張苗苗,吉 琳,蓋敬慈,徐庶欽,雷鳳萍,藍(lán) 婷,劉培楠,王伊睿,李 恒,張涵芷,呂 毅,嚴(yán)小鵬*
(1.西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院肝膽外科,西安 710061;2.西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院精準(zhǔn)外科與再生醫(yī)學(xué)國(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心,西安 710061;3.西安交通大學(xué)啟德書院,西安 710061;4.西安交通大學(xué)宗濂書院,西安 710061)
結(jié)腸造瘺術(shù)是將近端結(jié)腸永久或者暫時(shí)固定于腹壁上以替代肛門作用的一種手術(shù)方式,是結(jié)直腸炎癥性疾病、腫瘤、外傷中常用的外科治療方式[1]。中國(guó)每年新增加的結(jié)腸造瘺患者大約有10萬(wàn)人,近1/3的結(jié)腸造瘺患者因造瘺口缺血性壞死、感染、回縮、狹窄、脫垂、梗阻、周圍疝等并發(fā)癥而感到困擾[2]。國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)腸造瘺口并發(fā)癥的發(fā)生率高達(dá)21%~70%[3],國(guó)內(nèi)報(bào)道為16.3%~53.8%[4],患者術(shù)后生活中面臨的困難大多來源于各種并發(fā)癥的發(fā)生[5]。手工結(jié)腸造瘺費(fèi)時(shí)費(fèi)力、創(chuàng)傷較大,雖然應(yīng)用管狀吻合器一定程度上簡(jiǎn)化了外科手術(shù)操作步驟[6],但其并發(fā)癥發(fā)生率仍然很高。因此找到一種簡(jiǎn)便快捷的結(jié)腸造瘺方式,減少并發(fā)癥的發(fā)生,進(jìn)而提高患者生活質(zhì)量,具有重要的臨床意義。
磁壓榨技術(shù)(magnetic compression technique,MCT)是利用2個(gè)或2個(gè)以上磁體(或數(shù)個(gè)磁體與數(shù)個(gè)順磁性材料)之間的磁性吸引力,實(shí)現(xiàn)臟器的連接再通、組織的壓榨閉合、管腔內(nèi)容物的限流等目的的新興外科技術(shù)[7]。MCT利用磁場(chǎng)力這一“非接觸性”力,使磁體之間的壓榨組織發(fā)生缺血—壞死—脫落,而壓榨旁組織發(fā)生粘連—修復(fù)—愈合的病理變化過程,從而實(shí)現(xiàn)組織吻合[8]。MCT的研究或臨床應(yīng)用已涉及消化道管腔吻合[9-12]、血管吻合[13-14]以及消化道瘺修補(bǔ)[15-17]等諸多領(lǐng)域,其微創(chuàng)、操作簡(jiǎn)單、效果可靠等優(yōu)勢(shì)凸顯,具有巨大的臨床應(yīng)用潛力?;谇捌诘拇艍赫ト冈殳浹芯縖9],本文根據(jù)MCT的原理提出無(wú)創(chuàng)化結(jié)腸造瘺的設(shè)想,并以大鼠為動(dòng)物模型對(duì)其可行性進(jìn)行驗(yàn)證。
10只SD大鼠,雌雄不限,體質(zhì)量200~250 g,購(gòu)于西安交通大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心。本實(shí)驗(yàn)通過生物醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)審批,實(shí)驗(yàn)過程符合實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理要求。本實(shí)驗(yàn)為探索技術(shù)是否具有可行性的研究,因此不設(shè)置對(duì)照組,10只大鼠均作為實(shí)驗(yàn)組。
1.2.1 磁體設(shè)計(jì)
用于結(jié)腸造瘺的磁體包括子磁體和母磁體2個(gè)部分(如圖1所示)。其中放置在左下腹的磁體為母磁體,位于結(jié)腸內(nèi)的磁體為子磁體。子、母磁體的設(shè)計(jì)符合磁外科磁體設(shè)計(jì)的“西安原則”[18]。根據(jù)大鼠肛門及結(jié)腸腸管尺寸,母磁體設(shè)計(jì)為底面直徑6 mm、高5 mm的圓柱形,質(zhì)量為1.030 g;子磁體設(shè)計(jì)為底面直徑5 mm、高3 mm的圓柱形,質(zhì)量為0.410 g。子、母磁體表面采用鎳鍍層進(jìn)行防腐蝕處理。
圖1 子、母磁體實(shí)物圖
1.2.2 實(shí)驗(yàn)操作
使用電子秤稱量大鼠質(zhì)量,用3%戊巴比妥鈉腹腔注射麻醉(0.1 mL/100 g)。麻醉成功后大鼠呈仰臥位,經(jīng)大鼠肛門置入子磁體,用小兒胃管將其推送至結(jié)腸內(nèi)預(yù)造瘺部位,將母磁體放置在左下腹的相應(yīng)位置,子、母磁體自動(dòng)對(duì)位吸合,壓迫腸壁及腹壁,如圖2(a)所示。
1.2.3 術(shù)后管理及標(biāo)本獲取
術(shù)后立即行腹部正側(cè)位X射線照射,觀察磁體位置,明確磁體是否對(duì)位良好,如圖2(b)、(c)所示。待大鼠蘇醒后放回大鼠飼養(yǎng)盒內(nèi)單獨(dú)飼養(yǎng),自由進(jìn)食、水。術(shù)后48 h內(nèi)每隔12 h給予肌注鹽酸哌替啶0.2 mg/100 g鎮(zhèn)痛。術(shù)后嚴(yán)密觀察大鼠存活狀況,并記錄磁體脫落時(shí)間。術(shù)后2周,腹腔內(nèi)注射過量戊巴比妥鈉處死大鼠,獲取造瘺口標(biāo)本。采用浸水注氣法檢測(cè)造瘺口爆破壓;肉眼觀察結(jié)腸造瘺口形成情況;修剪造瘺口組織,用10%福爾馬林固定,石蠟包埋并切片,HE、Masson染色后,光鏡下觀察造瘺口組織愈合情況。
圖2 造瘺部位及術(shù)后X射線檢查
10只大鼠均順利完成手術(shù),手術(shù)時(shí)間為3~5 min,所有大鼠術(shù)后存活狀況良好。術(shù)后11~13 d子、母磁體一并脫落,結(jié)腸造瘺通道建立。2周后開腹可見造瘺部位結(jié)腸與腹壁愈合良好,腹腔未見明顯粘連。浸水注氣法檢測(cè)爆破壓均大于200 mmHg(1 mmHg=133.32 Pa),如圖3所示。造瘺口標(biāo)本肉眼觀察可見結(jié)腸與腹壁粘連愈合緊密,造瘺口通暢性良好。HE及Masson染色光鏡下觀察可見結(jié)腸腸壁與腹部組織愈合良好,腸壁與腹壁連接愈合部位光滑平整,未見明顯的炎癥細(xì)胞浸潤(rùn),如圖4所示。圖5所示為夾在子、母磁體之間缺血壞死的腸壁和腹壁組織,其正常的腸壁組織結(jié)構(gòu)和腹壁結(jié)構(gòu)層次已消失。
圖3 造瘺口標(biāo)本示意
圖4 造瘺口標(biāo)本光鏡下觀察結(jié)果
圖5 磁體間壓榨組織光鏡下觀察結(jié)果
結(jié)腸造瘺是解除消化道晚期腫瘤所造成的腸梗阻、左半結(jié)腸的損傷、曠置腸道遠(yuǎn)端炎癥、潰瘍等疾病重要的外科治療手段,在臨床上得到廣泛應(yīng)用[19],但術(shù)后容易出現(xiàn)各種并發(fā)癥[2],大大影響了患者的預(yù)后,其中一些可導(dǎo)致嚴(yán)重后果,甚至再次威脅患者的生命,例如造口旁疝,一旦發(fā)生很難處理,重新在對(duì)側(cè)腹壁進(jìn)行造口是最好的補(bǔ)救方法[4],但需要二次手術(shù),給患者帶來痛苦。傳統(tǒng)造瘺方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力,對(duì)術(shù)者技術(shù)要求較高,且手工操作帶來的創(chuàng)傷大,造瘺效果欠佳。近年來,隨著材料科學(xué)的發(fā)展,器械的應(yīng)用更加靈活多樣,傳統(tǒng)的手術(shù)方式也不斷更新,管狀吻合器被越來越多地應(yīng)用于結(jié)腸造瘺手術(shù)。相較于傳統(tǒng)造瘺方式,管狀吻合器的應(yīng)用在一定程度上簡(jiǎn)化了操作難度、縮短了操作時(shí)間,但仍然無(wú)法在腸壁和腹膜之間形成良好的粘連和愈合,同時(shí)管狀吻合器價(jià)格偏高、需要圓形的皮膚切除,不適合臨時(shí)造瘺,為其臨床推廣帶來了困難[20];也有學(xué)者研究顯示[6],相較于手工縫合,吻合器行造瘺術(shù)出現(xiàn)造瘺口脫落內(nèi)陷概率更高。因此,目前尚不能將管狀吻合器稱為能夠產(chǎn)生最好造瘺效果和最少并發(fā)癥的結(jié)腸造瘺成熟裝置。
MCT在磁外科相關(guān)技術(shù)中起步最早、發(fā)展最成熟,最初被用來實(shí)現(xiàn)空腔臟器的吻合重建,前期實(shí)驗(yàn)研究與臨床應(yīng)用結(jié)果[21]都提示其作為一種無(wú)縫線吻合模式具有巨大優(yōu)勢(shì)。磁性物體間的“場(chǎng)”力的最大特點(diǎn)是“非接觸性”[22],而MCT正是依靠子、母磁體之間的這種“非接觸性”力,即互相吸引的磁場(chǎng)力在吻合部位兩端實(shí)現(xiàn)壓榨吻合。應(yīng)用MCT行結(jié)腸造瘺時(shí),不同于傳統(tǒng)的創(chuàng)傷性較大的“穿透式”造瘺,子、母磁體不需要直接接觸就能隔著組織實(shí)現(xiàn)壓榨過程,被壓榨組織壞死后,隨子、母磁體一并脫落,進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了無(wú)創(chuàng)化造瘺。而傳統(tǒng)的結(jié)腸造瘺方式需要欲造瘺部位兩端的裝置(縫線或管狀吻合器)相互接觸,最終無(wú)法使腸壁與腹膜之間形成良好的粘連與愈合。本研究將MCT應(yīng)用于結(jié)腸造瘺,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明MCT在大鼠結(jié)腸造瘺中具有可行性。MCT用于結(jié)腸造瘺能夠解決現(xiàn)有傳統(tǒng)造瘺手術(shù)操作復(fù)雜、并發(fā)癥發(fā)生率高等問題,該方法具有操作簡(jiǎn)單、造瘺時(shí)間短、造瘺效果確切、成功率高等優(yōu)點(diǎn),易于推廣,具有巨大的臨床應(yīng)用潛力。
本研究中,子、母磁體均為圓柱體設(shè)計(jì),子磁體底面直徑與大鼠結(jié)腸內(nèi)徑相當(dāng),一則圓柱體的設(shè)計(jì)方便子磁體經(jīng)自然腔道肛門置入,可避免術(shù)中打開腸腔,減少創(chuàng)傷,這也是其他造瘺方法所不具備的獨(dú)特優(yōu)勢(shì);二則圓柱體的設(shè)計(jì)方便子磁體通過腸管,在確保足夠的造瘺口大小的情況下,可按照實(shí)際情況靈活調(diào)整子磁體橫截面積與高度,使其容易被推送至預(yù)造瘺部位,在實(shí)際臨床試用時(shí)也可對(duì)磁體的結(jié)構(gòu)參數(shù)加以適當(dāng)調(diào)整和改變,以滿足實(shí)際需求。本研究的不足在于對(duì)造瘺的長(zhǎng)期效果未進(jìn)一步觀察,后續(xù)研究中可以采用犬或豬等大動(dòng)物作為模型觀察磁壓榨造瘺的長(zhǎng)期效果。另外,磁壓榨造瘺時(shí),當(dāng)子、母磁體對(duì)位相吸后,造瘺口無(wú)法立即建立,需待磁體脫落后造瘺通道才能建立,這是與現(xiàn)有臨床上使用的造瘺方法的不同之處,因此利用MCT行結(jié)腸造瘺時(shí)必須結(jié)合患者的實(shí)際情況及造瘺目的做出合理的選擇。