聚焦磁锚定腔镜新技术

文/本刊记者 郭潇雅

磁锚定技术不但可以减少腹壁戳孔，而且还能够提供稳定的术野暴露，使得手术进行更加流畅。

近年来，随着微创外科的发展，腔镜手术以其创伤小、恢复快的优点受到广大患者的肯定和欢迎。但即使是微创，往往也需要在胸/腹壁上切3个及以上的切口。多一个切口就意味着多一份创伤，对于一些仅是辅助功能的戳孔，比如牵引、暴露，如能用磁力来代替，不仅可以免去过多的体表切口，而且还能够实现多方向灵活牵拉，避免了单孔腔镜手术中的“筷子效应”，使得手术暴露更加方便，更利于术者镜下操作。

3月26日，西安交通大学第一附属医院（以下简称“西交大一附院”）肝胆外科教授吕毅带领磁外科研究团队，指导该医院胸外科副教授张勇团队开展了国内首例磁锚定技术辅助胸腔镜肺楔形切除术。利用磁锚定技术使大部分单位采用的2孔或3孔手术，减少到了1个孔，使部分单位可以开展的单孔手术切口更小，减少手术中器械的相互干扰，减小患者创伤，同时降低外科手术瘢痕对体表美观带来的影响。

据了解，该项技术为国内首次临床应用。西交大一附院研发的磁锚定牵引装置成功应用于临床，实现了超微创的治疗理念，也展现了国内顶尖的技术实力。

利用磁锚定技术可使大部分采用的2孔或3孔的手术减少1个孔，还可使部分学科开展的单孔手术切口更小。

灵感来源皮影戏

磁外科(magnetic surgery, MS)是利用特殊设计的磁性医疗器械或设备，将磁性物质间“非接触性”磁场力转化为临床诊疗中能够发挥特定功能的力，从而完成组织压榨、器官锚定、管腔导航、间隙扩张、可控示踪等功能的新兴综合性技术学科。

西交大一附院精准外科与再生医学国家地方联合工程研究中心副主任马锋告诉《中国医院院长》，以吕毅教授为核心的磁外科团队专注于磁外科研究已有16年。团队从临床实际问题出发，创新性地将“非接触性”磁场力用于外科手术和内镜下操作，并初步形成了磁外科学体系。目前已构建了以磁压榨技术(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)为核心的磁外科临床应用技术体系。

在磁外科不断发展和创新中，吕毅带领的磁外科团队创造了多项国际、国内首例手术。团队于2011年成功完成国内首例磁压榨胆道狭窄疏通术，2014年成功实施世界首例磁压榨直肠阴道瘘闭合修补术，先后实施开展世界首例磁压榨胆肠胰肠吻合、世界首例腹腔镜下胆肠吻合、国内首例磁锚定辅助胸腔镜下肺叶切除等手术。

据介绍，磁锚定技术作为磁外科临床应用五大技术体系之一，其目的主要为解决腔镜或内镜手术时组织的牵拉和术野的显露。该技术利用磁体与磁体，或磁体与顺磁性物质之间的磁场吸引力，使锚定磁体对靶磁体进行非接触性的空间锚定技术，其中锚定磁体(anchor magnet, AM)作为主动施力部分，可为永磁装置也可为电磁装置；靶磁体(target magnet,TM)作为被动受力部分，因置入部位空间受限，常采用高磁能积的钕铁硼永磁材料，当然有时因特殊的功能需求，液磁也可作为靶磁体。

根据锚定部位不同，该技术可分为外锚定技术(external anchor technique)和内锚定技术(internal anchor technique)两大类：当靶磁体位于胸腔、腹腔或盆腔内，而锚定磁体位于体表时即为外锚定；当锚定磁体位于机体管腔内，而锚定磁体不论位于管腔内或体表时均为内锚定。磁锚定作为一项外科技术可显著提升术野暴露效果，且能够减少腔镜手术戳孔数量，减轻患者创伤。

1 磁锚定技术示例图。

2 磁锚定装置。

马锋透露，磁锚定技术理念的构思起于2003年，灵感来源于陕西皮影戏。皮影戏表演者借助于“线”“杆”结构可赋予皮影各种复杂动作和姿势，这与腔镜手术中抓钳对组织的牵拉暴露操作极为相似。吕毅受此启发，结合前期在磁外科领域的研究积累，提出利用“非接触性”磁场力来牵拉锚定组织，从而提高腔镜手术中术野的暴露质量。在该理论提出的一年后，国外也有学者初步提出了将磁锚定用于外科手术的理念。

吞咽磁铁求真理

磁锚定理念提出伊始，并不被大部分人接受，但凭着多年临床外科手术操作及感悟，吕毅和科研团队坚信利用磁力辅助术中锚定暴露一定有其独特的妙处。所以在不被看好的情况下，团队成员克服周遭环境，坚持信念，一步步攻坚克难，最终形成了比较完善的磁锚定技术操作规范和流程，并逐步被外科医生所认可。

马锋对记者说，磁外科研究是一条艰辛之路。在早期研究过程中，可供学习参考的经验非常有限。尤其是在消化道吻合的前期研究中，团队副研究员严小鹏设计了一种法兰状结构的组装式可降解肠道吻合装置，为探索该吻合装置在降解形变过程后能否顺利通过消化道管腔，以及磁体形变过程中是否会出现意外损伤，严小鹏亲自吞服磁体，通过频繁的X线检查，动态观察磁体在消化道的位置和状态，来验证该技术的安全性。

对此，严小鹏说道：“医学创新需要付出代价才能成功。我们早期在做消化道吻合研究的时候，实验磁铁跟肠管的直径数值差不多。虽然我们在实验中做了大量论证，确信实验磁铁最终能顺利排出体外，但并没有现成的实例参考。医生必须把患者手术安全放在第一位，于是我就偷偷吞下做实验的磁铁，亲自验证。”

严小鹏的这种干劲、执着和无畏，其实只是吕毅科研团队拼搏精神的一个缩影。在吕毅和科研团队多年的努力下，磁锚定技术不断成熟，磁锚定装置也在不断更新。

马锋告诉记者，目前的磁锚定装置包括锚定磁体和内置抓钳两部分。其中锚定磁体为圆柱体状，采用高性能钕铁硼永磁材料加工而成，其结构相对简单。而内置抓钳的基本结构包括三部分：靶磁体、连接组件、组织抓钳。组织抓钳用于钳夹组织，当靶磁体与锚定磁体相吸产生磁性牵引锚定力后，用组织抓钳钳夹病变周围组织。连接组件连接了组织抓钳和靶磁体，能方便调整内置抓钳的长度。这套装置目前临床使用效果良好，达到了预期目的。

2011年，西交大一附院获得国家自然科学基金专项资金，用于磁锚定相关技术的研究；2016年，吕毅带领团队开展了磁锚定技术相关动物实验，取得阶段性研究成果。随后规范了操作流程，建立了技术标准，经过多学科专家的严密论证，在确保患者安全并有充分的临床预案前提下，最终于2019年3月正式在西交大一附院将磁锚定技术应用于临床。

目前，磁锚定技术使用范围已由早期的肝胆外科手术拓展至胸外科手术、普通外科手术、妇科手术、肿瘤外科手术等。下一步，吕毅和科研团队将把该技术应用于辅助内镜下粘膜剥离术、减戳卡腹腔镜胆囊切除、阑尾切除、肾切除等手术中，并逐步推广到泌尿外科、消化内科等科室，造福更多的患者。