陳 環(huán)，單麗宇，2，馬 濤，王 越，馮 哲，2，呂 毅，2*

（1.西安交通大學第一附屬醫(yī)院精準外科與再生醫(yī)學國家地方聯(lián)合工程中心，西安 710061；2.西安交通大學第一附屬醫(yī)院肝膽外科，西安 710061）

0 引言

管道重建是消化道手術的關鍵步驟，傳統(tǒng)的重建方式包括手工縫合和釘式吻合器吻合，針線（或金屬釘）的貫穿損傷和異物刺激難以避免[1-2]，因此術后并發(fā)癥多發(fā)。其中，吻合口狹窄（anastomotic stricture，AS）是常見并發(fā)癥，其發(fā)生率從3.2%到40%不等[3-8]。雖然短期內(nèi)AS并不致命，但再通術后潰瘍、出血和穿孔等并發(fā)癥難以避免[9]，且再通率低[10]、再狹窄率高[11]，多需長期重復治療，可帶來破壞性或致殘性后果，嚴重影響患者生活質(zhì)量。

磁吻合[12-14]（magnetic compression anastomosis，MCA）是利用2個（或以上）磁體間的磁場力，通過開腹（胸）、腔鏡或內(nèi)鏡操作實現(xiàn)空腔臟器連接再通的新興技術，已被證明可實現(xiàn)多種管道重建[15-18]。基于磁體隔物相吸的特點，MCA徹底規(guī)避了吻合口的貫穿損傷和異物刺激，對解決術后AS具有潛在價值。

然而目前的磁吻合裝置（magnetic compression device，MCD）多為簡單的圓形[19-21]，需滿足Φ吻合器/Φ腸道≥1.2才能實現(xiàn)吻合口長期通暢，否則狹窄難以避免[22]。而過大的尺寸無疑會增加手術難度，不利于腔鏡或內(nèi)鏡操作。Van Hooft等[23]利用MCD行內(nèi)鏡下胃腸旁路，選用了直徑14 mm的磁環(huán)，在吻合口形成后放置了雙蘑菇頭支架以預防其狹窄，然而支架相關并發(fā)癥多發(fā)。Ryou等[24]和Machytka等[25]設計了自組裝MCD，通過增加磁環(huán)尺寸預防吻合口狹窄，然而結構冗雜，不利于臨床推廣。因此，優(yōu)化MCD結構，實現(xiàn)吻合口長期通暢，同時縮小吻合器尺寸至關重要。

受啟發(fā)于內(nèi)鏡下放射狀纖維瘢痕切開術[26-27]，本研究設計加工城垛狀MCD，在吻合口形成過程中離斷纖維瘢痕，從而預防瘢痕攣縮導致的AS，并以家兔為模型驗證其實現(xiàn)吻合口長期通暢的有效性。

1 城垛狀MCD的設計與加工

如圖1（a）所示，城垛狀MCD由母環(huán)和子環(huán)組成，母環(huán)為城垛狀結構，子環(huán)為圓形磁體。子母環(huán)均為外徑8 mm、內(nèi)徑5 mm。為保障城垛結構強度的同時提供適當吻合力，母環(huán)吻合面采用1.5 mm厚的純鐵加工并雕有8個旋轉對稱的1 mm深的放射狀凹槽，底座采用1.0 mm厚的N54釹鐵硼加工，加工后的母環(huán)厚度為2.5 mm。采用N54釹鐵硼加工子環(huán)，利用有限元分析吻合力與子環(huán)高度之間的關系，并繪制曲線[如圖1（b）所示]，根據(jù)仿真結果將子環(huán)高度定為2.0 mm。如圖1（c）所示，依據(jù)上述方案加工凹槽寬度分別為0.6、0.8、1.0和1.2 mm的4種城垛狀MCD。

圖1 城垛狀MCD的設計與加工

2 動物實驗

2.1 實驗方法

2.1.1 動物準備與分組

選取成年家兔60只，體質(zhì)量2.5~3.0 kg，由西安交通大學實驗動物中心提供。將實驗動物隨機均勻分配至組1~組5，組1~組4分別采用凹槽寬度為0.6、0.8、1.0和1.2 mm的城垛狀MCD進行小腸吻合。組5為對照組，采用傳統(tǒng)的圓形磁環(huán)進行吻合，其材料和參數(shù)與實驗組一致，但沒有放射狀凹槽。每組動物又隨機均勻分為2個亞組，分別觀察至術后30 d和180 d。在普通環(huán)境中飼養(yǎng)家兔。實驗動物術前24 h禁食，6 h禁飲，麻醉及手術操作前進行稱重。實驗經(jīng)由西安交通大學動物倫理委員會批準。

2.1.2 動物麻醉與手術

肌肉注射地西泮后，經(jīng)耳緣靜脈注射3%戊巴比妥鈉（1.0 ml/kg）麻醉實驗動物。固定、備皮、消毒后，正中切口行開腹術。探查十二指腸并將其置于潤濕的無菌紗布上，夾閉十二指腸近端和遠端。于十二指腸中段對系膜緣做8 mm左右縱切口，先置入母環(huán)并送至切口近端5 cm左右，然后置入子環(huán)并送至切口遠端5 cm左右。輕柔對合子母環(huán)，實現(xiàn)十二指腸側側磁吻合。之后，用6-0可吸收縫線間斷縫合十二指腸切口，并用2-0不可吸收縫線逐層關腹。術后立即行腹部X射線檢查，觀察子母環(huán)配對情況。

2.1.3 術后護理與標本獲取

術后應用青霉素鈉（40萬單位）抗感染，連續(xù)使用5 d，并定期對傷口進行消毒。每12 h行腹部X射線檢查，觀察磁體配對情況，記錄磁體排出時間。

術后30 d和180 d，過量麻醉處死各組中一個亞組動物。開腹暴露吻合口，根據(jù)粘連量表評估吻合口粘連情況：0分，無粘連；1分，微度，粘連細微，鈍性游離可松解；2分，輕度，需要侵襲性的鈍性游離；3分，中度，需要銳性游離；4分，重度，不能無損傷松解。

獲取吻合口標本，采用浸水注氣法測量吻合口爆破壓。采用ImageJ_v 1.8.0（National Institutes of Health）測量吻合口大小，并行HE和Masson染色。

2.1.4 統(tǒng)計學方法

使用SPSS 23.0（IBM Corporation，Armonk，NY，USA）進行統(tǒng)計學分析。分類變量以數(shù)字和百分比的形式表示，并通過卡方檢驗（用于無序分類變量）或秩和檢驗（用于有序分類變量）進行組間的比較。滿足正態(tài)分布的連續(xù)變量使用均值±標準差（±s）表示，采用Student-t檢驗或單因素方差分析進行組間比較。不滿足正態(tài)分布的連續(xù)變量以中位數(shù)（四分位間距）表示，統(tǒng)計檢驗選擇秩和檢驗進行組間的比較。所有統(tǒng)計檢驗均為雙側檢驗，P＜0.05表示差異具有統(tǒng)計學意義。

2.2 實驗結果

2.2.1 術后一般情況

術后即刻X射線顯示各組吻合器的子母環(huán)配對良好，未發(fā)生錯位或解離，如圖2所示。術后30 d，X射線顯示組3和組4均發(fā)生磁體未排現(xiàn)象。剖腹探查顯示這2組吻合口漿膜面愈合良好[如圖3（a）所示]，黏膜面有肉芽組織及未脫落的磁環(huán)[如圖3（b）所示]。取下磁環(huán)可見肉芽組織與吻合口有8處條索狀橋連組織[如圖3（c）、（d）所示]，對應吻合器8個凹槽，提示城垛狀MCD凹槽寬度達1.0 mm時，無法形成完整的吻合口。

圖2 城垛狀MCD吻合效果

圖3 組3和組4吻合口示意

組1、組2和組5動物各死亡1只、1只和2只（P=0.488），分別死于術后21、9、3和7 d，死因多為腹腔內(nèi)感染。組1、組2和組5磁體排出時間分別為（14.0±0.8）、（14.6±0.8）和（13.6±0.6）d。組2排磁較組5更慢，其他各組無差異（P組1/組2=0.054，P組1/組5=0.181，P組2/組5=0.003；校正的檢驗水平：α=0.017）。

2.2.2 吻合口形態(tài)

術后30 d和180 d，組1、組2和組5實驗動物腹腔內(nèi)解剖結構清晰、未見消化道漏及腹腔感染等情況。各組吻合口愈合良好、整潔連續(xù)、幾乎沒有粘連（粘連評分結果見表1），如圖4所示。HE和Masson染色顯示各組吻合口漿膜層、黏膜下層和黏膜層愈合良好，如圖5所示。

圖4 組1、組2和組5吻合口大體觀

圖5 組1、組2和組5吻合口鏡下觀

表1 組1、組2和組5術后吻合口相關指標比較

2.2.3 吻合口機械性能

術后30 d和180 d，組1、組2和組5間爆破壓未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計學差異，城垛狀MCD所形成吻合口機械性能與傳統(tǒng)圓形MCD相當（見表1，30 d時P=0.826，180 d時P=0.413）。

2.2.4 吻合口周長

如圖6（a）~（c）所示，術后30 d，各組吻合口未見明顯狹窄。組1、組2和組5吻合口周長分別為（20.55±0.98）、（23.96±1.19）和（18.36±1.74）mm，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.001）。其中組2吻合口周長大于組1和組5（P組2/組5＜0.001，P組1/組2=0.002；校正的檢驗水平：α=0.017）。但組1和組5的吻合口周長無統(tǒng)計學差異（P組1/組5=0.041；校正的檢驗水平：α=0.017）。

圖6 術后30 d和180 d組1、組2和組5吻合口周長

如圖6（d）~（f）所示，術后180 d，組1和組2吻合口未見明顯狹窄，組5吻合口可見明顯狹窄。組5、組1和組2吻合口周長隨凹槽寬度增大而增大[各組吻合口周長分別為（14.70±1.85）、（20.18±1.31）和（24.51±1.08）mm，P＜0.001，分組檢驗P均＜0.001；校正的檢驗水平：α=0.017]。

3 討論

MCA憑借其獨特的原理，無針線貫穿、無異物刺激、無針眼滲漏，術后吻合口并發(fā)癥（尤其是吻合口漏）較傳統(tǒng)術式有所下降。然而MCA術后吻合口的長期通暢性仍難以保障。不同研究顯示，胃腸道重建術后吻合口狹窄率可達14.3%~20%[15，28]，腸道重建術后吻合口狹窄率可達2.4%~5.7%[29-30]。

現(xiàn)有研究表明吻合口的狹窄大多是由纖維瘢痕攣縮導致[31]，因此內(nèi)鏡下纖維瘢痕切開術成為難治性吻合口狹窄的有效手段[27]。經(jīng)內(nèi)鏡置入電刀或激光刀對環(huán)繞吻合口的纖維瘢痕做6~8個放射狀切口，可有效減弱或消除攣縮瘢痕對吻合口通暢性的影響。類似的，通過在球囊上鑲嵌若干刀片，切割球囊[32]可對狹窄吻合口進行擴張的同時實現(xiàn)對纖維瘢痕的放射狀切割，亦是難治性吻合口狹窄的有效再通方式。

受此啟發(fā)，本研究在MCD的吻合面雕刻了8個放射狀凹槽，制作了城垛狀MCD，以期在吻合口形成過程中離斷纖維瘢痕，從而實現(xiàn)吻合口的長期通暢。將具有不同凹槽寬度的城垛狀MCD應用于家兔模型，并與等尺寸傳統(tǒng)圓形吻合器進行對照研究。結果顯示，當凹槽寬度達1.0 mm時，肉芽組織可從過大的凹槽長入吻合器環(huán)內(nèi)，導致吻合口形成不良。當凹槽寬度小于1.0 mm時，城垛狀MCD組吻合口較對照組大，且長期穩(wěn)定、未發(fā)現(xiàn)狹窄；同時，組2（凹槽寬度為0.8 mm）吻合口大于組1（凹槽寬度為0.6 mm）。因此，城垛狀MCD可在一定程度上實現(xiàn)“小吻合器，大吻合口”，規(guī)避吻合口狹窄，且凹槽越寬，越有利于實現(xiàn)吻合口的長期通暢，但凹槽寬度應小于1 mm，否則吻合失敗。

需要指出的是，本研究雖采用家兔對所制城垛狀MCD實現(xiàn)吻合口長期通暢的有效性進行了驗證，但應用場景單一且缺乏大動物驗證，后期還需開展相關臨床研究。

綜上所述，與傳統(tǒng)等尺寸MCD相比，本研究所制城垛狀MCD在術后吻合口長期通暢方面更具優(yōu)勢，可滿足以較小尺寸預防吻合口狹窄的臨床需求，具有巨大的應用潛力。