外科梦工场自制教具在磁外科教学培训中的应用探讨

磁外科是集临床医学、生物力学、磁材料学等多学科为一体的新兴临床技术学科,也是典型的交叉学科。磁外科教学对于培养磁外科临床应用型人才、推动磁外科技术的临床应用具有重要作用。然而,磁外科也是一门尚未完善和健全的学科,主要体现在尚无系统的学科设置、无统一的学习教材、无专门配套的教学和培训教具,其中磁外科相关教具的缺乏极大地阻碍了磁外科教学培训工作的开展。对此,西安交通大学第一附属医院外科梦工场根据磁外科教学和培训需要,自主研制磁外科系列教具并用于磁外科人才培养中,取得了较好的效果。该文详细介绍了外科梦工场自行研制的Lv-6型真肝模拟人、Real-Liver Laptrainer、磁蜘蛛人辅助单人修肝训练系统、血管吻合训练平台、外科手术语音图文工作站等教具和设备在磁外科教学培训中的应用,以更好地培养优秀医学人才。

磁压榨技术用于大鼠结肠造瘘的可行性研究

目的:探究利用磁压榨技术实现无创化大鼠结肠造瘘的可行性。方法:自行设计加工适合大鼠结肠造瘘的子、母磁体。以10只SD大鼠为动物模型,麻醉后经肛门置入子磁体至结肠内预造瘘位置,母磁体放置在左下腹的相应位置,子、母磁体自动对位吸合。观察大鼠术后存活状况,记录磁体脱落时间。术后2周处死大鼠,获取造瘘口标本。采用浸水注气法检测造瘘口爆破压;肉眼观察结肠造瘘口形成情况;修剪造瘘口组织,用10%福尔马林固定,石蜡包埋并切片,HE、Masson染色后,光镜下观察造瘘口组织愈合情况。结果:10只大鼠均顺利完成手术,手术时间为3~5 min,大鼠术后存活状况良好。术后11~13 d子、母磁体一并脱落,结肠造瘘通道建立。2周后开腹可见造瘘部位结肠与腹壁愈合良好,腹腔未见明显粘连。浸水注气法检测造瘘口爆破压均大于200 mmHg(1 mmHg=133.32 Pa)。造瘘口标本肉眼观察可见结肠与腹壁粘连愈合紧密,造瘘口通畅性良好。HE及Masson染色光镜下观察可见结肠肠壁与腹部组织愈合良好,肠壁与腹壁连接愈合部位光滑平整,未见明显的炎症细胞浸润。结论:采用磁压榨技术进行无创化大鼠结肠造瘘具有操作简单、造瘘时间短、造瘘效果确切、成功率高等优点,且易于推广。

磁性水凝胶作为靶磁体辅助结肠内镜黏膜下剥离术的可行性分析

目的探讨在磁锚定技术辅助内镜黏膜下剥离术(ESD)中将磁性水凝胶作为靶磁体的可行性。方法以6个新鲜离体猪结肠为模型,将自行配制的海藻酸钠四氧化三铁混悬液与钙剂同时注射到拟定的结肠病变黏膜下,使其发生凝胶化反应,形成磁性水凝胶作为靶磁体。锚定磁体靠近结肠,使磁性水凝胶在锚定磁体磁场力作用下被吸引,从而抬起结肠病变黏膜,辅助完成ESD。结果6个离体猪结肠均成功完成ESD。结肠黏膜下海藻酸钠四氧化三铁混悬液和钙剂注射顺利,二者在黏膜下组织内凝胶化反应良好。锚定磁体靠近结肠后,磁性水凝胶被锚定磁体吸引,可清晰显露术野并提供足够的组织张力,便于ESD的操作。结论利用海藻酸钠四氧化三铁混悬液与钙剂生成磁性水凝胶作为靶磁体完成磁锚定技术辅助ESD具备可行性,进一步优化配比和操作流程后,该技术可用于临床。

磁性水凝胶用于内镜胃黏膜下剥离术的实验研究

目的探讨基于磁锚定技术的磁性水凝胶用于内镜胃黏膜下剥除术的可行性。方法以4个新鲜离体猪胃为模型,在假定病变黏膜下注射海藻酸钠-四氧化三铁混悬液与钙剂,两者发生凝胶化反应后外置锚定磁体,磁性水凝胶被锚定磁体吸引,病变黏膜被抬起,从而辅助内镜黏膜下病变剥除。结果在4个离体猪胃上成功实施了内镜黏膜下剥离术。海藻酸钠-四氧化三铁混悬液注射顺利,与钙剂相遇后迅速发生凝胶化反应。在锚定磁体的磁力吸引下病变黏膜被吸起牵拉,黏膜剥离面充分显露且维持一定张力,极大地改善术者操作体验,方便内镜黏膜下剥离操作。结论黏膜下注射磁性水凝胶在内镜下胃黏膜剥除术中具有可行性。

用于肾移植术后输尿管狭窄再通的磁吻合器的设计及实验验证

目的设计并加工用于肾移植术后输尿管狭窄再通的磁吻合器,以实验兔为模型验证其可行性。方法分析泌尿系统管腔解剖特点,结合磁吻合技术原理,设计双通路磁体置入路径,提出了中央通孔结构圆柱体和尾挂结构圆柱体的两种类型设计方案,并在实验兔上进行了吻合再通效果验证。结果成功设计并加工出适用于不同狭窄程度下的输尿管狭窄的吻合再通磁体。中央通孔结构圆柱状磁体适用于输尿管严重狭窄,但导丝尚能通过的情况。尾挂结构圆柱状磁体适用于输尿管完全闭塞。以输尿管远端结扎的实验兔为模型,利用上述磁体成功实现了输尿管膀胱磁吻合。结论基于磁吻合技术的用于肾移植术后输尿管狭窄的磁吻合器设计巧妙,易加工,能满足输尿管不同狭窄程度下的吻合再通,具有临床应用前景。

基于磁吻合技术的经自然腔道胃结肠吻合实验研究

目的探讨利用磁吻合技术经自然腔道实现无创化胃结肠吻合的可行性。方法以SD大鼠为动物模型,设计并加工适用于大鼠的可经口和经肛置入的吻合磁体。大鼠麻醉后经口置入子磁体至胃内,经肛置入母磁体于结肠脾曲,子母磁体自动对位吸合。腹部X线明确磁体吸合状态及位置,记录磁体排出时间。1个月后获取吻合口标本,肉眼观察吻合口形成情况。结果8只SD大鼠成功实施了经口经肛途径的无创化胃结肠磁吻合,术中磁体置入过程顺利,X线监测下可见子母磁体自动对位吸合良好。术后12~17 d磁体随粪便经肛门排出。术后1个月处死动物,获取胃结肠吻合口标本,肉眼观察可见胃肠吻合口通畅性良好,吻合口爆破压(114±10.25)mmHg。结论利用磁吻合技术,通过自然腔道途径可实现无创化胃结肠吻合。

磁性水凝胶在内镜下非肌层浸润性膀胱癌切除术中的应用

目的探讨基于磁锚定技术原理在膀胱黏膜下注射磁性水凝胶用于非肌层浸润性膀胱癌切除的可行性。方法以4个新鲜离体猪膀胱为模型,将自行配制的海藻酸钠-四氧化三铁微粒混悬液和100 g/L葡萄糖酸钙溶液按体积比1∶1注射到假定的膀胱黏膜肿瘤下方,然后在体外锚定磁体的吸引牵拉下充分显露膀胱黏膜下层,从而完成对假定病变黏膜的完整切除。结果在4个新鲜离体猪膀胱上,可顺利将海藻酸钠-四氧化三铁混悬液和钙剂注射到膀胱病变黏膜下,两者相遇后迅速形成凝胶状。在锚定磁体对磁性水凝胶的吸引牵拉下,病变黏膜下层充分显露,极大地方便了内镜下病灶的切除。结论基于磁锚定技术的磁性水凝胶膀胱黏膜下注射可充分显露术野,极大改善内镜下操作体验,实现病灶的整块切除。

用于食管内镜黏膜下剥离的磁锚定装置的临床前研究

目的设计加工用于食管内镜黏膜下剥离的磁锚定装置,通过磁力分析探讨其临床应用的可行性。方法测量30例临床患者食管CT影像学数据,体外模拟实验测量食管黏膜剥离中所需的牵拉力,结合磁锚定装置的磁力-位移曲线,分析不同食管平面下磁锚定装置的磁力。结果影像学数据测量显示食管与体表的最大距离为(188.51±10.35)mm,体外模拟实验测试显示食管黏膜下剥离术中需要的牵拉力为0.05 N,实际测量的两种规格磁锚定装置在位移为200 mm时的磁力分别为0.08 N和0.15 N。结论该磁锚定装置的磁力满足食管不同部位的黏膜下剥离术中所需要的牵拉力,能够维持足够组织张力,磁力学可满足临床应用需要。

磁性水凝胶辅助内镜下黏膜剥离的体外实验研究

为验证本研究基于磁锚定技术的磁性水凝胶在辅助内镜下黏膜剥离术中的效果,以微米级的Fe3O4颗粒与海藻酸钠配置质量分数为50%的磁流体,以葡萄糖酸钙为离子交联剂,使海藻酸钠磁流体快速凝胶化形成磁性水凝胶。以猪离体的食管和胃为模型,借助双通道注射装置将磁流体与钙剂同时注射到待切除的黏膜,放置锚定磁体,观察术野中黏膜剥离面显露情况。经双通道注射装置可便捷地将海藻酸钠磁流体和钙剂同步注射到食管和胃黏膜内。在钙剂作用下,海藻酸钠磁流体可迅速发生凝胶化反应,形成磁性水凝胶。在锚定磁体磁场力作用下,注射有磁性水凝胶的黏膜被有效吸引,充分显露黏膜下层的剥离面,并为ESD提供清晰的术野和足够的组织张力。体外模拟实验结果显示,基于磁锚定技术的磁性水凝胶黏膜下注射可有效显露黏膜剥离面术野并提供足够的组织张力,有助于ESD操作。

基于磁锚定技术的皮肤软组织定向扩张装置的设计

目的为实现皮肤软组织定向扩张,设计基于磁锚定技术的皮肤软组织定向扩张装置。方法根据磁锚定技术原理提出了用磁流体替代生理盐水作为皮肤软组织扩张装置的填充液,置入皮下后外加锚定磁体,在磁场力作用下引导其定向扩张。体外模拟实验测试其定向牵引力。以实验兔为模型观察其定向扩张效果。结果磁力学测试结果显示锚定磁体与30 mL磁流体在零距离时可产生大约9 N的吸力,随着二者距离增大,磁力逐渐下降,在位移10 mm时仍有2.36 N的吸力。初步动物实验显示,锚定磁体能够在不同方向上对扩张球囊产生良好的定向扩张牵引力。结论基于磁锚定技术皮肤软组织定向扩张装置能够实现定向扩张功能。

儿童误吞纽扣电池致消化道损伤的文献分析

目的对儿童误吞纽扣电池致消化道损伤的相关文献进行系统分析。方法检索万方、维普、中国知网等数据库,收集并整理国内2009年5月至2019年12月发表的所有涉及吞食纽扣电池类异物的中文文献。分析患儿的年龄、性别、地区、临床表现、并发症及诊治方法等。结果对所有文献进行详细阅读后,排除重复报道的2篇和临床数据不全的6篇,最终共48篇文献纳入系统分析,共涉及19个省份的508例误吞纽扣电池异物儿童病例,其中有明确性别信息的病例共222例,男142例,女80例,男女比例1.78∶1。有具体年龄信息的病例共82例,年龄(26±17)个月。纽扣电池嵌顿位置最多为食管,占比47.44%。导致消化道穿孔73例(含气管食管瘘)、不同程度食管狭窄20例、死亡5例。结论对于儿童消化道纽扣电池异物,应选择以X线为主的影像学检查。根据纽扣电池滞留部位的不同选择治疗方法,主要有内镜下取出术、自然排出或手术探查。

磁压榨技术治疗输尿管远端梗阻的实验研究

目的探讨磁压榨吻合技术治疗输尿管远端梗阻的可行性。方法健康新西兰兔6只,以丝线结扎右侧输尿管远端,制作输尿管远端梗阻模型。4周后开腹确认输尿管扩张至5 mm以上为模型制备成功。在输尿管上段纵向切开输尿管长约5 mm,经此切口用软质导管缓慢推送子磁体至输尿管远端。在膀胱体部行荷包缝合后打开膀胱,切口长约5 mm,将母磁体置入膀胱,推送母磁体向子磁体靠近,子母磁体自动对位吸合挤压输尿管壁和膀胱壁。术后X线监测子母磁体脱落入膀胱,输尿管膀胱吻合即建立。磁体置入术后1月开腹获取标本,肉眼观察吻合口情况。结果所有实验动物顺利实施手术,术后存活状态良好。磁吻合术后9~16 d子母磁体脱落入膀胱。标本肉眼观察可见吻合口通畅,黏膜愈合良好。结论磁压榨技术安全可靠,可用于临床治疗肾移植术后输尿管远端梗阻。

镍镀层钕铁硼磁环体内抗腐蚀性能研究

目的:探讨镍镀层钕铁硼磁环在胃肠道吻合中的抗腐蚀性能,以期为钕铁硼磁体完成胃肠道磁吻合时的表面改性需求提供依据和参考。方法:以新西兰兔为动物模型,利用磁压榨技术实施兔胃肠侧侧吻合,术后3、6、9、12、15 d获取吻合口标本及磁环。肉眼大体观察磁环表面腐蚀情况、称重法测量吻合前后磁环的质量变化、高斯计测量磁环磁感应强度变化情况。结果:随着体内留置时间的延长,镍镀层磁环表面腐蚀严重程度逐渐增加。母磁环在3、6、9、12、15 d的质量丢失率分别为0.59%、1.58%、2.86%、5.34%、10.09%;子磁环在3、6、9 d的质量丢失率分别为0.88%、6.83%、13.03%,子磁环在12、15 d时崩解严重,不能维持原本形状。子、母磁环磁感应强度随腐蚀程度的加重呈下降趋势。结论:镍镀层磁环抗胃液、肠液腐蚀能力较差,在短时间内可满足胃肠吻合需要,留置时间过长可出现磁环崩解。

磁锚定两孔法腹腔镜胆囊切除术学习曲线分析

目的探讨磁锚定两孔法腹腔镜胆囊切除术(LC)的学习曲线,总结该手术学习经验。方法回顾性分析2019年6月至2021年9月在西安交通大学第一附属医院行磁锚定两孔法LC的110例患者临床资料。手术由同一组有丰富LC手术经验的医师完成。患者均签署知情同意书,符合医学伦理学规定。其中男34例,女76例;年龄20~74岁,中位年龄44岁。原发病:胆囊结石合并慢性胆囊炎81例,胆囊结石合并慢性胆囊炎急性发作6例,胆囊结石合并胆囊息肉8例,单纯胆囊息肉15例。采用累积和分析法及最佳拟合曲线制作学习曲线,观察不同学习期患者情况。两组手术时间比较采用t检验。结果所有患者均成功实施磁锚定两孔法LC,无中转三孔法及开腹手术。患者平均手术时间(40±11)min。学习曲线分为2个阶段,37例以前为学习期,37例以后进入稳定期。学习期时间跨度为12个月。手术时间由学习期的(53±9)min降至稳定期的(34±6)min,差异有统计学意义(t=11.323,P<0.05)。所有患者均无术中胆道及动脉损伤,无胆漏、胆道狭窄、出血、感染等术后并发症,无术后1个月再入院。结论磁锚定两孔法LC学习过程安全,对于有丰富LC手术经验的医师,通过12个月37例手术学习期积累即可熟练掌握,适合在临床推广应用。

磁锚定技术辅助减戳孔腹腔镜胆囊切除的临床效果研究

目的探讨磁锚定技术辅助减戳孔腹腔镜胆囊切除的临床应用效果。方法回顾性分析2019年4月至9月在西安交通大学第一附属医院开展的磁锚定技术辅助减戳孔腹腔镜胆囊切除患者的临床资料。分析患者手术时间、术中意外事件发生情况,术后第1天、7天、1个月手术切口疼痛评分(Wong-Banker面部表情疼痛评分)、术后并发症发生情况。结果共纳入23例患者,其中男性7例,女性16例,年龄23.00~70.00(45.30±13.45)岁;胆囊息肉17例,胆囊结石5例,胆囊结石合并胆囊息肉1例。所有患者手术操作顺利,术中未出现意外事件。手术操作时间(43.70±23.51)min,术中出血量13.65(6.00,10.00)ml。患者术后第1天、7天、1个月手术切口疼痛评分分别为4(2,6)分、2(2,4)分、0分。所有患者术后均未发生并发症。结论磁锚定技术可应用于腹腔镜胆囊切除,具有减少腹腔戳孔、暴露充分且操作简单等优点,有临床应用价值。

磁压榨技术用于食管吻合重建的实验研究

目的探讨基于磁压榨技术设计的磁吻合环在食管吻合重建中的可行性。方法根据SD大鼠食管解剖特点自行设计食管磁吻合环。以SD大鼠为动物模型(n=10,雌雄各半),利用磁吻合环完成颈段食管的磁吻合重建,记录手术操作时间、动物生存情况、术后并发症、磁环排出时间等。术后2周处死动物,获取食管吻合口标本,测量吻合口爆破压、肉眼观察吻合口形成情况。结果对10只SD大鼠均成功实施了食管磁吻合重建,中位吻合时间11(8~13)min,术后所有大鼠均存活良好,未见吻合口瘘、吻合口狭窄、磁环崁顿等。磁环中位排出时间为8(5~10)d。吻合口爆破压300 mm Hg以上。肉眼观察吻合口肌层愈合良好,黏膜层光滑平整。结论磁压榨技术可用于食管吻合重建,具有操作简单、吻合效果可靠等优点,具有临床应用前景。

磁压榨技术治疗直肠狭窄1例并文献回顾

背景与目的:直肠癌术后吻合口狭窄在临床上较为常见,内镜下球囊扩张是常用的微创治疗方法。然而当吻合口严重狭窄甚至闭锁时,内镜下治疗难以入手。本文介绍1例根据磁压榨技术(MCT)原理,利用自行设计加工的磁环,在内镜辅助下成功治愈的直肠癌术后直肠严重狭窄且狭窄段较长的患者的诊治经验,以期为直肠狭窄的微创治疗提供一种新的思路和方法。方法:回顾性分析了西安交通大学第一附属医院肝胆外科诊治的1例直肠癌术后直肠严重狭窄患者的临床资料,患者系66岁老年男性,直肠癌根治术后6个月拟行回肠造口还纳,行结肠造影检查提示直肠下段狭窄,当地医院实施内镜下球囊扩张失败,遂来我院行磁压榨直肠狭窄疏通术。同时检索国内外数据库相关MCT治疗直肠狭窄或闭锁的文献资料并汇总分析。结果:该患者选用钕铁硼磁环,磁环表面氮化钛镀层处理。术中在内镜辅助下将磁环分别经回肠造瘘口和肛门置入狭窄段两端,因狭窄段较长,磁体难以有效相吸。遂改变操作路径,内镜操作下经回肠造瘘口置入斑马导丝,导丝穿过直肠狭窄段后经肛门引出体外。沿斑马导丝分别经回肠造口和肛门将组装式磁环置入直肠狭窄部位两端,磁体对位相吸,随着时间推移磁体间距离越来越小,术后6 d磁环经肛门自行排出体外。立即行结肠镜检查显示直肠通畅性建立,同时给予导管支撑。患者回当地医院按计划顺利实施了回肠造口还纳,随访至撰稿日已5个月,患者排便正常。通过检索发现目前国内外有报道利用MCT治疗直肠狭窄/闭锁的患者有4例,尽管这些病例操作路径和所用磁环有差异,但最终均取得良好的治疗效果。结论:直肠狭窄患者病因各不相同,狭窄程度及狭窄段长度差异较大,在将MCT技术作为治疗手段时,应充分考虑患者间病情的个体差异,选用最合适的操作路径及磁环才能取得良好的治疗效果。MCT作为一种新型吻合方式,联合内镜技术治疗直肠狭窄操作简单、创伤小、效果确切。

磁锚定技术辅助内镜黏膜下剥离术治疗早期食管癌的实验研究

目的探讨磁锚定技术辅助内镜黏膜下剥离术(endoscopic submucosal dissection,ESD)治疗早期食管癌的可行性。方法以6个比格(Beagle)犬离体食管为实验对象,利用自行设计加工的磁锚定装置(锚定磁体和靶磁体),对假定的食管病变黏膜实施ESD。评价手术操作的可行性及便捷性。结果成功完成6个犬离体食管的ESD。调整锚定磁体位置可灵活控制靶磁体对黏膜的牵拉方向和牵拉力,充分显露黏膜剥离面,并提供组织张力,确保病变黏膜顺利切除。整个过程操作流畅,靶磁体留置方便,术中未出现靶磁体滑脱及黏膜撕伤。结论磁锚定技术可有效地对病变黏膜进行牵拉,用于ESD进行早期食管癌的治疗安全可行,能够极大地改善内镜下操作体验。

纽扣电池致儿童鼻腔损害的文献分析研究

目的基于文献回顾探讨纽扣电池致儿童鼻腔损害的临床特点和诊治方法。方法通过中国知网(CNKI)系列数据库、万方数据知识服务平台及维普期刊资源整合系统检索2002年6月至2020年12月发表的与儿童鼻腔纽扣电池异物相关的文献。研究内容包括病例地区分布、病例总数、患儿性别、年龄、纽扣电池位置、存留时间、临床表现、诊断和治疗方法。结果共检索到45篇相关文献,纳入有效文献23篇,统计了来自15个省的335例患儿,其中男223例(66.57%),女112例(33.43%),男女比例为1.99∶1.00。患儿年龄1~8岁,平均3岁8个月。右侧鼻腔纽扣电池异物117例(34.92%),左侧鼻腔纽扣电池异物90例(26.87%),128例(38.21%)未说明鼻腔具体位置。电池存留时间最短为30 min,最长为1个月。患儿临床多表现为发热、疼痛、患侧鼻腔鼻塞、下鼻甲肿胀、流涕、黄褐色分泌物、鼻腔异味及患侧面部肿胀等,严重者发生鼻中隔穿孔,统计学分析未发现电池存留时间与鼻中隔穿孔之间的线性关系。先行常规鼻腔检查,辅以X线片检查可确诊电池异物。结论一般门诊急诊可用异物钩将纽扣电池直接取出,无法取出者需行鼻内镜下鼻腔异物取出术,术后需全身抗炎和局部治疗并密切随访观察。

日间胆道镜手术治疗胆道术后残余结石临床疗效

目的探讨日间胆道镜取石在胆道手术后残余结石患者治疗中的安全性和疗效。方法 回顾性分析2018年10月至2019年9月在西安交通大学第一附属医院收治的118例胆道术后残余结石患者临床资料。其中男45例,女73例;平均年龄(59±14)岁。首次开腹手术80例,腔镜手术26例,经皮经肝胆道镜术12例。患者均签署知情同意书,符合医学伦理学规定。患者入院24 h内完成入院、胆道镜取石及出院。分析日间胆道镜治疗患者手术及术后并发症发生情况。结果日间胆道镜取石均于原胆道手术后6~12周实施。行胆道镜取石共162例次,其中1次性结石取净率79.7%(94/118),2次结石取净率为11.9%(14/118),取石3次及以上者8.5%(10/118)。单纯采用网篮取石90例,先碎石再取石27例,球囊扩张后再取石1例。整体日间手术完成率达98.8%(160/162)。2例术后出现急性胆管炎,积极治疗后痊愈,无发生胆道出血和窦道损伤。结论日间胆道镜治疗胆道术后残余结石疗效确切,安全性高,患者住院周期短,可纳入日间手术流程。