磁吻合技术在消化道外科疾病中的应用进展

磁吻合作为一种创新的外科微创技术,在消化道重建领域展现出卓越的吻合效果。该技术通过微创的手段,使用内镜或其他方式将磁体置入消化道梗阻部位远近端,通过磁体间吸引压迫作用使受压组织坏死脱落,从而恢复消化道的连续性。目前,磁吻合技术主要应用于食管、胆管、胃肠等空腔器官的吻合,尤其在病情复杂的消化道手术中展现出独特优势,通过磁场作用力将消化道管腔的狭窄、闭锁或两消化道端端相互吸引并连接,实现消化道的重建。相较于传统手术,磁吻合技术具有创伤小、操作简便和并发症少等优势,为消化道重建提供了一种可靠的吻合方式。

经肛单通路磁吻合环治疗直肠狭窄的动物实验研究

目的设计适用于经肛单通路下治疗直肠狭窄的磁吻合环并验证其可行性。方法根据直肠狭窄解剖特点,设计既能满足经肛单通路置入又能建立较大吻合口的磁吻合环。6只新西兰兔采用开腹后丝线部分结扎法建立直肠狭窄模型,利用自行设计的经肛单通路磁吻合环完成直肠狭窄磁力再通,并评价吻合再通效果。结果经肛单通路磁吻合环由2个半圆环构成,经肛置入时成S形,进入狭窄直肠近端后变成圆形。在6只直肠狭窄实验兔模型上成功将经肛单通路磁吻合环置入狭窄直肠两端,X射线下可见经肛单通路磁吻合环自动对位相吸良好;直肠狭窄磁吻合操作时间平均(10.67±0.93)min,磁环置入后3~5 d磁吻合环经肛门自行排出;观察大体标本可见直肠吻合口形成良好。结论经肛单通路磁吻合环设计合理,操作简单,吻合效果确切,可用于经肛通路下直肠狭窄再通吻合,有望成为临床治疗直肠狭窄的可靠方法。

大鼠食管空肠磁吻合实验研究

目的以SD大鼠为模型探讨磁吻合技术在食管空肠侧侧吻合重建中的可行性。方法10只SD大鼠,麻醉后取上腹部正中切口,将近端空肠提至食管下端附近,经口置入1枚圆形磁体至胃内,棉签推送磁体至近端空肠,此时经口置入另1枚圆形磁体至食管下端,空肠内磁体与食管内磁体自动相吸,建立食管空肠侧侧磁吻合模型。记录吻合操作时间,观察大鼠术后进食情况,记录磁体排出时间。1个月后处死动物,获取食管空肠侧侧吻合口标本,肉眼及组织学观察吻合口形成情况。结果10只SD大鼠均成功完成了食管空肠侧侧吻合,整个手术操作过程顺利,术中未出现消化道损伤、出血等并发症,吻合操作时间(4.65±0.75)min;术后大鼠正常进食,无消化道梗阻表现;术后磁体排出时间为(11.30±1.77)d。所有大鼠术后1个月存活率为100%。术后1个月获取吻合口标本,肉眼观察可见吻合口形成良好,HE和Masson染色可见吻合口黏膜光滑平整,吻合口各层组织连续性良好。结论利用磁吻合技术可在食管与空肠之间建立良好的侧侧吻合,是对食管空肠磁吻合研究的有益探索。

磁吻合技术在大鼠全胃切除术后食管小肠吻合中的应用研究

目的胃切除术后消化道重建操作复杂、并发症多发。本研究旨在探究磁吻合技术实现大鼠全胃切除术后食管小肠免缝线吻合的可行性、安全性和有效性。方法24只大鼠随机分为两组,进行全胃切除。实验组采用磁吻合进行食管小肠重建,对照组采用手工缝合进行吻合。记录吻合口构建时间,观察术后大鼠生存情况,监测并发症,记录磁体排出时间。术后30 d对动物实施安乐死,获取标本,对比两组吻合口大体观、机械强度和病理变化等。结果实验组吻合时间为(12.9±2.7)min,低于对照组的(23.8±4.1)min(P=0.036)。实验组磁体排出时间为(7.42±1.4)d。实验组未发现吻合口漏、狭窄和出血等并发症,对照组4只大鼠出现吻合口漏或出血,均于术后4 d内死亡。两组吻合口爆破压相近,肉眼观吻合口愈合良好,组织学观察显示各层组织排列较好。结论磁吻合技术操作简单,术后并发症少,吻合口可靠,是实现全胃切除后消化道重建的安全可行的选择。

适用于大鼠小肠吻合的磁吻合装置的吻合力控制试验研究

目的:利用“磁芯”设计实现用于大鼠小肠吻合的磁吻合装置的吻合力控制,并探究不同吻合力对吻合口的影响。方法:将N54钕-铁-硼材料冲压成直径1、2、3、4、5、6 mm,厚1 mm的6种扁圆柱形磁体(依次记为组1、组2、组3、组4、组5、组6),在扁圆柱形磁体外包裹环形光敏树脂外壳(组6除外),制作吻合力不同(组1、组2、组3、组4、组5、组6分别为0.09、0.31、0.79、1.90、2.94、4.32 N)但结构和尺寸一致的6组磁吻合装置。在大鼠小肠吻合中应用上述吻合装置,观察不同吻合力下吻合口的粘连情况、爆破压、组织结构和动物生存等指标间的差异。结果:组1磁力过小,难以维持磁体稳定配对,未进行动物试验;组2子、母磁体发生解离,吻合失败;组3、组4、组5、组6试验动物分别死亡1、0、5、6只。组3、组4吻合口愈合良好、粘连少、机械强度高,组5、组6吻合口愈合差、粘连严重、机械强度较差。结论:大鼠小肠吻合最适吻合力为0.79~1.90 N。通过“磁芯”设计可将吻合力控制在最适范围,同时不改变磁吻合装置的结构与尺寸,最终实现安全、有效的小肠吻合。

消化外科手术的内镜化途径:磁吻合联合内镜

传统手工缝线吻合作为消化系吻合重建最基本的方法可以用于任何部位的吻合.但随着微创外科的发展和快速康复外科理念的深入,手工缝线吻合已不能满足迅速发展的现代外科的需要.在满足治疗效果和保证吻合质量的前提下,尽可能地减小创伤和缩短手术时间已成为所有外科医生所追求的共同目标.磁吻合作为一种新的吻合方法经历了三十多年的探索和发展后,在消化系吻合重建中显示出了极大的优越性,磁吻合与内镜技术结合可将部分外科手术变成内镜操作.本文就磁吻合联合内镜在消化系吻合重建中的应用及未来发展作一综述.

基于磁吻合技术的消化道吻合器的研制

该文介绍一种基于磁吻合技术与机械传动相结合的消化道吻合器的设计及其工作原理。该吻合器由枪头与枪身组成。枪头是可以更换的,分为近端和远端两部分。枪头近端可以固定到枪身上,远端用于做荷包包埋。实现吻合的操作流程与钉式吻合器类似,最终通过枪头内的一对磁环实现消化道磁吻合。该装置的优点在于将磁吻合技术与机械传动技术联合,实现磁吻合操作的简化,使磁吻合安全、可靠、无缝线、无异物残留等优点得以突出,有利于磁吻合技术的临床应用推广。同时枪身可以反复使用,枪头可以更换;有利于降低医疗成本、节省医疗资源;而磁环排出体外,体内无金属物残留,也能使患者受益最大化。

胆肠、胰肠双磁吻合在胰十二指肠切除术中的应用

目的探讨胆肠、胰肠同时使用磁吻合技术在胰十二指肠切除术中的可行性、安全性及有效性。方法从2012年1月至2019年12月9例胰十二指肠切除术中使用磁吻合技术完成胆肠及胰肠重建。收集术前患者一般资料、手术方式、胰肠吻合时间、胆肠吻合形成时间、磁体排出时间、术后并发症等指标。所有患者出院后电话或门诊随访,随访时间至2020年2月。结果9例患者均为恶性肿瘤,术前胆道、胰管均明显增宽,直径分别为16(8~23)mm、7(6~14)mm。所有患者均顺利完成胰十二指肠切除术,其中7例为开腹,2例为腹腔镜。9例患者胰肠吻合使用均传统磁吻合装置,胆肠吻合5例使用传统磁吻合装置,4例使用胆肠磁吻合器。胆肠吻合时间8(5~16)min,胰肠重建的手术时间为10(8~15)min,胆肠吻合与胰肠吻合时间亦无统计学差异(t=-1.6,P>0.05)。术后1例A级胰瘘,保守治愈,无胆瘘。5例胆肠吻合形成时间18(15~33)d,9例胰肠吻合形成时间18(10~33)d。术后经过37(20~60)d,所有患者磁体均排出体外。术后随访15(3~25)个月,胆肠吻合口狭窄1例,经PTCD+球囊扩张治愈。结论对于胆、胰管均扩张的恶性肿瘤行胰十二指肠时,磁吻合技术完成胆肠及胰肠重建简便、省时,术后无明显胆胰瘘发生。

磁吻合研究现状与发展趋势

磁吻合是利用特殊设计的磁性装置来实现空腔器官吻合重建的新兴外科吻合技术。磁吻合的适用场景涉及开放性手术、腔镜手术、内镜手术、介入手术,与手工缝线吻合、钉式吻合相比,磁吻合具有操作简单、吻合效果可靠、应用场景广泛等特点,因此也可称为继缝线吻合和钉式吻合之后的第三种吻合模式。磁吻合在微创化和复杂部位吻合中具有其他吻合方法不可替代的优势,所以又称为“智慧吻合”。本文就磁吻合技术基本概念、应用现状、发展趋势等热点问题做一综述。

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。

基于磁屏蔽设计的磁吻合环建立大鼠胃旁路手术的实验研究

目的探讨基于磁屏蔽理论设计的磁吻合环用于大鼠胃旁路手术模型制备的可行性。方法根据磁屏蔽理论自行设计加工了适用于大鼠胃肠道吻合重建的坡莫合金外壳与钕铁硼内核组成的壳核结构磁吻合环。以12只SD大鼠为动物模型,开腹后在屈氏韧带远端16 cm离断空肠,利用磁屏蔽结构的磁吻合环按照胃旁路手术方式依次完成胃肠吻合、肠肠吻合。术后行正侧位片观察磁体位置、记录磁体排出时间,观察动物术后存活情况。结果12只SD大鼠,除1只因麻醉意外死亡外,其余11只大鼠均顺利完成了磁吻合胃肠旁路手术,手术操作顺利,手术时间(49.73±6.34)min。术后动物存活良好,所有磁体均经消化道顺利排出,排出时间(9.14±1.89)d,术后大鼠均存活良好。结论基于磁屏蔽理论设计的壳核结构的磁吻合环可有效避免狭小空间内多个磁体间的非计划相吸,可用于大鼠胃旁路术动物模型制备,具有操作简单、成功率高等优点。

城垛状磁吻合装置的设计与实验研究

目的 :设计一种城垛状磁吻合装置(magnetic compression device,MCD),并验证其在消化道重建术后实现吻合口长期通畅的可行性。方法:城垛状MCD由母环和子环组成。母环为城垛状结构,吻合面采用纯铁加工,并雕刻8个放射状凹槽;子环为圆形磁体,采用N54钕铁硼加工。采用0.6、0.8、1.0、1.2 mm 4种凹槽宽度的城垛状MCD对成年家兔行小肠吻合术(城垛状MCD组),并与等尺寸的传统圆形MCD进行对照(对照组),观察实验动物的磁体排出情况、术后并发症、吻合口粘连评分及吻合口形态、爆破压和周长等。结果:城垛状MCD组与对照组的术后并发症、吻合口粘连评分及吻合口形态、爆破压没有差异。城垛状MCD的凹槽宽度为0.8 mm时,吻合口周长大于对照组,且长期稳定未见狭窄。而城垛状MCD的凹槽宽度为1.0 mm和1.2 mm时,发生磁体未排现象,无法形成完整的吻合口。结论:城垛状MCD可实现术后吻合口长期通畅,能够满足以较小尺寸预防吻合口狭窄的临床需求。

腹腔镜胆肠磁吻合器的研制

介绍一种腹腔镜胆肠磁吻合器的设计原理与工作流程。该吻合器设计以荷包技术为基础,将磁吻合技术和机械控制技术相结合,以可控的方式释放吻合磁环实现消化道重建。吻合器由磁吻合头和手柄两部分组成,吻合操作流程与钉式吻合器行端侧吻合流程类似。吻合完成后磁吻合头短期内留置于吻合口处以维持消化道连续性,待被压榨组织坏死后磁吻合头脱落入肠腔排出体外,而吻合口无异物残留。该装置革新了腹腔镜胆肠吻合的术式,极大地简化了腹腔镜胆肠吻合操作,具有操作简便、安全、可靠的优点,有利于腹腔镜技术在肝胆胰外科手术中的进一步推广。

用于内镜下胃肠旁路吻合的可变形自组装磁吻合环的设计

目的设计一种用于内镜下胃肠旁路吻合的可变形自组装磁吻合环。方法根据内镜下磁吻合环的临床应用功能需求,结合磁性材料同极相斥、异极相吸原理,提出了磁单元自组装的变形设计方案。结果该磁吻合环由10个磁单元组成,各磁单元按特定的磁极方向依次排列并贯穿于引导导丝上,置入时各磁单元呈线状排列,到达吻合部位后撤出引导导丝,各磁单元自组装成环形。结论该结构的设计优势在于磁吻合环的变形特性能够使其通过严重狭窄的管腔,而自组装后又能建立较大的吻合口径。结构设计巧妙、加工容易、操作简单。

花瓣状磁吻合装置的设计与实验验证

目的:设计花瓣状磁吻合装置,并验证其在小肠重建术后实现吻合口长期通畅的有效性。方法:该装置的子环和母环结构相同,主体均为花瓣状光敏树脂外壳,内部各镶嵌6个N54钕铁硼磁柱。采用有限元分析该装置的热力学稳态。采用该装置对新西兰兔进行十二指肠侧侧吻合,并与等外径的圆形磁吻合装置对比,评估该装置在吻合口长期通畅方面的效果。结果:与等外径圆形磁吻合装置相比,该装置的周长增加了20%。有限元分析显示,6对磁柱两两配对可在提供恰当吻合力的同时避免子母环错位。新西兰兔均顺利完成手术,采用花瓣状磁吻合装置的新西兰兔吻合口未见狭窄,其周长大于采用圆形磁吻合装置的新西兰兔。结论:花瓣状磁吻合装置可在缩小尺寸的同时维持吻合口长期通畅,具有很大的临床应用潜力。

磁吻合装置磁场分布的有限元分析及生物学效应研究

目的:分析不同磁吻合装置磁场的时空分布,并探究其对吻合口的影响。方法:采用磁芯和磁壳结构,制作磁场分布不同但形状、尺寸和吻合力一致的2种磁吻合装置,并对其磁场的时空分布进行有限元分析。对SD大鼠采用2种磁吻合装置进行回肠侧侧吻合,观察不同磁场作用下吻合口的大小、力学性能和病理学等指标是否发生变化。结果:磁芯结构和磁壳结构磁吻合装置磁场的时空分布不同,吻合口处磁感应强度分别为67.67~126.73 mT和38.94~329.23 mT。采用2种磁吻合装置吻合的大鼠的吻合口在大小、力学性能和病理学等方面没有差异。结论:磁吻合装置不会因磁场时空分布的不同而对吻合口产生影响,磁场仅作为吻合力的发源而不产生其他生物学效应。

磁吻合环建立兔小肠侧侧吻合的实验研究

目的:探讨应用磁吻合环建立兔小肠侧侧吻合的可行性。方法:设计加工适用于兔小肠侧侧吻合的子、母磁体。以10只新西兰兔为动物模型行磁压榨小肠侧侧吻合术。在胃前壁造瘘,子、母磁体经胃造瘘口依次置入小肠近端和远端内,在合适位置调整磁环至对系膜缘侧,子、母磁体相吸压榨肠壁,关闭胃造瘘口。磁环间组织受压缺血坏死后连同磁环从吻合口脱落入肠道,小肠侧侧吻合即建立,磁环最终经肠道自行排出体外。术后1月处死动物,获取吻合口标本,肉眼观察吻合口愈合情况。采用SPSS 22.0进行数据分析。结果:10只新西兰兔均顺利完成手术操作。平均手术时间为(35.30±6.41)min(范围为28~46 min),磁体排出时间为(11.70±2.21)d(范围为9~15 d)。术后1个月获取吻合口标本,肉眼观察可见小肠侧侧吻合口愈合良好。结论:磁吻合环用于兔小肠侧侧吻合具有操作简单、成功率高、吻合效果确切等优点,设计加工适用于人肠道解剖特点的磁吻合环可向临床试用推广。

食管胃磁吻合动物实验研究

目的通过动物实验验证自行设计加工的磁吻合环在食管胃吻合重建中的可行性。方法雄性新西兰兔10只,在食管贲门结合部横断食管,在食管断端内置入母磁环并结扎食管断端于母磁环的引导管上,经贲门置入子磁环于胃内,母磁环与子磁环对位吸合。术后第10~14 d磁环脱落入胃内,食管胃吻合口建立。术后1个月获取食管胃吻合口标本,肉眼观察吻合口愈合情况。结果所有实验动物均成功完成了食管胃磁吻合,平均吻合时间(10.50±1.58)min,吻合口建立时间(10.70±3.49)d。所有实验动物术后1个月存活率为100%。术后1个月获取吻合口标本,肉眼观察可见吻合口黏膜连续性良好,吻合口无狭窄等。结论磁吻合用于食管胃吻合操作简单、吻合安全可靠等优点,具备临床应用潜力。

磁吻合实现犬下腔静脉人工血管置换快速无缝线吻合实验与效果

目的利用磁吻合技术(magnetic compressive anastomosis,MCA)原理,建立一种应用于腹腔大血管部分切除后可快速完成人工血管置换的磁性装置并观察效果。方法选择健康成年杂交犬16只,雌雄不限,按下腔静脉(inferior vena cava,IVC)部分切除后进行人工血管置换吻合方式不同,随机分为MCA组与手工缝合(manual suture,MS)组,每组8只。比较MCA与MS技术吻合效果,观察两组吻合时间、术中吻合口渗漏血情况、术后彩色多普勒超声与血管造影检查血流及并发症情况。结果MCA组血管吻合耗时(6.25±2.25)min,短于MS组的(27.32±5.12)min(P<0.001);MCA组术中吻合口无渗漏血发生,MS组有4例出现渗漏(P=0.077),差异无统计学意义;血管X线造影与彩色多普勒超声检查显示MCA组吻合口血流通畅,无狭窄及血栓形成;MS组术后4~12周时共发现3例吻合口轻度狭窄并发症(P=0.200),差异无统计学意义。MCA组较MS组血管壁各层有较好衔接,吻合口炎性反应轻微。结论磁性人工血管置换装置提供了腹腔大血管切除后可应用的一种简单、快速、吻合效果可靠的快速人工血管置换方法,能够减少因传统缝合技术与材料导致的吻合口并发症。