食管延長(zhǎng)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究

張華磊等

【摘要】 目的：應(yīng)用組織擴(kuò)張技術(shù)，利用自制的食管腔內(nèi)液壓傳輸延長(zhǎng)器，對(duì)食管進(jìn)行腔內(nèi)縱向延長(zhǎng)。探索食管延長(zhǎng)的方法以及延長(zhǎng)后食管的組織學(xué)變化，尋求治療長(zhǎng)段食管缺損或狹窄的新途徑。方法：以成年犬為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，切除犬食管中段3 cm，建立食管缺損動(dòng)物模型，遠(yuǎn)端食管置入自制延長(zhǎng)器延長(zhǎng)食管，通過(guò)X線觀察記錄延長(zhǎng)器延長(zhǎng)食管過(guò)程及延長(zhǎng)前、后食管的組織學(xué)變化。結(jié)果：7 d共延長(zhǎng)食管3.5 cm，延長(zhǎng)率100%。延長(zhǎng)后食管壁的組織學(xué)改變是食管全層變薄，其中肌層變薄顯著，肌纖維變細(xì)；漿膜層血管擴(kuò)張，血管網(wǎng)增多。光鏡下測(cè)量食管肌層厚度擴(kuò)張前、后比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05）。結(jié)論：食管在一定的持續(xù)張力作用下，可以縱向延長(zhǎng)，無(wú)明顯組織學(xué)損傷，本實(shí)驗(yàn)為手術(shù)治療長(zhǎng)段食管缺損或狹窄提供了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】 食管； 組織擴(kuò)張； 延長(zhǎng)技術(shù)

臨床中經(jīng)常遇到皮膚、肌肉、血管、神經(jīng)等組織缺損的病例，對(duì)超過(guò)一定面積或長(zhǎng)度的缺損，修復(fù)非常困難，常需要進(jìn)行組織移植，但組織移植需破壞供處正常組織的完整性。因此，許多學(xué)者開(kāi)始對(duì)這些缺損組織的擴(kuò)展和延長(zhǎng)進(jìn)行探索，期望用生長(zhǎng)后的同一種組織來(lái)修補(bǔ)缺損，組織擴(kuò)張技術(shù)就應(yīng)運(yùn)而生，該技術(shù)在皮膚、周圍神經(jīng)、血管、肌肉的延伸方面有所發(fā)展，并逐漸得到完善。對(duì)于胸腹部空腔臟器如腸管、膀胱的延長(zhǎng)和擴(kuò)張也進(jìn)行了嘗試，并取得了初步結(jié)果[1-5]。但對(duì)食管持續(xù)腔內(nèi)延長(zhǎng)尚未見(jiàn)報(bào)道。

本研究應(yīng)用組織擴(kuò)張技術(shù)，利用自制的食管腔內(nèi)液壓傳輸延長(zhǎng)器，對(duì)食管缺損動(dòng)物模型進(jìn)行食管腔內(nèi)縱向延長(zhǎng)，觀察食管延長(zhǎng)情況及延長(zhǎng)前后食管壁的組織學(xué)變化。以期在不影響食管運(yùn)動(dòng)功能的情況下，使缺損的食管兩端能夠在無(wú)張力的狀態(tài)下端端吻合，恢復(fù)食管的延續(xù)性，為長(zhǎng)段食管缺損或狹窄的治療提供一種新的方法。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及材料 隨機(jī)取健康犬6只（雌性4只，雄性4只），體重11～15 kg，平均13 kg，年齡9～15個(gè)月，平均12個(gè)月。自制液壓傳輸延長(zhǎng)器見(jiàn)圖1。

1.2 方法

1.2.1 動(dòng)物模型制作 術(shù)前犬禁食12 h，術(shù)前30 min靜滴抗生素預(yù)防感染，全麻及氣管內(nèi)插管，呼吸機(jī)機(jī)械通氣，取犬左側(cè)臥位，以右側(cè)第7肋間為切口依次切開(kāi)胸壁各層，暴露食管；切除食管中段3 cm，近端斷口雙層內(nèi)翻縫合后，殘端留線作為標(biāo)記，從遠(yuǎn)端食管斷口置入自制的液壓傳輸延長(zhǎng)器及其連接注水導(dǎo)管，注水導(dǎo)管暫留于胃內(nèi)，雙層內(nèi)翻縫合遠(yuǎn)端斷口；于擴(kuò)張器遠(yuǎn)端環(huán)形縮窄食管使被擴(kuò)張食管恰好等于擴(kuò)張器長(zhǎng)度，放置胸腔閉式引流管，逐層關(guān)胸。轉(zhuǎn)腹部手術(shù)：以劍突下左旁正中切口長(zhǎng)約3 cm，依次切開(kāi)腹壁各層，將部分胃前壁提出切口，切開(kāi)胃壁，于胃內(nèi)找到延長(zhǎng)器注水導(dǎo)管后引出；再經(jīng)該切口置入胃造瘺管一根，荷包縫合胃壁切口，逐層關(guān)腹，固定注水導(dǎo)管及胃造瘺管，術(shù)畢。出現(xiàn)自主呼吸后，吸痰、拔氣管內(nèi)插管。術(shù)后胸腔閉式引流24～48 h，靜脈輸維持液50 mL/（kg·d），2 d，第3天開(kāi)始經(jīng)胃造瘺管飼養(yǎng)，靜滴抗生素及切口處消毒預(yù)防切口感染。

1.2.2 延長(zhǎng)方法 術(shù)后第8天開(kāi)始經(jīng)注水導(dǎo)管向延長(zhǎng)器內(nèi)注水，每次注入0.5 mL，關(guān)閉三通器（注水導(dǎo)管遠(yuǎn)端連接三通器），使食管延長(zhǎng)2.5 mm，2次/d，連續(xù)擴(kuò)張7 d（圖2）。

1.2.3 檢測(cè)方法 （1）于手術(shù)后當(dāng)日拍X光片作為原始參照，開(kāi)始擴(kuò)張后隔日拍X光片，觀察記錄延長(zhǎng)器的延長(zhǎng)及食管末端標(biāo)記線的移動(dòng)情況。（2）擴(kuò)張前手術(shù)時(shí)切取食管行組織切片檢查，待犬遠(yuǎn)端食管延長(zhǎng)后處死，立即開(kāi)胸取延長(zhǎng)的食管，行組織切片檢查。標(biāo)本取出經(jīng)過(guò)固定→水洗→脫水→透明→浸臘→包埋→切片→HE染色后，4×10倍光鏡下用微尺分別測(cè)食管黏膜、黏膜下層、肌層及漿膜層厚度，每張切片隨機(jī)取4處不同視野測(cè)厚度，取其平均值。擴(kuò)張1周后X線見(jiàn)圖3。

2 結(jié)果

2.1 大體觀改變 本實(shí)驗(yàn)組犬食管均延長(zhǎng)3.5 cm（受延長(zhǎng)器限制）。延長(zhǎng)后管腔稍增粗，管壁變薄，血運(yùn)豐富，血管網(wǎng)增多，管壁彈性稍差。

2.2 光鏡下觀測(cè) 延長(zhǎng)后黏膜層細(xì)胞層次變少，黏膜下層組織變薄，腺上皮呈矮柱狀，腺體間呈現(xiàn)疏松水腫狀，膠原纖維增生，有少量淋巴細(xì)胞彌漫浸潤(rùn)。肌層顯著變薄，為擴(kuò)張前的70%，肌纖維變細(xì)，以縱行肌為著，肌間疏松水腫，膠原纖維組織增生，肌間血管擴(kuò)張，偶可見(jiàn)肌束呈水腫變性。漿膜層血管擴(kuò)張充血，嗜伊紅染色增強(qiáng)（圖4～5）。

2.3 食管肌層擴(kuò)張前、后厚度與長(zhǎng)度比較 光鏡下測(cè)量食管肌層厚度擴(kuò)張前為（1.643±0.047）mm，擴(kuò)張后為（1.158±0.088）mm，兩者比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.05），見(jiàn)表1。

3 討論

臨床上對(duì)食管長(zhǎng)段狹窄或缺損疾病的治療，多采用腸管代食管的方法，因腸管和食管存在組織學(xué)和生理學(xué)上的差異，其術(shù)后臨床效果不甚滿意。對(duì)長(zhǎng)段型食管缺損和狹窄的治療若能延長(zhǎng)食管，使兩端食管能夠在無(wú)張力下吻合無(wú)疑是最佳選擇。國(guó)外學(xué)者通過(guò)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床觀察發(fā)現(xiàn)，對(duì)活體組織持續(xù)牽引所產(chǎn)生的張力能夠激發(fā)和維持某些組織結(jié)構(gòu)的再生和活躍生長(zhǎng)，即牽張—再生規(guī)律。根據(jù)這一規(guī)律，組織擴(kuò)張技術(shù)80年代中期已成功地應(yīng)用于整形外科領(lǐng)域。此后，該技術(shù)在周圍神經(jīng)、血管、肌肉的延伸方面亦有所發(fā)展，并逐漸得到完善。對(duì)于胸腹部空腔臟器如腸管、膀胱的延長(zhǎng)和擴(kuò)張也進(jìn)行了嘗試，并取得了初步結(jié)果[1-5]，但對(duì)食管持續(xù)腔內(nèi)延長(zhǎng)尚未見(jiàn)報(bào)道。應(yīng)用此理論，通過(guò)組織擴(kuò)張器使食管本身延長(zhǎng)，來(lái)修補(bǔ)其缺損，將是一種較為理想的方法。本實(shí)驗(yàn)利用自制液壓傳輸延長(zhǎng)器，采用組織擴(kuò)張技術(shù)，對(duì)食管缺損動(dòng)物模型進(jìn)行食管腔內(nèi)縱向延長(zhǎng)，在1周時(shí)間內(nèi)隨著向延長(zhǎng)器內(nèi)注水量的增加，食管隨著延長(zhǎng)器的增長(zhǎng)而延長(zhǎng)，延長(zhǎng)后的食管未見(jiàn)明顯的組織損傷。

本研究結(jié)果顯示：食管擴(kuò)張延長(zhǎng)的最顯著的組織學(xué)改變是以肌層變薄、肌束變細(xì)為主的管壁全層變薄。在擴(kuò)張器持續(xù)張力的作用下，食管擴(kuò)張延伸的結(jié)果不是單純的無(wú)生機(jī)的管壁的延伸，而是伴隨著管壁肌纖維的生長(zhǎng)適應(yīng)過(guò)程。犬食管肌層屬于骨骼肌，目前關(guān)于骨骼肌擴(kuò)張延長(zhǎng)的文獻(xiàn)報(bào)告甚少，有學(xué)者在進(jìn)行皮膚及肌皮瓣擴(kuò)張中發(fā)現(xiàn)，擴(kuò)張后肌肉組織都表現(xiàn)明顯的萎縮，質(zhì)量與厚度明顯降低，但其功能仍然存在，擴(kuò)張后萎縮的肌肉仍可發(fā)育恢復(fù)到正常水平[2]。Kim等[6]對(duì)鼠的骨骼肌進(jìn)行擴(kuò)張研究發(fā)現(xiàn)，骨骼肌的擴(kuò)張并不是肌肉的單純“拉長(zhǎng)”，而是伴隨著每個(gè)肌纖維的肌節(jié)數(shù)量增加的肌肉生長(zhǎng)過(guò)程。本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)食管在延長(zhǎng)后有肌纖維的變細(xì)，肌肉恢復(fù)情況應(yīng)進(jìn)一步觀察；延長(zhǎng)后食管的組織學(xué)改變對(duì)食管運(yùn)動(dòng)功能是否有影響，還需要進(jìn)一步研究。Chen等[5]在對(duì)兔小腸延長(zhǎng)的研究中發(fā)現(xiàn)延長(zhǎng)后的小腸黏膜及黏膜下層無(wú)明顯變化，肌層及漿膜層明顯增厚，延長(zhǎng)后小腸的運(yùn)動(dòng)功能無(wú)明顯改變。endprint

臨床上對(duì)長(zhǎng)段型食管閉鎖的治療為增加食管的長(zhǎng)度，大多采用金屬探條、水銀囊及電磁性探條等，經(jīng)口腔對(duì)閉鎖食管的近端間斷施壓，促使食管被動(dòng)伸長(zhǎng)，其操作繁瑣；因?yàn)槭潜粍?dòng)伸長(zhǎng)，食管本身有回縮性，造成延長(zhǎng)困難，延長(zhǎng)時(shí)間較長(zhǎng)，伸長(zhǎng)3～4 cm需要4～9周[7]。近年國(guó)際上有學(xué)者用持續(xù)牽拉閉鎖食管兩端來(lái)延長(zhǎng)食管（用絲線縫扎閉鎖食管兩端后引至胸壁外，通過(guò)持續(xù)牽拉絲線達(dá)到延長(zhǎng)食管的目的），與傳統(tǒng)的食管伸長(zhǎng)方法相比，雖然已縮短了延長(zhǎng)食管的時(shí)間，但是延長(zhǎng)3～4 cm也需要2周左右，且需要兩次或多次手術(shù)[8]。本實(shí)驗(yàn)采用自制的腔內(nèi)液壓傳輸延長(zhǎng)器，在縱軸方向上給予食管一定持續(xù)性的張力，刺激食管生長(zhǎng)，使食管縱向延長(zhǎng)，延長(zhǎng)食管3～4 cm，僅用1周時(shí)間，大大縮短了根治前延長(zhǎng)食管的時(shí)間。若本方法能成功地應(yīng)用于臨床，對(duì)于長(zhǎng)段型食道閉鎖可在行胃造瘺的同時(shí)經(jīng)胃造瘺口向遠(yuǎn)端閉鎖食管內(nèi)放入腔內(nèi)延長(zhǎng)器，使食管在短時(shí)間內(nèi)得以延長(zhǎng)。

食管閉鎖術(shù)后的患兒常出現(xiàn)一些食管運(yùn)動(dòng)異常，包括胃-食管返流、吞咽困難、食管失弛緩癥以及不協(xié)調(diào)的食管痙攣收縮等[9-10]。手術(shù)過(guò)程中損傷食管壁結(jié)構(gòu)和迷走神經(jīng)食管支被認(rèn)為是造成先天性食管閉鎖術(shù)后食管動(dòng)力學(xué)功能障礙的主要原因，特別是在行食管環(huán)肌切開(kāi)延長(zhǎng)食管時(shí)，食管環(huán)肌切開(kāi)本身即是對(duì)食管壁結(jié)構(gòu)的破壞且易損傷迷走神經(jīng)食管支[11]。本實(shí)驗(yàn)方法延長(zhǎng)食管可以避免行食管環(huán)肌切開(kāi)，減少損傷迷走神經(jīng)的幾率，從而減少術(shù)后食管功能方面的遠(yuǎn)期并發(fā)癥，提高患兒術(shù)后的生活質(zhì)量。若長(zhǎng)段食管缺損采用腸管替代，因腸管和食管存在組織學(xué)和生理學(xué)上的差異，術(shù)后可產(chǎn)生諸多并發(fā)癥，如吞咽困難、食管（結(jié)腸）局部形成憩室、反流性食管（結(jié)腸）炎、口腔異臭味等[12]，其臨床效果不甚滿意，應(yīng)用食管本身延長(zhǎng)治療食管長(zhǎng)段狹窄或缺損，更符合生理，減少并發(fā)癥。

總之，依據(jù)Ilizarov的張力-應(yīng)力定律，利用組織擴(kuò)張技術(shù)，對(duì)食管可以進(jìn)行腔內(nèi)縱向延長(zhǎng)且未見(jiàn)明顯組織損傷，本實(shí)驗(yàn)為食管長(zhǎng)段狹窄或缺損的治療，提供了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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（收稿日期：2013-11-28） （本文編輯：蔡元元）endprint

臨床上對(duì)長(zhǎng)段型食管閉鎖的治療為增加食管的長(zhǎng)度，大多采用金屬探條、水銀囊及電磁性探條等，經(jīng)口腔對(duì)閉鎖食管的近端間斷施壓，促使食管被動(dòng)伸長(zhǎng)，其操作繁瑣；因?yàn)槭潜粍?dòng)伸長(zhǎng)，食管本身有回縮性，造成延長(zhǎng)困難，延長(zhǎng)時(shí)間較長(zhǎng)，伸長(zhǎng)3～4 cm需要4～9周[7]。近年國(guó)際上有學(xué)者用持續(xù)牽拉閉鎖食管兩端來(lái)延長(zhǎng)食管（用絲線縫扎閉鎖食管兩端后引至胸壁外，通過(guò)持續(xù)牽拉絲線達(dá)到延長(zhǎng)食管的目的），與傳統(tǒng)的食管伸長(zhǎng)方法相比，雖然已縮短了延長(zhǎng)食管的時(shí)間，但是延長(zhǎng)3～4 cm也需要2周左右，且需要兩次或多次手術(shù)[8]。本實(shí)驗(yàn)采用自制的腔內(nèi)液壓傳輸延長(zhǎng)器，在縱軸方向上給予食管一定持續(xù)性的張力，刺激食管生長(zhǎng)，使食管縱向延長(zhǎng)，延長(zhǎng)食管3～4 cm，僅用1周時(shí)間，大大縮短了根治前延長(zhǎng)食管的時(shí)間。若本方法能成功地應(yīng)用于臨床，對(duì)于長(zhǎng)段型食道閉鎖可在行胃造瘺的同時(shí)經(jīng)胃造瘺口向遠(yuǎn)端閉鎖食管內(nèi)放入腔內(nèi)延長(zhǎng)器，使食管在短時(shí)間內(nèi)得以延長(zhǎng)。

食管閉鎖術(shù)后的患兒常出現(xiàn)一些食管運(yùn)動(dòng)異常，包括胃-食管返流、吞咽困難、食管失弛緩癥以及不協(xié)調(diào)的食管痙攣收縮等[9-10]。手術(shù)過(guò)程中損傷食管壁結(jié)構(gòu)和迷走神經(jīng)食管支被認(rèn)為是造成先天性食管閉鎖術(shù)后食管動(dòng)力學(xué)功能障礙的主要原因，特別是在行食管環(huán)肌切開(kāi)延長(zhǎng)食管時(shí)，食管環(huán)肌切開(kāi)本身即是對(duì)食管壁結(jié)構(gòu)的破壞且易損傷迷走神經(jīng)食管支[11]。本實(shí)驗(yàn)方法延長(zhǎng)食管可以避免行食管環(huán)肌切開(kāi)，減少損傷迷走神經(jīng)的幾率，從而減少術(shù)后食管功能方面的遠(yuǎn)期并發(fā)癥，提高患兒術(shù)后的生活質(zhì)量。若長(zhǎng)段食管缺損采用腸管替代，因腸管和食管存在組織學(xué)和生理學(xué)上的差異，術(shù)后可產(chǎn)生諸多并發(fā)癥，如吞咽困難、食管（結(jié)腸）局部形成憩室、反流性食管（結(jié)腸）炎、口腔異臭味等[12]，其臨床效果不甚滿意，應(yīng)用食管本身延長(zhǎng)治療食管長(zhǎng)段狹窄或缺損，更符合生理，減少并發(fā)癥。

總之，依據(jù)Ilizarov的張力-應(yīng)力定律，利用組織擴(kuò)張技術(shù)，對(duì)食管可以進(jìn)行腔內(nèi)縱向延長(zhǎng)且未見(jiàn)明顯組織損傷，本實(shí)驗(yàn)為食管長(zhǎng)段狹窄或缺損的治療，提供了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

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（收稿日期：2013-11-28） （本文編輯：蔡元元）endprint

臨床上對(duì)長(zhǎng)段型食管閉鎖的治療為增加食管的長(zhǎng)度，大多采用金屬探條、水銀囊及電磁性探條等，經(jīng)口腔對(duì)閉鎖食管的近端間斷施壓，促使食管被動(dòng)伸長(zhǎng)，其操作繁瑣；因?yàn)槭潜粍?dòng)伸長(zhǎng)，食管本身有回縮性，造成延長(zhǎng)困難，延長(zhǎng)時(shí)間較長(zhǎng)，伸長(zhǎng)3～4 cm需要4～9周[7]。近年國(guó)際上有學(xué)者用持續(xù)牽拉閉鎖食管兩端來(lái)延長(zhǎng)食管（用絲線縫扎閉鎖食管兩端后引至胸壁外，通過(guò)持續(xù)牽拉絲線達(dá)到延長(zhǎng)食管的目的），與傳統(tǒng)的食管伸長(zhǎng)方法相比，雖然已縮短了延長(zhǎng)食管的時(shí)間，但是延長(zhǎng)3～4 cm也需要2周左右，且需要兩次或多次手術(shù)[8]。本實(shí)驗(yàn)采用自制的腔內(nèi)液壓傳輸延長(zhǎng)器，在縱軸方向上給予食管一定持續(xù)性的張力，刺激食管生長(zhǎng)，使食管縱向延長(zhǎng)，延長(zhǎng)食管3～4 cm，僅用1周時(shí)間，大大縮短了根治前延長(zhǎng)食管的時(shí)間。若本方法能成功地應(yīng)用于臨床，對(duì)于長(zhǎng)段型食道閉鎖可在行胃造瘺的同時(shí)經(jīng)胃造瘺口向遠(yuǎn)端閉鎖食管內(nèi)放入腔內(nèi)延長(zhǎng)器，使食管在短時(shí)間內(nèi)得以延長(zhǎng)。

食管閉鎖術(shù)后的患兒常出現(xiàn)一些食管運(yùn)動(dòng)異常，包括胃-食管返流、吞咽困難、食管失弛緩癥以及不協(xié)調(diào)的食管痙攣收縮等[9-10]。手術(shù)過(guò)程中損傷食管壁結(jié)構(gòu)和迷走神經(jīng)食管支被認(rèn)為是造成先天性食管閉鎖術(shù)后食管動(dòng)力學(xué)功能障礙的主要原因，特別是在行食管環(huán)肌切開(kāi)延長(zhǎng)食管時(shí)，食管環(huán)肌切開(kāi)本身即是對(duì)食管壁結(jié)構(gòu)的破壞且易損傷迷走神經(jīng)食管支[11]。本實(shí)驗(yàn)方法延長(zhǎng)食管可以避免行食管環(huán)肌切開(kāi)，減少損傷迷走神經(jīng)的幾率，從而減少術(shù)后食管功能方面的遠(yuǎn)期并發(fā)癥，提高患兒術(shù)后的生活質(zhì)量。若長(zhǎng)段食管缺損采用腸管替代，因腸管和食管存在組織學(xué)和生理學(xué)上的差異，術(shù)后可產(chǎn)生諸多并發(fā)癥，如吞咽困難、食管（結(jié)腸）局部形成憩室、反流性食管（結(jié)腸）炎、口腔異臭味等[12]，其臨床效果不甚滿意，應(yīng)用食管本身延長(zhǎng)治療食管長(zhǎng)段狹窄或缺損，更符合生理，減少并發(fā)癥。

總之，依據(jù)Ilizarov的張力-應(yīng)力定律，利用組織擴(kuò)張技術(shù)，對(duì)食管可以進(jìn)行腔內(nèi)縱向延長(zhǎng)且未見(jiàn)明顯組織損傷，本實(shí)驗(yàn)為食管長(zhǎng)段狹窄或缺損的治療，提供了動(dòng)物實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

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