阴茎再造勃起功能重建的研究现状

杨济泽 综述 江华 审校

阴茎再造勃起功能重建的研究现状

杨济泽 综述 江华 审校

勃起功能重建作为再造阴茎功能重建的重要组成部分，近年来在材料选择、手术方法及组织工程学等方面不断发展，阴茎再造术也获得了不断地改进和完善。本文对近几年阴茎再造勃起功能重建的进展，以及常用的阴茎支撑材料，包括自体组织支撑物、人工假体支撑物及组织工程材料等研究进展进行综述。

阴茎再造 勃起功能 组织工程

阴茎再造术是对患者阴茎形态、功能的重建，阴茎功能的重建包括泌尿功能和性功能。患者多期待手术后能满足性生活需要，要求再造阴茎有勃起功能或至少有足够硬度的支撑物以获得性交能力。再造阴茎是否有足够的硬度，以满足性生活需求，成为阴茎功能重建的一个重要指标。目前，临床应用的支撑物分为自体组织和人工假体两大类。早期的阴茎再造术选用自体肋软骨，而半硬式硅胶假体从70年代开始被广泛应用，随着轴型皮瓣技术的成熟，以骨皮瓣为支撑体的术式得到应用，同时材料技术的改进也使可膨胀型人工假体应用于临床，近年来组织工程的发展也为再造阴茎支撑物的选择提供了新的途径。

1 自体组织支撑物

1.1 肋软骨组织

1936年，Bagoras采用腹部皮管方法，成功地完成首例阴茎再造，术中利用游离自体肋软骨作为支撑体。此后几十年中，应用游离肋软骨作为支撑体的方法被广泛采用。作为早期阴茎再造的术式，游离肋软骨虽然解决了支撑物与自体组织相容性的问题，但因缺乏血运，移植后远期易变形、折断或发生不同程度的吸收[1]。Sadove等[2]认为，在阴茎再造中应用血管化骨可以最大程度地保证支撑体的存活，并认为由于具有血管化特性骨膜的存在，性交活动中骨所承受的压力有利于骨的存活。此后，颜玲等[3]也进行了上腹部皮瓣或脐旁皮瓣联合肋缘软骨瓣转移阴茎再造的探讨，改善了肋软骨作为支撑物的血运。

1.2 骨皮瓣组织

随着显微外科技术的兴起和发展，以及人们对皮瓣血供模式与皮瓣血管源研究的不断深入，轴型皮瓣的应用改善了再造阴茎的血供，同时手术可以一次完成，为骨皮瓣作为支撑物的术式提供了可能性。1984年，孙广慈等[4]报道了采用同侧腹股沟联合髂骨嵴的复合皮瓣，以旋髂浅动脉和伴行静脉为蒂的一期阴茎成形术，采用阴囊隔皮瓣或腹壁浅动脉为蒂的岛状皮瓣重建尿道。1986年，Koshima在游离前臂皮瓣阴茎再造术的基础上切取一段桡骨作为阴茎支撑物，而Mutaf[5]则进一步完善了游离桡骨骨皮瓣的术式。但此后，Mutaf[6]认为部分桡骨作为阴茎支撑物的术式不可取，因为它不能提供足够的硬度，而且可能发生桡骨骨折。l993年，Sadove等[2]首次提出应用游离腓骨皮瓣进行阴茎再造，此法较前臂骨皮瓣有较粗的支撑体，但腓骨部分切取后可能导致踝关节不稳。复合骨皮瓣以及游离骨皮瓣的再造术改善了支撑物的血运，但对于供区组织的影响不容忽视，以松质骨作为支撑物的带蒂髂骨嵴皮瓣阴茎再造的远期效果也有待于进一步观察。Papadopulos等[7]对应用游离骨筋膜皮瓣进行阴茎再造患者的长期随访发现，移植骨能保持满意的硬度，没有明显的吸收，也未发生骨折。但Sadove等[2]的报道认为，再造阴茎硬度逐渐下降是前臂骨皮瓣再造阴茎后期的主要并发症。

2 人工假体支撑物

相对自体组织移植后的供区缺损，人工假体的使用避免了支撑物移植后对于供区的影响；同时，自体组织作为支撑物形态不可改变，也给患者带来了不便。

2.1 硅胶假体支撑物

1970年，Grabstald[8]实验性地使用硬质硅胶假体再造阴茎，由于早期的材料技术缺陷以及假体未使用内部支撑，再造阴茎形态不可改变，与自体材料支撑相比，仅是减少了供区的损伤，术后效果并不理想。1975年，Carrion[9]将Original型硅胶假体首先应用于临床，假体内部充填硅油，实体中包含螺旋银丝，后改进为Malleable型假体。可塑性人工阴茎假体在使用时可自行调整形态，具有不必牺牲自身骨或软骨组织，长久不易变形的特点。此后，许多厂商生产出多种改良型号，如Mentor Corporation的可塑型假体由硅胶包裹的螺旋银丝组成；AMS650和600M型填充的是螺旋不锈钢核心条；American Medical Systems（AMS）又延伸出机械式假体，由多段关节结构的聚四氟乙烯组成，用以应对向心生长的再造组织。术中半硬式硅胶假体在阴茎根部及阴茎远端不能放置过浅，可选用阴囊或阴茎腹侧切口，使用阴囊切口置入支撑物后，支撑物近端可弯曲的程度将会受到一定限制。采用半硬式硅胶假体，手术相对简单、费用较低、无机械故障，但是不符合生理要求、隐蔽性差、有位移可能，并且术后存在压迫尿道、排尿困难和进行内镜检查不便等情况，同时假体对再造阴茎皮肤产生压迫，有可能造成受压皮肤的缺血坏死，诱发假体外露或感染。采用吻合神经的游离皮瓣再造阴茎，待阴茎感觉恢复后置入假体，可在一定程度上降低上述并发症的发生。

2.2 可膨型支撑物

1973年，Scott等[10]发明了可膨胀型阴茎支撑体，而后形成了标准的AMS700三件套，将驱动和松驰泵合在一起，植于阴囊内，储液囊植于耻骨后间隙，中空囊柱植入阴茎体，管道及接头连接三者。性交时用手经皮挤压泵的充液部，驱动储液囊内液体经管道流入囊柱体内，囊柱扩张变粗变硬呈勃起状以完成性交。反之，压迫泵内松弛阀，液体流回，阴茎恢复松软状态。三件套阴茎支撑体因为可以扩展阴茎的周长、勃起更加坚硬充分，有良好的松弛效果和最佳的隐藏效果而具有更高的患者满意率。三件套可膨胀假体在术中一般采用耻骨下或阴囊切口，采用耻骨下切口可以提高蓄水囊的安全性。可膨胀型支撑假体因为较复杂的结构，术后的机械故障受到重视。Kim等[11]报道显示，该装置术后10年的机械故障率为22%～24%；另一些报道对该装置术后5年的随访结果经过统计，标明故障率高达10%[12]。而术后感染是人工假体阴茎支撑体最严重的并发症。2004年，Moncada等[13]报道的假体植入术后的感染率高达8.89%，常导致支撑体部件或整体的取出、阴茎海绵体纤维化及阴茎缩短。感染的发生主要与术前准备、术中的无菌操作和术后抗生素应用有关，也与植入物的组织相容性有关。

3 组织工程

无论是半硬式硅胶假体还是可膨胀型阴茎假体都属于人工支撑物，在生物相容性上远不及自体组织。组织工程研究的发展，为阴茎再造提供了新的思路和可能。

3.1 阴茎海绵体组织工程

阴茎海绵体是阴茎重要的结构和功能组织，由海绵状的小粱和腔隙构成的血窦结构，能够在神经血管的作用下勃起。阴茎海绵体组织工程的早期研究是将体外培养的海绵体平滑肌细胞接种在可生物降解的聚合物材料支架上，并在体内产生海绵体组织。1998年，Kershen等[14]报道利用此方法在鼠体内形成的组织中，有多层平滑肌细胞沿聚合物表面生长，数量持续增加，24 d后聚乙醇酸（PGA）支架发生降解。海绵体功能的正常发挥不仅依赖海绵体平滑肌细胞，同时需要血管内皮细胞。1999年，Park等[15]尝试了构建功能性的海绵体组织，即采用人体阴茎海绵体平滑肌细胞和内皮细胞（ECV 304）共同接种于孔隙率超过95%的可降解聚乙醇酸，体外培养后植入裸鼠背部皮下，7 d后多层平滑肌组织及血管内皮初步形成，术后28～42 d，均可产生含有海绵体平滑肌细胞和血管内皮细胞的海绵体组织。该实验从形态学角度证明了构建海绵体组织的可行性。Falke等[16]以家兔阴茎海绵体的去细胞胶原基质为支架，接种人阴茎海绵体平滑肌细胞和内皮细胞体内培养，7 d后基质内血管长入孔隙，之后平滑肌细胞及内皮细胞数量不断增加，28 d后基质外存在适量的细胞结构，回收的阴茎组织在电刺激下产生收缩反应，形成了血管化良好的阴茎组织。进一步实验发现，使用体外构建的可在电刺激下产生收缩反应的海绵体组织，回植家兔缺损阴茎海绵体3个月后，海绵体结构完整，内压较正常对照组有所下降，但明显高于无移植组。2006年，Chen等[17]报道了全海绵体替代的实验结果，修复组表现出良好的勃起功能，交配后雌兔分娩健康的仔兔。研究显示，组织工程技术构建的海绵体在形态功能上具备了正常海绵体的特点。

3.2 阴茎假体组织工程

对于易性病患者及勃起功能缺失或严重障碍的患者，阴茎假体的植入是非常必要的。哈佛医学院附属儿童医院Yoo等[18-19]采用培养的牛关节软骨细胞接种于圆柱状的聚乙醇酸聚合物支架上，并移植于裸鼠体内，28 d后回收的移植物形成柱状的软骨组织，保持了原有的形状与大小，组织学特染证实了软骨细胞的存在。Yoo等[20]继而将培养的兔耳来源的软骨组织细胞接种于PGA制成的柱状支架上，并将支架移植到兔子自身的阴茎海绵体内，移植后1月形成结构良好的乳白色软骨组织，大小与移植时相同。组织学分析发现，所有移植体内均存在成熟且构成良好的软骨细胞，无任何炎症反应迹象。移植后1～6个月，聚合物支架逐渐被软骨替代。力学测试中，软骨的弹力、张力、弯曲度均符合阴茎假体的要求。Kim等[21]从人耳获取软骨细胞，体外培养后接种到PGA支架上，复合培养1个月后植入裸鼠皮下，术后2个月组织学分析发现，成熟且构成良好的软骨组织形成。移植2个月后，PGA基本降解，软骨组织残余少量纤维，机械力学性能与硅胶假体相当。2007年，吴玉家等[22]报道了采用多孔高密度聚乙烯（Medpor）为内支撑，外裹PGA的支架，在接种软骨细胞后，于体内构建出Medpor－软骨复合体。实验中以直径3 mm的Medpor外层包裹2 mm PGA为支架，接种新生猪关节软骨细胞，体外培养2周后植入裸鼠皮下，对照组采用8 mm PGA为支架，接种及培养过程相同；移植6周后取材，行免疫组化和生物化学检验，实验组Medpor孔隙内部、异染基质、胶原蛋白表达阳性，对照组均为阴性且支架内部中空。以上研究为组织工程化阴茎假体的进一步深入研究奠定了理论基础。

综上所述，目前临床中使用的支撑体主要包括自体组织和人工假体。自体组织作为支撑物不可避免地对供区造成损伤，增加了术区相关并发症，且对阴茎的支撑强度有限；人工假体材料在组织相容性和机械性能方面的障碍难以逾越，限制了其在临床的推广使用。目前，组织工程支撑体的研究尚未能应用于临床，但近期的相关研究向我们展现了未来在结合组织工程、基因工程、干细胞工程的基础上，解决重建组织与自体组织有效融合、长期稳定应用的可能性。

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Reconstruction of Erectile Function in Phalloplasty

YANG Jize,JIANG Hua.Shanghai Changzheng Hospital,The Second Military Medical University,Shanghai 200003,China.

JIANG Hua（E-mail:yangchen0419@163.com）.

Phalloplasty;Erectile function;Tissue Engineering

R622

B

1673－0364（2012）04－0238－03

10.3969/j.issn.1673-0364.2012.04.017

200003 上海市 上海第二军医大学附属长征医院整形科。

江华（E-mail：yangchen0419@163.com）。

【Summary】Reconstruction of Erectile function,as an important part of penis function reconstruction,has developed a lot in material selection,surgical methods and tissue engineering.Phalloplasty has also been improved and refined in recent years.Recent progress in erectile function reconstruction and commonly used penile prostheses including:autologous tissue,artificial prosthesis and tissue engineering materials were reviewed.

2012年4月25日；

2012年6月19日）