基于磁力壓迫技術的高位膽腸吻合裝置的設計

馬鋒，丁泓帆,c，劉學民,c，嚴小鵬,c，李宇,c，張谞豐,c，張曉剛,c，白紀剛,c，王博,c，仵正,c，吳榮謙，呂毅,c

西安交通大學第一附屬醫院 a.精準外科與再生醫學國家地方聯合工程研究中心；b.陜西省再生醫學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系復雜且預后差，手術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切除后行高位膽腸吻合仍采用傳統的手工針線縫合，因其解剖關系操作難度大，技術要求高，易出現膽漏和吻合口狹窄等并發癥，嚴重影響患者術后生存質量[2-3]。

隨著磁材料及相關產業的發展，促進了以磁力壓迫技術（Magnetic Compression Technique，MCT）做為核心技術之一的磁外科學（Magnetic Surgery，MS）快速發展[4-5]。磁外科技術顛覆性改變部分傳統棘手疾病診療模式和理念，或將成為外科一創新領域。嚴小鵬等[5]對磁壓榨技術即磁力壓迫技術做出明確定義，利用磁體（或數個磁體與數個順磁性材料）間的吸引力，通過相應的操作進行組織壓迫閉合、管腔內容物限流，達到臟器連接再通等。MCT已應用于胃腸道吻合[6-9]、食管閉鎖/狹窄再通[10]、膽道狹窄/截斷再通[11]、陰道直腸瘺閉合修補[12]、消化道造瘺[13-14]、血管吻合[15]等多個領域。本文在團隊近二十年來對MS研究的基礎上，依據MCT并結合高位膽腸吻合術中操作痛點，設計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，具體結構介紹如下。

1 設計思路

MCT在組織器官吻合時，吻合部位組織修復是一個緩慢的病理變化過程：被壓組織局部缺血-壞死-脫落，同時受壓旁組織黏連-修復-愈合[16]。所以基于MCT的磁性裝置的設計，必須結合應用局部的解剖特點，單麗宇等[17]基于MCT設計的用于治療先天肛門閉鎖的紡錘狀子磁體即如此。本裝置設計思路是在肝門部膽管側及吻合腸管側分別安裝馬蹄狀釹鐵硼永磁體，或者肝門部膽管側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，進而實現吻合，同時永磁體在結構上設有引流孔，保障磁壓榨吻合過程中，肝臟膽汁的正常排泄。本裝置設計依據腫瘤切除后肝臟斷面膽管組織解剖特點、多支膽管成型后的膽汁排泄功能需求及吻合時所需磁性材料磁力大小及形狀的特性，是團隊前期發表釹鐵硼醫用磁性吻合裝置的設計與實踐[18]之后又一款新型磁吻合裝置，符合邱明龍等[19]在國際上首次系統提出的MCT中磁體設計的基本原則和王越等[20]提出的磁外科手術器械結構設計的四原則。

2 基本結構

高位膽腸吻合裝置的子體為帶有中央孔及凸面側凹槽的弧形馬蹄狀磁體或順磁性材料裝置，安裝至成型膽道內，沿子體長軸方向有中央孔，在中央孔內固定有引導管，引流管為非順磁性材料，如醫用鋼、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，見圖1b。子體的引流管引流膽汁并有對位功能，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對位。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構圖

3 操作過程

肝門部腫瘤切除后暴露于肝臟斷面的肝內膽管需與小腸進行吻合，于吻合前將鄰近的多支膽管進行“成型”，將帶有支架引流管的子體凹面朝上置于成形膽道內，荷包關閉殘端。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，完成膽腸吻合術如圖2所示。其病理生理過程大致為子母磁體持續壓榨膽道和小腸吻合部位，在壓榨過程中組織進一步缺血、壞死直至脫落，子母磁體間的作用力也逐漸增大。與此同時磁體外周的膽道和小腸內皮細胞、成纖維細胞持續進行修復，在磁體脫落后吻合部位形成瘢痕修復，加固吻合口。利用本裝置可簡化傳統手工縫合，降低手術難度。一般可在術后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與張谞豐等[21]對磁吻合在消化道重建中的應用介紹一致，符合Lv等[22]制定的Xi’an ConsensusonMagneticSurgery。

圖2 磁體的放置

4 討論

膽腸吻合術是肝門部膽管癌手術時消化道重建的重要環節，基本上采用經典式的膽腸Roux-en-Y吻合。因局部解剖關系，膽腸吻合的手術操作難度大，對術者技能要求高，故術后膽瘺或吻合口狹窄發生率較高[23]。手術操作時要求吻合口無張力、針距稀疏得當，密實的吻合與良好的吻合口血運是預防膽漏發生的關鍵點。肝門膽管成型過程中仔細檢查各分支膽管斷端以免遺漏。肝臟創面發生的膽漏多由于術中能量設備處理或結扎的肝膽管縫線因術后膽道內壓的升高而出現焦莢或結扎線脫落[24]。另有報道指出膽腸吻合術后最常見的遠期并發癥是膽腸吻合口狹窄，多發生于術后1年后且發生率在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，出現斷端膽管壁缺血進而出現纖維化狹窄；② 術后膽漏、感染、膿腫導致炎癥性；③ 吻合口處腫瘤復發等。

MCT在膽腸吻合術中具有突出優勢，主要表現在以下幾個方面。

（1）MCT打破傳統感染狀態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；同時在感染時細菌可沿縫線侵入組織內加重感染，導致吻合失敗，且易出現瘢痕增生。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“面”的壓力，減小了感染對吻合過程的影響。與此同時，隨著壓榨時間的推移，母子磁體間的距離會越近，對組織的壓榨力會逐漸增大，進一步促進了磁體見組織缺血、壞死的過程，保障了MCT吻合的順利進行。

（2）該裝置設計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，弧形設計使磁體緊密貼合，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排出。

（3）目前高位膽腸吻合仍沿用傳統手工縫線，尚未有專用吻合器，該裝置的研發填補此領域技術和吻合器空白，將吻合過程中操作者人為因素導致的并發癥風險降至最低。

設計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2015年發布“磁壓榨膽腸吻合技術始創及拓展應用”[27]成果的再創新再拓展，可有效降低高位膽腸吻合操作難度及術后并發癥，具有很大的臨床推廣應用價值。