【作 者】 張洪科，郭華，呂毅

1 西安交通大學第一附屬醫(yī)院，西安市，710061

2 西安交通大學 精準外科與再生醫(yī)學國家地方聯(lián)合工程研究中心，西安市，710061

3 西安高新醫(yī)院，西安市，710061

0 引言

腹腔鏡技術是實現(xiàn)腹部外科手術微創(chuàng)化的主要途徑之一，其在肝膽胰外科運用至今已有數(shù)十年，但是其在肝膽胰外科中的運用遠不及在其他腹部手術中運用得普及。究其原因在于腹腔鏡下膽腸吻合術主要以手工縫合實現(xiàn)，其技術難度極高，需要長期專業(yè)訓練才能掌握[1-2]。因此，探索一種簡便的腹腔鏡膽腸吻合技術是促進肝膽胰外科手術微創(chuàng)化進程的重要方法。

磁壓榨吻合又稱磁吻合，是一種依靠磁鐵間吸力壓榨待吻合管道組織使管道恢復連續(xù)性的吻合技術，可以實現(xiàn)消化道及血管連續(xù)性的重建等治療目的。當用于消化道磁吻合時，磁性裝置位于消化道腔內，消化道以內翻的方式重建連續(xù)性，吻合口愈合形成過程中被壓榨的組織會逐漸缺血壞死、脫落，最終磁性裝置隨壞死組織脫落及腸蠕動而被排出體外?；趯Υ盼呛霞夹g相關研究的積累，我們已經(jīng)探索出磁吻合技術的多種運用：膽道狹窄疏通術、炎性條件下腸腸吻合術、磁懸吊的單孔腹腔鏡膽囊切除術、小兒先天性食道閉鎖再通技術、快速肝移植技術、門腔分流術等[3-9]。

其中，我們首次將磁吻合技術與腹腔鏡技術相結合研制出一種能夠在腹腔鏡下實現(xiàn)簡便、可靠的膽腸吻合的磁吻合器，并實現(xiàn)臨床應用[10]。

1 腹腔鏡膽腸磁吻合器的原理設計

經(jīng)過長期研究，我們認為設計腹腔鏡膽腸磁吻合器時的原則是：以荷包技術為基礎，將磁吻合技術與機械控制技術相結合，以可控的方式釋放磁環(huán)實現(xiàn)消化道重建。該吻合器應當包含一個磁吻合頭和一個手柄（見圖1）。磁吻合頭分為遠端部分和近端部分，且均有一致的中心孔以便膽汁通過。其中，磁吻合頭的遠端部分外形應當類似于蘑菇頭形狀，以便行荷包包埋；而磁吻合頭的近端部分可以通過固定外殼，可逆地裝載于手柄上且能被手柄釋放。手柄的設計應當有一個可控伸縮的穿刺桿，穿刺桿能與蘑菇頭可逆地連接。手柄能夠控制磁環(huán)間距離且能釋放磁環(huán)。

圖1 腹腔鏡膽腸磁吻合器設計構想Fig.1 Design concept of the magnetic device for laparoscopic bilioenterostomy

基于上述原則設計的腹腔鏡膽腸磁吻合器用于實現(xiàn)腹腔鏡膽腸磁吻合時的基本步驟如下：首先，切除病變，修整待吻合膽道殘端。然后，在膽道殘端預置荷包縫合。將磁吻合頭的遠端部分置入預置荷包縫合的膽道殘端內，收緊荷包縫線固定于遠端磁吻合頭的中心管上。將裝有磁吻合頭近端部分的吻合器桿經(jīng)空腸殘端開口置入，在待吻合處腸壁以電刀開孔，將穿刺桿由該處戳出。最后，將穿刺桿和磁吻合頭遠端部分的中心管連接；連接可靠后經(jīng)手柄控制使穿刺桿回縮，帶動磁吻合頭的遠端部分向近端部分靠攏。當磁吻合頭的遠端和近端部分貼近（即磁環(huán)吸合）后釋放吸合的磁吻合頭，即完成膽腸磁吻合。

腹腔鏡膽腸磁吻合器的合理結構設計需要滿足一定的功能。首先，磁吻合頭的尺寸能滿足對各種口徑的膽道的置入，應基于對臨床膽腸磁吻合術病例的數(shù)據(jù)分析設計磁吻合頭的外徑。然后，磁吻合頭的遠端部分的外形應當利于荷包包埋時的置入。磁吻合頭遠端部分的中心管與手柄的穿刺桿的連接應當簡便可靠，可根據(jù)需要隨時分離。最后，手柄的設計參考臨床現(xiàn)有腹腔鏡器械，其桿長度及直徑適中，以便能通過常規(guī)腹腔鏡戳卡置入；握持部應該滿足人體力學要求，握持舒適。

2 腹腔鏡膽腸磁吻合器的構造

依據(jù)上述設計原則和需求，我們設計出一種能實現(xiàn)腹腔鏡膽腸磁吻合的裝置。下面詳述裝置的主要結構和功能。腹腔鏡膽腸磁吻合器主要由兩部分組成：磁吻合頭和手柄。

2.1 磁吻合頭設計

磁吻合頭由一對磁環(huán)和與之匹配的金屬外殼組成。如圖2所示，磁環(huán)為中心通孔的正圓環(huán)，為灰綠部分；與之匹配的金屬外殼為藍色部分所示，近端的金屬外殼設計為覆蓋近端磁環(huán)的非壓榨面及外柱狀面；遠端金屬外殼設計為蘑菇形，即包繞遠端磁環(huán)的非壓榨面、外側面及內面。其中，遠端金屬外殼的中心管可以穿過近端磁環(huán)中心的通孔，且中心管有側孔可與手柄的穿刺桿連接。使用時，遠端磁環(huán)嵌入并固定于蘑菇形金屬外殼內，形成蘑菇頭（見圖2(a)），而近端磁環(huán)則嵌入固定于近端金屬外殼內（見圖2(b)）。近端磁環(huán)與近端金屬外殼裝配后（見圖2(c)）可以通過一個固定外殼與手柄桿的末端連接固定。固定外殼（見圖3）包括半圓形卡槽和兩個卡腳。半圓形的卡槽用于可逆的固定磁吻合頭的近端部分；而卡腳上的凸臺可與吻合器桿末端的凹槽配合實現(xiàn)緊密連接。

圖2 磁吻合頭Fig.2 Magnetic head

圖3 固定外殼Fig.3 Connecting shell

2.2 手柄

手柄是在腹腔鏡操作下攜帶和釋放磁吻合頭的主要裝置（見圖4、圖5和圖6）。使用方法大致為：將磁吻合頭的近端部分置入固定外殼后連接到手柄的吻合器桿的末端，然后將吻合器的穿刺桿與磁吻合頭的遠端部分連接，通過螺紋調節(jié)使吻合器頭的遠端向近端部分靠攏并吸合，然后擠壓磁環(huán)釋放的裝置使被吸合的磁吻合頭從固定外殼中釋放。因此，手柄設計主要涉及手柄外殼、吻合器桿、磁環(huán)釋放組件和螺紋調節(jié)組件的設計。

圖4 手柄整體視圖Fig.4 Overall view of the operative handle

圖5 磁環(huán)釋放桿整體視圖Fig.5 Overall view of the guidance pole for releasing magnetic head

圖6 L形杠桿裝置Fig.6 L-shaped component

手柄外殼和吻合器桿與常規(guī)腹腔鏡手術器械類似，滿足抓持舒適、可適配現(xiàn)有腹腔鏡操作條件即可，在此不再贅述。在設計中，吻合器桿外徑設計為最大限度地容納內部結構且能通過常規(guī)腹腔鏡戳卡。吻合器桿的一端為長方體外形結構，在該長方體結構外壁中設計有與固定外殼匹配的凹槽，其腔內有與磁環(huán)釋放相關的結構，即L形杠桿裝置。吻合器桿的另一端固定到手柄外殼中；其腔能容納穿刺桿前后移動。

磁環(huán)釋放組件包括磁環(huán)釋放桿（見圖5）、L形杠桿裝置（見圖6）和釋放手柄（見圖4），主要作用是控制吸合后的磁吻合頭的釋放。磁環(huán)釋放桿貫穿吻合器桿的管腔，一端在手柄外殼內與釋放手柄關聯(lián)，另一端與吻合器桿末端的杠桿裝置關聯(lián)。其中，釋放手柄通過U形關聯(lián)結構可以使磁環(huán)釋放桿做往復運動。磁環(huán)釋放桿另一端與L形杠桿裝置的關聯(lián)結構為一個V形凹槽。L形杠桿裝置工作原理，如圖7所示，當釋放手柄張開時，L形杠桿的關聯(lián)端位于V形凹槽內，如圖7(a)所示；當按壓釋放手柄時，可以推動磁環(huán)釋放桿前移，使V形槽的坡面作用于L形杠桿的關聯(lián)端使之上抬，如圖7(b)所示；L形杠桿的另一端則下壓，作用于穿刺桿的音叉狀結構上，使穿刺桿的音叉狀結構收攏，如圖7(c)所示。

圖7 L形杠桿裝置工作原理Fig.7 Operative principle of the L-shaped component

螺紋調節(jié)組件包括螺紋調節(jié)柄（見圖8）和穿刺桿（見圖9）。轉動螺紋調節(jié)柄可以控制穿刺桿往復運動。穿刺桿末端呈音叉狀結構且可伸出吻合器桿末端的開口；另一端與螺紋調節(jié)柄關聯(lián)。在穿刺桿的音叉狀結構的斷臂的外側設計凸臺，該凸臺可以嵌入遠端磁吻合頭的中心管的側孔中。穿刺桿的音叉狀結構可與磁吻合頭遠端中心管連接，并可以由中心管側孔和音叉狀結構的凸臺相嵌合而固定。當轉動螺紋調節(jié)柄時，可以控制穿刺桿的往復運動并帶動固定的磁吻合頭遠端往復運動。

圖8 螺紋調節(jié)柄Fig.8 Screw adjusting handle

圖9 穿刺桿整體視圖Fig.9 Overall view of the puncture needle

3 結論

傳統(tǒng)的膽腸吻合術以手工縫合實現(xiàn)，不論在開腹手術還是腹腔鏡手術中都是一項極具難度和挑戰(zhàn)性的技術，這極大地阻礙了肝膽外科手術的微創(chuàng)化進程。在本研究中，我們成功結合荷包技術、機械控制技術和磁吻合技術設計出一種使用簡便的腹腔鏡膽腸磁吻合器。裝置有下列特點：①吻合方法的設計以釘式吻合器行腸道端側吻合為借鑒，尤其是荷包技術，該技術成熟簡便，也是操作簡便的技術基礎；②采用機械可控的方法釋放磁吻合頭，相較于傳統(tǒng)的手工對合的磁吻合環(huán)而言，更具有可控性、安全性，更簡便高效，能有效減少操作中產(chǎn)生的副損傷；③磁吻合頭用具有抗腐蝕能力的外殼包裹，不僅增進了磁環(huán)抗消化液腐蝕的能力，提高了吻合口的可靠性，而且避免磁環(huán)被腐蝕過程中導致吻合口異物殘留（被腐蝕的磁性材料顆粒），能減輕吻合口異物導致的增生狹窄；④整體外形設計借鑒常規(guī)腹腔鏡器械的外形設計，更符合腹腔鏡操作習慣，更易被臨床醫(yī)生接受。本裝置的設計可以滿足對腹腔鏡膽腸磁吻合技術的驗證，但還有很多設計不足：主要是磁吻合頭的裝載與釋放結構設計還不夠靈巧，有待進一步改進；另外，部分結構設計不利于加工，比如螺紋調節(jié)柄的內螺紋等。諸如此類設計的進一步改進有利于器械加工與使用，而便捷的技術更有利于推廣。

磁吻合技術是一種無縫線吻合技術，目前已用于實施血管吻合、肝移植術后膽道狹窄的疏通等。其具有操作簡便、對操作技術和操作空間要求低等特點。將磁吻合技術與腹腔鏡技術相結合能顯著降低腹腔鏡膽腸吻合術操作難度，有助于肝膽外科手術的微創(chuàng)化發(fā)展。本腹腔鏡膽腸吻合器，現(xiàn)已實現(xiàn)臨床運用23例。其中開腹手術運用16例，腹腔鏡手術運用7例，平均膽腸吻合手術時間為9.2 min；術后1例患者出現(xiàn)膽漏，但經(jīng)保守治療痊愈；所有磁吻合頭均完整排出體外，平均用時66.7 d[10]。該運用證實了磁吻合術被用于實施膽腸連續(xù)性重建的簡便性、可行性及安全性。后續(xù)對該裝置的優(yōu)化設計和產(chǎn)品化是推進其臨床運用的關鍵。