基于磁力压迫技术的高位胆肠吻合装置的设计

马锋，丁泓帆,c，刘学民,c，严小鹏,c，李宇,c，张谞丰,c，张晓刚,c，白纪刚,c，王博,c，仵正,c，吴荣谦，吕毅,c

西安交通大学第一附属医院 a.精准外科与再生医学国家地方联合工程研究中心；b.陕西省再生医学与外科工程研究中心；c.肝胆外科，陕西 西安 710061

引言

肝门部胆管癌病变局部解剖关系复杂且预后差，手术切除病变消化道重建是有望治愈的唯一方法[1]。目前肝门部胆管癌手术切除后行高位胆肠吻合仍采用传统的手工针线缝合，因其解剖关系操作难度大，技术要求高，易出现胆漏和吻合口狭窄等并发症，严重影响患者术后生存质量[2-3]。

随着磁材料及相关产业的发展，促进了以磁力压迫技术（Magnetic Compression Technique，MCT）做为核心技术之一的磁外科学（Magnetic Surgery，MS）快速发展[4-5]。磁外科技术颠覆性改变部分传统棘手疾病诊疗模式和理念，或将成为外科一创新领域。严小鹏等[5]对磁压榨技术即磁力压迫技术做出明确定义，利用磁体（或数个磁体与数个顺磁性材料）间的吸引力，通过相应的操作进行组织压迫闭合、管腔内容物限流，达到脏器连接再通等。MCT已应用于胃肠道吻合[6-9]、食管闭锁/狭窄再通[10]、胆道狭窄/截断再通[11]、阴道直肠瘘闭合修补[12]、消化道造瘘[13-14]、血管吻合[15]等多个领域。本文在团队近二十年来对MS研究的基础上，依据MCT并结合高位胆肠吻合术中操作痛点，设计了一款特别适用于邻近多支高位胆管成型后与小肠吻合的磁性装置，具体结构介绍如下。

1 设计思路

MCT在组织器官吻合时，吻合部位组织修复是一个缓慢的病理变化过程：被压组织局部缺血-坏死-脱落，同时受压旁组织黏连-修复-愈合[16]。所以基于MCT的磁性装置的设计，必须结合应用局部的解剖特点，单丽宇等[17]基于MCT设计的用于治疗先天肛门闭锁的纺锤状子磁体即如此。本装置设计思路是在肝门部胆管侧及吻合肠管侧分别安装马蹄状钕铁硼永磁体，或者肝门部胆管侧安装由顺磁性材料制成的马蹄状子体装置，两者互相吸引压迫中间组织，进而实现吻合，同时永磁体在结构上设有引流孔，保障磁压榨吻合过程中，肝脏胆汁的正常排泄。本装置设计依据肿瘤切除后肝脏断面胆管组织解剖特点、多支胆管成型后的胆汁排泄功能需求及吻合时所需磁性材料磁力大小及形状的特性，是团队前期发表钕铁硼医用磁性吻合装置的设计与实践[18]之后又一款新型磁吻合装置，符合邱明龙等[19]在国际上首次系统提出的MCT中磁体设计的基本原则和王越等[20]提出的磁外科手术器械结构设计的四原则。

2 基本结构

高位胆肠吻合装置的子体为带有中央孔及凸面侧凹槽的弧形马蹄状磁体或顺磁性材料装置，安装至成型胆道内，沿子体长轴方向有中央孔，在中央孔内固定有引导管，引流管为非顺磁性材料，如医用钢、钛合金及高分子材料，见图1a。且子体弓背中央有凹槽，容纳肝胆管末端荷包组织。母磁体为带有中央孔弧形磁铁，安装至肠管内，见图1b。子体的引流管引流胆汁并有对位功能，穿过母磁体中心的通孔，母磁体上面的凹形弧面与子体的下方的弧面轴向对位。子、母磁体表面均镀有耐受胆汁和肠液腐蚀的镀层，例如镀氮化钛或高分材料。

图1 高位胆肠吻合磁体装置结构图

3 操作过程

肝门部肿瘤切除后暴露于肝脏断面的肝内胆管需与小肠进行吻合，于吻合前将邻近的多支胆管进行“成型”，将带有支架引流管的子体凹面朝上置于成形胆道内，荷包关闭残端。在肠道壁合适的位置上刺孔，通过支架引流管置入母磁体，使子体凸面与母磁体凹面相吸对合，胆管残端荷包与部分肠壁可容纳于子磁体凸面的凹槽内，完成胆肠吻合术如图2所示。其病理生理过程大致为子母磁体持续压榨胆道和小肠吻合部位，在压榨过程中组织进一步缺血、坏死直至脱落，子母磁体间的作用力也逐渐增大。与此同时磁体外周的胆道和小肠内皮细胞、成纤维细胞持续进行修复，在磁体脱落后吻合部位形成瘢痕修复，加固吻合口。利用本装置可简化传统手工缝合，降低手术难度。一般可在术后2～4周压榨吻合完成，胆汁排泄通路形成。相吸的子母磁体因重力作用脱落于肠道，并随粪便排出体外。利用本装置行高位胆肠吻合手术与张谞丰等[21]对磁吻合在消化道重建中的应用介绍一致，符合Lv等[22]制定的Xi’an ConsensusonMagneticSurgery。

图2 磁体的放置

4 讨论

胆肠吻合术是肝门部胆管癌手术时消化道重建的重要环节，基本上采用经典式的胆肠Roux-en-Y吻合。因局部解剖关系，胆肠吻合的手术操作难度大，对术者技能要求高，故术后胆瘘或吻合口狭窄发生率较高[23]。手术操作时要求吻合口无张力、针距稀疏得当，密实的吻合与良好的吻合口血运是预防胆漏发生的关键点。肝门胆管成型过程中仔细检查各分支胆管断端以免遗漏。肝脏创面发生的胆漏多由于术中能量设备处理或结扎的肝胆管缝线因术后胆道内压的升高而出现焦荚或结扎线脱落[24]。另有报道指出胆肠吻合术后最常见的远期并发症是胆肠吻合口狭窄，多发生于术后1年后且发生率在2.6%～30%[25-26]。胆肠吻合口狭窄易造成胆管炎，病死率较高。造成胆肠吻合口狭窄主要因素有：① 胆管断端游离过长，出现断端胆管壁缺血进而出现纤维化狭窄；② 术后胆漏、感染、脓肿导致炎症性；③ 吻合口处肿瘤复发等。

MCT在胆肠吻合术中具有突出优势，主要表现在以下几个方面。

（1）MCT打破传统感染状态下的一期胆肠吻合的禁忌。因组织炎症水肿、脆性变大，缝线使组织受到纵向牵拉切割力难以完成一期吻合；同时在感染时细菌可沿缝线侵入组织内加重感染，导致吻合失败，且易出现瘢痕增生。MCT在吻合过程中无缝线穿透吻合组织，使吻合组织承受一个“面”的压力，减小了感染对吻合过程的影响。与此同时，随着压榨时间的推移，母子磁体间的距离会越近，对组织的压榨力会逐渐增大，进一步促进了磁体见组织缺血、坏死的过程，保障了MCT吻合的顺利进行。

（2）该装置设计适合于肿瘤病变切除后肝脏断面暴露的临近多支肝胆管成型后与肠管吻合，弧形设计使磁体紧密贴合，可增加组织压榨面积，保证吻合口直径，且母磁体较子磁体稍大，便于压榨吻合脱落后磁体脱落至肠道内排出。

（3）目前高位胆肠吻合仍沿用传统手工缝线，尚未有专用吻合器，该装置的研发填补此领域技术和吻合器空白，将吻合过程中操作者人为因素导致的并发症风险降至最低。

设计的本装置特别适用于肝门部肿瘤切除后邻近多支胆管成型高位胆肠吻合消化道重建，是对2015年发布“磁压榨胆肠吻合技术始创及拓展应用”[27]成果的再创新再拓展，可有效降低高位胆肠吻合操作难度及术后并发症，具有很大的临床推广应用价值。