基于磁力壓迫技術(shù)的高位膽腸吻合裝置的設(shè)計(jì)

馬鋒，丁泓帆,c，劉學(xué)民,c，嚴(yán)小鵬,c，李宇,c，張谞豐,c，張曉剛,c，白紀(jì)剛,c，王博,c，仵正,c，吳榮謙，呂毅,c

西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院 a.精準(zhǔn)外科與再生醫(yī)學(xué)國家地方聯(lián)合工程研究中心；b.陜西省再生醫(yī)學(xué)與外科工程研究中心；c.肝膽外科，陜西 西安 710061

引言

肝門部膽管癌病變局部解剖關(guān)系復(fù)雜且預(yù)后差，手術(shù)切除病變消化道重建是有望治愈的唯一方法[1]。目前肝門部膽管癌手術(shù)切除后行高位膽腸吻合仍采用傳統(tǒng)的手工針線縫合，因其解剖關(guān)系操作難度大，技術(shù)要求高，易出現(xiàn)膽漏和吻合口狹窄等并發(fā)癥，嚴(yán)重影響患者術(shù)后生存質(zhì)量[2-3]。

隨著磁材料及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)了以磁力壓迫技術(shù)（Magnetic Compression Technique，MCT）做為核心技術(shù)之一的磁外科學(xué)（Magnetic Surgery，MS）快速發(fā)展[4-5]。磁外科技術(shù)顛覆性改變部分傳統(tǒng)棘手疾病診療模式和理念，或?qū)⒊蔀橥饪埔粍?chuàng)新領(lǐng)域。嚴(yán)小鵬等[5]對(duì)磁壓榨技術(shù)即磁力壓迫技術(shù)做出明確定義，利用磁體（或數(shù)個(gè)磁體與數(shù)個(gè)順磁性材料）間的吸引力，通過相應(yīng)的操作進(jìn)行組織壓迫閉合、管腔內(nèi)容物限流，達(dá)到臟器連接再通等。MCT已應(yīng)用于胃腸道吻合[6-9]、食管閉鎖/狹窄再通[10]、膽道狹窄/截?cái)嘣偻╗11]、陰道直腸瘺閉合修補(bǔ)[12]、消化道造瘺[13-14]、血管吻合[15]等多個(gè)領(lǐng)域。本文在團(tuán)隊(duì)近二十年來對(duì)MS研究的基礎(chǔ)上，依據(jù)MCT并結(jié)合高位膽腸吻合術(shù)中操作痛點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一款特別適用于鄰近多支高位膽管成型后與小腸吻合的磁性裝置，具體結(jié)構(gòu)介紹如下。

1 設(shè)計(jì)思路

MCT在組織器官吻合時(shí)，吻合部位組織修復(fù)是一個(gè)緩慢的病理變化過程：被壓組織局部缺血-壞死-脫落，同時(shí)受壓旁組織黏連-修復(fù)-愈合[16]。所以基于MCT的磁性裝置的設(shè)計(jì)，必須結(jié)合應(yīng)用局部的解剖特點(diǎn)，單麗宇等[17]基于MCT設(shè)計(jì)的用于治療先天肛門閉鎖的紡錘狀子磁體即如此。本裝置設(shè)計(jì)思路是在肝門部膽管側(cè)及吻合腸管側(cè)分別安裝馬蹄狀釹鐵硼永磁體，或者肝門部膽管側(cè)安裝由順磁性材料制成的馬蹄狀子體裝置，兩者互相吸引壓迫中間組織，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)吻合，同時(shí)永磁體在結(jié)構(gòu)上設(shè)有引流孔，保障磁壓榨吻合過程中，肝臟膽汁的正常排泄。本裝置設(shè)計(jì)依據(jù)腫瘤切除后肝臟斷面膽管組織解剖特點(diǎn)、多支膽管成型后的膽汁排泄功能需求及吻合時(shí)所需磁性材料磁力大小及形狀的特性，是團(tuán)隊(duì)前期發(fā)表釹鐵硼醫(yī)用磁性吻合裝置的設(shè)計(jì)與實(shí)踐[18]之后又一款新型磁吻合裝置，符合邱明龍等[19]在國際上首次系統(tǒng)提出的MCT中磁體設(shè)計(jì)的基本原則和王越等[20]提出的磁外科手術(shù)器械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的四原則。

2 基本結(jié)構(gòu)

高位膽腸吻合裝置的子體為帶有中央孔及凸面?zhèn)劝疾鄣幕⌒务R蹄狀磁體或順磁性材料裝置，安裝至成型膽道內(nèi)，沿子體長軸方向有中央孔，在中央孔內(nèi)固定有引導(dǎo)管，引流管為非順磁性材料，如醫(yī)用鋼、鈦合金及高分子材料，見圖1a。且子體弓背中央有凹槽，容納肝膽管末端荷包組織。母磁體為帶有中央孔弧形磁鐵，安裝至腸管內(nèi)，見圖1b。子體的引流管引流膽汁并有對(duì)位功能，穿過母磁體中心的通孔，母磁體上面的凹形弧面與子體的下方的弧面軸向?qū)ξ?。子、母磁體表面均鍍有耐受膽汁和腸液腐蝕的鍍層，例如鍍氮化鈦或高分材料。

圖1 高位膽腸吻合磁體裝置結(jié)構(gòu)圖

3 操作過程

肝門部腫瘤切除后暴露于肝臟斷面的肝內(nèi)膽管需與小腸進(jìn)行吻合，于吻合前將鄰近的多支膽管進(jìn)行“成型”，將帶有支架引流管的子體凹面朝上置于成形膽道內(nèi)，荷包關(guān)閉殘端。在腸道壁合適的位置上刺孔，通過支架引流管置入母磁體，使子體凸面與母磁體凹面相吸對(duì)合，膽管殘端荷包與部分腸壁可容納于子磁體凸面的凹槽內(nèi)，完成膽腸吻合術(shù)如圖2所示。其病理生理過程大致為子母磁體持續(xù)壓榨膽道和小腸吻合部位，在壓榨過程中組織進(jìn)一步缺血、壞死直至脫落，子母磁體間的作用力也逐漸增大。與此同時(shí)磁體外周的膽道和小腸內(nèi)皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞持續(xù)進(jìn)行修復(fù)，在磁體脫落后吻合部位形成瘢痕修復(fù)，加固吻合口。利用本裝置可簡化傳統(tǒng)手工縫合，降低手術(shù)難度。一般可在術(shù)后2～4周壓榨吻合完成，膽汁排泄通路形成。相吸的子母磁體因重力作用脫落于腸道，并隨糞便排出體外。利用本裝置行高位膽腸吻合手術(shù)與張谞豐等[21]對(duì)磁吻合在消化道重建中的應(yīng)用介紹一致，符合Lv等[22]制定的Xi’an ConsensusonMagneticSurgery。

圖2 磁體的放置

4 討論

膽腸吻合術(shù)是肝門部膽管癌手術(shù)時(shí)消化道重建的重要環(huán)節(jié)，基本上采用經(jīng)典式的膽腸Roux-en-Y吻合。因局部解剖關(guān)系，膽腸吻合的手術(shù)操作難度大，對(duì)術(shù)者技能要求高，故術(shù)后膽瘺或吻合口狹窄發(fā)生率較高[23]。手術(shù)操作時(shí)要求吻合口無張力、針距稀疏得當(dāng)，密實(shí)的吻合與良好的吻合口血運(yùn)是預(yù)防膽漏發(fā)生的關(guān)鍵點(diǎn)。肝門膽管成型過程中仔細(xì)檢查各分支膽管斷端以免遺漏。肝臟創(chuàng)面發(fā)生的膽漏多由于術(shù)中能量設(shè)備處理或結(jié)扎的肝膽管縫線因術(shù)后膽道內(nèi)壓的升高而出現(xiàn)焦莢或結(jié)扎線脫落[24]。另有報(bào)道指出膽腸吻合術(shù)后最常見的遠(yuǎn)期并發(fā)癥是膽腸吻合口狹窄，多發(fā)生于術(shù)后1年后且發(fā)生率在2.6%～30%[25-26]。膽腸吻合口狹窄易造成膽管炎，病死率較高。造成膽腸吻合口狹窄主要因素有：① 膽管斷端游離過長，出現(xiàn)斷端膽管壁缺血進(jìn)而出現(xiàn)纖維化狹窄；② 術(shù)后膽漏、感染、膿腫導(dǎo)致炎癥性；③ 吻合口處腫瘤復(fù)發(fā)等。

MCT在膽腸吻合術(shù)中具有突出優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）MCT打破傳統(tǒng)感染狀態(tài)下的一期膽腸吻合的禁忌。因組織炎癥水腫、脆性變大，縫線使組織受到縱向牽拉切割力難以完成一期吻合；同時(shí)在感染時(shí)細(xì)菌可沿縫線侵入組織內(nèi)加重感染，導(dǎo)致吻合失敗，且易出現(xiàn)瘢痕增生。MCT在吻合過程中無縫線穿透吻合組織，使吻合組織承受一個(gè)“面”的壓力，減小了感染對(duì)吻合過程的影響。與此同時(shí)，隨著壓榨時(shí)間的推移，母子磁體間的距離會(huì)越近，對(duì)組織的壓榨力會(huì)逐漸增大，進(jìn)一步促進(jìn)了磁體見組織缺血、壞死的過程，保障了MCT吻合的順利進(jìn)行。

（2）該裝置設(shè)計(jì)適合于腫瘤病變切除后肝臟斷面暴露的臨近多支肝膽管成型后與腸管吻合，弧形設(shè)計(jì)使磁體緊密貼合，可增加組織壓榨面積，保證吻合口直徑，且母磁體較子磁體稍大，便于壓榨吻合脫落后磁體脫落至腸道內(nèi)排出。

（3）目前高位膽腸吻合仍沿用傳統(tǒng)手工縫線，尚未有專用吻合器，該裝置的研發(fā)填補(bǔ)此領(lǐng)域技術(shù)和吻合器空白，將吻合過程中操作者人為因素導(dǎo)致的并發(fā)癥風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

設(shè)計(jì)的本裝置特別適用于肝門部腫瘤切除后鄰近多支膽管成型高位膽腸吻合消化道重建，是對(duì)2015年發(fā)布“磁壓榨膽腸吻合技術(shù)始創(chuàng)及拓展應(yīng)用”[27]成果的再創(chuàng)新再拓展，可有效降低高位膽腸吻合操作難度及術(shù)后并發(fā)癥，具有很大的臨床推廣應(yīng)用價(jià)值。