覆膜鎳鈦合金支架管與改良型結腸液囊管在豬結腸穿孔修復中的應用對比觀察

王純忠 ,盧峰，仇衛健，高小龍，肖慧蓮,謝明霞,楊茂華, 區棟財, 劉楚天

(1 廣州市第一人民醫院，廣州 510380；2.江蘇陽普醫療科技有限公司；3南京微創科技有限公司)

結直腸穿孔在消化道穿孔中少見，極易誤診。結直腸穿孔的病因有癌性穿孔、憩室穿孔、外傷異物穿孔、醫源性穿孔等。文獻[1]報道，結腸鏡檢致結直腸穿孔的發生率大約為0.09%。由于結直腸屬于下消化道，腸腔內定植細菌較多，一旦發生穿孔，會造成十分嚴重的急腹癥，患者病死率高。目前，臨床尚無有效結直腸穿孔的治療方式，傳統手術方案存在住院時間長、患者痛苦大、費用高及術后易并發腸黏連等缺點。因此，需要尋求一種更有效、簡單、安全、費用低的治療方式。國內外有使用各種器械修復的報道[2,3]。我們前期研究設計出結腸液囊管(colonic sac tube, CST)并做過初步動物實驗，發現其結構簡單、性能優良、操作方便、安全性較好[4,5]。爆破壓(BP)就是結直腸穿孔愈合部位所能承受最大的結直腸內壓力，它能反應愈合部位組織抵抗機械強度，可評估穿孔部位的愈合情況。羥脯氨酸(hydroxyproline contents, HC)可作為評價結直腸穿孔部位組織愈合強度[6]的檢測指標。為了進一步優化CST的操做，我們再次設計出改良型結腸液囊管(modified colon sac tube, MCST)，及覆膜鎳鈦合金支架管(Laminated film nickel-titanium alloy stent tube, LF-NTST )，并觀察其對結腸穿孔豬穿孔部位的修復作用，現報告如下。

1 材料與方法

1.1 動物及覆膜鎳鈦合金支架管與改良型結腸液囊管制備 實驗用西藏小型豬48頭，體重約25 kg，購自南方醫科大學動物實驗中心。實驗前1周采用高能濃縮飼料喂養，既能提供所需的高能量又能減少結直腸腔內糞便形成。鹽酸氯胺酮由福建古田制藥公司生產，羥脯氨酸檢測試劑盒購自南京建成生物科技有限公司。LF-NTST由南京微創科技有限公司制作，主支架采用鎳鈦合金絲制作，鎳鈦合金具有超彈性強度高，耐磨，耐腐蝕，無磁，生物相容性好，且具有記憶功能; 覆膜(PTFE膜)采用聚四氟乙烯分散樹脂，此材料具有良好的生物相容性; 支撐桿及回收管采用醫用級高分子塑料制作，具有高純度，表面光滑，無毒，與人體組織相容性高，不會引起過敏反應; 編織支架管為直徑0.26 mm的鎳鈦合金絲，熱處理25 min; 加蓋覆膜，使用偶粘劑將硅膠加蓋于鎳鈦合金絲間，通過兩次硫化處理進行膠定型及膠固化，再通過派瑞林處理防止熾連。MCST由江蘇陽普醫療科技有限公司制作，采用醫用不銹鋼及硅橡膠制作，實驗中囊腔內注入生理鹽水，囊狀單向閥與MCST的囊腔聯通為一體，充液后小囊的壓力與大囊腔內一致。電視腹腔鏡及配套器件、麻醉機、心電監測儀、外科手術器件及耗材由廣州醫科大學微創外科中心提供。

1.2 結腸穿孔模型豬制備及分組 取48頭豬制備結腸穿孔模型。氯胺酮和戊巴比妥聯合麻醉豬后，氣管插管，呼吸機輔助呼吸，常規消毒和鋪巾，建立氣腹，置入腹腔鏡視管，從肛門置入另一視管。腹腔鏡下針頭進入距肛門約25 cm處于腸系膜對側緣刺破腸壁，形成約1.0 cm×1.2 cm穿孔，建立結腸穿孔模型。造模后48只豬隨機分為LF-NTST組、MCST組，每組24頭。

1.3 LF-NTST、MCST修復方法 造模后即刻LF-NTST組、MCST組分別用LF-NTST與MCST修復結腸穿孔部位。

LF-NTST組：將豬固定于手術臺上，常規消毒鋪巾。首先使用電視腹腔鏡10 mm零度視管經肛門進入，探查找到穿孔部位，準確測出病損部位，距肛門的直線距離。用纖維膽道鏡(5 mm)代替細纖維結腸鏡從推送器及壓束的覆膜支架管中間腔道(分別為7、12 mm)經肛門引導將LF-NTST推送到病損部位，使用推送器將支架管逐漸釋放推出，讓病損部位處于支架管的中段位置，LF-NTST最終完全膨脹，在稍擴張破損腸管段的狀態下留置于腸腔內。破損部位被完全封閉阻隔。漸次退出推送器，并將預留牽拉用雙編織絲線順腸腔引出到肛門外。將細金屬拉鉤自支撐桿中間管腔穿過，鉤住留置的編織線尾，順勢將支撐桿經肛門在編織絲引導下，置頂支架管尾部，形成支撐。將肛門外周固定環貼近肛門，卡壓于支撐桿，并將編織絲拉緊，結扎于外固定環，肛周皮膚下縫扎固定外固定環，不妨礙排便。再次用10 mm腹腔鏡視管經肛門進入腸腔內，明確LF-NTST放置可靠后結束手術。MCST組 在腸腔內使用視管監視引導下借助細金屬充液支撐管的推送將MCST推送到病損部位。讓病損部位處于囊管的中間位置，經囊狀單向閥充液至大囊管腔，待充液足量致套囊管外壁稍擴張病損腸管段的狀態下留置于腸腔內。病損部位被完全封閉阻隔。監視引導漸次退出視管，肛周皮膚下縫扎固定外固定環。再次使用視管于腹腔或經肛門進入腸腔內，確定MCST放置可靠后結束手術。術后觀察豬是否出現炎癥、醫源性損傷等情況，酌情對癥處理。

1.4 兩組豬結腸穿孔部位BP測算 分別于治療第7、14、21天兩組各取8只豬測算結腸穿孔部位BP。先確定LF-NTST或MCST位置，于近端結扎結腸，并放盡結腸液囊管內液體，取出LF-NTST與MCST，將精密壓力表連接管經肛門插入直腸15.0 cm，用7.0號絲線荷包縫合肛門，向腸腔內注入氣體，觀察并記錄壓力表的讀數，即為穿孔部位BP。

1.5 兩組豬結腸穿孔部位HC含量檢測 分別于治療第7、14、21天各取8只豬，獲取結腸穿孔部位腸壁組織，按羥脯氨酸檢測試試劑盒的操作檢測穿孔愈合部位的HC，所有操作均嚴格按照使用說明書進行。重復3次，取平均值。

2 結果

治療第7、14、21天LF-NTST組結腸穿孔愈合部位BP分別為(27.21±0.98)、(35.77±0.72)、(38.13±0.92)Kpa，MCST組分別為(26.83±0.91)、(35.23±0.55)、(37.20±0.95)Kpa。隨治療時間延長LF-NTST組、MCST組結腸穿孔愈合部位BP逐漸升高(P均<0.05)。 治療第7、14、21天LF-NTST組結腸穿孔愈合部位HC含量分別為(22.40±0.83)、(25.64±0.41)、(26.83±1.26)μmol/g ，MCST組分別為(22.37±0.70)、(25.69±0.42 )、(26.78±1.24)μmol/g 。隨治療時間延長LF-NTST組、MCST組結腸穿孔愈合部位HC含量逐漸升高(P均<0.05)。治療第7、14、21天LF-NTST組、MCST組爆破壓、羥脯氨酸含量間相比，P均>0.05。

3 討論

傳統治療采取腸穿孔或吻合口漏全層間斷縫合漿肌層加固，同時行近段結腸腹壁造瘺，2～3個月后二期再次行造瘺腸管回納術(腫瘤除外)。這種處理方式病程長，痛苦大，特別是腹壁造瘺留下巨大的疤疤，兩次手術易導致嚴重腸黏連并發癥以及高額費用，給患者帶來極大的心理壓力和痛苦。如何才能安全有效地簡化此類疾病的治療流程，縮短病程，降低費用，尋求到一種微創，美觀，并發癥低的手術治療方式呢？也曾有學者[7]試圖用金屬支架解決這一難題，但臨床效果并不理想。在此背景下，我們從十年前開始一期手術治療結直腸穿孔及吻合口漏的實驗研究，先后設計制作了CST、MCST并進行系列研究及動物實驗。CST能在電視腹腔鏡及纖維結腸鏡輔助下應用于全部結直腸，CST是在電視腹腔鏡下用可吸收羊腸線于腹腔內腸管外周結扎的方式進行固定，以防止因為腸蠕動而發生移位掉出。但這種結扎固定的方式帶來了3個問題：腸壁慢性切割、腸粘膜與套囊外壁之間封閉腔內感染、術中需再次分離病損腸管周圍已形成能促進愈合的黏連，影響病損腸管疤痕愈合。為此我們再次設計制作了MCST作為補充，MCST設計上改進的重點就是固定方式，如何能讓它在結直腸腔內有效對抗節律性腸蠕動，保持被安置在病損腸管段不發生向肛門方向移動甚至于脫出。它就需要一個與腸蠕動方向相反的支撐作用力。我們通過細金屬管傳導桿的設計將反作用支撐力傳導到肛門外周固定環上。盡管左半結直腸在盆腔內有比較大的彎曲度，但由于腸系膜的活動性及腸管壁的柔軟順應性，能夠適應細直金屬管的存在，正如早期我們能使用直型的結腸鏡檢查治療一樣。MCST僅可應用于左半結直腸進行穿孔和吻合口漏的一期手術治療。

然而CST及MCST均存在一個不足之處，就是其內管直徑約20 mm，長約60 mm，而正常腸腔在30～45mm，治療過程中會存在一個60 mm相對狹窄段，容易被成型糞便阻塞，并發不全梗阻，影響治療效果，為了克服這一不足之處。結合已在臨床廣泛使用的內窺鏡下支架技術，我們設計制作了LF-NTST，對左半結腸穿孔的一期手術修復治療，并進行了動物實驗。實驗中我們通過檢測BP和HC評價穿孔部位愈合情況，研究結果顯示，LF-NTST和MCST均能有效修復動物模型結直腸穿孔。LF-NTST和MCST對結腸穿孔的一期修復效果無明顯差異，臨床療效相當，對左半結直腸段的穿孔的修復，顯示出更加快捷、微創、安全有效的優勢。

MCST采用支撐桿肛周外固定環的固定方式，對抗腸管蠕動，是針對穿孔相對高發的左半結直腸段設計的，在電視腹腔鏡視管引導，通過顯示屏監視下，利用金屬細管即可將裝置推送到病損腸管段，并順利完成一期修復結直腸穿孔的全部手術操作程序。實驗手術操作無須腹腔組的參與，僅在結直腸腔內完成，顯示出更加快捷微創、安全有效的結果。相比較CST而言，MCST能更加簡單快捷，安全有效地完成一期修復左半結直腸穿孔手術，同時，MCST也解決了CST固定安全隱患問題。

我們設計制作的LF-NTST，也主要對左半結腸穿孔的一期手術修復治療。曾經有報道采取覆膜支架治療直腸癌術后吻合口漏[8～10]，但沒有采取相應的支撐固定技術，在腸蠕動的影響下，療效欠佳。我們設計的LF-NTST裝置，采取調控管腔直徑及外向膨脹力，達到使病損管壁保持適度的張力，有利于對病損部位的相對封閉及阻隔效果。正常的腸蠕動亦能順利通過。讓糞流從足夠寬的支架管內腔通過，不接觸病損腸壁，達到糞流改道的效果。同時，覆膜隔絕了病損腸壁與腸腔內氣體壓力的傳遞，減少了壓力對病損疤痕修復的負性影響。正常腸蠕動經過病損腸管段時，腸管黏膜內壁與覆膜外壁之間會產生存在少許合理間隙，既有利于間隙的引流，防止封閉死腔造成的感染。同時又不致太高的張力，降低到腸壁的血運，影響組織的修復。實驗中我們發現實驗樣品中推送器裝置推出效果好，但回收時因為回收管前端銳利易造成支架管回收受阻。我們另行設計制作帶滾邊設計的簡易回收管，大大減少了回收過程中的阻力作用，亦有助推開腸壁與支架管黏連的作用，使支架管的回復順利輕松，不易產生腸壁操作的并發癥。LF-NTST裝置較MCST更適應于左半結直腸進行穿孔和吻合口漏的一期手術治療。羫脯氨酸作為膠原纖維中氨基酸的重要組成部分及含量恒定，故通過測量創傷愈合組織中HC也就間接地成為了衡量組織愈合強度的一個重要指標。本研究中，LF-NTST組、MCST組直腸穿孔愈合部位BP、HC均逐漸升高，且LF-NTST組較MCST組稍高；但差異無統計學意義顯。LF-NTST和MCST均能有效修復動物模型結直腸穿孔。LF-NTST和MCST對結腸穿孔的一期修復效果無明顯差異，臨床療效相當，對左半結直腸段的穿孔的修復，顯示出更加快捷、微創、安全有效的優勢。

綜上所述，LF-NTST、MCST均能有效地對結腸穿孔進行一期修復，具有技術操作簡單、迅速、微創、美觀且安全等優點，然而，仍需要進行一步深入研究以推進其臨床應用進程。例如，本研究發現MCST硅橡膠材料存在細微漏氣，改充生理鹽水時基本無漏液的情況發生，但充液增加了裝置總體的重量，對固定效果可能產生影響。同時，MCST的金屬內管直徑為20 m，長度60 mm。安裝后在腸腔內形成一個相對狹窄處，當有成型糞便較多時易行成局部梗阻，影響治療效果。此外，由于實驗動物豬的大腸解剖排列與人體大腸環小腸四周排列不同，豬大腸只有除接近肛門的30～50 cm呈直線狀外，其它呈盤狀排列，故實驗時只能選擇實驗豬大腸遠端最接近肛門呈直線狀排列的腸管段制作動物模型，以保障纖維鏡或電視腹腔視管的操作，此也影響對結腸液囊管的評價。以上問題均有待于進一步研究加以解決。