引用本文： 虢宏昌, 趙廣賓, 劉亞雄, 胥光申, 嚴小鵬, 薛飛, 馬鋒, 呂毅, 李滌塵. 磁吻合術在外科手術中的研究現狀及應用. 中國修復重建外科雜志, 2014, 28(12): 1551-1554. doi: 10.7507/1002-1892.20140335 復制
磁吻合術是利用磁體間相互吸引力來壓迫組織，使空腔臟器間形成吻合，是一種無縫線建立體內腔體連通性技術。自1978年Obora等[1]首次將該技術應用于血管吻合，便引起了學者們的廣泛關注。目前，該技術已用于臨床肝移植、膽道阻塞或狹窄、胃造瘺、先天性小兒食道閉鎖磁壓榨疏通等治療中。磁吻合器結構簡單，壓榨吻合效果良好，手術操作時間短，具有手工縫合無法比擬的優勢。近年來，臨床還聯合使用磁吻合術與腹腔鏡，達到在微創環境下重建體內腔體的目的。現對磁吻合術在外科手術中的應用及研究發展作一綜述。
1 在消化道重建中的應用
1.1 胃腸吻合
1995年，Cope[2]以豬為模型進行胃腸磁壓榨吻合，結果顯示11例中7例完全吻合，1例部分吻合，其余未形成有效吻合或出現吻合口再狹窄。在進一步的研究中，為解決磁壓榨吻合后發生吻合口再狹窄的問題，他們將一種“YO-YO”支架放置于磁吻合形成的胃腸瘺口處，支架植入后2個月觀察示吻合口通暢[3]。Jamshidi等研究團隊[4-6]設計了兩種結構的磁吻合器，一種為弧形壓榨面圓環結構，另一種為楔形壓榨面圓環結構。通過植入動物體內比較發現，壓榨面形狀會影響吻合效果；與弧形壓榨面相比，楔形壓榨面能促使吻合口更快形成。同時該團隊在腹腔鏡下對豬進行胃腸和腸腸吻合，爆破壓測試結果表明磁吻合術效果優于傳統手工縫合。國內侯鄭生等[7]利用具有不同磁力的釤鈷磁體治療犬腸梗阻，研究磁體磁力大小對壓榨吻合效果的影響，結果表明磁體磁通量為2 300～2 770 G時吻合口愈合最好。
應用磁吻合術時為達到微創目的，要求磁吻合器橫截面小，為此Ryou等[8]提出了基于內窺鏡下傳送自組裝磁吻合術，投放時磁鐵為直線狀，經內窺鏡投放至吻合口處后，磁鐵可自組裝成邊長為2.25 cm的正方形，應用于動物實驗獲得成功，但該實驗未對吻合口進行長期觀察。2014年，西安交通大學研究團隊獲得了組合式磁性吻合器和載藥性可降解磁吻合器兩項發明專利，專利所設計的磁吻合器在吻合壓榨成功后，可自行降解，并排出體外[9-10]。同年，Diana等[11]采用鏈狀釹鐵硼組磁吻合器進行豬空腸吻合術，放置前磁鐵為鏈狀，放置后為環狀，實現了微創化磁吻合術。
綜上述，磁吻合術在胃腸及腸腸的大口徑腔體吻合中發展迅速，目前該技術在胃腸吻合的相關研究主要關注于如何使磁吻合器吻合后順利脫落，以及在微創下優化磁鐵形狀使得磁吻合器易于投放至預吻合部位。
1.2 膽腸吻合
1993年，Savelive等[12]對5例梗阻性黃疸患者進行了胃鏡下膽囊胃磁壓榨吻合，效果良好，他們認為該技術可成為惡性膽道梗阻姑息治療的替代治療方法。山內榮五郎[13] 將利用微創技術（內鏡技術、透視技術、胃鏡聯合經皮肝穿膽道引流術）的磁吻合術命名為“三內法磁壓榨吻合術”；并通過臨床研究明確如吻合部位間距離< 3 cm即可實施該磁吻合術，可用于各種鄰近空腔臟器的吻合[14]。近年來日本東京醫科大學團隊報道了多例成功應用磁吻合術治療膽道狹窄和肝移植中膽道吻合的病例，吻合效果良好，吻合后無并發癥發生[15-18]。有學者設計了一種用于治療犬急性膽管損傷的磁性膽腸吻合支架，其采用釹鐵硼磁吻合方式；經植入犬體內觀察發現，磁吻合術后吻合口無泄漏或感染發生，吻合效果優于手工縫合[19-20]。
2009年，Avaliani等[21]采用微創磁吻合術治療34例梗阻性黃疸患者，術后31例患者成功吻合，效果滿意，僅3例患者出現膽道狹窄。同年，Jamidar等[22]設計了一種新型磁吻合器，該磁吻合器可以根據膽道形態進行自適應折疊，有利于吻合口完成重建后磁吻合器的排除。2011年Jang等 [23]將磁吻合術用于治療12例肝移植后常規經皮方式難以治療的膽道狹窄，結果磁吻合術成功率高達83.3%，且安全、有效。
Lambe等[24]研究表明膽腸磁吻合的壓榨力范圍是0.18～0.3 N，壓榨應力范圍是1～3.5 MPa。但該研究結果是根據近年文獻中磁鐵材料及規格，采用磁力測算法[25]計算獲得，故結果可靠性仍需實驗驗證。
綜上述，膽腸磁吻合術正朝著微創化的方向發展，目前已有相關臨床試驗報道，但仍存在一些問題影響其臨床的廣泛應用，例如膽管中常需植入支架來防止吻合口再狹窄，以及由于膽管、胰管等尺寸的限制，內窺鏡下投放磁吻合器困難。
2 在血管吻合中的應用
2004年Erdmann等[26]利用磁性血管固定器成功完成了犬動脈及靜脈側側吻合，每套磁性血管固定器由2個橢圓形環狀磁體構成，2個磁體分別安裝在動脈或靜脈吻合口血管壁內外側；結果顯示吻合成功率達91%，術后吻合口通暢性良好。同年，Klima等[27]采用磁鐵血管造瘺方式對11位患者行微創冠狀動脈搭橋術，驗證了磁吻合術在血管吻合中的可行性和安全性。2005年Vicol等[28]改進了磁性血管固定器結構，設計為1個橢圓形環狀磁體和2個弧形磁體，手術時先將橢圓形環狀磁體植入血管腔內，再將2個弧形磁體分別壓在血管壁外，然后將2套磁性血管固定器靠近完成吻合。目前磁性血管固定器已由Ventrica公司成功開發并用于臨床冠狀動脈搭橋術中，具有廣闊的臨床應用前景。2006年Shi等[29]研發出磁性血管吻合器，并將其應用于20只犬的肝移植血管吻合中。結果顯示，采用該吻合器簡化了手術操作，縮短了無肝期時間，術后吻合口暢通無狹窄。
目前磁吻合術已臨床用于冠狀動脈搭橋術，且吻合效果良好，在血管吻合中具有巨大應用前景。
3 在外科手術中的其他應用
2009年Zaritzky等[30]對5例食管閉鎖患兒順利完成磁吻合術，磁體脫離吻合口時間2～7 d，平均4.8 d，影像學檢查未觀察到吻合口泄漏，提示采用磁吻合術治療食管閉鎖可行。
在胰、膽吻合中需要放置支架來促進引流和防止膽道狹窄，為此Ryou等[31]設計了一種帶磁性的胰膽支架，體內、外實驗均證明其安全可靠。該支架優點是可通過外部磁體與支架作用使其脫離，從而避免二次使用內窺鏡。
Ganz等[32]采用一種經美國食品藥品監督管理局（FDA）批準的磁體裝置治療100例胃食管反流癥患者，該裝置為一系列由鈦、玻璃粉磁芯和鈦線組成的環形結構，其環繞在食管上，使食物流體可以單向通過，從而減少或避免使用質子幫浦抑制劑。2013年Chung等[33]提出一種新型磁控牽引器，可以在腹腔鏡下增大黏膜面的可視化程度，以方便黏膜剝離，并經動物實驗證明其安全性和有效性。
磁體因為引力穩定，結構簡單，在外科手術中應用逐漸增多。由于人體組織解剖學結構復雜，而磁體本身較脆，加工尺寸不宜過小，因此其在臨床上的廣泛應用還依賴于稀土永磁材料加工工藝的提高，以達到根據不同部位尺寸作相應調整的目的。
4 總結
磁吻合術是一門新興的消化道及腔體外科重建技術，尤其在腹腔鏡下的磁吻合術具有創傷小、愈合快的優點，使患者生活質量大大提高。一般磁吻合后吻合口會在3～10 d愈合，磁吻合器在2周內排出體外。但磁吻合術廣泛應用于臨床主要還存在以下四方面問題。
①磁壓榨過程中的生物力學機制尚未完全揭示。在壓榨過程中，吻合壓榨區組織緩慢缺血性壞死，與此同時，吻合口邊緣組織愈合修復并連接在一起。腔體各組織吻合的壓榨力與組織愈合之間的普遍規律仍缺乏詳實的實驗數據論證，磁體磁力大小的選擇主要依靠醫師的經驗判斷。
②借助腹腔鏡下的磁吻合器投放裝置及磁吻合器結構仍需優化改進。目前微創化磁吻合術的磁吻合器放置仍是困擾外科醫生的一道難題，需要改進磁鐵結構和優化投放裝置來達到易于投放的目的。
③吻合口愈合后的磁吻合器排出仍是難題。由于體內腔體的解剖尺寸決定了磁吻合器的設計尺寸，故一些胃腸吻合、腸腸吻合的磁體規格較大，使其自脫落或排出困難。
④在狹小管腔提高磁體磁力。在膽腸吻合及胰腸吻合中，由于胰管及膽管直徑較小，所選擇的磁體尺寸相應較小，也影響了磁體的磁力，因此需要研究如何提高磁吻合器的壓榨力。同時，需建立在能滿足吻合口愈合的前提下不同類型的磁吻合器數據庫，以方便醫師依據不同部位選取不同尺寸、壓榨力的磁吻合器。
磁吻合術是利用磁體間相互吸引力來壓迫組織，使空腔臟器間形成吻合，是一種無縫線建立體內腔體連通性技術。自1978年Obora等[1]首次將該技術應用于血管吻合，便引起了學者們的廣泛關注。目前，該技術已用于臨床肝移植、膽道阻塞或狹窄、胃造瘺、先天性小兒食道閉鎖磁壓榨疏通等治療中。磁吻合器結構簡單，壓榨吻合效果良好，手術操作時間短，具有手工縫合無法比擬的優勢。近年來，臨床還聯合使用磁吻合術與腹腔鏡，達到在微創環境下重建體內腔體的目的。現對磁吻合術在外科手術中的應用及研究發展作一綜述。
1 在消化道重建中的應用
1.1 胃腸吻合
1995年，Cope[2]以豬為模型進行胃腸磁壓榨吻合，結果顯示11例中7例完全吻合，1例部分吻合，其余未形成有效吻合或出現吻合口再狹窄。在進一步的研究中，為解決磁壓榨吻合后發生吻合口再狹窄的問題，他們將一種“YO-YO”支架放置于磁吻合形成的胃腸瘺口處，支架植入后2個月觀察示吻合口通暢[3]。Jamshidi等研究團隊[4-6]設計了兩種結構的磁吻合器，一種為弧形壓榨面圓環結構，另一種為楔形壓榨面圓環結構。通過植入動物體內比較發現，壓榨面形狀會影響吻合效果；與弧形壓榨面相比，楔形壓榨面能促使吻合口更快形成。同時該團隊在腹腔鏡下對豬進行胃腸和腸腸吻合，爆破壓測試結果表明磁吻合術效果優于傳統手工縫合。國內侯鄭生等[7]利用具有不同磁力的釤鈷磁體治療犬腸梗阻，研究磁體磁力大小對壓榨吻合效果的影響，結果表明磁體磁通量為2 300～2 770 G時吻合口愈合最好。
應用磁吻合術時為達到微創目的，要求磁吻合器橫截面小，為此Ryou等[8]提出了基于內窺鏡下傳送自組裝磁吻合術，投放時磁鐵為直線狀，經內窺鏡投放至吻合口處后，磁鐵可自組裝成邊長為2.25 cm的正方形，應用于動物實驗獲得成功，但該實驗未對吻合口進行長期觀察。2014年，西安交通大學研究團隊獲得了組合式磁性吻合器和載藥性可降解磁吻合器兩項發明專利，專利所設計的磁吻合器在吻合壓榨成功后，可自行降解，并排出體外[9-10]。同年，Diana等[11]采用鏈狀釹鐵硼組磁吻合器進行豬空腸吻合術，放置前磁鐵為鏈狀，放置后為環狀，實現了微創化磁吻合術。
綜上述，磁吻合術在胃腸及腸腸的大口徑腔體吻合中發展迅速，目前該技術在胃腸吻合的相關研究主要關注于如何使磁吻合器吻合后順利脫落，以及在微創下優化磁鐵形狀使得磁吻合器易于投放至預吻合部位。
1.2 膽腸吻合
1993年，Savelive等[12]對5例梗阻性黃疸患者進行了胃鏡下膽囊胃磁壓榨吻合，效果良好，他們認為該技術可成為惡性膽道梗阻姑息治療的替代治療方法。山內榮五郎[13] 將利用微創技術（內鏡技術、透視技術、胃鏡聯合經皮肝穿膽道引流術）的磁吻合術命名為“三內法磁壓榨吻合術”；并通過臨床研究明確如吻合部位間距離< 3 cm即可實施該磁吻合術，可用于各種鄰近空腔臟器的吻合[14]。近年來日本東京醫科大學團隊報道了多例成功應用磁吻合術治療膽道狹窄和肝移植中膽道吻合的病例，吻合效果良好，吻合后無并發癥發生[15-18]。有學者設計了一種用于治療犬急性膽管損傷的磁性膽腸吻合支架，其采用釹鐵硼磁吻合方式；經植入犬體內觀察發現，磁吻合術后吻合口無泄漏或感染發生，吻合效果優于手工縫合[19-20]。
2009年，Avaliani等[21]采用微創磁吻合術治療34例梗阻性黃疸患者，術后31例患者成功吻合，效果滿意，僅3例患者出現膽道狹窄。同年，Jamidar等[22]設計了一種新型磁吻合器，該磁吻合器可以根據膽道形態進行自適應折疊，有利于吻合口完成重建后磁吻合器的排除。2011年Jang等 [23]將磁吻合術用于治療12例肝移植后常規經皮方式難以治療的膽道狹窄，結果磁吻合術成功率高達83.3%，且安全、有效。
Lambe等[24]研究表明膽腸磁吻合的壓榨力范圍是0.18～0.3 N，壓榨應力范圍是1～3.5 MPa。但該研究結果是根據近年文獻中磁鐵材料及規格，采用磁力測算法[25]計算獲得，故結果可靠性仍需實驗驗證。
綜上述，膽腸磁吻合術正朝著微創化的方向發展，目前已有相關臨床試驗報道，但仍存在一些問題影響其臨床的廣泛應用，例如膽管中常需植入支架來防止吻合口再狹窄，以及由于膽管、胰管等尺寸的限制，內窺鏡下投放磁吻合器困難。
2 在血管吻合中的應用
2004年Erdmann等[26]利用磁性血管固定器成功完成了犬動脈及靜脈側側吻合，每套磁性血管固定器由2個橢圓形環狀磁體構成，2個磁體分別安裝在動脈或靜脈吻合口血管壁內外側；結果顯示吻合成功率達91%，術后吻合口通暢性良好。同年，Klima等[27]采用磁鐵血管造瘺方式對11位患者行微創冠狀動脈搭橋術，驗證了磁吻合術在血管吻合中的可行性和安全性。2005年Vicol等[28]改進了磁性血管固定器結構，設計為1個橢圓形環狀磁體和2個弧形磁體，手術時先將橢圓形環狀磁體植入血管腔內，再將2個弧形磁體分別壓在血管壁外，然后將2套磁性血管固定器靠近完成吻合。目前磁性血管固定器已由Ventrica公司成功開發并用于臨床冠狀動脈搭橋術中，具有廣闊的臨床應用前景。2006年Shi等[29]研發出磁性血管吻合器，并將其應用于20只犬的肝移植血管吻合中。結果顯示，采用該吻合器簡化了手術操作，縮短了無肝期時間，術后吻合口暢通無狹窄。
目前磁吻合術已臨床用于冠狀動脈搭橋術，且吻合效果良好，在血管吻合中具有巨大應用前景。
3 在外科手術中的其他應用
2009年Zaritzky等[30]對5例食管閉鎖患兒順利完成磁吻合術，磁體脫離吻合口時間2～7 d，平均4.8 d，影像學檢查未觀察到吻合口泄漏，提示采用磁吻合術治療食管閉鎖可行。
在胰、膽吻合中需要放置支架來促進引流和防止膽道狹窄，為此Ryou等[31]設計了一種帶磁性的胰膽支架，體內、外實驗均證明其安全可靠。該支架優點是可通過外部磁體與支架作用使其脫離，從而避免二次使用內窺鏡。
Ganz等[32]采用一種經美國食品藥品監督管理局（FDA）批準的磁體裝置治療100例胃食管反流癥患者，該裝置為一系列由鈦、玻璃粉磁芯和鈦線組成的環形結構，其環繞在食管上，使食物流體可以單向通過，從而減少或避免使用質子幫浦抑制劑。2013年Chung等[33]提出一種新型磁控牽引器，可以在腹腔鏡下增大黏膜面的可視化程度，以方便黏膜剝離，并經動物實驗證明其安全性和有效性。
磁體因為引力穩定，結構簡單，在外科手術中應用逐漸增多。由于人體組織解剖學結構復雜，而磁體本身較脆，加工尺寸不宜過小，因此其在臨床上的廣泛應用還依賴于稀土永磁材料加工工藝的提高，以達到根據不同部位尺寸作相應調整的目的。
4 總結
磁吻合術是一門新興的消化道及腔體外科重建技術，尤其在腹腔鏡下的磁吻合術具有創傷小、愈合快的優點，使患者生活質量大大提高。一般磁吻合后吻合口會在3～10 d愈合，磁吻合器在2周內排出體外。但磁吻合術廣泛應用于臨床主要還存在以下四方面問題。
①磁壓榨過程中的生物力學機制尚未完全揭示。在壓榨過程中，吻合壓榨區組織緩慢缺血性壞死，與此同時，吻合口邊緣組織愈合修復并連接在一起。腔體各組織吻合的壓榨力與組織愈合之間的普遍規律仍缺乏詳實的實驗數據論證，磁體磁力大小的選擇主要依靠醫師的經驗判斷。
②借助腹腔鏡下的磁吻合器投放裝置及磁吻合器結構仍需優化改進。目前微創化磁吻合術的磁吻合器放置仍是困擾外科醫生的一道難題，需要改進磁鐵結構和優化投放裝置來達到易于投放的目的。
③吻合口愈合后的磁吻合器排出仍是難題。由于體內腔體的解剖尺寸決定了磁吻合器的設計尺寸，故一些胃腸吻合、腸腸吻合的磁體規格較大，使其自脫落或排出困難。
④在狹小管腔提高磁體磁力。在膽腸吻合及胰腸吻合中，由于胰管及膽管直徑較小，所選擇的磁體尺寸相應較小，也影響了磁體的磁力，因此需要研究如何提高磁吻合器的壓榨力。同時，需建立在能滿足吻合口愈合的前提下不同類型的磁吻合器數據庫，以方便醫師依據不同部位選取不同尺寸、壓榨力的磁吻合器。