覆膜镍钛合金支架管与改良型结肠液囊管在猪结肠穿孔修复中的应用对比观察

王纯忠 ,卢峰，仇卫健，高小龙，肖慧莲,谢明霞,杨茂华, 区栋财, 刘楚天

(1 广州市第一人民医院，广州 510380；2.江苏阳普医疗科技有限公司；3南京微创科技有限公司)

结直肠穿孔在消化道穿孔中少见，极易误诊。结直肠穿孔的病因有癌性穿孔、憩室穿孔、外伤异物穿孔、医源性穿孔等。文献[1]报道，结肠镜检致结直肠穿孔的发生率大约为0.09%。由于结直肠属于下消化道，肠腔内定植细菌较多，一旦发生穿孔，会造成十分严重的急腹症，患者病死率高。目前，临床尚无有效结直肠穿孔的治疗方式，传统手术方案存在住院时间长、患者痛苦大、费用高及术后易并发肠黏连等缺点。因此，需要寻求一种更有效、简单、安全、费用低的治疗方式。国内外有使用各种器械修复的报道[2,3]。我们前期研究设计出结肠液囊管(colonic sac tube, CST)并做过初步动物实验，发现其结构简单、性能优良、操作方便、安全性较好[4,5]。爆破压(BP)就是结直肠穿孔愈合部位所能承受最大的结直肠内压力，它能反应愈合部位组织抵抗机械强度，可评估穿孔部位的愈合情况。羟脯氨酸(hydroxyproline contents, HC)可作为评价结直肠穿孔部位组织愈合强度[6]的检测指标。为了进一步优化CST的操做，我们再次设计出改良型结肠液囊管(modified colon sac tube, MCST)，及覆膜镍钛合金支架管(Laminated film nickel-titanium alloy stent tube, LF-NTST )，并观察其对结肠穿孔猪穿孔部位的修复作用，现报告如下。

1 材料与方法

1.1 动物及覆膜镍钛合金支架管与改良型结肠液囊管制备 实验用西藏小型猪48头，体重约25 kg，购自南方医科大学动物实验中心。实验前1周采用高能浓缩饲料喂养，既能提供所需的高能量又能减少结直肠腔内粪便形成。盐酸氯胺酮由福建古田制药公司生产，羟脯氨酸检测试剂盒购自南京建成生物科技有限公司。LF-NTST由南京微创科技有限公司制作，主支架采用镍钛合金丝制作，镍钛合金具有超弹性强度高，耐磨，耐腐蚀，无磁，生物相容性好，且具有记忆功能; 覆膜(PTFE膜)采用聚四氟乙烯分散树脂，此材料具有良好的生物相容性; 支撑杆及回收管采用医用级高分子塑料制作，具有高纯度，表面光滑，无毒，与人体组织相容性高，不会引起过敏反应; 编织支架管为直径0.26 mm的镍钛合金丝，热处理25 min; 加盖覆膜，使用偶粘剂将硅胶加盖于镍钛合金丝间，通过两次硫化处理进行胶定型及胶固化，再通过派瑞林处理防止炽连。MCST由江苏阳普医疗科技有限公司制作，采用医用不锈钢及硅橡胶制作，实验中囊腔内注入生理盐水，囊状单向阀与MCST的囊腔联通为一体，充液后小囊的压力与大囊腔内一致。电视腹腔镜及配套器件、麻醉机、心电监测仪、外科手术器件及耗材由广州医科大学微创外科中心提供。

1.2 结肠穿孔模型猪制备及分组 取48头猪制备结肠穿孔模型。氯胺酮和戊巴比妥联合麻醉猪后，气管插管，呼吸机辅助呼吸，常规消毒和铺巾，建立气腹，置入腹腔镜视管，从肛门置入另一视管。腹腔镜下针头进入距肛门约25 cm处于肠系膜对侧缘刺破肠壁，形成约1.0 cm×1.2 cm穿孔，建立结肠穿孔模型。造模后48只猪随机分为LF-NTST组、MCST组，每组24头。

1.3 LF-NTST、MCST修复方法 造模后即刻LF-NTST组、MCST组分别用LF-NTST与MCST修复结肠穿孔部位。

LF-NTST组：将猪固定于手术台上，常规消毒铺巾。首先使用电视腹腔镜10 mm零度视管经肛门进入，探查找到穿孔部位，准确测出病损部位，距肛门的直线距离。用纤维胆道镜(5 mm)代替细纤维结肠镜从推送器及压束的覆膜支架管中间腔道(分别为7、12 mm)经肛门引导将LF-NTST推送到病损部位，使用推送器将支架管逐渐释放推出，让病损部位处于支架管的中段位置，LF-NTST最终完全膨胀，在稍扩张破损肠管段的状态下留置于肠腔内。破损部位被完全封闭阻隔。渐次退出推送器，并将预留牵拉用双编织丝线顺肠腔引出到肛门外。将细金属拉钩自支撑杆中间管腔穿过，钩住留置的编织线尾，顺势将支撑杆经肛门在编织丝引导下，置顶支架管尾部，形成支撑。将肛门外周固定环贴近肛门，卡压于支撑杆，并将编织丝拉紧，结扎于外固定环，肛周皮肤下缝扎固定外固定环，不妨碍排便。再次用10 mm腹腔镜视管经肛门进入肠腔内，明确LF-NTST放置可靠后结束手术。MCST组 在肠腔内使用视管监视引导下借助细金属充液支撑管的推送将MCST推送到病损部位。让病损部位处于囊管的中间位置，经囊状单向阀充液至大囊管腔，待充液足量致套囊管外壁稍扩张病损肠管段的状态下留置于肠腔内。病损部位被完全封闭阻隔。监视引导渐次退出视管，肛周皮肤下缝扎固定外固定环。再次使用视管于腹腔或经肛门进入肠腔内，确定MCST放置可靠后结束手术。术后观察猪是否出现炎症、医源性损伤等情况，酌情对症处理。

1.4 两组猪结肠穿孔部位BP测算 分别于治疗第7、14、21天两组各取8只猪测算结肠穿孔部位BP。先确定LF-NTST或MCST位置，于近端结扎结肠，并放尽结肠液囊管内液体，取出LF-NTST与MCST，将精密压力表连接管经肛门插入直肠15.0 cm，用7.0号丝线荷包缝合肛门，向肠腔内注入气体，观察并记录压力表的读数，即为穿孔部位BP。

1.5 两组猪结肠穿孔部位HC含量检测 分别于治疗第7、14、21天各取8只猪，获取结肠穿孔部位肠壁组织，按羟脯氨酸检测试试剂盒的操作检测穿孔愈合部位的HC，所有操作均严格按照使用说明书进行。重复3次，取平均值。

2 结果

治疗第7、14、21天LF-NTST组结肠穿孔愈合部位BP分别为(27.21±0.98)、(35.77±0.72)、(38.13±0.92)Kpa，MCST组分别为(26.83±0.91)、(35.23±0.55)、(37.20±0.95)Kpa。随治疗时间延长LF-NTST组、MCST组结肠穿孔愈合部位BP逐渐升高(P均<0.05)。 治疗第7、14、21天LF-NTST组结肠穿孔愈合部位HC含量分别为(22.40±0.83)、(25.64±0.41)、(26.83±1.26)μmol/g ，MCST组分别为(22.37±0.70)、(25.69±0.42 )、(26.78±1.24)μmol/g 。随治疗时间延长LF-NTST组、MCST组结肠穿孔愈合部位HC含量逐渐升高(P均<0.05)。治疗第7、14、21天LF-NTST组、MCST组爆破压、羟脯氨酸含量间相比，P均>0.05。

3 讨论

传统治疗采取肠穿孔或吻合口漏全层间断缝合浆肌层加固，同时行近段结肠腹壁造瘘，2～3个月后二期再次行造瘘肠管回纳术(肿瘤除外)。这种处理方式病程长，痛苦大，特别是腹壁造瘘留下巨大的疤疤，两次手术易导致严重肠黏连并发症以及高额费用，给患者带来极大的心理压力和痛苦。如何才能安全有效地简化此类疾病的治疗流程，缩短病程，降低费用，寻求到一种微创，美观，并发症低的手术治疗方式呢？也曾有学者[7]试图用金属支架解决这一难题，但临床效果并不理想。在此背景下，我们从十年前开始一期手术治疗结直肠穿孔及吻合口漏的实验研究，先后设计制作了CST、MCST并进行系列研究及动物实验。CST能在电视腹腔镜及纤维结肠镜辅助下应用于全部结直肠，CST是在电视腹腔镜下用可吸收羊肠线于腹腔内肠管外周结扎的方式进行固定，以防止因为肠蠕动而发生移位掉出。但这种结扎固定的方式带来了3个问题：肠壁慢性切割、肠粘膜与套囊外壁之间封闭腔内感染、术中需再次分离病损肠管周围已形成能促进愈合的黏连，影响病损肠管疤痕愈合。为此我们再次设计制作了MCST作为补充，MCST设计上改进的重点就是固定方式，如何能让它在结直肠腔内有效对抗节律性肠蠕动，保持被安置在病损肠管段不发生向肛门方向移动甚至于脱出。它就需要一个与肠蠕动方向相反的支撑作用力。我们通过细金属管传导杆的设计将反作用支撑力传导到肛门外周固定环上。尽管左半结直肠在盆腔内有比较大的弯曲度，但由于肠系膜的活动性及肠管壁的柔软顺应性，能够适应细直金属管的存在，正如早期我们能使用直型的结肠镜检查治疗一样。MCST仅可应用于左半结直肠进行穿孔和吻合口漏的一期手术治疗。

然而CST及MCST均存在一个不足之处，就是其内管直径约20 mm，长约60 mm，而正常肠腔在30～45mm，治疗过程中会存在一个60 mm相对狭窄段，容易被成型粪便阻塞，并发不全梗阻，影响治疗效果，为了克服这一不足之处。结合已在临床广泛使用的内窥镜下支架技术，我们设计制作了LF-NTST，对左半结肠穿孔的一期手术修复治疗，并进行了动物实验。实验中我们通过检测BP和HC评价穿孔部位愈合情况，研究结果显示，LF-NTST和MCST均能有效修复动物模型结直肠穿孔。LF-NTST和MCST对结肠穿孔的一期修复效果无明显差异，临床疗效相当，对左半结直肠段的穿孔的修复，显示出更加快捷、微创、安全有效的优势。

MCST采用支撑杆肛周外固定环的固定方式，对抗肠管蠕动，是针对穿孔相对高发的左半结直肠段设计的，在电视腹腔镜视管引导，通过显示屏监视下，利用金属细管即可将装置推送到病损肠管段，并顺利完成一期修复结直肠穿孔的全部手术操作程序。实验手术操作无须腹腔组的参与，仅在结直肠腔内完成，显示出更加快捷微创、安全有效的结果。相比较CST而言，MCST能更加简单快捷，安全有效地完成一期修复左半结直肠穿孔手术，同时，MCST也解决了CST固定安全隐患问题。

我们设计制作的LF-NTST，也主要对左半结肠穿孔的一期手术修复治疗。曾经有报道采取覆膜支架治疗直肠癌术后吻合口漏[8～10]，但没有采取相应的支撑固定技术，在肠蠕动的影响下，疗效欠佳。我们设计的LF-NTST装置，采取调控管腔直径及外向膨胀力，达到使病损管壁保持适度的张力，有利于对病损部位的相对封闭及阻隔效果。正常的肠蠕动亦能顺利通过。让粪流从足够宽的支架管内腔通过，不接触病损肠壁，达到粪流改道的效果。同时，覆膜隔绝了病损肠壁与肠腔内气体压力的传递，减少了压力对病损疤痕修复的负性影响。正常肠蠕动经过病损肠管段时，肠管黏膜内壁与覆膜外壁之间会产生存在少许合理间隙，既有利于间隙的引流，防止封闭死腔造成的感染。同时又不致太高的张力，降低到肠壁的血运，影响组织的修复。实验中我们发现实验样品中推送器装置推出效果好，但回收时因为回收管前端锐利易造成支架管回收受阻。我们另行设计制作带滚边设计的简易回收管，大大减少了回收过程中的阻力作用，亦有助推开肠壁与支架管黏连的作用，使支架管的回复顺利轻松，不易产生肠壁操作的并发症。LF-NTST装置较MCST更适应于左半结直肠进行穿孔和吻合口漏的一期手术治疗。羫脯氨酸作为胶原纤维中氨基酸的重要组成部分及含量恒定，故通过测量创伤愈合组织中HC也就间接地成为了衡量组织愈合强度的一个重要指标。本研究中，LF-NTST组、MCST组直肠穿孔愈合部位BP、HC均逐渐升高，且LF-NTST组较MCST组稍高；但差异无统计学意义显。LF-NTST和MCST均能有效修复动物模型结直肠穿孔。LF-NTST和MCST对结肠穿孔的一期修复效果无明显差异，临床疗效相当，对左半结直肠段的穿孔的修复，显示出更加快捷、微创、安全有效的优势。

综上所述，LF-NTST、MCST均能有效地对结肠穿孔进行一期修复，具有技术操作简单、迅速、微创、美观且安全等优点，然而，仍需要进行一步深入研究以推进其临床应用进程。例如，本研究发现MCST硅橡胶材料存在细微漏气，改充生理盐水时基本无漏液的情况发生，但充液增加了装置总体的重量，对固定效果可能产生影响。同时，MCST的金属内管直径为20 m，长度60 mm。安装后在肠腔内形成一个相对狭窄处，当有成型粪便较多时易行成局部梗阻，影响治疗效果。此外，由于实验动物猪的大肠解剖排列与人体大肠环小肠四周排列不同，猪大肠只有除接近肛门的30～50 cm呈直线状外，其它呈盘状排列，故实验时只能选择实验猪大肠远端最接近肛门呈直线状排列的肠管段制作动物模型，以保障纤维镜或电视腹腔视管的操作，此也影响对结肠液囊管的评价。以上问题均有待于进一步研究加以解决。