磁壓榨技術治療輸尿管遠端梗阻的實驗研究

鄧博，徐庶欽，王方舟，石宇航，李益行，吝怡 樊茜，吉琳，陳雯雯，呂毅，嚴小鵬

西安交通大學 1.第一附屬醫(yī)院肝膽外科，2.第一附屬醫(yī)院精準外科與再生醫(yī)學國家地方聯(lián)合工程研究中心3.宗濂書院，4.啟德書院，西安 710061

輸尿管狹窄是腎移植術后常見并發(fā)癥，國外報道其發(fā)生率為1%～10%[1～3]，國內(nèi)有報道為3.7%[4]。部分患者腎移植術后輸尿管狹窄嚴重無法行輸尿管支架置入，需長期留置腎盂造瘺管，甚至需要行輸尿管膀胱吻合手術，影響生活質量。磁壓榨吻合（magnetic compression anastomosis，MCA）又稱磁吻合（magnamosis），是應用領域最廣的磁壓榨技術[5]。磁吻合以其獨特的吻合模式，成為繼縫線吻合和釘式吻合之后的第3種吻合方式。目前磁壓榨技術已應用于膽腸吻合、胃腸道吻合、血管吻合、直腸陰道瘺修補、消化道瘺動物模型制備等方面[6～13]，顯示出巨大的應用優(yōu)勢。該研究首次將磁壓榨技術引入泌尿系統(tǒng)，期為應用于腎移植術后輸尿管狹窄或閉塞的臨床治療提供實驗依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 實驗動物 本研究是創(chuàng)新手術的可行性驗證，6只健康新西蘭兔（雌雄不限）購于西安交通大學實驗動物中心，單籠飼養(yǎng)，自由進食水，全部擬行右側輸尿管膀胱磁壓榨吻合術。該實驗經(jīng)西安交通大學生物醫(yī)學倫理委員會通過（XJTULAC2019-1007）。實驗過程符合實驗動物倫理學要求。

1.1.2 磁吻合裝置 磁吻合裝置包括子磁體和母磁體兩部分。子磁體為中央帶孔的圓柱狀，磁體外徑為4 mm，高8 mm，中央孔徑為1 mm。母磁體也為帶有中央孔的圓柱狀，外徑6 mm，高7 mm，中央孔徑2 mm，見圖1。子母磁體均采用N45燒結釹鐵硼經(jīng)精密機械加工而成，表面給予氮化鈦或鎳鍍層防護。子磁體質量0.712 g，表面場2500 GS；母磁體質量1.277 g，表面場強2800 GS。

圖1 子、母磁體外形及規(guī)格Fig.1 Physical diagram of the parent and daughter magnets

1.2 實驗方法

1.2.1 建立輸尿管梗阻動物模型 實驗兔購買后適應性喂養(yǎng)1周，制備輸尿管梗阻模型。3%戊巴比妥鈉（1 mL/kg）耳緣靜脈緩慢注射麻醉，麻醉滿意后仰臥位固定四肢，給予肌注頭孢唑林鈉0.5 g。電動剃毛器備皮，常規(guī)消毒、鋪巾，取下腹部正中切口，長約5 cm，逐層進腹，顯露膀胱并尋找輸尿管，在距膀胱5 mm 處以3-0絲線結扎右側輸尿管，然后逐層關腹。術后12 h 再次給予肌注頭孢唑林鈉0.5 g。術后繼續(xù)單籠喂養(yǎng)，自由食水。

1.2.2 磁壓榨吻合術 輸尿管結扎術后4周檢驗模型建立情況。麻醉同前，仰臥位固定，常規(guī)操作，取下腹部正中切口，長約10 cm，逐層進腹，探查腹腔，觀察右側輸尿管擴張情況，如擴張大于5 mm 為模型制備成功。造影檢查，經(jīng)輸尿管上段穿刺置入靜脈留置針，X 線動態(tài)監(jiān)測下經(jīng)留置針緩慢推入碘海醇3～5 ml，觀察輸尿管顯影；5 ml 注射器穿刺膀胱緩慢推注碘海醇，觀察膀胱顯影，可見右側輸尿管與膀胱之間造影劑中斷。在右側腎盂下方1.5 cm 處，5-0 Prolene線在輸尿管兩側掛線并提起輸尿管，縱向剪開輸尿管長約5 mm，經(jīng)此切口置入子磁體，緩慢推送子磁體至輸尿管遠端。膀胱體部行荷包縫合，打開膀胱，切口約4 mm，將母磁體置于膀胱內(nèi)，推送母磁體向子磁體靠近，子、母磁體自動對位吸合，壓榨輸尿管壁和膀胱壁。收緊膀胱荷包線，縫合瘺口。5-0 Prolene 線連續(xù)縫合輸尿管上段縱行切口。檢查腹腔無出血后逐層關腹。術后給予頭孢唑林鈉肌注0.5 g/12 h，連續(xù)3 d。術后定期行X 線檢查，觀察磁體位置，子母磁體脫落進入膀胱內(nèi)即為輸尿管膀胱吻合建立。

1.2.3 標本獲取 模型兔置入磁體術后1月，麻醉同前，取正中長切口，充分顯露右腎、右側輸尿管及膀胱，X 線監(jiān)測下經(jīng)輸尿管上段插管推注碘海醇，觀察吻合口通暢情況，獲取輸尿管膀胱吻合口標本，肉眼觀察吻合口愈合情況。

2 結果

實驗兔6只均造模成功，右側輸尿管結扎4周后，輸尿管顯著擴張，直徑達5 mm。輸尿管膀胱磁壓榨吻合手術順利，術畢即行X 線檢查，可見子母磁體對位良好。磁吻合手術時間18～30 min，術后未見尿漏等并發(fā)癥。根據(jù)X 線監(jiān)測磁體位置變化情況判斷吻合口建立時間為9～16 d。吻合術后1月造影可見輸尿管膀胱吻合口造影劑通過順暢。肉眼觀察標本可見吻合口黏膜光滑平整，愈合良好，見圖2～3。

圖2 磁壓榨手術前后X 線正位片2A：輸尿管造影可見右側遠端梗阻（箭頭）2B：子母磁體置入后對位吸合，壓榨輸尿管壁和膀胱壁2C：子母磁體置入后12 d 落入膀胱，吻合口建立2D：磁體置入術后1月造影可見輸尿管膀胱通暢性良好（箭頭指吻合口位置）Fig.2 Anteroposterior X-way film of before and after magnetic compression2A: Ureterography showed the distal ureteral obstruction (the arrow pointed to the obstruction); 2B: Statement of the parent and daughter magnets after operation; 2C: The parent and daughter magnets entered bladder after anastomosis was established; 2D: The patency of the ureter-bladder anastomosis was well after operation 1 mouth by angiography(the arrow pointed to the anastomosis)

3 討論

圖3 輸尿管膀胱吻合標本肉眼觀3A：實驗兔泌尿系統(tǒng)標本后面觀（左側為正常的腎和輸尿管，右側為擴張的輸尿管）3B：輸尿管膀胱吻合大體標本（箭頭所指為吻合部位）3C：血管鉗經(jīng)輸尿管進入膀胱無阻礙3D：膀胱側觀測吻合口3E：輸尿管側觀測吻合口Fig.3 Physical diagram of the gross specimens of the ureter-bladder anastomosis3A：Urinary system of the experimental rabbit (the normal kidney and ureter were on the left and the dilated ureter was on the right)；3B: Gross specimens of the ureter-bladder anastomosis (the arrow pointed to the position of anastomosis)；3C: Vascular forceps can enter bladder through ureter；3D:Anastomosis seen from the bladder side；3E:Anastomosis seen from the ureter side

腎移植是終末期腎病最有效的治療手段。腎移植術后輸尿管狹窄甚至閉塞發(fā)生率較高，現(xiàn)有治療方法效果欠佳，嚴重影響腎移植術后患者生存質量。磁壓榨技術（MCT）是通過開腹（胸）手術、腔鏡手術、內(nèi)鏡操作或介入操作等置入2個或2個以上磁體，或數(shù)個磁體與數(shù)個順磁性材料，利用其磁吸引力來實現(xiàn)組織的壓榨閉合、管腔內(nèi)容物的限流及器官的連接再通等，從而實現(xiàn)對臨床疾病進行診斷和治療的目的[5]。磁壓迫吻合（MCA）或磁吻合是磁壓榨技術最重要的應用方式，磁體間持續(xù)的壓榨力可使受壓組織發(fā)生缺血-壞死-脫落，壓榨旁組織則發(fā)生粘連-修復-愈合的病理變化過程，從而實現(xiàn)空腔器官吻合重建[14]。磁吻合技術與內(nèi)鏡技術的結合創(chuàng)新了諸多手術方式，如狹窄膽道磁壓榨疏通術、食管狹窄/閉鎖磁壓榨吻合術、先天性肛門閉鎖磁壓榨吻合術等[15～17]，其原理明顯異于傳統(tǒng)治療模式，并取得更微創(chuàng)的確切療效。

本實驗研究輸尿管膀胱磁壓榨吻合術的可行性，采用子磁體自輸尿管上段縱向切開置入、母磁體通過膀胱切開置入的方式，乃因實驗動物自身解剖特點的限制。實驗結果顯示該手術操作簡單、效果可靠。在臨床應用中，腎移植術后輸尿管遠端梗阻造成近端輸尿管及腎盂擴張的患者，可先行經(jīng)皮腎盂穿刺造瘺術，每隔2周更換造瘺管，每次更換時較上次造瘺管擴大2 Fr，當造瘺通道擴張到16 Fr 時，上通路即建立，經(jīng)上通路可置入直徑5 mm 的子磁體；下通路的母磁體可在膀胱鏡下經(jīng)尿道直接置入。

該實驗首次將磁壓榨技術引入輸尿管遠端梗阻的治療中，并驗證了其有效性。磁體設計嚴格遵循磁壓榨磁體設計的“西安原則”[18]；在磁體表面改性環(huán)節(jié)，子磁體和母磁體試用了不同的鍍層方案：氮化鈦鍍層和鎳鍍層，兩種方案均可滿足吻合需求，但氮化鈦鍍層磁體的抗尿液腐蝕能力明顯優(yōu)于后者。實驗結果顯示，磁壓榨技術用于治療輸尿管梗阻具備可行性；經(jīng)進一步優(yōu)化磁體設計和表面改性后該技術可用于臨床。