适用于结肠造口的磁性吻合装置的研制

【作 者】缪骥，刘晓梅，夏雪峰，单晓东，褚薛慧，李强，孙喜太，管文贤

1 南京大学医学院附属鼓楼医院，普通外科，南京市，210008

2 南京医科大学附属南京医院（南京市第一医院），内分泌科，南京市，210012

适用于结肠造口的磁性吻合装置的研制

【作 者】缪骥1，刘晓梅2，夏雪峰1，单晓东1，褚薛慧1，李强1，孙喜太1，管文贤1

1 南京大学医学院附属鼓楼医院，普通外科，南京市，210008

2 南京医科大学附属南京医院（南京市第一医院），内分泌科，南京市，210012

该文介绍一种适用于结肠造口的磁性吻合装置的设计及其工作原理。该吻合装置由磁性底座和吻合环组成。通过磁性相吸，将结肠与腹壁皮下组织结合在一起，方法便捷可靠，采用磁性压迫吻合技术，完成造口。该装置的优点是降低手术操作难度，减少手术操作步骤，并能较好地解决造口缺血性坏死、造口回缩，造口皮肤黏膜连接处并发症及造口周围的皮肤病，使患者受益最大化。

手术；结肠造口；磁性压迫吻合技术

结肠造口是指外科医生为了治疗某些肠道疾病（如直肠癌、结肠炎等）而在腹壁上所做的人为开口，并将一段肠管拉出开口外，翻转缝于腹壁，从而形成了肠造口。其作用就是代替原来的会阴部肛门行使排便功能，实际上就是粪便出口的改道，对整体的消化功能影响不大。目前随着结直肠癌的发病率持续升高，越来越多的患者需要行结肠造口手术。传统的结肠造口手术是将近端结肠直接从腹腔通过腹膜拖出腹壁造瘘，肠功能恢复时开瘘。但传统的腹膜内结肠造口术存在有明显的缺陷：国外文献报道结肠造口术后并发症发生率高达21%～71%，而国内文献报道16.3%～53.8%。肠造口的并发症主要包括造口本身的并发症，如造口缺血性坏死、造口回缩、造口处穿孔、造口脱垂；造口皮肤黏膜连接处的并发症，如出血、分离、瘘、狭窄；造口旁疝；造口周围的皮肤病，如接触性皮炎、损伤性皮炎；其他较少见的并发症还有造口静脉曲张出血等[1]。而如此多的并发症也给护理工作带来巨大的负担。大部分造口者在排便前无特殊信号，造口袋安置不当，容易造成粪便污染，给病人术后的生活带来无尽的烦恼[2]。

磁性压迫吻合技术（Magnetic Compression Anastomosis，MCA）的出现为结肠造口术带来了新的契机。磁性压迫吻合术是指将磁铁放入拟行吻合的相邻血管或脏器腔内, 利用磁铁相互吸引压迫作用, 从而使组织间形成吻合。作为一种无缝线吻合技术，磁铁压迫吻合具有对组织损伤小、吻合口愈合良好、操作简便、可以通过内镜和介入等微创手段完成等优点，尤其适用于无法采用常规吻合方法的特殊情况，在国外已被应用于临床，取得了满意的效果。20世纪90年代末，美国的Cope和日本的Yamanouchi等分别对磁吻合技术进行了许多动物试验和临床研究，在内镜下应用磁吻合技术进行胃肠吻合、胆肠吻合、胰肠吻合、肠肠吻合等，已成功应用于临床，适应症包括肠梗阻、胆肠吻合口狭窄、胰腺假性囊肿、食道闭锁等[3-9]。2012年日本的Uygun等将磁吻合技术应用于小鼠进行乙状结肠造瘘术的初步探索[10]，实验采用磁珠进行吻合，其中母磁4 mm，子磁3 mm，子磁由一端带磁的导管固定住，从肛门处送入8 cm左右。在小鼠左下腹沿乙状结肠走行方向做5 mm切口，撑开皮下组织，将母磁置于其上，磁铁相互吸引。术后第20天从腹壁外小心取下相互吸引的母子磁铁，造瘘形成。2015年张宏科等设计制造了基于磁吻合技术的消化道吻合器，应用于消化道的吻合[11]。

基于以上思路，我们应用磁性压迫吻合技术，设计一种适用于结肠造口的磁性吻合装置，简化结肠造口手术方式，减少手术时间，从而加快病人的恢复。通过磁性装置早期分隔有污染的肠内容物，可以有效地减少造口皮肤黏膜连接处并发症及造口周围的皮肤病，从而改善病人的生活质量。

1 设计思路

适用于结肠造口的磁性吻合装置，包括腹壁侧磁性底座和结肠内的吻合环。进行吻合时，将吻合环置于保留肠腔内，闭合断段，梭型切除拟定造口处腹壁皮肤，留下皮下组织，靠边缘切开皮下组织及腹壁脂肪，撑开腹壁肌肉，打开腹膜，将带有吻合环的肠壁断段拉出腹壁，保持长度大于腹壁厚度。将皮下组织覆盖于吻合环上，间断关闭皮下组织边缘。将磁性底座放置于造口处，引导吻合环，逐步靠近磁性底座的凹槽，凹槽内磁体吸引吻合环，使吻合环进入凹槽中，将肠壁及腹壁皮下组织压闭在一起。揭开磁性底座的外侧胶面的隔离纸，将磁性底座粘贴固定于腹壁皮肤上。沿磁性底座中间的孔打开皮下组织，切除环内皮下组织及肠壁，粪便通过磁性底座中间的孔引出体外。造口袋安置于磁性底座的另一侧，用于接取排泄物。由于吻合是通过慢性压榨的方式，同时粪便可以通过装置中心空孔进行排泄，其过程类似治疗肛瘘的挂线疗法，磁性装置压迫处组织最终坏死脱落，同时可取下装置。

2 装置构造

一种适用于结肠造口的磁性吻合装置，包括磁性底座和吻合环(图1)。磁性底座置于腹壁外侧，吻合环位于肠内。磁性底座以底座为主体，主体与吻合环相对的一侧设有凹槽。凹槽底部设有磁体，凹槽侧壁设置有胶面，磁体能吸引吻合环，凹槽底部设置有上下贯通的孔。吻合环的外径小于凹槽的直径，当吻合环落入凹槽中时，吻合环的内环与孔对接(图1)。

3 吻合方法

进行吻合时，将吻合环置于肠腔内，闭合断端，梭型切除拟定造口处腹壁皮肤，留下皮下组织，靠边缘切开皮下组织及腹壁脂肪，撑开腹壁肌肉，打开腹膜，将带有吻合环的肠壁断端拉出腹壁，保持长度大于腹壁厚度。将皮下组织覆盖于吻合环上，间断关闭皮下组织边缘。将磁性底座放置于造口处，引导吻合环，逐步靠近磁性底座的凹槽。通过凹槽内磁体的作用，将肠壁及腹壁皮下组织压闭在一起。揭开磁性底座的外侧黏附面的隔离纸，将磁性底座粘贴固定于腹壁皮肤。沿磁性底座的孔打开皮下组织，切除环内皮下组织及肠壁，粪便通过孔引出体外(图2)。金属环造口袋安置于磁性底座的另一侧，用于接取排泄物。

图1 装置构造图Fig.1 Device structure diagram

图2 吻合原理Fig 2 The principal of anastomosis

临床实际应用中，因结肠肠道管径大小不同，对应设计三组管径各不相同的吻合装置。

A1型号：磁性底座外径40 mm，内径28 mm，最内径 18 mm；吻合环外径26 mm，内径18 mm。

A2型号：磁性底座外径44 mm，内径32 mm，最内径 22 mm；吻合环外径30 mm，内径22 mm。

A3型号：磁性底座外径48 mm，内径36 mm，最内径 26 mm；吻合环外径34 mm，内径26 mm。

所有型号磁性底座厚径30 mm，吻合环厚径15 mm。

磁铁材料选用钕铁硼（NdFeB）永磁材料，通过相应模具制作出磁性底座及吻合环，外加磁场充磁维持磁场强度约0.3 T，装置表面进行镀镍处理。

选择三只健康小型猪进行实际应用，实验动物猪体重分布在（17～20）kg之间，常规肌肉注射氯胺酮（20 mg/kg）进行麻醉，气管插管后辅助通气，取腹部正中切口，游离结肠，横断乙状结肠，远端结肠4-0丝线连续缝合闭合，浆肌层包埋。近端放入A1型号吻合环，丝线结扎闭合乙状结肠近端端口，切除多余部分。另从靠近乙状结肠近端处腹壁行梭形切口，钝性分离肌肉后打开腹膜，拉出结肠，腹壁放置磁性底座，逐渐靠近对吻合环及磁性底座，吻合后切除环内圈组织，贯通肠腔与外界组织，粪便排出通畅，经13～15周不等，三只小型猪肠管腹壁均压榨成型，顺利取下装置，造瘘完成。

目前猪肠壁较人肠壁薄，结肠壁外的肠脂垂较少，同时皮下组织也比大多数人薄，所以压榨面内的组织少，容易压榨吻合成功。人的肠壁较厚，结肠组织周围遍布较厚的肠脂垂。进行吻合压榨时，组织较厚，而磁力与距离呈反比例函数，其早期压榨作用力小，极大地延长吻合时间。装置长期接触粪便，其钕铁硼永磁材料的抗腐蚀能力有限，应用时间受到限制。因此，该装置的临床应用首先可考虑临时性结肠造瘘患者，根据进一步的临床实验再行改进。

4 结论

综上所述，适用于结肠造口的磁性吻合装置的优点为：提供一种磁性吻合装置，降低手术操作难度，减少手术操作步骤，提高手术效率。该装置采用磁性压迫吻合技术，通过慢性压榨周围增生来吻合，整个操作过程中肠腔闭合，污染机会减少。同时粪便通过装置内圆孔引出，不直接接触皮肤，极大地减少肠造口的相关并发症，装置外安置金属环造口袋，通过磁性相吸固定，更换方便。磁吻合技术发展至今已有半个世纪，其优点已经在动物实验得到初步认可，为进一步临床应用奠定基础。本装置简化了磁吻合操作过程，使结肠造口安全、可靠、无缝线等优点得以突出，磁性装置固定于体表便于观察及护理，使患者受益最大化。

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Development of Magnetic Anastomosis Device for Colostomy

【Writers】MIAO Ji1, LIU Xiaomei2, XIA Xuefeng1, SHAN Xiaodong1, CHU Xuehui1, LI Qiang1, SUN Xitai1, GUAN Wenxian1
1 Department of General Surgery, the Affiliated Hospital of Nanjing University Medical School, Nanjing, 210008
2 Department of Endocrinology, Nanjing Hospital Affiliated to Nanjing Medical University (Nanjing First Hospital), Nanjing, 210012

Introduction of a new magnetic anastomosis device for colostomy including its design and operaging principal. The anastomosis device is composed of magnetic base and anastomosis ring. It is convenient for colon and abdominal subcutaneous tissue going together through the magnetic attraction. The colostomy completes with magnetic compression anastomosis. The device has the advantage of making operation easer, reducing the operation steps and can better solve the colostomy ischemic necrosis, colostomy retraction, colostomy joint complications of skin mucous membrane and the skin diease around the colostomy. Patients can really benefit from this device.

surgery, colostomy, magnetic compression anastomosis(MCA)

R735.34

A

1671-7104(2017)01-0026-03

10.3969/j.issn.1671-7104.2017.01.008

2016-03-15

江苏省自然科学基金青年基金（BK20150110）

管文贤，E-mail: 15850502391@163.com