結(jié)腸液囊管一期修復結(jié)直腸穿孔及吻合口漏的實驗研究.pdf

1、研究背景與目的：
　　 結(jié)直腸穿孔發(fā)病率約為結(jié)直腸癌總數(shù)的3-8％,包括腫瘤在內(nèi)的各種疾病自發(fā)性腸穿孔約為1.2-4.6％。自發(fā)性結(jié)直腸穿孔發(fā)生于乙狀結(jié)腸及乙狀結(jié)腸直腸交界處的系膜對側(cè)緣>50％,因為與乙狀結(jié)腸特殊生理解剖因素有關(guān)。自發(fā)性結(jié)腸穿孔多發(fā)于反應相對遲鈍的60歲以上老年人,病史難于敘述清楚,加上結(jié)腸穿孔缺乏特異臨床表現(xiàn),早期正確診斷不足10％。由于結(jié)腸內(nèi)容物含有大量細菌,穿孔確診后已產(chǎn)生嚴重彌漫性腹膜炎,加上細菌毒素的

2、大量吸收,形成感染抗體并導致多器官功能衰竭,故病死率可高達到35-47％。
　　 各種方式的結(jié)直腸吻合術(shù)后的吻合口漏(Anastigmatic Leakage,AL)發(fā)生率大約為3-9％,TME手術(shù)AL發(fā)生率2-19％,結(jié)腸AL病死率12.9％。
　　 也就是說我國每年需進行結(jié)直腸穿孔或AL修補的病例相當龐大。而對于上述病人的傳統(tǒng)治療原則上均采取腸穿孔或AL全層間斷縫合漿肌層加固,同時行近段結(jié)腸腹壁造瘺,2-3個月后二期

3、再次行造瘺腸管回納術(shù)(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(shù)易導致嚴重腸粘連并發(fā)癥以及高額費用,給患者帶來極大的心理壓力和軀體痛苦。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(chuàng),美觀,并發(fā)癥低的手術(shù)治療方式呢?目前許多學者特別是胃腸外科醫(yī)務工作者正不竭努力地進行研究。特別是近年來隨著以腹腔鏡為主體的微創(chuàng)胃腸外科的發(fā)展及各種可吸收人工生物材料的臨床應用增多,使此項研究

4、工作的進展逐漸加快。正是在這種背景下,本實驗設計出結(jié)腸液囊管(colon sac duct,CSD)來有效地解決需要解決的問題。并對此項技術(shù)進行了認真科學的研究,期望這一研究能在結(jié)直腸穿孔及AL的治療領域有所突破。
　　 研究目的:
　　 1總結(jié)既往外科臨床對于結(jié)直腸穿孔及結(jié)直腸AL成功進行各種手術(shù)修復的經(jīng)驗,比較傳統(tǒng)手術(shù)成功的關(guān)鍵因素及存在的不足,結(jié)合人體結(jié)直腸具有肛門這一個通向體外的自然通道,通過實踐研究設計并制作出

5、一種能經(jīng)肛門進出,可順利到達人體結(jié)直腸各段,并能在腹腔鏡協(xié)助下對結(jié)直腸穿孔及結(jié)直腸AL進行有效一期修復的醫(yī)療器械-CSD。并對CSD各項性能進行客觀檢測,以求證其用于實驗及臨床的安全性,可靠性,有效性。
　　 2通過對實驗用西藏小型豬進行動物實驗研究CSD能否作為一種安全可靠的新技術(shù)對結(jié)直腸穿孔及結(jié)直腸AL進行有效的一期修復。特別是能否在結(jié)直腸穿孔或結(jié)直腸AL48～72小時以上,嚴重感染的腹腔環(huán)境下有效修復結(jié)直腸穿孔及結(jié)直腸AL

6、。以傳統(tǒng)外科手術(shù)作為對照,進一步求證CSD作為一種新技術(shù)的科學性,安全性,可靠性,有效性及微創(chuàng)優(yōu)勢。
　　 研究內(nèi)容與方法：
　　 1 CSD的樣品制作
　　 1.1制定預設方案:制定三種預設方案,查閱文獻,預實驗中對大約35kg的實驗用西藏小型豬進行解剖,了解它的結(jié)直腸腸腔內(nèi)徑大小。作為CSD尺寸設計的依據(jù),制定出CSD三種預設方案,并繪制出工程制作線圖及立體彩圖。
　　 1.2材料選擇:在高分子材料工

7、程師的幫助下,對臨床上已廣泛使用且被證實具有良好生物組織相容性的幾種醫(yī)用級高分子材料的彈性模量、斷裂強度、斷裂伸長率進行充分比較后選擇出硅橡膠、聚氨脂用于CSD的樣品制作。
　　 1.3樣品制作:尋找選擇樣品制作單位,根據(jù)本實驗提供三種設計方案的立體彩圖,工程制作線圖,進行模具制作,根據(jù)需要反復修改模具,制作出三種預設方案的CSD樣品。
　　 1.4確定最終樣品:CSD的結(jié)構(gòu)如下:主要由外套囊(1)與內(nèi)管(2)組成,其中

8、外套囊兩端有環(huán)形凹槽(3),用于固定及隔絕,在外套囊與內(nèi)管之間形成一密閉的環(huán)形空間(4),利用熱融合技術(shù)使二者粘合成一體。外套囊一端的充氣管(5)與所述環(huán)形空間相通用來注射空氣充盈外套囊。外套囊質(zhì)地柔韌,內(nèi)管質(zhì)地堅硬,外套囊兩端向內(nèi)收縮,延伸至內(nèi)層管壁。這種設計模型可用于結(jié)直腸穿孔或結(jié)直腸AL的一期修復手術(shù)。它既可阻擋腸腔內(nèi)壓力向穿孔或漏口處傳遞,又可使病變腸管與腸內(nèi)容物完全隔絕。形成一個非常有效的腸腔內(nèi)導流管裝置,故有利于病變腸管清潔

9、低壓的環(huán)境下一期愈合,達到甚至超過傳統(tǒng)二期手術(shù)的效果。
　　 1.52.3樣品性能檢測
　　 利用三通管將CSD的充氣管、精密壓力表進行連接,向液囊管內(nèi)勻速充氣,觀察CSD外套囊、內(nèi)管是否變形。凹槽是否外凸變淺,液囊管是否漏氣或破裂,同時記錄壓力表所顯示的壓力讀數(shù)。并進行統(tǒng)計學分析。對樣品的性能作出科學客觀的分析比較。
　　 2 CSD修復結(jié)直腸穿孔及結(jié)直腸AL動物實驗
　　 2.1實驗設計
　　

10、 處理組采用CSD對結(jié)腸穿孔及結(jié)直腸AL進行一期修補,以傳統(tǒng)一期穿孔或漏口縫合近段結(jié)腸造瘺,二期結(jié)腸回納手術(shù)作為對照組,每組15例。比較兩種手術(shù)方式的手術(shù)時間、術(shù)后腹腔粘連程度、安全性、可靠性、有效性。并在修補后7、14、21天檢測穿孔及漏口的愈合情況:比較結(jié)直腸穿孔及漏口部位的愈合強度—爆破壓,結(jié)腸愈合部位組織中微血管密度(microvesseldensity,MVD)及羥脯氨酸含量,評估CSD一期修補結(jié)直腸穿孔及結(jié)直腸AL的實用性、

11、可靠性、安全性及微創(chuàng)效果。
　　 2.2動物模型制造
　　 電視腹腔鏡監(jiān)視下經(jīng)肛門制作動物模型,采用實驗用西藏小型豬,體重30-35kg。氯胺酮聯(lián)合戊巴比妥麻醉。麻醉前半小時稱體重,臀部肌肉內(nèi)注射魯米那鈉100mg、阿托品0.5mg。麻醉誘導按氯胺酮6mg/kg耳根部注射給藥進行,待實驗豬安靜少動時經(jīng)行氣管插管(7.0-7.5號)并固定,呼吸機輔助呼吸。手術(shù)過程中以氯胺酮,戊巴比妥或異丙酚靜脈滴注維持。
　　 連

12、接各線路及管道,開啟調(diào)制電視腹腔鏡的冷光源,CO2氣腹機、高頻電刀,調(diào)節(jié)腹腔鏡視管的黑白及清晰度。于肚臍右上緣切約11mm皮膚皮下切口,常規(guī)建立氣腹,當腹內(nèi)壓達到10～12mmHg狀態(tài)時。以10mmTrocar穿刺成功后,置入腹腔鏡視管。觀察腹腔內(nèi)各臟器,排除腹腔內(nèi)異常情況后,從肛門置入另一視管(代替腸鏡)。在腹腔鏡監(jiān)視下進入到距肛門約25～30cm處于腸系膜對側(cè)緣刺破腸壁,形成大約1.0×1.2cm2穿孔,制造結(jié)腸穿孔模型?；蚶门e腸

13、器有效顯露距肛門約25～30cm處結(jié)腸,以電凝勾切斷腸管,以絲線縫合腸管兩斷端,留取大約三分之一的腸系膜對側(cè)緣腸壁不縫合,制造結(jié)腸AL模型。
　　 2.3應用CSD對結(jié)腸穿孔或AL進行一期修復
　　 第一次手術(shù)后48小時,再次手術(shù),在腹腔鏡下應用CSD對存在穿孔或漏口的結(jié)腸進行一期修復。麻醉、體位固定及消毒,鋪無菌巾單同前述動物模型制造。于原臍上切口處拆除縫線,以彎鉗逐步分離腹壁各層,進入腹腔,注意防止此處有腸管粘連而被

14、破損傷,直視下,將10mmTrocar置入腹腔內(nèi),并置入10mm腹腔鏡視管,仔細觀察腹腔內(nèi)粘連情況,避免損傷粘連腸管。在腹腔鏡監(jiān)視下于左右下腹合適位置,各切一長約5mm切口,并置入5mm Trocar后,置入相應的腹腔鏡器械。輕柔推拉分離腹腔內(nèi)粘連,清除腹腔內(nèi)存留的糞便、膿苔尋找穿孔或漏口部位。如果尋找困難則以溫鹽水輕柔沖洗腹腔,吸凈后仔細尋找。找到穿孔或漏口后,以四號絲線園針,縱行方向上縫吊,切取少許異常腸壁組織送病理。另一手術(shù)組成員

15、以手指輕柔擴肛,逐漸擴張至2指寬后置入肛管,以大量稀釋碘伏沖洗腸腔,至流出的沖洗液基本不帶糞碴后使用石蠟油潤滑腸腔及CSD,然后在腹腔鏡監(jiān)視下應用推送器將液囊管輕柔推送至腸穿孔或漏口部位,并使腸穿孔或漏口處位于液囊管的中部,緩慢均勻地對液囊管進行充氣,致液囊管充分膨脹具有一定的韌性,又不致過分粗硬擴張壓迫腸管,造成腸壁張力過大,影響病變部位腸管的血運。液囊管在腸腔內(nèi)能具有一定的活動度為佳。在推送器內(nèi)置入金屬桿,使推送器靈活轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃朴趮D

16、產(chǎn)科舉宮器相仿的舉腸器,通過舉腸器的輔助使穿孔部位結(jié)腸及其系膜能上下左右擺動,并形成一定的張力,清楚地顯露出結(jié)腸系膜的無血管區(qū),利于手術(shù)者操作。手術(shù)者使用分離鉗于液囊管兩環(huán)形凹槽部位緊貼腸外壁穿過結(jié)腸系膜無血管區(qū),不損傷腸壁血運情況下,用可吸收羊腸線適度捆扎腸管于液囊管上,將穿孔或漏口部位腸管與腸腔完全隔絕,大量溫鹽水沖洗腹腔。仔細止血,清點紗布器械,放盡腹腔積氣,撤除器械,關(guān)閉各切口,固定液囊管的沖氣管后結(jié)束手術(shù)。術(shù)后1小時,麻醉作用

17、消失,給予正常飲水,術(shù)后禁食24小時,第2天開始給予無渣流質(zhì)飲食。
　　 對照組的傳統(tǒng)手術(shù):麻醉、體位固定、消毒、鋪巾、從左側(cè)經(jīng)腹直肌切口進腹、探查穿孔部位,全層縫合。手術(shù)切口前端左側(cè)旁開大約5.0cm處,將皮膚剪一直徑約3.0cm的圓形切口,電刀切開皮下組織、肌筋膜、鈍性分離腹肌,切開腹膜,選擇合適的結(jié)腸段,經(jīng)造瘺口提出到腹外,以塑膠棒及橡膠管穿過腸系膜無血管區(qū),將腸管固定于腹外,電刀縱行切開對系膜緣腸壁約3.0cm,將切開的

18、腸管壁縫合固定于造瘺口上。腹腔沖洗,仔細止血,留腹腔引流管,清點紗布器械,關(guān)腹結(jié)束手術(shù)。
　　 2.4第三次手術(shù)對修復效果進行檢測
　　 分別于手術(shù)后第7天、14天、21天對處理組及對照組的西藏小型豬結(jié)腸穿孔或AL修復的效果進行檢測,腹腔鏡下檢測的項目為腹腔內(nèi)粘連情況、腸AL部位有無狹窄、開腹檢測腸穿孔或AL愈合部位的爆破壓,并取樣檢測愈合腸壁組織的羥脯氨酸含量及MVD。
　　 2.4.1活體狀態(tài)下結(jié)腸AL或穿孔

19、愈合部位爆破壓的測定
　　 確定CSD位置,于其近端約5.0cm處用編織帶結(jié)扎結(jié)腸,放盡CSD內(nèi)氣體,取出CSD,將精密壓力表連接管經(jīng)肛門插入直腸15.0-20.0cm,用7.0號絲線荷包縫合肛門,確保不會滲氣,使穿孔或AL處結(jié)腸管與精密壓力表處于同一水平,緩慢勻速地向腸腔內(nèi)打氣,助手密切觀察并記錄穿孔或AL結(jié)腸修復部位漏氣時壓力表的讀數(shù),即為結(jié)腸穿孔或AL修補部位的爆破壓。
　　 切取病變愈合部位腸壁組織,分為5份。1

20、份浸泡在10％福爾馬林中固定,進行HE染色,其余4份保存在-80℃冰箱中,分別用于檢測病變愈合部位組織中羥脯氨酸含量及MVD。
　　 2.4.2 AL或穿孔愈合處組織羧脯氨酸含量測定
　　 使用堿水裂解法羥脯氨酸檢測試盒:精確稱取濕重組織,準確加堿水裂解液,調(diào)節(jié)PH值,在水解液中加入活性炭,取上清液,依次加入試劑,水浴,冷卻,離心,取上清液,測吸光度,按公式計算樣品巾羥脯氨酸含量。
　　 2.4.3 AL或穿孔愈

21、合處組織MVD測定
　　 組織OCT包埋切片,丙酮中固定,常規(guī)水化,PBS沖洗,消除內(nèi)源性過氧化物酶的活性,PBS沖洗,山羊血清封閉室溫孵育,傾去血清,滴加一抗工作液,PBS沖洗,滴加生物素標記山羊抗小鼠IgG,PBS沖洗,滴加辣根酶標記鏈霉卵白素,PBS沖洗,配置DAB工作液,滴加(DAB)顯色劑顯色,自來水充分輕柔沖洗,蘇木素液一滴滴于組織上復染,PBS沖洗,脫水,玻片干燥后滴加中性樹脂封片,微血管計數(shù)。
　　 2.

22、5統(tǒng)計學分析
　　 應用SPSS13.0軟件包統(tǒng)計分析,計量數(shù)據(jù)以均數(shù)±標準差((x)±s)表示,兩組間比較采用兩獨立樣本的t檢驗(雙側(cè))分析,P<0.05為有顯著性差異。
　　 結(jié)果：
　　 1樣品性能檢測
　　 1.1 CSD外套囊變形壓力比較
　　 醫(yī)用硅橡膠與醫(yī)用聚氨酯制作的CSD外套囊變形壓力分別為:30.42+0.46Kpa與30.73±0.29 Kpa。結(jié)果顯示醫(yī)用聚氨酯稍優(yōu)于醫(yī)用硅

23、橡膠,但無統(tǒng)計學差別
　　 1.2 CSD內(nèi)管變形壓力比較
　　 醫(yī)用硅橡膠制作的CSD內(nèi)管變形壓力值為5.96±0.22 Kpa,CSD的內(nèi)管硬度不夠,容易內(nèi)突導致管腔狹窄閉合,而醫(yī)用聚氨酯制作的CSD內(nèi)管變形壓力值大于100 Kpa時均無明顯變形。故醫(yī)用聚氨酯明顯優(yōu)于醫(yī)用硅橡膠。
　　 1.3 CSD漏氣壓力比較
　　 用醫(yī)用硅橡膠與醫(yī)用聚氨酯制作的CSD漏氣壓力值為59.23±1.25Kpa與60.

24、01+1.45 Kpa,結(jié)果顯示醫(yī)用聚氨酯稍優(yōu)于醫(yī)用硅橡膠,但無統(tǒng)計學差別。
　　 2結(jié)腸穿孔修復術(shù)后愈合部位檢測
　　 2.1結(jié)腸穿孔修復術(shù)后爆破壓檢測
　　 術(shù)后第7、14、21天處理組與對照組爆破壓分別為:26.20±2.76、36.12±1.67、38.58±1.46與21.28±0.80、27.72±1.07、35.92±2.01,處理組均優(yōu)于對照組(t=3.83,P=0.005:t=9.46,P<0.

25、001；t=2.39,.P=0.044)。
　　 2.2結(jié)腸穿孔愈合部位羥脯氨酸含量檢測
　　 術(shù)后第7、14、21天處理組與對照組羥脯氨酸含量分別為:21.42±0.76、25.96±0.87、27.50±0.59與15.14±0.97、21.08±1.08、26.90±0.56,術(shù)后第7、14天處理組羥脯氨酸含量較對照組高(t=11.39；t=7.82,P<0.001),術(shù)后第21天2組無顯著差別(t=1.65,P=

26、0.139)。
　　 2.3結(jié)腸穿孔愈合部位MVD檢測
　　 術(shù)后第7天處理組與對照組MVD分別為:12.40±0.89與10.40±1.14,術(shù)后第7天MVD處理組高于對照組(t=3.09,P=0.015)。
　　 3結(jié)腸AL修復術(shù)后愈合部位檢測
　　 3.1結(jié)腸AL修復術(shù)后爆破壓檢測
　　 術(shù)后第7、14、21天處理組與對照組爆破壓分別為:23.54±1.41、34.14±1.86、36.70

27、±1.52與19.10±0.57、25.96±1.17、34.00±2.15,術(shù)后第7、14天處理組均優(yōu)于對照組(t=6.54,P<0.001:t=8.31,P<0.001),術(shù)后第21天2組無顯著差別(t=2.29,P=0.051)。
　　 3.2 AL愈合部位羥脯氨酸含量檢測
　　 術(shù)后第7、14、21天處理組與對照組羥脯氨酸含量分別為:20.46±0.76、25.08±1.07、26.10±0.61與14.20±0

28、.94、20.22±1.22、26.70±0.67,術(shù)后第7、14天處理組羥脯氨酸含量較對照組高(t=0.41,P<0.001；t=0.82,P<0.001),術(shù)后第21天2組無顯著差別(t=0.85,P=0.179)
　　 3.3 AL愈合部位MVD檢測
　　 術(shù)后第7天處理組與對照組MVD分別為:11.20±0.84與8.80+0.84,第7天MVD處理組高于對照組(f=4.54,P=0.002)。
　　 結(jié)