切口疝、腹壁力學與外科技術(shù)

陳雙，江志鵬

（中山大學附屬第六醫(yī)院 胃腸、疝與腹壁外科，廣東 廣州 510655）

切口疝是腹部手術(shù)后常見的并發(fā)癥，有關(guān)文獻[1]報道其發(fā)病率為4%～10%。只要手術(shù)存在腹部切口，切口疝可能就不會銷聲匿跡。切口疝的發(fā)生，一方面與患者的自身因素有關(guān)，如年齡、體質(zhì)量、吸煙、營養(yǎng)狀況、基礎(chǔ)疾病等[2-4]。另一方面，外科醫(yī)生對于各種細節(jié)的把控也起到至關(guān)重要的影響，包括切口的選擇、術(shù)中對切口的保護、切口的縫合關(guān)閉技術(shù)等[5-6]。今天，外科進入了腹腔鏡時代，腹部選擇切口不再是以簡單、直接的手術(shù)顯露為目的，而是需要重新設(shè)計與考量。本文就切口疝的腹壁力學的基礎(chǔ)與外科技術(shù)進行如下探討。

1 關(guān)于切口疝

1.1 切口疝的本質(zhì)

切口疝的本質(zhì)就是切口表面的皮膚愈合了，但切口部位的肌肉或筋膜未愈合或未完全愈合，從而繼發(fā)的一系列病理生理學變化與改變。切口部位肌肉或筋膜的愈合，說到底是一種瘢痕化過程，形成類似腹直肌“腱劃”的結(jié)構(gòu)。這種瘢痕組織，就其生化性質(zhì)而言是一種膠原，但膠原類型往往不是以抗張強度較佳的Ⅰ型膠原為主[7]。其能否達到“腱劃”樣的性質(zhì)和強度，能否承受切口處腹壁的牽拉，受多種因素影響，并最終關(guān)乎切口疝的發(fā)生與否。

1.2 腹壁功能單位（functional unit of abdominal wall）

現(xiàn)代的觀念認為，腹壁是一個具有多種功能的復(fù)雜器官（complex organ），一旦出現(xiàn)切口疝，其功能必將受到影響。切口疝的治療及療效與患者的生活質(zhì)量息息相關(guān)[8]，意義非同一般。換言之，切口疝再經(jīng)手術(shù)修補，其質(zhì)量的好與壞，不但對腹壁產(chǎn)生直接影響，還將影響到腹腔內(nèi)的其他臟器功能。為了更好地研究腹壁，筆者團隊曾提出“腹壁功能單位”的理念。

所謂的腹壁功能單位，由腹壁的某一肌肉及其附屬的筋膜組織共同構(gòu)成。當肌肉收縮緊張時，筋膜是松弛的；相反，當肌肉松弛時，筋膜是緊張的，以維持肌肉的基本形態(tài)。腹壁橫截面上肌肉+筋膜結(jié)構(gòu)，如圖1 所示。腹壁由5 對肌肉（腹直肌、腹外斜肌、腹內(nèi)斜肌、腹橫肌、錐狀肌）和后背部的肌群脊柱組成。其中錐狀肌在15%的人群中缺如，此肌在圖1 中也未顯示，其主要作用是調(diào)節(jié)腹白線的松緊。每塊肌肉及其筋膜構(gòu)成了腹壁基本功能單位，各功能單位形成的對稱性的立體結(jié)構(gòu)，是腹壁實現(xiàn)復(fù)雜功能的基礎(chǔ)[9]。隨著科技發(fā)展，切口疝的發(fā)生與否，以及切口疝發(fā)生后腹壁功能的受損程度，也許可以從腹壁功能單位入手，通過數(shù)字模型進行計算。

圖1 腹壁功能單位及張力示意圖 注：腹部橫截面腹壁功能單位（腹壁肌肉+筋膜），前、側(cè)、后方功能單位左右對稱；前腹壁上弧線表示腹壁在任何兩點都存在張力Figure 1 Diagrammatic sketch of functional unit of abdominal wall and tension force Note:The functional unit of the abdominal wall(abdominal wall muscles + fascia)in the cross-section of the abdomen are symmetrical on the left and right sides in the anterior,lateral,and posterior directions;the curved line on the anterior abdominal wall represents the tension present in the abdominal wall at any two points

2 從“力學”角度看切口疝的進展

切口疝一旦形成，無法自愈。從力學的角度，切口疝的變化或腹壁結(jié)構(gòu)的改變主要有以下3 個方面。

2.1 腹壁張力（tension force）的作用

切口，一般是在腹壁上所行的線性切開。切口部位肌肉筋膜的愈合，最初也是形成一條線性的“瘢痕”。一旦肌肉筋膜層未能完全愈合，在腹壁張力的作用下，線性瘢痕就會分離并向四周退縮，形成切口疝“缺損”的邊緣。缺損最初也呈線性分布，但在腹壁張力的作用下，隨著時間的推移，線性“缺損”逐漸向圓形或橢圓形改變；腹腔鏡觀察可見，在圓形缺損內(nèi)部，還有“小梁”樣結(jié)構(gòu)（圖2）。這些“小梁”結(jié)構(gòu)是切口疝進展過程中，瘢痕組織受牽拉延伸的反映。“小梁”結(jié)構(gòu)在一定程度上有對抗張力的作用，因此“小梁”與“小梁”間又構(gòu)成了疝囊空間一種暫時的“穩(wěn)定結(jié)構(gòu)”。

圖2 腹腔鏡下切口疝視野 注：患者 男，62 歲，闌尾切口疝4年半；腹腔鏡視野下，腹壁缺損呈類似圓形，在疝囊內(nèi)，有“小梁”樣結(jié)構(gòu)（箭頭所指）Figure 2 Laparoscopic vision of incisional hernia Note:Male patient,62 years old,with appendectomy incisional hernia for 4 and a half years;under the laparoscopic view,the abdominal wall defect appears as a circular shape inside the hernia sac,with a "small beam" structure(indicated by the arrow)

2.2 腹內(nèi)壓（intra-abdominal pressure，IAP）的作用

正常人IAP 是0～5 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），它對維持腹腔內(nèi)器官的正常生理功能有十分重要的作用。IAP 是從腹腔內(nèi)向外部的壓力，這個力也是有方向性的。在IAP 的作用下，腹壁缺損即切口疝處，可見向體表突出包塊（圖3）。當腹壁肌收縮，如咳嗽、大笑、排便、運動時，IAP 升高，導(dǎo)致包塊向外突出逐步加重，疝內(nèi)容物進一步增加。這是切口疝處腹壁失去了腹壁肌肉保護的結(jié)果。

圖3 切口疝CT 圖像（矢狀位） 注：患者 男，72 歲，結(jié)腸癌術(shù)后腹部切口疝2年余；CT 圖像示，疝囊受ⅠAP和重力作用向前凸起，并向下發(fā)展，呈倒“L”形（箭頭所指）Figure 3 CT image of incisional hernia(sagittal position)Note:Male patient,72 years old,with abdominal incisional hernia for more than 2 years after colon cancer surgery;CT image shows that the hernia sac protrudes forward and develops downward under the influence of ⅠAP and gravity,forming an inverted "L" shape(indicated by the arrow)

2.3 地球引力（重力，gravity）的作用

由于人是直立行走的生物，在重力作用下，凸起的疝囊，還會向下發(fā)展。從矢狀位觀察，較大的切口疝疝囊呈倒“L”形，即疝囊向外凸起的部分，并非上下對稱，而是下方較大（圖3-4）。隨著時間的推移，倒“L”形的下方失去支撐，還會進一步向下發(fā)展。有些患者疝囊下垂的部分甚至遠超向前凸起的部分。而這一變化常常被腹壁外科專家所忽視，在《歐洲切口疝分類》[10]上我們也找不到描述這方面的參數(shù)。

其實，單純通過缺損的部位和大小去描述切口疝是不夠全面的，往往反映不了病情的真實情況，也體現(xiàn)不了在功能上存在腹壁功能不全（loss of domain）的潛在風險。我國《腹壁切口疝診 斷和治療指南（2018年版）》[11]引入了疝囊容積比作為參數(shù)，在一定程度上彌補了這一缺陷。但疝囊容積比的計算需要專門的軟件和技術(shù)人員，在一些基層醫(yī)院普及存在困難。若增加站立位時疝囊下垂的距離（疝囊下方最低點與缺損下緣的距離）作為描述的參數(shù)（圖4），則可能更簡單、實用。

圖4 切口疝CT 圖像（矢狀位） 注：患者 女，56 歲，乙狀結(jié)腸癌術(shù)后切口疝4年余；CT圖像示，疝囊向前凸起，并向下發(fā)展，呈倒“L”形；短箭頭間的距離為重力作用下，向下發(fā)展的疝囊Figure 4 CT image of incisional hernia(sagittal position)Note:Female patient,56 years old,with incisional hernia for more than 4 years after sigmoid colon cancer surgery;CT image shows that the hernia sac protrudes forward and develops downward,forming an inverted "L" shape;the distance between the short arrows represents the hernia sac that is developing downward under the influence of gravity

3 腹壁的力學基礎(chǔ)

關(guān)于腹壁的力學特性，涉及許多方面，本文選取3 個為代表生物力學特征進行闡述。

3.1 張力

張力可定義為物體受牽拉時存在于其內(nèi)部且垂直于兩個相鄰接觸面上的相互牽引力。張力是有方向性的，腹壁的掃描截面形似桶狀，是腹壁存在張力的結(jié)果，圖1 所示的張力線的任何兩點間，力都是存在的。其張力源于腹壁肌肉收縮，大小兩側(cè)相等，左右對稱，方向相反[12]。

從“腹壁功能單位”來分析張力，十分方便。腹前壁（腹直肌及腹白線）、腹側(cè)壁、腹后壁的功能單位左右受力對稱，張力的加速度為“0”。換言之，腹壁截面的周長無明顯變化。值得一提的是，側(cè)腹壁有3 層肌肉，肌肉運動是分層的，雖兩側(cè)總體對稱，但肌肉層面運動方向不一，這有助于完成轉(zhuǎn)體等軀干運動。

從有關(guān)張力定律得知，張力的大小與球體的半徑成正比，與厚度成反比[13]。從腹壁的截面上看，疝囊壁與腹壁的半徑和厚度不同（圖3-4），因此所承受的張力也不一，這也是切口疝發(fā)展的源動力。

3.2 IAP

放在腹壁力學來進一步討論IAP，是因為其產(chǎn)生和維持離不開腹壁。因為腹壁的存在腹腔才能成為一個相對密閉的腔隙，才會有壓力的存在。IAP 主要受腹腔內(nèi)容物容積及腹腔容積兩個因素的影響，而后者主要受腹壁肌，尤其是腹橫肌的舒縮影響。當腹腔內(nèi)容物相對不變時，腹壁肌收縮，則腹腔容積變小，IAP 升高，如排便、咳嗽、大笑時；當腹壁肌松弛，則腹腔容積增加，IAP 下降，如腹式呼吸時。因此，腹壁的生理功能之一是通過調(diào)節(jié)IAP 來實現(xiàn)不同的生理狀態(tài)。

當存在切口疝時，且疝囊容積達到一定程度時（＞20%[11]），上述調(diào)節(jié)功能會受到影響。這也是loss of domain 的一種體現(xiàn)。這類切口疝若貿(mào)然修補，會引起IAP 的急劇升高，甚至出現(xiàn)腹腔間室綜合征（abdominal compartment syndrome，ACS），病死率高達50%[14]。

3.3 各向異性（anisotropy）

各向同性（isotripy）是指物體在不同軸向上所表現(xiàn)出的物理特性完全相同。例如眼睛的房水、玻璃體等結(jié)構(gòu)，光線在通過時通透性一致，無折射現(xiàn)象[15]。與各向同性不同的是各向異性，它是指某一物體在不同軸向上所表現(xiàn)出的物理特性不一致。在自然界中，這種特性更加普遍。例如人體的腹壁，在橫向（如腹圍）的抗張強度遠超于縱向（如腹直肌的拉伸）。其實這也是生物經(jīng)歷億萬年進化的結(jié)果。直立行走需要腹壁承受更大的壓力，同時也需要軀干完成更多彎曲和拉伸動作。腹壁橫向的抗張強度高，有利于維持腹壁張力和IAP，輔助調(diào)整腹式呼吸；腹壁縱向更容易拉伸，有利于保持軀體直立平衡和輔助軀體運動[16]。

總之，張力和IAP 是切口疝發(fā)生、發(fā)展甚至復(fù)發(fā)的源動力所在。各向異性又決定了切口疝腹壁缺損的形態(tài)特征，也是疝修補材料應(yīng)提供的一項重要參數(shù)[17-18]。若使用“腹壁功能單位”來認識和研究切口疝發(fā)展、變化及療效，可以更方便和更精準，為今后數(shù)字化和精準化治療打下基礎(chǔ)，進而成為臨床醫(yī)生的一項實用工具。

4 當下切口疝外科技術(shù)的困惑與問題

4.1 原理分析與手術(shù)技術(shù)尚未統(tǒng)一

目前總體切口疝外科治療的療效遠不如腹股溝疝，切口疝長期隨訪的復(fù)發(fā)率在20%～40%[19]，患者與醫(yī)生都不滿意。究其原因主要還是外科醫(yī)生對切口疝的產(chǎn)生、進展及腹壁結(jié)構(gòu)與功能的認識尚未統(tǒng)一和到位。

當下的手術(shù)技術(shù)還主要是集中在如何恢復(fù)腹壁的“完整性”。其實腹壁有3 個重要的特征，除了“完整性”之外，腹壁的“可支配性（如腹壁肌的分層運動）”和“對稱性”都非常重要，缺一不可。只強調(diào)一方面，忽略了另一方面可能是當下外科療效不令人滿意的重要原因。如組織結(jié)構(gòu)分離技術(shù)（component separation technique，CST）和腹橫肌切斷松解（transversus abdominis release，TAR）技術(shù)，雖然在增加腹腔容量上有幫助，但“拆東墻補西墻”的做法最終會影響腹壁對稱性問題，腹壁如果不對稱，長此以往，以力學原理又一定會發(fā)生形態(tài)上的改變。解決這一問題，增加腹腔容量可能要物理的術(shù)前漸進性氣腹（preoperative progressive pneumoperitoneum，PPP） 和化學性的肉毒素A 注射（腹壁肌可逆性變化）相結(jié)合[20-22]。腹壁要看作一個復(fù)雜器官，這個器官不是簡單的結(jié)構(gòu)問題，功能性與療效和生活質(zhì)量更息息相關(guān)。

4.2 厘清外科技術(shù)觀念

目前腹壁外科一些學術(shù)用語和概念、定義不清晰。如什么是切口疝修補技術(shù)？什么是腹壁重建（abdominal wall reconstruction，AWR） 技術(shù)？它們分別包括什么，在方法上又如何相互交叉，又有什么區(qū)別，往往讓從業(yè)人員無所適從。從經(jīng)典的Rives-Stoppa 技術(shù)、到CST，再到TAR 技術(shù)，它們屬于切口疝修補技術(shù)還是AWR 技術(shù)。不管是文獻資料還是教科書，在此方面表述都不夠清晰。修補和重建，我們無法以腹壁缺損超過多少厘米作為尺度加以衡量。也沒有明確指出，需要通過轉(zhuǎn)移皮瓣、肌瓣或肌皮瓣等手段修補較大缺損才屬于AWR，所以目前所有大的切口疝修補都可統(tǒng)稱為AWR。此方面希望專業(yè)學術(shù)單位能組織專家討論制定共同的認識標準，便于以后隨訪療效的分析有明確的可比性，以免造成所謂的“雞同鴨講”的局面。

4.3 切口疝治療改進的方法與方向

從圖2 中腔鏡下可見在切口內(nèi)存在一些“小梁”樣結(jié)構(gòu)，可以設(shè)想如果切口疝的疝囊內(nèi)充滿了“小梁”，切口疝的結(jié)構(gòu)會更加穩(wěn)定。另外，若“小梁”可以縮短，相互折疊進而成為腹壁上有功能作用的疤痕或腱劃樣結(jié)構(gòu)。這樣切口疝的問題又有了一種新的方法或方向。“立體縫合”正是從這個思路發(fā)展起來[23-24]。

關(guān)于修補材料，我們需要共識。首先補片不是越大越好，超過一定面積的補片不容易鋪平，會影響療效。超過2～3 個功能單位就會影響腹壁的順應(yīng)性，影響腹壁張力和IAP 正常的生理性、節(jié)奏性變化的幅度，進而影響生活質(zhì)量[25]。另外，寬度超過兩個功能單位的應(yīng)對材料放置的層面（肌前、肌后、腹膜前、腹腔內(nèi)等）作出考慮，尤其在側(cè)方應(yīng)該不影響3 層肌肉的層間運動為妥。其次，修補材料的設(shè)計應(yīng)考慮到“各向異性”的特點，即材料橫向的拉伸與縱向的拉伸不一樣[18]。通過動物實驗或數(shù)字模型可給出一個合理的參數(shù)。

5 結(jié)語

切口疝的治愈依賴于外科手術(shù)，手術(shù)療效關(guān)乎到患者的生存質(zhì)量?，F(xiàn)有的諸多術(shù)式與方法，還只是停留在如何恢復(fù)腹壁的完整性方面。探索、總結(jié)與分析，還較少地涉及術(shù)后腹壁的功能，如腹壁肌分層運動、IAP 的變化等參數(shù)。修補材料方面，“各向異性”等參數(shù)亦鮮有涉及。唯有加強對腹壁力學基礎(chǔ)研究，才能在做好腹壁完整性的同時，又滿足對腹壁功能方面的需求，以提升切口疝患者術(shù)后的生活質(zhì)量。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

作者貢獻聲明：陳雙負責立題與修改，江志鵬負責撰寫和校對。