输尿管长段缺损的替代材料研究进展

摘要:输尿管长段缺损的修复与重建一直是较为棘手的问题，临床上治疗方法繁多。寻求合适的替代材料治疗输尿管长段缺损，是泌尿外科的研究重点。长段输尿管的替代和重建应首选自体组织，尤其是膀胱尿路上皮。在无法应用膀胱尿路上皮替代的情况下才考虑其他组织，如回肠、阑尾、大网膜、静脉、膀胱—肾盂瓣和组织工程材料，临床应用时需考虑各种输尿管替代材料的优缺点。

doi: 10．3969/j．issn．1002-266X．2015．16．044

输尿管长段缺损是指输尿管缺损长度≥5 cm的缺损，大多由于输尿管先天畸形、损伤(包括医源性损伤)、炎症、肿瘤或腹膜后纤维化等原因造成，需行输尿管替代手术以恢复其结构和功能的完整性。虽然近年来国内外学者一直致力于寻找一种最佳的手术方案和理想的替代材料，但其治疗仍是泌尿外科的棘手难题之一。长段输尿管的替代和重建应首选自体组织，尤其是膀胱尿路上皮;在无法应用膀胱尿路上皮替代的情况下，才考虑其他组织，如回肠、阑尾、大网膜、静脉、膀胱—肾盂瓣和组织工程材料等。本文就各种输尿管替代材料的优缺点作一综述。

1　肠管

1．1　回肠　1906年，荷兰的Schoemaker报道了第

1例应用回肠替代输尿管手术治疗的女性泌尿系结核患者。1958年，Himan等在犬的模型上研究回肠替代输尿管术的生理和代谢影响，其后该技术在临床上得到了进一步完善，并有一系列临床和基础研究对回肠代输尿管术进行了评价，迄今国内外仍有较多的临床应用文献报道 ［1～4］。随着微创外科的发展和腹腔镜技术在泌尿外科中的应用，腹腔镜回肠代输尿管术在临床得以开展 ［5，6］。近年来，机器人操作也逐渐应用于临床 ［7］，与传统的开放手术相比，具有创伤小、术后尿瘘发生率低、住院时间短等优点。

回肠代输尿管术需严格掌握其适应证，一般是在输尿管广泛病变，无法用其他更好的方法修复时才考虑行此术式。术前需积极抗感染治疗，纠正水电解质失衡和酸碱平衡紊乱。严重肾积水者常需先行肾造瘘术充分引流，减轻尿路感染和酸中毒。术后由于尿液在回肠内吸收及本身肾功能不全，易出现高氯性酸中毒。同时，感染也可加重酸中毒和肠粘连，造成吻合口狭窄或梗阻，进一步导致肾功能的损害。减少吻合口狭窄或瘘、防止尿液反流和尿路感染是回肠代输尿管术成功的关键，为了克服经典的回肠代输尿管术的缺点，曹正国 ［2］、徐月敏等 ［8］均对此术式进行了一些改良，取得满意效果。改良后的回肠和肾盂或肾盏最低位的侧侧吻合，吻合口张力明显小于以往的端端吻合;并且相对以往的端侧吻合，侧侧吻合具有一定的阻力，因而减少了逆流压力。杨建军等 ［9］根据国外文献对带蒂回肠替代长段输尿管缺损进行了动物实验研究，其方法是将肠管在系膜对侧切开，保留系膜以维持肠管的血供，然后将肠管纵行缝合重新形成管道，利用肠管的管径替代输尿管。这样手术所需的肠管长度较经典的回肠输尿管术短，且重建后的输尿管管腔接近正常生理情况，因此较少引起代谢紊乱等问题。目前，这种新的手术方法仍有待大宗的临床病例进一步研究。

1．2　阑尾　用阑尾替代和重建输尿管，手术创伤小、操作较简单，但由于其解剖位置的关系，阑尾多用于替代右侧输尿管，因此该术式也存在一定局限性 ［10］。苏顺业等 ［11］在Indiana膀胱术中应用原位阑尾修复左侧长段输尿管缺损，4例患者经过12～30个月的随访，效果良好。随着显微外科技术的发展，采用带血管蒂阑尾同大网膜血管吻合，通过改变阑尾的血供途径大大增加了阑尾的活动度，可使阑尾被无张力移至输尿管各段，从而弥补了不切断阑尾系膜会导致游离度小的局限性。

应用阑尾替代输尿管有以下优点:①从解剖、生理上优于肠代输尿管;②管径与输尿管相近，能够维持尿液通畅，无需修剪;③手术操作简单，吻合容易;④无吸收功能，不会引起水电解质紊乱;⑤术中不切开膀胱及壁内段输尿管，不会发生输尿管反流。缺点:①阑尾分泌黏液，易导致感染及结石形成;②阑尾代输尿管的方法在术前不能确定，需术中探查证实阑尾位置无变异、其系膜足够长，能使阑尾转移至后腹膜且无张力，同时要求缺损段输尿管长度小于阑尾长度。阑尾替代输尿管术有较多优点，是一种较好的手术方法，尤其适用于右侧中下段长段狭窄或缺损段输尿管的修复治疗。

总之，应用肠管替代输尿管因其取材方便、疗效肯定，目前在临床上应用较多，且技术已较为成熟。Obaidah等 ［12］的研究认为，儿童接受输尿管替代治疗应该考虑小肠或阑尾作为Montix管来替代输尿管小段缺损。相对而言，选用乙状结肠替代输尿管的手术较少，鲜有报道 ［13，14］。

2　大网膜

人体大网膜面积较大，且质地柔韧，血管网和淋巴网丰富，更适合作为输尿管支撑替代材料。大网膜在一定刺激下有形成血管组织的趋势，易和其他组织粘连，迅速吸收炎性渗出液;早期便与覆盖区发生血管沟通，通过与吻合口局部组织快速建立侧支循环，增加血液供应，促进愈合。同时大网膜内具有大量巨噬细胞和纤维细胞，在有刺激的条件下能聚集起来，形成游离的组织细胞。

影响输尿管损伤愈合的重要因素是血供，如何恢复输尿管血供是促进输尿管损伤修复的重要途径。有临床报道，带蒂大网膜包裹输尿管吻合口能迅速与吻合口周围粘连，减少尿液渗漏，有效预防输尿管吻合口瘘 ［15］。蔡育彬等 ［16］研究表明，采用带蒂大网膜包裹严重损伤的输尿管，可能通过促进血管再生、恢复损伤处血供而促进对严重输尿管损伤的修复。近年来也有应用带蒂大网膜包裹双J管治疗输尿管狭窄及部分缺损的临床报道，证实大网膜在输尿管替代治疗中具有很强的吸收能力、抗感染和抗组织反应作用，同时具有较高的血运和血管再生功能 ［17］。

3　静脉

静脉代替输尿管的优点是管腔通畅、粗细可选择，内膜的静脉瓣可起到防止尿液反流的作用，且取材方便，不存在排异问题。张英杰等 ［18］动物实验研究结果证明，静脉替代输尿管在动物上是可行的，对长度在3．0 cm以下的缺损段，静脉替代输尿管可完全成活，4周后和正常输尿管基本相同。缺损段为3．0～5．0 cm，虽静脉不能成活，但在支架管的引流支撑下，输尿管组织细胞沿静脉管壁再生，最终形成完全与输尿管组织成分相同的输尿管器官。但对于较长的缺损，效果不理想。

4　膀胱—肾盂瓣

1894　年，Boari等提出膀胱肌瓣卷管法输尿管下段成形术(即Borai肌瓣卷管法)，并在猎狗身上成功实施; 1930年Baidin等首次将该术式用于人体，主要用于骨盆边缘以下或下1/3段输尿管的替代。由于膀胱肌瓣输尿管替代术不需要在瘢痕组织中分离输尿管，减少了对输尿管血运的破坏，且吻合口处张力小、血运好，可最大程度地减少吻合口狭窄及尿瘘等并发症的发生。并且该术式利用自体泌尿组织，从组织相容性和生理功能上较其他方法更合理，避免了非泌尿组织替代引起的并发症，因此成为中下段输尿管缺损修复重建的理想方法之一。

膀胱肌瓣可用于替代输尿管长段(10～15 cm)缺损，国内有采用肾游离下降固定+膀胱肌瓣修复长段输尿管缺损的报道，取螺旋状膀胱肌瓣可使修复长度大于20 cm ［19～21］。王强等 ［22］报道了1例膀胱肌瓣法替代左侧全程输尿管缺损，替代输尿管长度达25 cm，随访6个月效果满意。在膀胱肌瓣替代输尿管的过程中，需考虑切取膀胱肌瓣的长度、血供、术后膀胱容量的恢复及尿液反流对肾功能的影响。其要点在于:①尽量缩短输尿管断端到膀胱的距离，可酌情加用膀胱腰大肌悬吊术及肾游离下降固定术，尽量将膀胱拉向患侧，同时注意无张力吻合;②膀胱肌瓣的设计与裁剪要保证血供，保留完整的膀胱上动脉及其分支，肌瓣基底部要宽，靠近膀胱角，呈倒锥形裁剪;③输尿管断端应包埋在肌瓣管内吻合，以起到抗反流作用;④利用腹膜外脂肪或带蒂大网膜覆盖的方法，可促进重建输尿管的成活。

国内亦有利用旋转带蒂肾盂瓣行输尿管扩大成形术治疗上段输尿管长段狭窄的报道 ［23］，由于严重的肾积水，肾盂瓣长度足够替代狭窄的输尿管，从临床角度上解决了输尿管狭窄太长而无法直接进行狭窄段切除成形的问题，同时翻转的肾盂瓣血供良好。从解剖学角度，肾盂瓣输尿管侧侧吻合有效扩大狭窄段输尿管，从而有效防止输尿管再狭窄的发生。且肾盂壁瓣扩大成形的上段输尿管形成一圆锥状，无成角畸形。

5　组织工程和生物材料

5．1　组织工程学材料　组织工程可以模拟并替代缺损组织，促进组织再生，重建受损组织的原始形态结构及功能 ［24］。理想的输尿管替代材料应具备以下条件:①与正常输尿管组织结构近似;②与宿主输尿管蠕动节律一致，以抗反流;③充足的血供营养新生输尿管，以防术后穿孔、坏死;④无尿液渗漏，不被吸收;⑤不引起免疫反应;⑥无结石形成;⑦操作简便可行;⑧吻合口处不易形成狭窄;⑨有正常神经再生及灵敏的药理学反应。与传统自体组织相比，组织工程学材料更容易满足上述要求。

为解决长段输尿管重建，国内外学者开始尝试种植细胞的支架。用来作为种子细胞的成体细胞主要包括尿路上皮细胞(包括膀胱上皮细胞、输尿管上皮细胞)、尿路平滑肌细胞以及其他细胞(如口腔黏膜细胞、皮肤真皮组织等)。El-Hakim等 ［25］将尿路上皮细胞种植于犬的输尿管去细胞基质与猪的小肠黏膜下层(SIS)上，管状替代4～5 cm的输尿管缺损。结果种植的移植物挛缩纤维化，导致肾严重积水，考虑异体的SIS具有免疫原性，容易诱发排斥反应，这可能是移植物收缩导致实验失败的一个重要原因。Magnan等 ［26］采用自体皮肤真皮纤维母细胞制成管状自体细胞及细胞外基质的支架，支架上再种植自体尿路上皮细胞，在体外成功构建了种植细胞的组织工程输尿管，但有待于进一步的体内植入实验验证。间充质干细胞具有多向分化及快速增殖潜能，Jack等 ［27］使用人脂肪干细胞作为种子细胞，成功构建了组织工程膀胱平滑肌组织并植入裸大鼠体内，进一步证实了干细胞构建尿道组织的可能性。

组织工程输尿管支架材料不仅可以进行组织替代，而且是促进机体再生自体组织能力的基础;其在输尿管重建中起到人工细胞外基质的作用，可替代自体组织细胞外基质的生物及机械功能，并且便于区域化传递细胞或生物活性因子到体内需要的位置，为新组织的形成构建特定结构的三维空间，并引导新生组织特定功能的形成。天然—人工复合材料、人工合成可降解支架及纳米支架材料等具有易塑型，可通过改变晶体形状调节降解速率，通过热塑改变形状、孔径，但其组织相容性差，可引起不同程度炎症反应。研究表明，聚乳酸材料具有良好的生物相容性，可制备输尿管组织工程支架，并应用于修复输尿管创伤治疗中 ［28］。其他用于输尿管组织工程的天然—人工复合支架材料、纳米纤维材料以及自体真皮合成支架材料等 ［29，30］，均具有较好的生物相容性及机械性能，为输尿管组织工程重建提供了新的材料来源。

5．2　生物材料　有学者尝试采用异种异体生物组织材料作为输尿管替代物，如异体膀胱、羊膜、心包膜、硬脊膜、硬脑膜、去表皮的皮肤组织及异体输尿管等，但因排斥反应、钙化、替代物膨出、变性和漏尿而失败。Koziak等 ［31］利用羊膜移植治疗大段输尿管缺损，8例缺损约5．5 cm的患者输尿管术后检查发现管腔通畅，长期随访只有1例再发狭窄，但还未应用于临床。

长段输尿管缺损的修复材料和方法多样，目前输尿管组织工程的研究还处于试验阶段，利用干细胞进行组织工程输尿管重建为输尿管组织工程的种子细胞来源提供了新选择，再生输尿管的血管化仍是目前研究的关键问题。各种材料替代输尿管能否完全恢复输尿管的蠕动功能尚需进一步的研究，输尿管平滑肌及神经纤维再生的规律及调控其再生的各种因素和作用机制也有待进一步研究。输尿管替代材料都有其优缺点和局限性，但有些已经显示出良好的应用前景，随着组织工程技术、材料科学、细胞学的发展以及临床术式的不断改进，必将为输尿管替代和修复重建提供更理想的治疗方法。