適于內鏡下胃腸重建的磁吻合環的優化設計

趙廣賓　嚴小鵬　劉雯雁等

[摘要]胃腸道吻合重建是普通外科最基本的操作，現有的胃腸道縫線吻合或吻合器吻合必須通過開腹手術或腔鏡手術來完成。然而，無論是開腹手術還是腔鏡手術都會給患者帶來巨大創傷，尤其是對于胃腸道惡性腫瘤晚期患者，通過手術來達到姑息治療的目的往往令外科醫生難以均衡利弊，同時這也與目前所倡導的微創外科和快速康復外科理念不相符。因此，降低患者胃腸吻合重建創傷有著重要臨床研究意義。筆者在磁壓迫吻合技術多年研究基礎上，優化設計了一種用于胃腸吻合重建的磁性吻合環，借助該吻合環可實現胃鏡下操作，尤其適用于胃腸道腫瘤所造成的惡性梗阻姑息治療，該方法可將傳統外科手術變成內鏡操作，不僅能實現姑息治療目的，而且大大降低了傳統手術吻合重建帶給患者的打擊。本文詳細介紹該磁吻合環的結構設計特點、手術操作路徑及臨床應用優勢。

[關鍵詞]內鏡；胃腸吻合；磁吻合；消化道重建；微創

中圖分類號：TH77 文獻標識碼：A 文章編號：2095-5200（2015）01-009-04

前言

胃腸道吻合重建是腹部外科最基本的手術操作，手工縫線吻合作為消化道吻合重建最基本的方法可用于任何部位的吻合，但縫線吻合操作繁瑣、耗時、創傷大。胃腸道各種釘式機械吻合器的研發和普及大大簡化了胃腸道吻合重建的過程，吻合效果可靠、操作簡單、吻合時間明顯縮短。腔鏡技術在消化道吻合重建中的應用，大大減輕了手術對患者造成的創傷。盡管如此，現有的方法并未將創傷控制到極致。隨著微創外科的發展和快速康復外科理念的深入，在滿足治療目標的前提下，盡可能地減小創傷和縮短手術時間已成為所有外科醫生追求的共同目標。

磁吻合作為一種新型的空腔器官吻合重建方法最早由日本學者Obora于1978年用于血管端端吻合的動物實驗研究。至今，磁吻合已被用于血管吻合、胃腸道吻合重建、狹窄膽道再通、膽腸吻合、食管閉鎖再通等手術中，磁吻合操作簡單、吻合速度快、并發癥少，吻合效果可與傳統的的手工縫線吻合和機械吻合器吻合效果相媲美甚至更好。磁吻合借助特殊形式的“非接觸性”磁場力從根本上改變了傳統的吻合模式。而且磁吻合與內鏡技術結合后，消化系統一些原本需要外科手術處理的疾病在內鏡操作下就能完成。Cope等人最早進行了內鏡下胃腸道磁吻合的動物實驗，結果吻合取得成功并初步總結出內鏡操作路徑。此后Chopital和Jeanine分別報道了將磁吻合與內鏡技術結合治療腫瘤引起的惡性十二指腸梗阻的臨床研究結果，達到了滿意的姑息治療的目標。但Chopital等人設計的磁體在實施過程中有三大缺點：其一，磁體為圓餅形，截面積較大，因此置入過程中對食道損傷較大；其二，磁體置入后吻合口不能立即建立；其三，磁體體積較大，自然排出有困難，因此需要內鏡下取出。

針對以上學者設計的磁體在胃腸吻合應用中存在的缺點，結合我們團隊多年來在磁吻合領域的研究，提出了下面的優化設計方案。

1.設計思路

為解決圓餅形磁體在胃腸吻合中存在的上述缺陷，我們提出橢圓環狀優化設計方案。在充分保證吻合口大小情況下，通過設計合適的橢圓環的長、短軸比例，減小磁體的橫截面積，利于磁體的置入和自然排出。同時，先前圓餅形的磁體置入后需4-7天后才能建立消化道旁路，而橢圓環狀的設計使磁體在置入后，可立即建立新的食物流轉通道，這對于解決腫瘤引起的惡性十二指腸梗阻有重要意義。

2.磁體結構

磁吻合裝置包括一對形狀和尺寸完全相同的橢圓形磁環，其結構如圖1：橢圓形磁環沿長軸最大外徑為20mm，最大內徑為14mm，沿其短軸最大外徑為12mm，最大內徑為8mm，磁環的厚度為4mm。磁體材料選用N50燒結釹鐵硼經機械加工成型，磁體表面經電鍍鎳處理。單個磁環質量約為2.95g，在吸合面上的表面場強約為3300Gs，在0間距時，子母磁環間的吸力為30N。

3.操作路徑及動物試驗結果

借助于上述橢圓形磁吻合環可使胃十二指腸遠端旁路手術在內鏡操作下即可完成，與內鏡下操作相配套的器械和用品包括斑馬導絲、導管等。具體操作實施步驟如圖2詳解。圖A：胃鏡前端過幽門至十二指腸降部；圖B：斑馬導絲經胃鏡送至十二指腸末端；圖C：退出胃鏡，借助于與導管和約束線將橢圓形磁環沿斑馬導絲送至十二指腸近升部位置；圖D：經胃鏡將另一個橢圓形磁環送至胃內；圖E：胃內磁環和十二指腸內磁環自動對位相吸，壓迫胃壁和十二指腸腸壁；圖F：7-10天后，受壓的胃壁和十二指腸壁缺血壞死，緊貼受壓部位的胃和十二指腸漿膜能黏連愈合，磁環連同受壓壞死組織一起脫落，經消化道自然排出體外，胃一十二指腸旁路即建立。

當患者原發病所造成的幽門或十二指腸嚴重梗阻時，在兩個磁環自動對位吸合后，可經胃鏡將夾在兩個磁環間的胃壁和十二指腸壁直接毀損，這樣在術中就可立即建立經吻合環內部的胃十二指腸旁路，待壓榨完成磁環脫落后可建立最終的吻合口，吻合口大小即為橢圓形磁環的面積。

用于內鏡下胃腸吻合重建的磁吻合環的優化設計方案經大動物實驗驗證，具有良好的可操作性；待吻合口形成，磁吻合環脫落排出動物體外一月后，處死動物取出吻合口標本，肉眼觀察吻合口兩側胃腸壁連接緊密，未見泄漏、出血等并發癥；吻合口標本HE染色后在10X光鏡下觀察發現兩側胃腸壁完全粘連，組織對合良好，層次整齊；對吻合口進行爆破壓強度測試，結果表明吻合口無泄漏，且強度高。該方案吻合效果可靠，可向臨床推廣使用。

4.結論

磁壓榨技術聯合內鏡技術能將傳統的部分消化外科手術變成內鏡下操作。內鏡下胃腸吻合重建的磁吻合環的橢圓優化設計方案具有以下優點：（1）橢圓形設計方案能有效減小磁環的橫截面積，從而方便胃鏡下置入，同時減小對食管的損傷；（2）橢圓設計有利于磁體完成吻合后從消化道自然排出，減小腸道梗阻的幾率；（3）通過優化的長軸和短軸比例設計，在方便置入和排出的前提下，可有效保證足夠的吻合口大小；（4）環形設計的最大優點在于當兩個磁環相吸后，可將壓榨在磁環里面的組織毀損，使旁路通道立即建立；（5）該設計的主要適用對象為幽門部惡性梗阻，當患者無法耐受根治手術而采用姑息性治療時，磁壓榨技術聯合內鏡技術能把對患者的損傷降低到最小。