馬佳，祝旭龍，李建輝，程沖，章建飛，呂毅，嚴(yán)小鵬

1. 陜西省人民醫(yī)院 腫瘤外科，陜西 西安 710068；2. 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(guó)家地方聯(lián)合工程研究中心；b. 肝膽外科，陜西 西安 710061

引言

自1978年Obora等[1]報(bào)道了磁環(huán)血管端端吻合的實(shí)驗(yàn)研究以來(lái)，利用磁體的吸力進(jìn)行空腔臟器吻合重建的研究越來(lái)越多，并已逐步形成了以磁壓榨技術(shù)（Magnetic Compression Technique，MCT）為核心的消化道吻合重建新模式。MCT是利用兩個(gè)或兩個(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, 通過開腹（胸）手術(shù)、腔鏡手術(shù)、內(nèi)鏡操作、介入操作等來(lái)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，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)臨床疾病進(jìn)行診斷和治療的目的[2]。MCT目前已涉及胃腸道吻合[3-6]、食管閉鎖再通[7-8]、血管吻合[9-12]、直腸陰道瘺閉合修補(bǔ)[13-15]、膽道狹窄再通[16-17]、膽腸吻合[18]、消化道造瘺[19-21]等。

MCT實(shí)現(xiàn)吻合重建的基本病理變化過程為：壓榨組織發(fā)生缺血-壞死-脫落，壓榨旁組織發(fā)生粘連-修復(fù)-愈合[22]。在此病理變化過程中，磁體間壓榨力的大小直接影響到吻合的建立。當(dāng)壓榨力過小時(shí)，不足以克服胃腸道的蠕動(dòng)力和組織牽拉，不能形成可靠的組織連接，因此也無(wú)法完成壓榨吻合的過程；當(dāng)壓榨力過大時(shí)，受壓組織缺血-壞死-脫落速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)快于壓榨旁組織的粘連-修復(fù)-愈合過程時(shí)，會(huì)增加吻合口漏的發(fā)生；當(dāng)壓榨力能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的組織連接，但受壓組織缺血-壞死-脫落速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)慢于壓榨旁組織的粘連-修復(fù)-愈合過程時(shí)，會(huì)出現(xiàn)磁體脫落延遲，增加吻合口狹窄的發(fā)生。因此，在MCT中，合適范圍的壓榨力對(duì)壓榨吻合的效果至關(guān)重要[23]。磁體間的壓榨力取決于兩方面：① 磁體因素，包括磁體的大小、形狀、材料等；② 磁體的間距，磁體的間距又取決于欲吻合部位組織的厚度。當(dāng)一對(duì)磁體加工完成后，磁體間的磁力學(xué)性能已經(jīng)成了不變量，而欲吻合部位的組織厚度也無(wú)法改變，術(shù)前也常難以評(píng)估預(yù)測(cè)。因此在臨床中如何使接受磁壓榨吻合的患者能夠獲得最合適的壓榨吻合力是亟待解決的關(guān)鍵問題。

目前，消化道磁吻合的實(shí)驗(yàn)研究及臨床病例所用的磁體磁力均不可調(diào)節(jié)。為此，我們提出了磁力可調(diào)式消化道磁吻合裝置的設(shè)計(jì)方案，現(xiàn)介紹如下。

1 設(shè)計(jì)思路

合適的磁力是關(guān)乎磁壓榨消化道吻合重建成敗的關(guān)鍵，而磁力與磁體間距離相關(guān)，磁體間距取決于欲吻合部位消化道管壁的厚度。針對(duì)因個(gè)體差異、吻合部位不同而導(dǎo)致的欲吻合消化道管壁厚度不一致的問題，我們提出了磁力可調(diào)式消化道磁吻合裝置的設(shè)計(jì)理念。在我們的設(shè)計(jì)中，該磁吻合裝置可以針對(duì)不同患者、不同消化道管壁厚度進(jìn)行自由加載組裝磁體，從而調(diào)控磁力大小。吻合裝置的組裝架帶有可伸縮的連接桿，根據(jù)術(shù)中不同組織厚度需求，通過調(diào)節(jié)連接桿長(zhǎng)度，加載或卸載磁體就可以調(diào)節(jié)子母磁體之間的磁力，尋求滿足消化道磁壓榨吻合所需的最佳磁力，從而實(shí)現(xiàn)消化道的安全吻合重建。吻合裝置的磁力完全可根據(jù)實(shí)際需求自由調(diào)節(jié)，組裝簡(jiǎn)單，安全可靠，在壓榨吻合完成后可經(jīng)消化道排出，無(wú)異物殘留，更不會(huì)出現(xiàn)吻合口狹窄，從而增加了磁吻合裝置的靈活性與安全性。

2 基本設(shè)計(jì)

磁力可調(diào)式消化道磁吻合器包含由母磁體、子磁體、加載磁體及組裝架四部分，下面結(jié)合示意圖予以說明。

2.1 子、母磁體及加載磁體的結(jié)構(gòu)

子、母磁體及加載磁體材料均選用N48燒結(jié)釹鐵硼永磁材料精加工成型，氮化鈦表面鍍層。子、母磁體及加載磁體為圓環(huán)形（圖1a），外徑20～30 mm，內(nèi)徑10～15 mm，厚2 mm，磁體邊緣倒角。倒角結(jié)構(gòu)可減少磁吻合裝置邊緣對(duì)吻合口組織的剪切力，增加吻合安全性。

2.2 組裝架的結(jié)構(gòu)

組裝架呈中空的“T”形結(jié)構(gòu)，包括底座、連接桿及伸縮槽三部分（圖1b）。組裝架底座外徑與子母磁體的外徑相匹配，連接桿外徑與子母磁體內(nèi)徑相匹配。在連接桿內(nèi)部有凹形的伸縮槽，通過調(diào)節(jié)伸縮槽可調(diào)節(jié)連接桿的長(zhǎng)度，當(dāng)連接桿長(zhǎng)度增加后，可在連接桿上加載磁體，進(jìn)而調(diào)節(jié)子母磁體的吸力。組裝架可由順磁性材料如純鐵、坡莫合金、硅鋼等材料加工而成。圖1c為動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中所用到的磁力可調(diào)式消化道磁吻合裝置的試用品。

圖1 磁力可調(diào)式消化道磁吻合基本結(jié)構(gòu)示意圖

3 使用方法

可調(diào)式磁力吻合裝置的使用過程如圖2所示。以腸道端側(cè)吻合為例，先沿端側(cè)腸管邊緣行連續(xù)荷包縫合掛線，將母磁體及組裝架置入端側(cè)腸管，并收緊荷包線將端側(cè)腸管固定于組裝架，如圖2a所示。在側(cè)側(cè)腸管內(nèi)置入子磁體，并于腸道側(cè)壁預(yù)吻合部位用電刀開孔，如圖2b所示，孔徑略小于磁體內(nèi)徑，以避免腸管管壁壓榨不全。將側(cè)側(cè)腸管及子磁體向端側(cè)腸管靠近，則子母磁體自動(dòng)對(duì)位吸合（圖2c），如磁力吻合牢靠，則吻合操作完成。如腸壁較厚或組織張力大，磁力偏小，壓榨不牢靠時(shí)，則可調(diào)節(jié)連接桿長(zhǎng)度，并逐步增加加載磁體，直到磁力滿足壓榨需要，如圖2d所示。前期以比格犬為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物對(duì)操作的可行性進(jìn)行驗(yàn)證，該可調(diào)式磁吻合裝置使用便捷、操作簡(jiǎn)單、磁力可控性強(qiáng)，具備臨床應(yīng)用推廣價(jià)值。

圖2 可調(diào)式磁力吻合裝置的使用過程示意圖

4 磁力測(cè)試及初步動(dòng)物實(shí)驗(yàn)

用電子萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)（型號(hào)：UTM6202，深圳三思縱橫科技股份有限公司）對(duì)不同的磁體組合后磁體間的壓榨力進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如圖3所示。使用過程中根據(jù)吻合部位組織厚度選擇合適數(shù)量的磁體組合方式。圖4所示為動(dòng)物實(shí)驗(yàn)操作過程，術(shù)中使用的磁體組合數(shù)為4個(gè)。

圖3 不同磁體組合下的磁力測(cè)試

圖4 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)操作過程

5 討論

磁壓榨技術(shù)用于空腔臟器吻合屬于非貫穿式吻合模式，與傳統(tǒng)的縫線吻合及訂式吻合相比，最大的優(yōu)勢(shì)在于吻合口組織內(nèi)無(wú)異物（縫線、吻合釘）穿透，因此即使是在感染狀態(tài)、炎癥水腫比較重的情況下，依然能夠?qū)崿F(xiàn)吻合，這已在我們前期的膽道損傷后的一期吻合重建[24]及腸瘺腹腔感染狀態(tài)下的小腸吻合[25]動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中得到了證實(shí)。MCT在胃腸道吻合重建中的應(yīng)用，有望改變一些疾病的傳統(tǒng)治療理念，誕生一批顛覆性的外科新技術(shù)。MCT與內(nèi)窺鏡技術(shù)相結(jié)合，能使部分原本只有通過開腹手術(shù)才能治療的疾病，在內(nèi)鏡微創(chuàng)下就能得到有效治療[22]。

現(xiàn)有的磁吻合裝置磁力調(diào)控靈活性差，常需要加工大量的不同規(guī)格、不同磁力的磁體備選，而本文所介紹的磁力可調(diào)式消化道磁吻合裝置的設(shè)計(jì)可很好地解決磁力調(diào)控的難題。與現(xiàn)有的腸道磁吻合裝置相比其設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)如下：① 組裝架的設(shè)計(jì)能夠極大地方便術(shù)中對(duì)母磁體的控制；② 連接桿的使用能夠很好地引導(dǎo)子、母磁體的吸合，同時(shí)中空的連接桿可保證在吻合口建立之前維持腸道的通暢性，使食糜、消化液等能夠順利通過；③ 子、母磁體及加載磁體采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可根據(jù)需要在組裝架上任意調(diào)配組裝，這樣就實(shí)現(xiàn)了根據(jù)不同組織厚度來(lái)調(diào)節(jié)磁力大小的個(gè)體精準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，增加了吻合的安全性，提高吻合效果。