酸檢測試試劑盒的操作檢測穿孔愈合部位的HC，所有操作均嚴(yán)格按照使用說明書進(jìn)行。重復(fù)3次，取平均值。

2 結(jié)果

治療第7、14、21天LF-NTST組結(jié)腸穿孔愈合部位BP分別為(27.21±0.98)、(35.77±0.72)、(38.13±0.92)Kpa，MCST組分別為(26.83±0.91)、(35.23±0.55)、(37.20±0.95)Kpa。隨治療時間延長LF-NTST組、MCST組結(jié)腸穿孔愈合部位BP逐漸升高(P均<0.05)。 治療第7、14、21天LF-NTST組結(jié)腸穿孔愈合部位HC含量分別為(22.40±0.83)、(25.64±0.41)、(26.83±1.26)μmol/g ，MCST組分別為(22.37±0.70)、(25.69±0.42 )、(26.78±1.24)μmol/g 。隨治療時間延長LF-NTST組、MCST組結(jié)腸穿孔愈合部位HC含量逐漸升高(P均<0.05)。治療第7、14、21天LF-NTST組、MCST組爆破壓、羥脯氨酸含量間相比，P均>0.05。

3 討論

傳統(tǒng)治療采取腸穿孔或吻合口漏全層間斷縫合漿肌層加固，同時行近段結(jié)腸腹壁造瘺，2～3個月后二期再次行造瘺腸管回納術(shù)(腫瘤除外)。這種處理方式病程長，痛苦大，特別是腹壁造瘺留下巨大的疤疤，兩次手術(shù)易導(dǎo)致嚴(yán)重腸黏連并發(fā)癥以及高額費(fèi)用，給患者帶來極大的心理壓力和痛苦。如何才能安全有效地簡化此類疾病的治療流程，縮短病程，降低費(fèi)用，尋求到一種微創(chuàng)，美觀，并發(fā)癥低的手術(shù)治療方式呢？也曾有學(xué)者[7]試圖用金屬支架解決這一難題，但臨床效果并不理想。在此背景下，我們從十年前開始一期手術(shù)治療結(jié)直腸穿孔及吻合口漏的實驗研究，先后設(shè)計制作了CST、MCST并進(jìn)行系列研究及動物實驗。CST能在電視腹腔鏡及纖維結(jié)腸鏡輔助下應(yīng)用于全部結(jié)直腸，CST是在電視腹腔鏡下用可吸收羊腸線于腹腔內(nèi)腸管外周結(jié)扎的方式進(jìn)行固定，以防止因為腸蠕動而發(fā)生移位掉出。但這種結(jié)扎固定的方式帶來了3個問題：腸壁慢性切割、腸粘膜與套囊外壁之間封閉腔內(nèi)感染、術(shù)中需再次分離病損腸管周圍已形成能促進(jìn)愈合的黏連，影響病損腸管疤痕愈合。為此我們再次設(shè)計制作了MCST作為補(bǔ)充，MCST設(shè)計上改進(jìn)的重點(diǎn)就是固定方式，如何能讓它在結(jié)直腸腔內(nèi)有效對抗節(jié)律性腸蠕動，保持被安置在病損腸管段不發(fā)生向肛門方向移動甚至于脫出。它就需要一個與腸蠕動方向相反的支撐作用力。我們通過細(xì)金屬管傳導(dǎo)桿的設(shè)計將反作用支撐力傳導(dǎo)到肛門外周固定環(huán)上。盡管左半結(jié)直腸在盆腔內(nèi)有比較大的彎曲度，但由于腸系膜的活動性及腸管壁的柔軟順應(yīng)性，能夠適應(yīng)細(xì)直金屬管的存在，正如早期我們能使用直型的結(jié)腸鏡檢查治療一樣。MCST僅可應(yīng)用于左半結(jié)直腸進(jìn)行穿孔和吻合口漏的一期手術(shù)治療。

然而CST及MCST均存在一個不足之處，就是其內(nèi)管直徑約20 mm，長約60 mm，而正常腸腔在30～45mm，治療過程中會存在一個60 mm相對狹窄段，容易被成型糞便阻塞，并發(fā)不全梗阻，影響治療效果，為了克服這一不足之處。結(jié)合已在臨床廣泛使用的內(nèi)窺鏡下支架技術(shù)，我們設(shè)計制作了LF-NTST，對左半結(jié)腸穿孔的一期手術(shù)修復(fù)治療，并進(jìn)行了動物實驗。實驗中我們通過檢測BP和HC評價穿孔部位愈合情況，研究結(jié)果顯示，LF-NTST和MCST均能有效修復(fù)動物模型結(jié)直腸穿孔。LF-NTST和MCST對結(jié)腸穿孔的一期修復(fù)效果無明顯差異，臨床療效相當(dāng)，對左半結(jié)直腸段的穿孔的修復(fù)，顯示出更加快捷、微創(chuàng)、安全有效的優(yōu)勢。

MCST采用支撐桿肛周外固定環(huán)的固定方式，對抗腸管蠕動，是針對穿孔相對高發(fā)的左半結(jié)直腸段設(shè)計的，在電視腹腔鏡視管引導(dǎo)，通過顯示屏監(jiān)視下，利用金屬細(xì)管即可將裝置推送到病損腸管段，并順利完成一期修復(fù)結(jié)直腸穿孔的全部手術(shù)操作程序。實驗手術(shù)操作無須腹腔組的參與，僅在結(jié)直腸腔內(nèi)完成，顯示出更加快捷微創(chuàng)、安全有效的結(jié)果。相比較CST而言，MCST能更加簡單快捷，安全有效地完成一期修復(fù)左半結(jié)直腸穿孔手術(shù)，同時，MCST也解決了CST固定安全隱患問題。

我們設(shè)計制作的LF-NTST，也主要對左半結(jié)腸穿孔的一期手術(shù)修復(fù)治療。曾經(jīng)有報道采取覆膜支架治療直腸癌術(shù)后吻合口漏[8～10]，但沒有采取相應(yīng)的支撐固定技術(shù)，在腸蠕動的影響下，療效欠佳。我們設(shè)計的LF-NTST裝置，采取調(diào)控管腔直徑及外向膨脹力，達(dá)到使病損管壁保持適度的張力，有利于對病損部位的相對封閉及阻隔效果。正常的腸蠕動亦能順利通過。讓糞流從足夠?qū)挼闹Ъ芄軆?nèi)腔通過，不接觸病損腸壁，達(dá)到糞流改道的效果。同時，覆膜隔絕了病損腸壁與腸腔內(nèi)氣體壓力的傳遞，減少了壓力對病損疤痕修復(fù)的負(fù)性影響。正常腸蠕動經(jīng)過病損腸管段時，腸管黏膜內(nèi)壁與覆膜外壁之間會產(chǎn)生存在少許合理間隙，既有利于間隙的引流，防止封閉死腔造成的感染。同時又不致太高的張力，降低到腸壁的血運(yùn)，影響組織的修復(fù)。實驗中我們發(fā)現(xiàn)實驗樣品中推送器裝置推出效果好，但回收時因為回收管前端銳利易造成支架管回收受阻。我們另行設(shè)計制作帶滾邊設(shè)計的簡易回收管，大大減少了回收過程中的阻力作用，亦有助推開腸壁與支架管黏連的作用，使支架管的回復(fù)順利輕松，不易產(chǎn)生腸壁操作的并發(fā)癥。LF-NTST裝置較MCST更適應(yīng)于左半結(jié)直腸進(jìn)行穿孔和吻合口漏的一期手術(shù)治療。羫脯氨酸作為膠原纖維中氨基酸的重要組成部分及含量恒定，故通過測量創(chuàng)傷愈合組織中HC也就間接地成為了衡量組織愈合強(qiáng)度的一個重要指標(biāo)。本研究中，LF-NTST組、MCST組直腸穿孔愈合部位BP、HC均逐漸升高，且LF-NTST組較MCST組稍高；但差異無統(tǒng)計學(xué)意義顯。LF-NTST和MCST均能有效修復(fù)動物模型結(jié)直腸穿孔。LF-NTST和MCST對結(jié)腸穿孔的一期修復(fù)效果無明顯差異，臨床療效相當(dāng)，對左半結(jié)直腸段的穿孔的修復(fù)，顯示出更加快捷、微創(chuàng)、安全有效的優(yōu)勢。

綜上所述，LF-NTST、MCST均能有效地對結(jié)腸穿孔進(jìn)行一期修復(fù)，具有技術(shù)操作簡單、迅速、微創(chuàng)、美觀且安全等優(yōu)點(diǎn)，然而，仍需要進(jìn)行一步深入研究以推進(jìn)其臨床應(yīng)用進(jìn)程。例如，本研究發(fā)現(xiàn)MCST硅橡膠材料存在細(xì)微漏氣，改充生理鹽水時基本無漏液的情況發(fā)生，但充液增加了裝置總體的重量，對固定效果可能產(chǎn)生影響。同時，MCST的金屬內(nèi)管直徑為20 m，長度60 mm。安裝后在腸腔內(nèi)形成一個相對狹窄處，當(dāng)有成型糞便較多時易行成局部梗阻，影響治療效果。此外，由于實驗動物豬的大腸解剖排列與人體大腸環(huán)小腸四周排列不同，豬大腸只有除接近肛門的30～50 cm呈直線狀外，其它呈盤狀排列，故實驗時只能選擇實驗豬大腸遠(yuǎn)端最接近肛門呈直線狀排列的腸管段制作動物模型，以保障纖維鏡或電視腹腔視管的操作，此也影響對結(jié)腸液囊管的評價。以上問題均有待于進(jìn)一步研究加以解決。