引用本文： 陳雯雯, 嚴小鵬, 雷鳳萍, 楊程, 呂毅, 付軍科, 張勇. 磁錨定牽引技術輔助胸腔鏡下食管切除術的實驗研究 . 中國胸心血管外科臨床雜志, 2021, 28(9): 1090-1094. doi: 10.7507/1007-4848.202008027 復制
食管癌是臨床上常見的一種消化道惡性腫瘤，手術切除是根治早中期食管癌的重要方式。現今胸腔鏡輔助食管切除術發展迅速，具有創傷小、術后恢復快、并發癥少等優勢[1-2]，已成為胸外科治療早中期食管癌的主要手術方式。然而，術中如何有效地牽引食管，良好地顯露術野，依然是廣為探討的話題。目前常用于牽引食管的方式包括腔鏡抓鉗推動食管法[3]、牽引離斷食管法[4-5]、食管懸吊法[6]、食管牽引挑離法[7]等。在總結以上方式優缺點的基礎上，我們結合自身經驗，設計了一種新型的食管牽引方式—磁錨定輔助食管牽引法。本文主要探討磁錨定牽引裝置輔助兩孔胸腔鏡下食管切除術的可行性。
1 材料與方法
1.1 實驗動物和設備
實驗動物：雄性 Beagle 犬 3 只，犬齡 1～6 歲，體重 8～12 kg，購于西安交通大學實驗動物中心。所有實驗動物在飼養及圍手術期管理中均符合動物福利倫理原則。
實驗設備及用品：腔鏡設備（德國 STORZ）、高頻電刀（美國威力 FX-C 型）、醫用鈦夾（杭州康生醫療器械有限公司）、陸眠寧Ⅱ（吉林省華牧動物保健品有限公司）、一次性使用胸腔鏡戳卡（10 mm，12 mm）。磁錨定裝置：磁錨定裝置包括內置抓鉗和錨定磁體兩部分；見圖 1。其中內置抓鉗一端為組織夾，另一端為靶磁體，靶磁體與組織夾依靠螺絲錨定在一起。組織夾為非順磁性材料，長 33 mm。靶磁體為一圓柱體形狀，直徑 7 mm、高 15 mm。錨定磁體為直徑 50 mm、高 80 mm 的圓柱狀磁體。靶磁體與錨定磁體均采用 N45 燒結型釹鐵硼材料加工而成，表面鎳鍍層保護。
圖1
磁錨定牽引裝置
a：靶磁體；b：錨定磁體
1.2 手術操作過程
Beagle 犬購買后先喂養 2 周，使其適應新的飼養環境。本研究為探索性研究，3 只 Beagle 犬全部納入實驗組，不設對照組。實驗犬禁食 12 h，禁飲 6 h。陸眠寧（0.08 mL/kg）肌肉注射麻醉，氣管插管接呼吸機，頭孢唑林鈉 0.5 g 術前 30 min 肌肉注射。電動剃毛器備皮，取左側臥位，常規消毒術野鋪巾。術中于腋中線第 7 肋間隙切開 1 cm 小切口，置入戳卡及鏡頭；于腋前線第 4 肋間切開 1.2 cm 小切口，置入戳卡，作為主操作孔；見圖 2。探查胸腔后，將一根長約 8 cm 的 PVC 管從主操作孔送入胸腔，環繞胸中段食管，將繞過了食管的 PVC 管兩游離末端用鈦夾夾閉 2～3 次，用鈦合金鉗將靶磁體經主操作孔送入胸腔，經主操作孔進操作鉗使組織夾夾住已形成閉環的 PVC 管并保持組織夾穩定不滑脫。移動位于體外的錨定磁體，借助“非接觸性”磁場力吸引靶磁體，靶磁體借組織夾對 PVC 管的牽引力懸吊食管，再由主操作孔進電鉤，進行食管游離。食管游離、食管旁神經探查及食管旁淋巴結的清掃完成后，用鈦合金鉗經主操作孔將內置抓鉗、鈦夾、PVC 管取出，關閉各切口。實驗完畢后靜脈注射致死劑量（1～2 mmol/kg）的氯化鉀對實驗動物行安樂死。
圖2
戳卡位置及錨定磁體位置
a：戳卡位置；b：錨定磁鐵位置
1.3 倫理審查
該實驗經西安交通大學動物實驗倫理委員會審批通過，倫理批準號：XJTULAC2019-1008。
2 結果
錨定磁體質量表面場 6 000 GS。內置抓鉗長 33 mm，靶磁體質量表面場 3 000 GS。錨定磁體與靶磁體零間距之間的吸力為 45 N。
所有實驗犬均順利完成了磁錨定輔助兩孔胸腔鏡下食管切除手術。平均手術時間 30 min，術中平均出血量 10 mL。手術過程中錨定磁體對靶磁體的吸力完全滿足術野牽拉暴露的需要，內置抓鉗抓持牢靠。食管牽引效果見圖 3。
圖3
食管牽引效果
a：磁錨定裝置穩定牽拉食管；b：電鉤游離食管旁組織
3 討論
微創食管切除術已代替開胸食管切除術成為現今治療食管癌的主要手術方式[2]。相較于開胸食管切除術，傳統的三孔或四孔胸腔鏡下食管切除術的手術創面較小，患者術后疼痛程度較輕[8]。為保障手術的順利完成與腫瘤的徹底切除，可通過牽拉食管，協助顯露術野，降低手術操作的技術難度，推進手術順利進行[9]。現食管牽拉方法有很多種，根據牽拉的工具不同可以分為器械牽拉和牽引線牽拉[3, 10]。為了實現食管的良好牽拉，需要單獨的戳卡用于進出牽拉食管的器械，或者需要一次甚至多次胸腔穿刺用于通過體外牽拉食管的牽引線[11-12]，這些無疑會增加胸壁創傷。減戳卡胸腔鏡食管切除術因為可以使微創食管切除術進一步微創化，具有進一步減小手術創口、減輕患者術后疼痛、促進患者術后恢復的優勢，近來受到越來越多的關注；但是因手術操作孔減少，手術的技術難度增加，術中操作器械間相互干擾、視野顯露不充分等問題相繼出現[13]。
磁外科是基于磁性裝置的“非接觸性”磁場力，實現錨定牽引、壓榨吻合、導航示蹤、懸浮擴張等功能，滿足臨床需要的綜合性學科[14]。磁錨定牽拉技術（magnetic anchoring and traction technique，MATT）作為磁外科領域的核心技術之一，借助“非接觸性”磁場力，通過錨定磁體對靶磁體的“非接觸性”牽拉固定，以滿足外科手術或內鏡操作需要[15-16]。可以有效緩解手術中器械間相互干擾的問題，減少手術中的戳孔數目及手術創傷、縮短患者術后恢復的時間[17]。
MATT 作為目前輔助微創外科手術的一種新技術，通過特殊設計的錨定磁體和靶磁體實現錨定牽拉，并借此輔助腔鏡手術或內鏡手術操作時對術野的顯露，具有巨大優勢。目前，磁錨定技術與內鏡手術、腹腔鏡手術相結合在臨床上已有廣泛的應用[18]，主要用于膽囊切除術[19-20]、腎切除術[21]、胃黏膜切除[22]、結直腸腫瘤[23]、減肥手術[24]等。現今，已有關于磁錨定輔助胸腔鏡肺切除的手術報道[25]，但尚未見磁錨定輔助胸腔鏡食管切除手術的相關報道。
本研究自主設計研發并加工出適用于胸腔鏡手術的磁錨定裝置，在 Beagle 犬上進行了磁錨定輔助兩孔胸腔鏡下食管切除術。術中發現磁錨定技術可借助可控的磁場錨定裝置對內置的靶磁體進行位置的調控，緩解了一直以來困擾外科醫生的減戳孔腔鏡手術中操作器械之間相互干擾的問題，為手術提供了良好的視野，有利于食管旁淋巴結的清掃并降低了損傷食管旁神經的幾率；磁錨定裝置的使用減少了胸壁切口和胸壁損傷，更加符合微創理念的要求。
綜上所述，采用磁錨定技術輔助進行兩孔胸腔鏡下食管切除手術可行，具有一定的臨床應用潛力。
利益沖突：無。
作者貢獻：陳雯雯、楊程、雷鳳萍負責論文初稿的撰寫、實施研究、數據分析整理、論文修改；嚴小鵬、付軍科負責設計研究、實施研究；呂毅、張勇負責設計研究、論文審閱。
食管癌是臨床上常見的一種消化道惡性腫瘤，手術切除是根治早中期食管癌的重要方式。現今胸腔鏡輔助食管切除術發展迅速，具有創傷小、術后恢復快、并發癥少等優勢[1-2]，已成為胸外科治療早中期食管癌的主要手術方式。然而，術中如何有效地牽引食管，良好地顯露術野，依然是廣為探討的話題。目前常用于牽引食管的方式包括腔鏡抓鉗推動食管法[3]、牽引離斷食管法[4-5]、食管懸吊法[6]、食管牽引挑離法[7]等。在總結以上方式優缺點的基礎上，我們結合自身經驗，設計了一種新型的食管牽引方式—磁錨定輔助食管牽引法。本文主要探討磁錨定牽引裝置輔助兩孔胸腔鏡下食管切除術的可行性。
1 材料與方法
1.1 實驗動物和設備
實驗動物：雄性 Beagle 犬 3 只，犬齡 1～6 歲，體重 8～12 kg，購于西安交通大學實驗動物中心。所有實驗動物在飼養及圍手術期管理中均符合動物福利倫理原則。
實驗設備及用品：腔鏡設備（德國 STORZ）、高頻電刀（美國威力 FX-C 型）、醫用鈦夾（杭州康生醫療器械有限公司）、陸眠寧Ⅱ（吉林省華牧動物保健品有限公司）、一次性使用胸腔鏡戳卡（10 mm，12 mm）。磁錨定裝置：磁錨定裝置包括內置抓鉗和錨定磁體兩部分；見圖 1。其中內置抓鉗一端為組織夾，另一端為靶磁體，靶磁體與組織夾依靠螺絲錨定在一起。組織夾為非順磁性材料，長 33 mm。靶磁體為一圓柱體形狀，直徑 7 mm、高 15 mm。錨定磁體為直徑 50 mm、高 80 mm 的圓柱狀磁體。靶磁體與錨定磁體均采用 N45 燒結型釹鐵硼材料加工而成，表面鎳鍍層保護。
圖1
磁錨定牽引裝置
a：靶磁體；b：錨定磁體
1.2 手術操作過程
Beagle 犬購買后先喂養 2 周，使其適應新的飼養環境。本研究為探索性研究，3 只 Beagle 犬全部納入實驗組，不設對照組。實驗犬禁食 12 h，禁飲 6 h。陸眠寧（0.08 mL/kg）肌肉注射麻醉，氣管插管接呼吸機，頭孢唑林鈉 0.5 g 術前 30 min 肌肉注射。電動剃毛器備皮，取左側臥位，常規消毒術野鋪巾。術中于腋中線第 7 肋間隙切開 1 cm 小切口，置入戳卡及鏡頭；于腋前線第 4 肋間切開 1.2 cm 小切口，置入戳卡，作為主操作孔；見圖 2。探查胸腔后，將一根長約 8 cm 的 PVC 管從主操作孔送入胸腔，環繞胸中段食管，將繞過了食管的 PVC 管兩游離末端用鈦夾夾閉 2～3 次，用鈦合金鉗將靶磁體經主操作孔送入胸腔，經主操作孔進操作鉗使組織夾夾住已形成閉環的 PVC 管并保持組織夾穩定不滑脫。移動位于體外的錨定磁體，借助“非接觸性”磁場力吸引靶磁體，靶磁體借組織夾對 PVC 管的牽引力懸吊食管，再由主操作孔進電鉤，進行食管游離。食管游離、食管旁神經探查及食管旁淋巴結的清掃完成后，用鈦合金鉗經主操作孔將內置抓鉗、鈦夾、PVC 管取出，關閉各切口。實驗完畢后靜脈注射致死劑量（1～2 mmol/kg）的氯化鉀對實驗動物行安樂死。
圖2
戳卡位置及錨定磁體位置
a：戳卡位置；b：錨定磁鐵位置
1.3 倫理審查
該實驗經西安交通大學動物實驗倫理委員會審批通過，倫理批準號：XJTULAC2019-1008。
2 結果
錨定磁體質量表面場 6 000 GS。內置抓鉗長 33 mm，靶磁體質量表面場 3 000 GS。錨定磁體與靶磁體零間距之間的吸力為 45 N。
所有實驗犬均順利完成了磁錨定輔助兩孔胸腔鏡下食管切除手術。平均手術時間 30 min，術中平均出血量 10 mL。手術過程中錨定磁體對靶磁體的吸力完全滿足術野牽拉暴露的需要，內置抓鉗抓持牢靠。食管牽引效果見圖 3。
圖3
食管牽引效果
a：磁錨定裝置穩定牽拉食管；b：電鉤游離食管旁組織
3 討論
微創食管切除術已代替開胸食管切除術成為現今治療食管癌的主要手術方式[2]。相較于開胸食管切除術，傳統的三孔或四孔胸腔鏡下食管切除術的手術創面較小，患者術后疼痛程度較輕[8]。為保障手術的順利完成與腫瘤的徹底切除，可通過牽拉食管，協助顯露術野，降低手術操作的技術難度，推進手術順利進行[9]。現食管牽拉方法有很多種，根據牽拉的工具不同可以分為器械牽拉和牽引線牽拉[3, 10]。為了實現食管的良好牽拉，需要單獨的戳卡用于進出牽拉食管的器械，或者需要一次甚至多次胸腔穿刺用于通過體外牽拉食管的牽引線[11-12]，這些無疑會增加胸壁創傷。減戳卡胸腔鏡食管切除術因為可以使微創食管切除術進一步微創化，具有進一步減小手術創口、減輕患者術后疼痛、促進患者術后恢復的優勢，近來受到越來越多的關注；但是因手術操作孔減少，手術的技術難度增加，術中操作器械間相互干擾、視野顯露不充分等問題相繼出現[13]。
磁外科是基于磁性裝置的“非接觸性”磁場力，實現錨定牽引、壓榨吻合、導航示蹤、懸浮擴張等功能，滿足臨床需要的綜合性學科[14]。磁錨定牽拉技術（magnetic anchoring and traction technique，MATT）作為磁外科領域的核心技術之一，借助“非接觸性”磁場力，通過錨定磁體對靶磁體的“非接觸性”牽拉固定，以滿足外科手術或內鏡操作需要[15-16]。可以有效緩解手術中器械間相互干擾的問題，減少手術中的戳孔數目及手術創傷、縮短患者術后恢復的時間[17]。
MATT 作為目前輔助微創外科手術的一種新技術，通過特殊設計的錨定磁體和靶磁體實現錨定牽拉，并借此輔助腔鏡手術或內鏡手術操作時對術野的顯露，具有巨大優勢。目前，磁錨定技術與內鏡手術、腹腔鏡手術相結合在臨床上已有廣泛的應用[18]，主要用于膽囊切除術[19-20]、腎切除術[21]、胃黏膜切除[22]、結直腸腫瘤[23]、減肥手術[24]等。現今，已有關于磁錨定輔助胸腔鏡肺切除的手術報道[25]，但尚未見磁錨定輔助胸腔鏡食管切除手術的相關報道。
本研究自主設計研發并加工出適用于胸腔鏡手術的磁錨定裝置，在 Beagle 犬上進行了磁錨定輔助兩孔胸腔鏡下食管切除術。術中發現磁錨定技術可借助可控的磁場錨定裝置對內置的靶磁體進行位置的調控，緩解了一直以來困擾外科醫生的減戳孔腔鏡手術中操作器械之間相互干擾的問題，為手術提供了良好的視野，有利于食管旁淋巴結的清掃并降低了損傷食管旁神經的幾率；磁錨定裝置的使用減少了胸壁切口和胸壁損傷，更加符合微創理念的要求。
綜上所述，采用磁錨定技術輔助進行兩孔胸腔鏡下食管切除手術可行，具有一定的臨床應用潛力。
利益沖突：無。
作者貢獻：陳雯雯、楊程、雷鳳萍負責論文初稿的撰寫、實施研究、數據分析整理、論文修改；嚴小鵬、付軍科負責設計研究、實施研究；呂毅、張勇負責設計研究、論文審閱。
