磁压榨吻合技术在快速消化道重建中的研究进展

李秀梅 曾义霞 陈曦 饶桂荣

南部战区空军医院（广州 510600）

腹部战创伤易发生消化道损伤，消化液溢出导致严重的腹腔感染、脓毒症、多器官功能障碍综合征等，死亡率极高。快捷简便的战场急诊手术是控制腹腔感染、提高救治率的关键。而传统缝合线和钉式吻合手术耗时长，操作复杂，易损伤组织发生裂漏，对医生的手术技巧要求高。近年来出现的磁压榨吻合技术（magnetic compression anastomosis，MCA）利用磁贴吸引对组织产生机械性压迫作用导致缺血坏死，外缘相邻组织分层愈合形成吻合口。该项技术具有操作简便、体积小、重量轻、便于单兵携带、吻合迅速、对位准确、吻合质量确定、无缝线无钉、安全可靠等优点，可以在感染情况下实现吻合愈合，能够明显简化手术步骤，缩短手术时间，对术者手术经验要求不高，非常适合应用于战场火线腹部战创伤急救。本文对于磁压榨吻合技术及其在快速消化道重建中的研究进展进行综述。

1 磁外科学及磁压榨吻合技术

1.1 磁外科学 外科磁铁的使用历史相对较近。EQUEN 等［1］在1957年发表了使用磁铁从消化道中取出异物的研究。然而，可能由于人们认为磁场在人体内会产生潜在危险，因此外科磁铁的应用发展缓慢。但是随着磁场在磁共振成像机中的广泛应用，有强有力的证据表明，与人体有关的磁场是安全的［2］。

在此基础上，磁外科（magnetic surgery，MS）成为近年来发展迅速的一项新技术。磁外科是指利用磁技术进行的外科治疗［3］，非接触式磁吸是磁外科学应用和发展的基础。磁外科是一个广泛的概念，包括磁压榨技术（magnetic compression technique，MCT）、磁锚定技术（magnetic anchor technique，MAT）、磁导航技术（magnetic navigation technique，MNT）、磁悬浮技术（magnetic levitation technique，MLT）、磁示踪技术（magnetic tracer technique，MTT）为核心的一系列临床应用技术［4］。

1.2 磁压榨技术 在磁外科领域中，磁压榨技术的研究和应用最为广泛。磁压榨技术是指利用2个或2 个以上磁体（或数个磁体与数个顺磁性材料）之间的磁性吸引力，对组织产生机械性压迫作用导致缺血坏死，外缘相邻组织分层愈合形成吻合口，来实现脏器的连接再通、组织的压榨闭合、管腔内容物的限流等，从而实现对临床疾病的诊断和治疗［5］。

1.3 磁吻合技术 磁吻合技术作为磁压榨技术的重要分支，其本质是利用磁力代替缝线和钛钉的牵拉力来完成组织管腔吻合或再通的技术［6-7］。磁吻合独特的吻合模式具有以下优点：（1）是一种无缝线吻合模式，在吻合口建立之后，吻合口周围组织中不残留任何异物，因此可避免吻合口残留异物的刺激引起的组织炎性反应，降低并发症，如吻合口组织过度增生而形成瘢痕、吻合口狭窄等；（2）当组织处于感染炎症状态时，仍然能实现一期磁吻合组织修复，扩大了磁吻合的临床应用范围；（3）磁吻合技术与介入技术或内镜技术结合可使复杂的消化道狭窄闭塞类疾病的治疗模式发生颠覆性改变［8］。

2 磁吻合技术在快速消化道重建中的作用

2.1 胃-肠、肠-肠管腔吻合 磁吻合的本质为一种“非贯穿”式机械吻合，利用磁体实现消化道吻合时，位于磁体之间的组织在磁力的挤压作用下逐渐开始出现缺血，进而发生坏死，而位于磁体周边的两侧吻合口组织则与之相伴随地发生粘连，进而相互愈合，完成管腔吻合。

早在1978年，KANSHIN 等［9］将磁吻合技术应用于胃-肠道吻合。研究者利用磁吻合技术进行了犬胃十二指肠-空肠侧侧吻合术，磁体于术后1 周内排出，未出现手术并发症，吻合口愈合良好。随后，JANSEN 等［10］在1981年利用有聚酯涂层的磁环进行了小肠吻合的动物实验，显示出了良好的效果。2009年，JAMSHIDI等［11］在16 头猪身上首次使用magnomosis 装置（一个由两个自对准磁环组成的装置，称为哈里森环。该环由N35 或N50力的钕-铁-硼组成，包裹在聚碳酸酯壳中）。分析标本中没有渗漏或狭窄的迹象。组织学样本显示，与传统的吻合器吻合相比，肠腔之间的上皮化很强，炎症反应较少。此后，PICHAKRON等［12］进行了猪的胃-空肠，空肠-空肠吻合实验。次年，同一小组又用磁吻合结合内镜技术进行了猪胃-结肠吻合、十二指肠-结肠吻合研究［13］。2013年WALL 等［14］采用类似技术进行了内镜下猪的结肠-直肠吻合研究，均显示出良好的应用效果。

动物实验表明，磁吻合技术能够在腹腔感染、肠壁水肿等特殊情况下实现肠道的一期吻合［15］，改变了以往认为在感染情况下不能进行肠道一期吻合的传统观念，这一点在战场快速救治方面尤其有意义。这些研究极大促进了磁吻合技术的发展和完善。

在动物模型证明安全有效后，采用magnomosis装置的磁吻合技术获得FDA 批准用于人体试验。2016年GRAVES 等［16］对1 例28 岁的男性病患施行磁压榨吻合术，建立了可置管的回肠通道。病人对手术耐受性良好，无渗漏或其他并发症。2017年，GRAVES 等［17］进行了第一个前瞻性的单中心研究，以评估magnomosis 装置在人体内建立肠吻合的可行性和安全性。共有5 例患者接受了功能性侧对侧或端对端小肠吻合术。在平均13 个月的随访中，5 例患者中没有出现任何与吻合口相关的并发症，包括吻合口漏、出血或狭窄。同年，TOSELLI等［18］首次在两名行回肠造口术后的儿科患者中使用磁吻合技术，逐步恢复了远端肠的功能，而无渗漏或狭窄的迹象，证实了magnmagnosis 磁吻合技术是一种安全、微创且有效的肠吻合方法。2021年LI 等［19］将MCA 技术应用于腹腔镜胰十二指肠切除术。7 例患者分别在术中进行胆总管空肠吻合术或腹胰空肠吻合术，完成手术所需的时间为8 ～16 min。术后磁铁排出的中位时间为50 d。未观察到吻合口泄漏。经4 ～18 个月随访，没有发生吻合口狭窄。表明MCA 可应用于腹腔镜胰十二指肠切除术，且有效地简化了手术操作，缩短了手术时间。一项最近发表的回顾性单中心研究中［20］，14 例患有胃肠道梗阻或狭窄的成年患者，无论基础疾病如何，是否有严重的合并症、复杂的腹部手术史或术后并发症，100%实现了MCA 的技术成功。 平均手术时间、吻合口形成时间和术后住院时间分别为44 min、13 d 和36 d。研究表明，MCA 胃肠吻合术是安全、有用、可行的，尤其是对于不能耐受手术的严重并发症患者，或对有复杂腹部手术史或术后并发症需要再次手术的患者是一种有价值的替代方法。

2.2 创建肠旁路 微创的肠-肠旁路术可能是治疗梗阻、肥胖或代谢综合征的理想方法。RYOU［21-22］发表了在动物模型（猪）中使用自组装磁铁制造空肠-回肠吻合以创建肠旁路的方法和经验。在90 d 的随访中，所有吻合口均通畅，没有出现并发症或渗漏，剖检无粘连，组织学显示吻合口完全重新上皮化，没有纤维化或炎症旁路。猪3月龄平均体质量为45 kg，对照组为78 kg（P=0.01）。MACHYTKA 等［23］在肥胖和糖尿病患者中进行了类似的研究。他们使用改良的方法对10 例有一定程度肥胖的患者（其中2 例有糖尿病）进行了部分空肠改道手术。随访1年，患者平均体重减轻17.6 kg，糖尿病患者的空腹血糖和糖化血红蛋白水平显著降低。然而，所有患者术后短期内均出现腹泻，4 例出现复发性腹泻。

2.3 先天或后天畸形（消化道狭窄/闭塞）的治疗 磁体之间可通过磁力在“非接触”的情况下相互吸引，这就为消化道狭窄/闭塞类疾病提供了一种新的治疗思路，即通过自然管腔或介入的方式将磁体放置至狭窄/闭塞部位的两侧，通过磁力之间的相互吸引使狭窄部位组织坏死、脱落便可解除梗阻，重新恢复管腔连续性。磁压榨吻合与内镜技术结合为处理复杂消化道狭窄提供了一种有效且微创的治疗手段。迄今，有多个研究显示了磁压榨吻合术的优势，患者年龄跨度从新生儿至耄耋老者，彻底改变了不适宜手术的患者治疗消化道梗阻的现状。

ZARITZKY 等［24］发表了用磁铁治疗食管闭锁（EA）的经验。他们设计了磁性导管，导管可以放置子弹形状的钕-铁-硼磁铁。所有5 例EA 患者均成功实现了食道吻合。然而，在长期随访中，2 例因复发性狭窄需要球囊扩张，1 例因复发性狭窄需要手术治疗。类似的技术还应用于气管食管瘘患者［25-26］，并取得了良好的结果。刘仕琪等［27］也利用相似的技术治疗了4 例先天性食管闭锁与狭窄患儿，所有患儿均得到了有效治疗。之后，同一研究小组又发表了磁吻合术治疗1 例婴儿长间隙食管闭锁的研究成果［28］。先天性长间隙食管闭锁的女婴经食管-食管吻合术后，接受磁吻合治疗。3 个月后上消化道造影证实吻合口通畅。随访18 个月，患者食管持久通畅，无吞咽困难。值得注意的是，由于新生儿的食道壁较弱，患者发生了短时间吻合口瘘，但未观察到其他严重的短期并发症。提示MCA 是一种可行、有效的治疗婴幼儿LGEA 的方法。最近，该小组［29］报告应用MCA技术治疗EA 修复后难治性食管狭窄的病例。两名男性新生儿经食管闭锁和十二指肠梗阻修复术后出现顽固性食管狭窄。在透视和内窥镜指导下，成功地进行了磁压缩狭窄成形术，无任何渗漏或并发症。术后10 个月的随访中，两名患者均实现了持久的食管通畅。再次证明了对于建立难治性食管狭窄患者的食管早期通畅，MCA 是一种可行和有效的方法。

ZARITZKY 等［30］报道了利用磁吻合技术成功治疗17 例消化道梗阻、狭窄或闭锁的儿童病患。刘仕琪等［31］对于1 例因坏死性小肠结肠炎（NEC）引起的直肠闭锁的新生女婴，采用磁压榨吻合术进行治疗。术后第9 天，磁铁通过直肠排出。无排便困难、大便失禁等短期并发症。经过7 个月的随访，患者取得了良好的临床结果。MCA 是治疗婴幼儿直肠闭锁的一种可行、有效的方法。LEBARES 等［32］在内镜下利用磁压榨吻合器对一名急性复发的慢性小肠梗阻患者进行了肠-肠吻合，有效绕过梗阻并缓解症状。10 d 后吻合口广泛通畅。患者的症状完全消失。吻合后1年仍保持广泛通畅。

MCA 技术成功应用于老年患者，年龄从60 ～93 岁。患者症状包括直肠癌根治性切除联合双腔回肠造口术后吻合口被再生瘢痕组织完全阻塞［33］，全胃切除及Roux-en-Y 重建后出现近端空肠非吻合口狭窄［34］，乙状结肠吻合口狭窄［35］，肠系膜上动脉综合征致近端小肠梗阻［36］，十二指肠狭窄［37］等，均成功地改善了狭窄，实现了吻合口再通。尤其是对于有过多次手术史，不适合再次手术的患者，效果良好。为MCA 是一种安全的治疗方法提供了佐证。

针对消化道管腔闭塞/狭窄疾病，磁吻合技术为此类疾病提供了一种新的治疗策略，无需通过开腹或者开胸便可完成管腔的再通，极大地减轻了病人的创伤以及手术相关并发症的发生，甚至可以为某些传统方法无法治疗的疾病提供解决方案。

2.4 肝胆吻合 磁压榨吻合术通常用于严重的胆道狭窄和完全的胆道梗阻，这两种情况难以用传统的非手术治疗方法处理。

2001年，TAKAO 等［38］利用一个双磁铁耦合系统治疗胆总管良性梗阻。在内镜下，通过胃空肠造口术将母体磁铁置入十二指肠。随后，将子磁体连接到导丝上，通过经皮肝穿刺胆管造影引流管置入阻塞的胆总管内。术后32 d 实现了胆总管十二指肠吻合，为患者恢复了胆管与肠道之间的连续性。其他研究者将磁吻合技术应用于治疗胆道梗阻（包括肝移植后胆道-胆道吻合），也取得了良好的效果［39-40］。ZHANG 等［41］使用磁吻合技术在4 只犬模型上成功地进行胆管空肠吻合术，没有并发症。FAN等［42］将36 只犬随机分为两组。梗阻性黄疸发生后，实验组采用磁压榨吻合术，对照组采用手缝吻合。两组均于RYHJ 术后1、3、6 个月随访，结果良好，由于组织层排列准确，没有缝合引起的异物反应，MCA 组的吻合口愈合更好更快，表明具有令人兴奋的临床应用潜力。

2018年，LIU 等［43］利用磁压榨吻合术进行胆肠吻合术的人类前瞻性试验。作者进行了41 例胆肠吻合术。母磁铁被放置在胆总管内，用荷包线绕着引流管缝合。然后将导管穿过计划吻合的空肠壁进行吻合。导管作为导入子磁体的引导，将子磁体组装到母磁体上，以完成吻合部位。引流管作为胆道外引流管，经空肠壁送入，术后也用于胆道造影。所有病人的手术都很成功。无胆道瘘管，但术后4 个月和14 个月出现两处吻合口狭窄。吻合通畅的中位时间为19 d，中位磁铁释放时间为35 d。同一组还应用磁吻合技术，建立肝空肠吻合术和胰空肠吻合术。手术顺利完成，完全肝空肠吻合术和胰空肠吻合术的中位时间分别为17 d 和11 d［44］。最近，有研究者在超声内镜引导下利用MCA 对一名因肝细胞癌行肝切除术后出现肝胆总管完全横断的患者进行肝胃吻合术，实现了肝总管完全再通。患者在4 个月的随访中保持无症状［45］。

多个研究表明，磁压榨吻合术是一种低创、可替代的肠或胆道梗阻治疗方法。目前，该方法已被《良性胆道狭窄内镜处理亚太共识》推荐为常规内镜或经皮穿刺治疗失败的良性胆道狭窄的首选治疗方法［46］。

3 结论

磁吻合技术作为一种新型的管腔吻合技术，将消化道管腔吻合由传统的“贯穿式”吻合转变成“非贯穿”吻合，极大地简化了操作，降低了术后并发症，已在动物实验及临床中显示出了良好的效果。磁吻合技术可应用于不同消化道管腔之间的吻合，能够实现消化道的无线无钉吻合、消化道狭窄/闭塞的开通、创建肠旁路、肝胆胰管道的吻合等。该技术对管壁组织损伤小，吻合口愈合良好，适用人群年龄跨度大，尤其对于不适合传统手术的患者，提供了一种有效的微创治疗手段。同时，磁吻合技术吻合迅速，缩短抢救时间，在创伤领域特别是战创伤救治中的应用价值很大。目前，我们课题组开展腹部战创伤的消化道磁吻合技术的实验研究，正是利用磁吻合技术速度快创伤小的优势，以期在未来战场能快速实施救治，降低死亡率，保存战斗力。

然而，与任何新兴技术一样，磁吻合术也存在局限性。MCA 后存在吻合口长期狭窄甚至闭合的风险［47-48］。术后需要严格监控，及时随访，避免在吻合口成熟的过程中出现未被发现的漏失。同时，需要确定不同组织不同人群合适的尺寸及合适压缩压力范围，研究新型磁吻合装置，以解决狭窄和渗漏问题。此外，许多手术器械由合金组成，可能会干扰磁性系统。同时，还需要确定有禁忌症的患者。这些都会影响到MCA 的进一步临床应用。未来还需要更多的研究来持续评估其影响和在外科实践中的应用。