吻合器耐壓性能初探

王玥 劉寶林

1 上海理工大學(xué)醫(yī)療器械與食品學(xué)院 （上海 200940）

2 江蘇省醫(yī)療器械檢驗(yàn)所 （江蘇 南京 210019）

內(nèi)容提要：隨著微創(chuàng)外科手術(shù)中吻合器廣泛使用，吻合器臨床不良事件逐年增多。作為吻合器主要性能指標(biāo)的吻合口耐壓性能應(yīng)加強(qiáng)研究和關(guān)注。文章初步討論了影響吻合器吻合口耐壓性能的可能因素。

2019年，國(guó)家藥品監(jiān)督管理局發(fā)布通告稱，強(qiáng)生（上海）醫(yī)療器材有限公司報(bào)告，由于涉及產(chǎn)品可能存在發(fā)生墊圈未被切割及成釘不良事件的問(wèn)題，生產(chǎn)商對(duì)彎型和直型腔內(nèi)吻合器及內(nèi)窺鏡彎型腔內(nèi)吻合器主動(dòng)召回。已經(jīng)確認(rèn)了使用上述批號(hào)的彎型和直型腔內(nèi)吻合器，內(nèi)窺鏡彎型腔內(nèi)吻合器導(dǎo)致的墊圈未被切割以及成釘不良事件，這可能會(huì)影響吻合線的完整性。如果未充分解決或未發(fā)現(xiàn)吻合線的問(wèn)題，術(shù)后可能會(huì)有吻合口漏、胃腸道損傷、出血或失血性休克的風(fēng)險(xiǎn)[1]。

強(qiáng)生作為國(guó)際主流吻合器品牌，在吻合器國(guó)際市場(chǎng)占有較大比重，此次不良事件通報(bào)，將吻合器安全性問(wèn)題再次重回公眾視野。美國(guó)FDA發(fā)表公告，2011年1月1日～2018年3月31日，吻合器涉及發(fā)生了超過(guò)32000起故障、9000多起嚴(yán)重傷害、366起死亡案例，提議將外科吻合器重新歸類為高風(fēng)險(xiǎn)醫(yī)療器械[2]。吻合器產(chǎn)品在歐盟的管理類別為Ⅱa和Ⅱb，一直屬于風(fēng)險(xiǎn)較高的產(chǎn)品管理類別。目前我國(guó)將吻合器歸為“對(duì)其安全性、有效性應(yīng)當(dāng)加以控制”二類管理的醫(yī)療器械。隨著吻合器運(yùn)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)大，相應(yīng)吻合器不良事件增多趨勢(shì)明顯，2020年中國(guó)國(guó)家藥品監(jiān)督管理局評(píng)價(jià)中心第一期醫(yī)療不良事件信息通報(bào)稱：國(guó)家醫(yī)療器械不良事件監(jiān)測(cè)信息系統(tǒng)2019年共收到吻合器相關(guān)不良事件報(bào)告1099份，其主要故障表現(xiàn)為成釘不良、無(wú)法/部分擊發(fā)、部件損壞/脫落、打開(kāi)/閉合困難、吻合失敗等；其涉及的主要傷害表現(xiàn)有組織損傷、出血、感染等[3]。因此，行業(yè)應(yīng)加強(qiáng)吻合器相關(guān)不良事件的收集和調(diào)查，加強(qiáng)相關(guān)研究，推動(dòng)產(chǎn)品質(zhì)量不斷進(jìn)步。

1.行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求

我國(guó)目前現(xiàn)有吻合器標(biāo)準(zhǔn)三項(xiàng)，分別為強(qiáng)制性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY 0875-2013《直線型吻合器及組件》[4]和YY 0876-2013《直線型切割吻合器及組件》[5]；推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YY/T0245-2008《吻（縫）合器通用技術(shù)條件》[6]。另有《內(nèi)鏡手術(shù)器械腔鏡切割吻合器及組件》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正在制定中。

YY 0875-2013要求項(xiàng)目共有13項(xiàng)，分別為5.1材料，5.2靈活性，5.3裝配性，5.4吻合性能，5.5耐壓性能，5.6硬度，5.7表面粗糙度，5.8耐腐蝕性能，5.9包裝密封，5.10外觀，5.11尺寸，5.12滅菌，5.13生物學(xué)評(píng)價(jià)。

YY 0876-2013要求項(xiàng)目共有13項(xiàng)，分別為：4.1材料，4.2靈活性，4.3裝配性，4.4鋒利度，4.5吻合和切割性能，4.6耐壓性能，4.7安全裝置，4.8表面粗糙度，4.9包裝密封，4.10外觀，4.11尺寸，4.12滅菌，4.13生物學(xué)評(píng)價(jià)。

YY/T0245-2008要求項(xiàng)目共有10項(xiàng)，分別為4.1吻合的材料，4.2使用性能（包含靈活性、裝配性、鋒利度、安全裝置、耐壓性能），4.3硬度，4.4表面粗糙度，4.5耐腐蝕性能，4.6封口剝離強(qiáng)度，4.7外觀，4.8尺寸，4.9滅菌，4.10生物學(xué)評(píng)價(jià)。

滅菌、生物學(xué)評(píng)價(jià)、包裝是無(wú)菌產(chǎn)品一般要求，與產(chǎn)品本身質(zhì)量無(wú)關(guān)；靈活性、裝配性、安全裝置是從臨床操作者角度出發(fā)，降低使用風(fēng)險(xiǎn)，不直接導(dǎo)致患者使用風(fēng)險(xiǎn)；外觀、尺寸是產(chǎn)品一般屬性，不直接導(dǎo)致患者使用風(fēng)險(xiǎn)；表面粗糙度、耐腐蝕性能、硬度對(duì)患者有一定使用風(fēng)險(xiǎn)，但通過(guò)常規(guī)手段控制可以控制風(fēng)險(xiǎn)；材料分化學(xué)成分主要是金屬離子的生物性危害，與制造工藝無(wú)關(guān)，控制產(chǎn)品原材料即可控制風(fēng)險(xiǎn)；吻合釘抗拉強(qiáng)度、吻合性能、耐壓性能是吻合器主要的安全指標(biāo)，是三個(gè)相互關(guān)聯(lián)的性能指標(biāo)。吻合釘抗拉強(qiáng)度表征吻合釘成型后抵抗外力變形的能力，吻合性能表征吻合釘成型效果的能力，這兩個(gè)指標(biāo)直接影響吻合口的耐壓性能。吻合釘成型不好，得不到類“B”字型的吻合后的吻合釘；吻合釘抗拉強(qiáng)度不好，吻合成型后容易變形，最終導(dǎo)致吻合口耐壓性能不好，造成不良事件。強(qiáng)生召回事件中就是因?yàn)槲呛厢數(shù)某尚筒涣肌?/p>

2.影響吻合口耐壓性能的可能因素

吻合器產(chǎn)品在臨床中出現(xiàn)的不良事件主要有：出血、吻合口漏、吻合口狹窄、局部組織壞死等。排除吻合器選型、臨床操作等醫(yī)學(xué)因素，吻合口耐壓性能是導(dǎo)致不良事件的主要因素，是吻合器產(chǎn)品的主要性能指標(biāo)，如果吻合口耐壓性能不合格，直接導(dǎo)致形成吻合口漏，輕則引起周邊組織器官感染，引起并發(fā)癥；重則需二次手術(shù)，甚至有生命危險(xiǎn)。

吻合口耐壓性能不良主要后果就是吻合口吻合不好，造成吻合口承受不了外力，形成開(kāi)放性創(chuàng)傷，導(dǎo)致不良事件。影響因素主要包括如下內(nèi)容。

2.1 吻合釘抗拉強(qiáng)度

吻合釘抗拉強(qiáng)度屬吻合釘本身材料特征，反映的是吻合釘抗變形的能力。吻合釘吻合成型后，為保證閉合效果，對(duì)吻合組織有一定的壓榨效果（如此方可保證吻合的效果），根據(jù)力的作用力與反作用力的原理，吻合組織對(duì)吻合釘也存在將吻合口撐開(kāi)的趨向力，如果吻合釘抗拉強(qiáng)度偏低，吻合釘容易被吻合組織撐開(kāi)。但也不能一味追求吻合釘抗拉強(qiáng)度的高指標(biāo)?？估瓘?qiáng)度高，首先是需要較大的吻合力，加大了吻合器使用者醫(yī)生的勞動(dòng)強(qiáng)度；其次抗拉強(qiáng)度高不易成型，反而會(huì)造成吻合釘?shù)某尚筒涣迹蛔詈?，吻合釘抗拉?qiáng)度高，吻合釘?shù)臍堄鄳?yīng)力高，可能會(huì)帶來(lái)新的生物組織不良反應(yīng)，如疼痛（殘余應(yīng)力高，可能對(duì)組織有持續(xù)的力作用，可能會(huì)對(duì)患者造成疼痛感，此觀點(diǎn)為推論，需要在臨床中觀察確認(rèn)）。

2.2 吻合釘釘高參數(shù)

吻合釘存在兩種釘高，一是吻合釘成型前釘高，二是吻合釘成型后釘高。吻合釘成型前釘高表征的是吻合器能夠吻合最厚組織厚度，臨床中醫(yī)生一般按吻合組織厚度是吻合釘二分之一到三分之二原則選用吻合釘規(guī)格。吻合釘成型后釘高表征的是吻合后吻合釘能夠?qū)⑽呛峡诮M織保持的狀態(tài)?，F(xiàn)行吻合器標(biāo)準(zhǔn)僅對(duì)成型前釘高進(jìn)行要求，但成型前、成型后高度均具有一定的臨床意義，成型前釘高，告知醫(yī)生吻合器能夠吻合的組織厚度；成型后釘高，告知醫(yī)生吻合器能夠?qū)⑽呛峡诒３衷诤畏N厚度。

2.3 吻合釘排列

從相關(guān)文獻(xiàn)中查詢得到，吻合釘設(shè)計(jì)的主要參數(shù)變量有：吻合釘排數(shù)、吻合釘排間距、吻合釘間距和吻合釘邊距等。仔細(xì)研究YY 0875-2013和YY 0876-2013中吻合器示意圖，可以發(fā)現(xiàn)，吻合器的吻合釘基本是2排（切割吻合器切割線單側(cè)）（見(jiàn)圖1、圖2）。可見(jiàn)，吻合器初始典型結(jié)構(gòu)中吻合釘均為單側(cè)2排排列。

圖1. YY 0875-2013《直線型吻合器及組件》中列舉釘倉(cāng)示意圖

圖2. YY 0876-2013《直線型切割吻合器及組件》中列舉釘倉(cāng)示意圖

天津大學(xué)李進(jìn)華團(tuán)隊(duì)通過(guò)有限元仿真技術(shù)依據(jù)這些參數(shù)的組合配對(duì)，并經(jīng)體外的試驗(yàn)確認(rèn)，得出：“當(dāng)縫釘排數(shù)為3，排間距為1.25mm時(shí)，……血管機(jī)械縫合手術(shù)效果達(dá)到最優(yōu)”的結(jié)論[7]。目前市場(chǎng)上圓形吻合器、腔鏡吻合器，直線切割吻合器逐漸出現(xiàn)三排釘吻合器，甚至出現(xiàn)三排釘不等高的設(shè)計(jì)，以追求吻合器在臨床中的適應(yīng)性。可見(jiàn)，吻合器廠家根據(jù)研究成果不斷的優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

2.4 吻合釘釘倉(cāng)和釘砧配合

吻合釘成型依靠吻合釘釘倉(cāng)和釘砧配合，試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)吻合釘成型不良的可能原因有：①釘倉(cāng)和釘砧配合對(duì)位不準(zhǔn)，導(dǎo)致釘倉(cāng)推釘片位置與釘砧凹槽存在偏差，吻合釘成型變形。②釘倉(cāng)和釘砧配合間隙控制不良，導(dǎo)致吻合釘?shù)某尚透叨扰c理論設(shè)置存在偏差，吻合釘“過(guò)閉合”或“未閉合”。③釘砧凹槽設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致吻合釘在凹槽中成型不良。吻合后的“M”形吻合釘很可能就是凹槽設(shè)計(jì)不合理，吻合釘釘腿不能沿著凹槽斜坡下滑，從而不能形成“B”字形閉合。

2.5 吻合器閉合方式影響

多數(shù)吻合器閉合時(shí)，釘倉(cāng)與抵釘座之間均能形成均勻一致的吻合釘成型間隙，但少數(shù)腔鏡吻合器中，受加載方式和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因素影響，釘倉(cāng)與抵釘座之間間隙不均勻，導(dǎo)致吻合釘成型不一致。

腔鏡吻合器受結(jié)構(gòu)因素影響，釘倉(cāng)與抵釘座之間是“剪刀”式加載（見(jiàn)圖3），近端（圖示中4位置）與遠(yuǎn)端（圖示中3位置）受力大小肯定不一致，如果吻合器結(jié)構(gòu)不合理或者抵釘座強(qiáng)度不夠，必然導(dǎo)致釘倉(cāng)與抵釘座之間間隙不均勻（見(jiàn)圖4）。圖4中上圖為經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)腔鏡吻合器，保證了釘倉(cāng)與抵釘座之間間隙均勻，利于吻合釘?shù)某尚?；圖4中下圖為存在缺陷的腔鏡吻合器，釘倉(cāng)與抵釘座之間間隙不均勻，必然導(dǎo)致釘倉(cāng)遠(yuǎn)端的吻合釘因間隙過(guò)大，造成成型不良。

圖3. 釘倉(cāng)（圖示中部件2）與抵釘座（圖示中部件1）間 “剪刀”式加載

圖4. 腔鏡吻合器兩種釘倉(cāng)與抵釘座之間間隙對(duì)比

2019年年底發(fā)布的《內(nèi)鏡手術(shù)器械 腔鏡切割吻合器及組件》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿中，加入了“夾持力”“閉合力”的測(cè)試指標(biāo)要求，盡量避免圖4中下圖的情況出現(xiàn)。

3.小結(jié)

在我國(guó)，吻合器雖然是二類管理的醫(yī)療器械，但隨著微創(chuàng)外科手術(shù)的廣泛運(yùn)用，吻合器的不良事件逐漸增多，應(yīng)加強(qiáng)臨床安全性的研究。作為吻合器最關(guān)鍵的吻合口耐壓性能，影響因素很多，有設(shè)計(jì)因素、有產(chǎn)品質(zhì)量因素以及產(chǎn)品臨床使用因素，需要廠家、臨床使用機(jī)構(gòu)以及市場(chǎng)監(jiān)管的技術(shù)機(jī)構(gòu)共同加強(qiáng)研究，不斷改進(jìn)產(chǎn)品，降低患者使用風(fēng)險(xiǎn)，提高人民衛(wèi)生安全福祉。