磁压榨技术治疗输尿管远端梗阻的实验研究

邓博，徐庶钦，王方舟，石宇航，李益行，吝怡 樊茜，吉琳，陈雯雯，吕毅，严小鹏

西安交通大学 1.第一附属医院肝胆外科，2.第一附属医院精准外科与再生医学国家地方联合工程研究中心3.宗濂书院，4.启德书院，西安 710061

输尿管狭窄是肾移植术后常见并发症，国外报道其发生率为1%～10%[1～3]，国内有报道为3.7%[4]。部分患者肾移植术后输尿管狭窄严重无法行输尿管支架置入，需长期留置肾盂造瘘管，甚至需要行输尿管膀胱吻合手术，影响生活质量。磁压榨吻合（magnetic compression anastomosis，MCA）又称磁吻合（magnamosis），是应用领域最广的磁压榨技术[5]。磁吻合以其独特的吻合模式，成为继缝线吻合和钉式吻合之后的第3种吻合方式。目前磁压榨技术已应用于胆肠吻合、胃肠道吻合、血管吻合、直肠阴道瘘修补、消化道瘘动物模型制备等方面[6～13]，显示出巨大的应用优势。该研究首次将磁压榨技术引入泌尿系统，期为应用于肾移植术后输尿管狭窄或闭塞的临床治疗提供实验依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验动物 本研究是创新手术的可行性验证，6只健康新西兰兔（雌雄不限）购于西安交通大学实验动物中心，单笼饲养，自由进食水，全部拟行右侧输尿管膀胱磁压榨吻合术。该实验经西安交通大学生物医学伦理委员会通过（XJTULAC2019-1007）。实验过程符合实验动物伦理学要求。

1.1.2 磁吻合装置 磁吻合装置包括子磁体和母磁体两部分。子磁体为中央带孔的圆柱状，磁体外径为4 mm，高8 mm，中央孔径为1 mm。母磁体也为带有中央孔的圆柱状，外径6 mm，高7 mm，中央孔径2 mm，见图1。子母磁体均采用N45烧结钕铁硼经精密机械加工而成，表面给予氮化钛或镍镀层防护。子磁体质量0.712 g，表面场2500 GS；母磁体质量1.277 g，表面场强2800 GS。

图1 子、母磁体外形及规格Fig.1 Physical diagram of the parent and daughter magnets

1.2 实验方法

1.2.1 建立输尿管梗阻动物模型 实验兔购买后适应性喂养1周，制备输尿管梗阻模型。3%戊巴比妥钠（1 mL/kg）耳缘静脉缓慢注射麻醉，麻醉满意后仰卧位固定四肢，给予肌注头孢唑林钠0.5 g。电动剃毛器备皮，常规消毒、铺巾，取下腹部正中切口，长约5 cm，逐层进腹，显露膀胱并寻找输尿管，在距膀胱5 mm 处以3-0丝线结扎右侧输尿管，然后逐层关腹。术后12 h 再次给予肌注头孢唑林钠0.5 g。术后继续单笼喂养，自由食水。

1.2.2 磁压榨吻合术 输尿管结扎术后4周检验模型建立情况。麻醉同前，仰卧位固定，常规操作，取下腹部正中切口，长约10 cm，逐层进腹，探查腹腔，观察右侧输尿管扩张情况，如扩张大于5 mm 为模型制备成功。造影检查，经输尿管上段穿刺置入静脉留置针，X 线动态监测下经留置针缓慢推入碘海醇3～5 ml，观察输尿管显影；5 ml 注射器穿刺膀胱缓慢推注碘海醇，观察膀胱显影，可见右侧输尿管与膀胱之间造影剂中断。在右侧肾盂下方1.5 cm 处，5-0 Prolene线在输尿管两侧挂线并提起输尿管，纵向剪开输尿管长约5 mm，经此切口置入子磁体，缓慢推送子磁体至输尿管远端。膀胱体部行荷包缝合，打开膀胱，切口约4 mm，将母磁体置于膀胱内，推送母磁体向子磁体靠近，子、母磁体自动对位吸合，压榨输尿管壁和膀胱壁。收紧膀胱荷包线，缝合瘘口。5-0 Prolene 线连续缝合输尿管上段纵行切口。检查腹腔无出血后逐层关腹。术后给予头孢唑林钠肌注0.5 g/12 h，连续3 d。术后定期行X 线检查，观察磁体位置，子母磁体脱落进入膀胱内即为输尿管膀胱吻合建立。

1.2.3 标本获取 模型兔置入磁体术后1月，麻醉同前，取正中长切口，充分显露右肾、右侧输尿管及膀胱，X 线监测下经输尿管上段插管推注碘海醇，观察吻合口通畅情况，获取输尿管膀胱吻合口标本，肉眼观察吻合口愈合情况。

2 结果

实验兔6只均造模成功，右侧输尿管结扎4周后，输尿管显著扩张，直径达5 mm。输尿管膀胱磁压榨吻合手术顺利，术毕即行X 线检查，可见子母磁体对位良好。磁吻合手术时间18～30 min，术后未见尿漏等并发症。根据X 线监测磁体位置变化情况判断吻合口建立时间为9～16 d。吻合术后1月造影可见输尿管膀胱吻合口造影剂通过顺畅。肉眼观察标本可见吻合口黏膜光滑平整，愈合良好，见图2～3。

图2 磁压榨手术前后X 线正位片2A：输尿管造影可见右侧远端梗阻（箭头）2B：子母磁体置入后对位吸合，压榨输尿管壁和膀胱壁2C：子母磁体置入后12 d 落入膀胱，吻合口建立2D：磁体置入术后1月造影可见输尿管膀胱通畅性良好（箭头指吻合口位置）Fig.2 Anteroposterior X-way film of before and after magnetic compression2A: Ureterography showed the distal ureteral obstruction (the arrow pointed to the obstruction); 2B: Statement of the parent and daughter magnets after operation; 2C: The parent and daughter magnets entered bladder after anastomosis was established; 2D: The patency of the ureter-bladder anastomosis was well after operation 1 mouth by angiography(the arrow pointed to the anastomosis)

3 讨论

图3 输尿管膀胱吻合标本肉眼观3A：实验兔泌尿系统标本后面观（左侧为正常的肾和输尿管，右侧为扩张的输尿管）3B：输尿管膀胱吻合大体标本（箭头所指为吻合部位）3C：血管钳经输尿管进入膀胱无阻碍3D：膀胱侧观测吻合口3E：输尿管侧观测吻合口Fig.3 Physical diagram of the gross specimens of the ureter-bladder anastomosis3A：Urinary system of the experimental rabbit (the normal kidney and ureter were on the left and the dilated ureter was on the right)；3B: Gross specimens of the ureter-bladder anastomosis (the arrow pointed to the position of anastomosis)；3C: Vascular forceps can enter bladder through ureter；3D:Anastomosis seen from the bladder side；3E:Anastomosis seen from the ureter side

肾移植是终末期肾病最有效的治疗手段。肾移植术后输尿管狭窄甚至闭塞发生率较高，现有治疗方法效果欠佳，严重影响肾移植术后患者生存质量。磁压榨技术（MCT）是通过开腹（胸）手术、腔镜手术、内镜操作或介入操作等置入2个或2个以上磁体，或数个磁体与数个顺磁性材料，利用其磁吸引力来实现组织的压榨闭合、管腔内容物的限流及器官的连接再通等，从而实现对临床疾病进行诊断和治疗的目的[5]。磁压迫吻合（MCA）或磁吻合是磁压榨技术最重要的应用方式，磁体间持续的压榨力可使受压组织发生缺血-坏死-脱落，压榨旁组织则发生粘连-修复-愈合的病理变化过程，从而实现空腔器官吻合重建[14]。磁吻合技术与内镜技术的结合创新了诸多手术方式，如狭窄胆道磁压榨疏通术、食管狭窄/闭锁磁压榨吻合术、先天性肛门闭锁磁压榨吻合术等[15～17]，其原理明显异于传统治疗模式，并取得更微创的确切疗效。

本实验研究输尿管膀胱磁压榨吻合术的可行性，采用子磁体自输尿管上段纵向切开置入、母磁体通过膀胱切开置入的方式，乃因实验动物自身解剖特点的限制。实验结果显示该手术操作简单、效果可靠。在临床应用中，肾移植术后输尿管远端梗阻造成近端输尿管及肾盂扩张的患者，可先行经皮肾盂穿刺造瘘术，每隔2周更换造瘘管，每次更换时较上次造瘘管扩大2 Fr，当造瘘通道扩张到16 Fr 时，上通路即建立，经上通路可置入直径5 mm 的子磁体；下通路的母磁体可在膀胱镜下经尿道直接置入。

该实验首次将磁压榨技术引入输尿管远端梗阻的治疗中，并验证了其有效性。磁体设计严格遵循磁压榨磁体设计的“西安原则”[18]；在磁体表面改性环节，子磁体和母磁体试用了不同的镀层方案：氮化钛镀层和镍镀层，两种方案均可满足吻合需求，但氮化钛镀层磁体的抗尿液腐蚀能力明显优于后者。实验结果显示，磁压榨技术用于治疗输尿管梗阻具备可行性；经进一步优化磁体设计和表面改性后该技术可用于临床。