新 闻 中 心
中小血管无缝线胶粘吻合的实验研究

曲乐丰 王玉琦
 


【摘要】 目的 探索一种对吻合口损伤小、通畅率高且操作简单的中小血管吻合方法。方法 以医用胶行兔颈总动脉的无缝线胶粘吻合,将兔颈总动脉两断端间隔120°缝合3针并以其作为牵引,在贴合紧密的两血管壁外膜上涂抹少量医用胶即可完成胶粘吻合,抽除3针缝线即完成无缝线胶粘吻合。以自制的血管吻合口爆破压检测装置测定其吻合口爆破压。在此基础上将其与传统缝线吻合进行对比性研究,16只新西兰大白兔随机分为对照组(传统缝线吻合)和实验组(胶粘吻合),记录每个吻合口的吻合时间及出血量,术后1周、2周、4周、12周分别取材观察其通畅情况,并行病理切片和计算机图像分析以及扫描电镜和透射电镜观察,PCNA和 TGF-?1免疫组化检测。结果 无缝线胶粘吻合是可行的,其吻合口爆破压为440mmHg。与传统缝线吻合相比其手术时间大大缩短(8.19±6.51 min vs 20.50±14.35 min),术中出血量明显减少(2.44±5.83 min vs 10.38±17.49 min),其通畅率也较高(93.8% vs 87.5% ),病理切片观察及图像分析提示其内膜增生程度明显减轻,术后1、2、4、12周时其内膜厚度较缝线组分别降低了31.4%、24.5%、23.9%和31.9%(P<0.01),其内膜面积分别降低了36.2%、29.1%、31.3%和40%(P<0.01)。扫描电镜发现其吻合口处管壁损伤轻、无异物存留、管腔较光滑平整,内皮化较好;透射电镜显示其吻合口处血管平滑肌细胞增生程度轻,合成表型的平滑肌细胞较少。术后2周PCNA免疫组化检测和其内膜、中膜增殖指数的测定发现胶粘吻合组的PCNA表达情况明显低于对照组,其增殖指数与对照组相比差异有显著性。TGF-?1免疫组化检测发现仅在内膜处有少量弱阳性表达。 结论 无缝线胶粘吻合的主要优点在于避免了缝针和缝线对血管吻合口处的透壁性损伤,消除了缝线等异物对管壁的持续性刺激所致的增生性反应,同时较为光滑平整的管腔对吻合口局部的血流动力学影响较少,使吻合口处内膜增生减轻,内皮化更容易完成,从而具有较高的通畅率。本研究为中小血管的吻合提供了一种疗效确实且简单易行的方法。【关键词】内膜增生,血管; 吻合口狭窄,血管; 血管吻合; 无缝线; 医用胶

基金项目:国家自然科学基金资助项目(30170926)
作者单位:200433 上海 第二军医大学附属长海医院血管外科(曲乐丰)
200032 上海 复旦大学附属中山医院血管外科(王玉琦)

Experimental study on sutureless anastomosis of small-medium vessels by medical adhesive
Qu Lefeng, Wang Yuqi. Department of Vascular Surgery, Changhai Hospital, Second Military Medical University, Shanghai 200433, China
【Abstract】 Objective In order to explore a simple manipulation anastomosing method with mini-injury and high patency, we performed the sutureless end-to-end anastomosis of rabbit common carotid artery utilizing the medical adhesive. Methods The two ends of the rabbit common carotid artery were sutured 3 stitches circumferentially with 120o interval separately, then 2 optional sutures of the 3 needles were gently pulled horizontally and a little medical adhesive was kissingly daubed on the attached outer surface of the two ends, the 2 sutures were maintained in tension for 10 to 15 seconds, then one third of the anastomosis was finished. When the other two thirds were completed, the adhesive anastomosis was accomplished. And when the 3 sutures were drawn out, the sutureless anastomosis was brought to success. Based on the technical feasibility, the burst pressure of the anastomosis was measured using the self-made instrument and a comparable study was made between the sutureless adhesive anastomosis method and the traditional suturing anastomosis method. Results The results suggest that the sutureless anastomosis has more advantages over the traditional suture anastomosis in simpler manipulation and shorter operation time, the anastomosing time is greatly shortened(8.25±6.34 min vs 20.67±14.24 min)and the bleeding amount intra-operatively is significantly decreased(3.17±9.04 ml vs 11.04±16.28 ml). Also, the former has a higher patency rate than the later(93.8% vs 87.5%). The pathological slice under microscope and its computer-aided imaging analysis demonstrated a minor degree of intimal hyperplasia in sutureless group, the intimal thickness decreased by 31.4%、24.5%、23.9% and 31.9%(P<0.01) compared with the traditional suture group in 1 week, 2 weeks, 4 weeks and 12 weeks, respectively. So is the intimal areas with 36.2%、29.1%、31.3%and 40%(P<0.01). Scanning electromicrope found a low-grade injury in the anastomotic site with no foreign bodies, and the well endothelized lumen is relatively more smooth and flat. Transmission electromicrope shows a less proliferation degree of vascular smooth muscle cells (VSMCs) with a few synthetic type of VSMCs. The immunohistochemistry staining (IHCS) of PCNA (proliferation cell nuclear antigen) at 2 weeks postoperatively detected a weaker expression with a lower PCNA proliferation index in tunica of intima and media in the sutureless group. So is the IHCS of TGF-?1 with fewer weak expression cells in the intimal area. Conclusions The principal advantages of the sutureless adhesive anastomosis method are as follows: 1. Avoided the transmural injury by the needle and suture. 2. Eliminated the proliferative reaction by the foreign bodies such as suture. 3. Provided a less interference with the blood dynamics by the smooth lumen of the anastomosis. Therefore, the anastomosis ensued a less-grade intimal hyperplasia and a well-developed endothelium, which contributed to a higher patency rate.
This work provided an effective, simple and feasible way for vascular anastomosis in small-medium caliber vessels.
【Key words】 Intimal hyperplasia,vascular
Anastomtic stenosis,vascular
Vascular anastomosis
Sutureless
Medical adhesive

前言
目前,冠脉搭桥术、尿毒症动静脉内瘘术、断肢(指、趾)再植术、带血管皮瓣转移术、各类血管旁路手术甚至器官移植中的中小血管吻合日益增多,而随着外科器械和设备的发展以及手术技巧的改进,此类吻合在技术操作上已不是难题,但血管吻合口的狭窄是这类手术失败的一个主要原因。吻合口狭窄的主要原因是血管壁对其损伤的反应性重构及内膜增生。
为了减轻血管壁的损伤,手术中应提倡“no touch technique”(“无接触技术”),最大限度地减少手及器械与血管壁的接触。但很多损伤如血管显露、血管横断以及血管成形等是无法避免的,所以对吻合口狭窄的预防只能从血管吻合的方式上寻找突破口。
目前的血管吻合技术是在1902年Carrel提出的三点式血管吻合方法上的沿革,此技术大大促进了外科学的发展,而Carrel本人也因此获得了1912年的诺贝尔医学奖。此传统的血管吻合方法对于口径较大的血管如胸腹主动脉极少会产生吻合口狭窄的问题,而对于中小口径血管的中远期通畅率则不甚理想。即使有熟练的操作技术,其仍有不可避免的缺陷:对血管壁的全层针刺损伤和缝线拖拉损伤,1-2mm的缝合针距和边距使吻合口处的血管壁几乎全部受到损伤,而且缝线过松则漏血,过紧则造成吻合口的狭窄和更严重的损伤,吻合口处的缝线作为异物存留易刺激增生及形成肉芽肿,另外,针眼的漏血、操作的费时费力(常致血管阻断时间较长)以及术者操作水平的差异使血管吻合后的并发症发生率差别较大。所以,外科医生一直在寻找一种省时省力、操作简单、并发症少、通畅率高的血管吻合方法来代替传统的手工缝合吻合技术。而早在1889年Jassinowski [1]就提出:血管缝合不应该穿透及损伤血管内膜(“Vascular sutures should not penetrate and damage the intima of the vessel”),为了减少对血管内膜的损伤,研究较多的是血管吻合器—VCS(Vascular Closure Stapler) [2-4],VCS的主要优点在于对血管壁的非穿透性吻合,避免了吻合口处内膜的损伤,但VCS多较昂贵,操作复杂,需专门培训,吻合口两端需游离较长距离以供断端管壁外翻,进行吻合的血管管壁必须正常,当两吻合口内径相差较大时无法应用,且只能行端-端吻合,故而临床应用受到较大限制。
那么,有没有既损伤小又操作简单的吻合方法呢?随着医用材料的发展临床上出现了医用胶,手术切口可以用医用胶粘合,血管吻合口漏血可以用医用胶封闭,肝脾破裂可以用医用胶粘合、止血,这就启示我们:医用胶既然可以粘合皮肤切口,又可用于血管吻合口止血,那它能否粘合血管吻合口呢?皮肤和血管同是人体组织,理论上应该可以,所以我们设计了“中小血管的无缝线胶粘吻合”。本研究以医用胶行兔颈动脉的无缝线胶粘吻合,并与传统的缝线吻合进行对照研究,观察其可行性和疗效。材料与方法
一、实验材料
1、实验动物及分组:新西兰大白兔18只,均为雄性,体重为2.5kg-2.8kg, 购自复旦大学中山医院实验动物中心, 均有动物合格证。动物于标准笼中单只饲养,自由进食水。2只用于无缝线胶粘吻合可行性的研究,16只随机分成实验组和对照组,每组8只,每只动物均行双侧颈总动脉原位切断吻合术。实验组颈总动脉切断后行无缝线胶粘吻合,对照组颈总动脉切断后行常规缝线吻合。
2、手术缝线:7-0无损伤血管缝线,由复旦大学中山医院实验动物中心提供。
3、医用胶:北京瞬康医用胶有限公司提供。
4、显微血管手术器械:上海手术器械厂产品。
5、光学显微镜:日本Olympus公司产品。
6、电子显微镜:扫描电镜为日立S-520,透射电镜为荷兰Philips-CM*120。
7、图像分析系统:由IBM PS/2 80486DX33主机、NEC Multisync 3FGx型彩色显示器、WESCOM 600C型彩色监视器、OLYMPUS BH-2型生物显微镜、Panasonic WV-CP410型摄像机、科技嘉仪器仪表有限公司生产的CA6300真彩图像采集卡及中国科学院自动化技术公司研制的通用颗粒计算机图像分析系统软件组成。
8、自制血管吻合口爆破压检测装置:包括血压表1只、压力注射器1个、三通接头1个、连接管1根、检测管1根。本装置选用的压力表为上海医疗设备厂的产品,型号为玉兔牌,测压范围最大为300mmHg,三通管为杭州京泠医疗器械有限公司产品,规格为2.6×100,压力注射器为Medtronic公司产品,规格为20ml,检测管选用18号平针头,连接管选用输血导管,长度为80cm,外径为2.0 mm。
二、实验方法
1、兔颈总动脉切断后原位端-端吻合术
以氯胺酮(60-100mg/kg)及安定(6-10mg/kg)肌肉注射麻醉后,将动物固定于手术台上,颈部过伸位。脱毛剂脱毛、新洁尔灭酊消毒、铺无菌巾单,颈正中线切口,长约6cm,逐层剪开颈阔肌及颈前肌群,于气管旁沟内游离出右侧颈总动脉长约5cm(直径约2mm),在颈总动脉的上、下两端用微型无创动脉夹阻断血流后,中间横断血管,以肝素盐水(100IU/ml)冲洗两断端,对照组以7-0无损伤血管缝线采用间断外翻缝合法行对端吻合,每个吻合口缝8-12针。实验组以7-0无损伤血管缝线间断缝合3针,每针间隔120°,缝线不打结,水平拉紧任意2针缝线使两血管壁断缘紧密贴合,在贴合紧密的两血管壁外膜上涂抹少量医用胶(注意不要过多!),维持缝线呈水平拉紧状态10-15秒,之后同样处理另外2边血管壁,在第3边涂胶前以肝素盐水冲洗吻合口以确保医用胶未进入管腔内并排除其中的空气,吻合完成后先松开远心端动脉夹使反流血冲过吻合口确保吻合口通畅,再去除近心端动脉夹,吻合口无漏血后抽除3针缝线,完成无缝线胶粘吻合。于吻合口远端可及搏动证明吻合口通畅,检查无出血及吻合口漏血后逐层缝合伤口。
完成右侧手术后,同法进行左侧手术。
所有手术中均未使用显微镜及放大装置。所有动物均于术后皮下注射肝素3mg(1mg/kg),将动物置于温度适宜的清洁通风环境中单只分笼饲养,自由进食水。
2、无缝线胶粘吻合口的爆破压测定
完成无缝线胶粘吻合后,距吻合口两端各2-3cm处剪取颈动脉,肝素盐水冲洗管腔后,一端连接于平针头并用丝线固定,另一端以止血钳夹闭。平针头通过三通管和输血导管分别与血压表及压力注射器相连接,以生理盐水持续灌注胶粘吻合的颈动脉段,当压力注射器中的液体同时被推注到血管和连接压力表的连接管内时,压力表上的读数反映了血管吻合口所承受的压力。观察吻合口漏水情况及血压表压力变化,记录吻合口漏水或破裂时的压力,即为吻合口爆破压。
3、手术中记录数据
记录每个吻合口的吻合时间及出血量,记录每只动物的总手术时间及总出血量。
4、标本取材及固定
手术后1周、2周、4周、12周同法麻醉,颈正中切口,于气管两旁仔细游离出两侧的颈总动脉,于吻合口两端各2-3cm处切断,取下所需血管节段,根据需要分别固定于10%中性甲醛溶液及2.5%戊二醛溶液中以备光镜及电镜制片和免疫组织化学染色。
5、组织切片及图像分析
将固定好的血管常规脱水、透明、石蜡包埋,切成4μm厚切片,行HE染色及VG染色,光镜观察。切片经计算机进行图像分析,测量内膜、中膜厚度及其比值,内膜、中膜面积及其比值。
6、扫描电镜及透射电镜检查
将固定好的标本经缓冲液冲洗、乙醇逐级脱水、丙酮处理及CO2干燥后表面喷涂钯金,置于日立S-520扫描电镜下进行观察。将固定好的标本经缓冲液冲洗,锇酸固定,乙醇逐级脱水,Poly/Bed 618包埋后沿血管纵轴电镜切片,铅染色后于荷兰Philips-CM*120透射电镜下观察。
7、PCNA免疫组织化学染色及内膜、中膜增殖指数的测定
取实验组和对照组术后2周的标本蜡块,切成4μm厚切片,以抗PCNA抗体进行SP法免疫组织化学染色标记增值细胞,对比性观察其增生情况。SP法免疫组织化学染色方法具体步骤如下:
(1)切片经二甲苯脱蜡,梯度酒精入水。
(2)0.3%H2O2室温孵育15min以灭活内源性过氧化物酶。
(3)切片置于0.1M柠檬酸盐缓冲液(PH 6.0)中煮沸加热25min(T>95°C),室温冷却后抗原修复液(博士德公司)室温作用10min,进行抗原修复。
(4)5%羊血清37°C封闭20min以阻断非特异性结合。
(5)滴加一抗工作液,37°C孵育60min。
(6)滴加抗一抗种属IgG生物素标记二抗,37°C作用30min。(使用前与5%正常兔血清4°C共孵育30min,以阻断二抗与兔IgG的交叉反应)。
(7)滴加链酶亲和素,37°C孵育30min。
(8)加DAB底物液显色:使用DAB试剂盒。取1ml双蒸水,加试剂盒中A、B、C试剂各一滴,混匀后加至切片。室温显色,镜下控制反应时间。蒸馏水洗涤终止反应。
(9)苏木素轻度复染。梯度酒精脱水,二甲苯透明,中性树胶封片。
(10)显微镜下观察PCNA的表达情况。采用计算机图像分析系统,测定内膜及中膜细胞总数及相应区域PCNA染色阳性细胞数,计算内膜、中膜增殖细胞阳性率,即为该区域细胞增殖指数(PCNA Index)。
8、TGF-?1免疫组织化学染色检测
取实验组和对照组术后2周的标本蜡块,切成4μm厚切片,以抗TGF-?1抗体进行SP法免疫组织化学染色,对比性观察其增生及内皮化相关细胞因子的表达情况。滴加一抗前用0.1%胰蛋白酶(PH7.8)消化15min,其它步骤同PCNA的免疫组化。
9、统计学处理
结果以平均值±标准差( ±S)表示,统计分析用t 检验。P<0.05有显著性意义。SPSS10.0统计软件处理数据。

结 果

1、兔颈总动脉切断后原位端-端无缝线胶粘吻合术在技术操作上是可行的。3针缝线主要起牵引和固定的作用,在对合的两断缘间涂抹极少量医用胶即可完成血管吻合,恢复血流。整个吻合过程耗时约10分钟左右,每个吻合口出血量少于5ml。操作简单,省时省力,出血量极少,无需使用显微镜及放大装置。2、4个标本的吻合口爆破压如下表:

标本号
吻合口爆破压(mmHg)
1
420
2
460
3
480
4
400
平均数
440

3、手术结果:每个吻合口的吻合时间及出血量:
每个吻合口的吻合时间(min)及出血量(ml)

P<0.01
4、大体形态观察
所有动物手术后均存活,无偏瘫及头颈歪曲等表现,取标本时见实验组颈总动脉吻合口较硬,纵剖后见实验组术后1周时1例吻合口闭塞,其内可见医用胶,余均通畅,通畅率为93.8%(15/16)。对照组术后4周及12周时各有1例吻合口闭塞,其内充满血栓,余均通畅,通畅率为87.5%(14/16)。两组吻合口处均未见血肿、破裂、瘤样扩张或动脉瘤形成。
5、形态学结果
5.1光镜观察:
光镜见两组动物的吻合口处均有新生内膜形成,新生内膜中平滑肌细胞交错排列,其间为胞外基质。术后1周时新生内膜开始形成,随着时间延长逐渐增厚,术后2-4周时达到峰值,之后基本稳定,12周时内膜无继续增厚,但内膜细胞数量减少,胞外基质相对增多,且更加致密。但两组动物内膜增生的程度不同,实验组较对照组内膜增生程度轻。。
5.2电镜观察:
扫描电镜见两组动物吻合口处差别迥异:对照组可见管壁中密集如丛草样的粗大缝线,管腔明显狭窄,管腔内亦可见粗大的缝线,吻合口处管壁明显增厚,内皮化先发生于管壁位置较低处,隆起于管腔的缝线部位是最后内皮化的区域,内皮细胞环绕隆起的缝线呈漩涡状排列,但即使隆起的缝线表面已完全内皮化,缝线在缝合管壁时遗留的针眼也常常呈陷阱状,与隆起的缝线和增厚的管壁之间形成较大的起伏。2周时开始内皮化,4周时基本内皮化,12周时已完全内皮化,但即使已完全内皮化,不可吸收的缝线亦仍然隆起于管腔中,管腔中的内皮细胞排列较紊乱,表面有血小板及蛋白样沉积物。可见常规的缝线吻合对血管壁损伤严重,不可吸收的缝线作为异物不但刺激管壁发生增生性反应,而且其形成的隆起与陷阱状的针眼使吻合口局部管壁不光滑,较粗糙、起伏大,血流通过时易产生涡流,进一步加重吻合口的狭窄和闭塞。实验组管壁中没有粗大的缝线,管腔无明显的隆起或狭窄,管腔较光滑,内皮较完整。2周时即开始内皮化,但此时吻合口两端的管壁尚未完全愈合,二者之间仍存在部分间隙,4周时吻合口周围已基本内皮化,内皮细胞由吻合口两端向吻合口处呈合拢样排列,内皮化较均匀,部分样品可见内皮细胞由两端覆盖吻合口处的医用胶。12周时完全内皮化,管腔中的内皮细胞沿血流方向排列整齐,表面光滑完整,无隆起样病变及囊性扩张,无血小板及蛋白样沉积物。
透射电镜观察见对照组增生内膜中大量平滑肌细胞呈合成表型,平滑肌细胞增生活跃,可见正在分裂中的平滑肌细胞呈亚铃形,胞浆内可见大量粗面内质网呈管状、囊泡状,特别丰富,并可见运输小泡、高尔基体及线粒体,胞核内染色质聚集,核仁明显变大。实验组平滑肌细胞排列稍紊乱,收缩表型较多,部分平滑肌细胞较肥大,细胞内粗面内质网不发达,有较多的纤维成分,细胞间有很多絮状沉积物。12周时两组内膜细胞体积明显缩小,胞浆细胞器减少,肌丝含量增加,细胞恢复为收缩表型。
6、图像分析
两组内膜厚度、中膜厚度及内膜/中膜厚度比值,内膜面积、中膜面积及内膜/中膜面积比值见附表1-6。
可见术后1周时新内膜即开始形成,2-4周时达到高峰,12周时增生内膜无进一步发展。虽然两组均存在内膜增生,但实验组的内膜增生程度较轻,其新生内膜厚度较对照组在术后1周、2周、4周及12周时分别降低了31.4%(P<0.01)、24.5%(P<0.01)、23.9%(P<0.01)、31.9%(P<0.01);内膜/中膜厚度比值较对照组在术后1周、2周、4周及12周时分别降低了28.8%(P<0.01)、21.7%(P<0.01)、18.4%(P<0.01)、29.2%(P<0.01);内膜面积较对照组在术后1周、2周、4周及12周时分别降低了36.2%(P<0.01)、29.1%(P<0.01)、31.3%(P<0.01)、40%(P<0.01);两组间的中膜厚度相比无显著差别(P>0.05)。中膜面积两组间无显著差别(P>0.05)。内膜/中膜面积比值较对照组在术后1周、2周、4周及12周时分别降低了33.3%(P<0.01)、27.8%(P<0.01)、29.5%(P<0.01)、38.2%(P<0.01)。 附表1 吻合口处内膜增生厚度比较(x±S,μm)换成直方图

Tab.1 Comparison of intimal thickness between Control and Subject Groups

组别
术后1周
术后2周
术后4周
术后12周
对照组
35±7
53±9
67±12
69±15
实验组
24±4
40±3
51±7
47±8

P<0.01

附表2 吻合口处中膜增生厚度比较( ±S,μm)
Tab.2 Comparison of medial area between Control and Subject Groups

组别
术后1周
术后2周
术后4周
术后12周
对照组
59±6
64±3
65±2
61±12
实验组
57±8
62±5
61±7
59±9

P>0.05

附表3 吻合口处内膜/中膜厚度比值比较( ±S)
Tab.3 Comparison of intimal/medial thickness ratio between Control and Subject Groups

组别
术后1周
术后2周
术后4周
术后12周
对照组
0.59±0.02
0.83±0.03
1.03±0.06
1.13±0.13
实验组
0.42±0.05
0.65±0.06
0.84±0.01
0.80±0.09

P<0.01

附表4 吻合口处内膜面积比较( ±S,mm2)
Tab.4 Comparison of intimal area between Control and Subject Groups

组别
术后1周
术后2周
术后4周
术后12周
对照组
0.58±0.01 0.79±0.07 1.12±0.27 1.15±0.07
实验组
0.37±0.03 0.56±0.02 0.77±0.05 0.69±0.12

P<0.01

附表5 吻合口处中膜面积比较( ±S,mm2)
Tab.5 Comparison of medial area between Control and Subject Groups

组别
术后1周
术后2周
术后4周
术后12周
对照组
1.08±0.04
1.10±0.23
1.07±0.33
1.05±0.47
实验组
1.03±0.31
1.07±0.06
1.04±0.02
1.01±0.27

P>0.05

附表6 吻合口处内膜/中膜面积比值比较( ±S)
Tab.6 Comparison of intimal/medial area ratio between Control and Subject Groups

组别
术后1周
术后2周
术后4周
术后12周
对照组
0.54±0.03
0.72±0.03
1.05±0.08
1.10±0.02
实验组
0.36±0.01
0.52±0.03
0.74±0.03
0.68±0.04

P<0.01

7、PCNA的免疫组织化学染色结果以及内膜、中膜增殖指数的测定结果
术后2周时血管内膜的增生达到高峰,PCNA的表达情况在实验组和对照组存在明显差异,对照组新生内膜中可见较多量PCNA阳性细胞,其增殖指数(即PCNA的阳性率)为36.35±0.72,中膜的PCNA阳性细胞相对较少,其增殖指数为12.23±2.17;实验组内膜、中膜的PCNA阳性细胞明显减少,其内膜和中膜的增殖指数分别为9.12±2.26和3.09±0.08。二者的内膜增殖指数相比及中膜增殖指数相比均存在相差显著性(P<0.01)。
8、TGF-?1的免疫组织化学染色结果
正常动脉壁TGF-?1表达阴性,术后2周时实验组和对照组的动脉壁均有不同程度的TGF-?1表达:对照组的内膜及中膜都有TGF-?1染色阳性的细胞,而实验组仅在内膜部分可检出弱阳性表达的细胞。
讨 论随着人类疾病谱的改变,冠状动脉搭桥术、肢体动脉旁路术、内脏动脉重建术、断肢断指(趾)再植术、带血管皮瓣转移术以及器官移植等涉及中小血管吻合的手术正日益增多,而由于显微外科技术和设备的不断改进和发展,中小血管吻合在重建外科中已成为一广泛应用的基本技术,单纯的手术操作已不成问题。但这种传统的中小血管吻合技术存在着严重的缺陷:1、手术操作复杂,阻断时间长,出血多,吻合口易漏血;2、最主要的是中远期通畅率差,最终可导致手术失败。所以,中小血管的吻合技术和方法一直是重建外科医生致力于探索的课题。
早在1955年Samuels PB[5]就尝试以金属夹行血管吻合,之后以可吸收装置[6]、激光[7-8]、吻合器[9-10]等行中小血管吻合的报道不断涌现, 虽然它们各有其优点,但由于其操作系统和操作程序复杂、适应证严格(如对血管口径及吻合方式的要求等)、费用昂贵、体内遗留硬的异物等缺点,一直没有被普遍接受而广泛应用于临床,所以新的吻合方法仍是研究的热点。由于传统的吻合方法费时费力,阻断时间和手术时间较长,出血较多,对组织损伤大,缝针间的出血易在吻合口处形成血肿而致血管狭窄或闭塞,对吻合口漏血的加针修补也易导致管腔狭窄,吻合口处的缝线和血栓作为异物会进一步加重管腔的狭窄或闭塞,所以,新的吻合方法则致力于通过减少缝针数来减少损伤,减少异物,节省阻断时间和手术时间,进而减少并发症,提高中远期通畅率。1978年Lauritzen[11]介绍了袖套式吻合技术,即将拟吻合的近端血管插入远端的管腔中,之后Karl P等[12]在袖套式吻合技术的基础上进行了改进,将大鼠的股动脉和股静脉首先进行袖套式吻合,之后在吻合口周围涂抹生物胶,其动静脉的14天通畅率分别为100%和80%。实际上早在1968年Gottlob R等[13]就对小动静脉进行套式吻合后再以生物胶加固。此方法虽然减少了缝针缝线,减少了损伤,但由于操作时必须先将血管的一个断端插入另一个断端,步骤繁琐,技术难度较大,尤其对于管壁薄管腔窄的小静脉更难,两端管径相差不大时操作也较困难,而对于口径小于1mm的血管则无法操作。所以,本研究设计将传统吻合方法的优点和生物胶粘合的优点相结合,通过最少的缝针缝线或无缝线来减少对血管壁的损伤和异物存留,通过医用胶粘合吻合口两断端,防止漏血,不但可适用于传统吻合方法可胜任的中小血管,对于口径相差较大的血管也同样适用,也可应用于管壁薄管腔窄的小静脉。
医用胶是近年来为克服手术伤口缝合弊端而研制的新型医疗用品,具有粘合、粘堵和止血等功能,越来越受到临床医师的重视,而目前临床上主要用于手术切口的粘合。它既然可以成功粘合皮肤,那么能否用来粘合中小血管呢?为此,首先进行了中小血管胶粘吻合的可行性研究。本研究所选用的瞬康医用胶为α-氰基丙烯酸烷基酯与催化剂及辅助成份配制而成,外观为透明流动性液体,略有特殊气味。其单体结构中碳原子位置上连接着吸电基团,因而使该单体具有很强的吸电性。当遇到亲核性较弱的物质都能迅速地发生阴离子聚合反应,使双健电子云密度降低,当遇到微量水分、血液或人体其他组织液时,液态的粘合剂瞬间变成固态的胶状媒介物,使破裂损伤的组织两端粘合起来,其强度远远大于伤口的自然拉力,对人体组织的粘合强度可达7牛顿/cm。而行中小血管吻合时两断端没有太大张力,靠医用胶完全可以将两端拉合。
完成吻合后将3针缝线抽除主要是为了减少吻合口处的异物,最大限度的较少导致吻合口增生的可能因素,彻底实现无缝线吻合。在没有缝线支持的情况下吻合口是否容易被血流冲击而破裂呢?这主要取决于血管内的动脉压力与吻合口所能够承受的压力,人的生理动脉压一般为12.0-16.0Kpa(90-120mmHg),病理性收缩压很少超过39.0Kpa(292.5mmHg),本实验中所测得的血管吻合口爆破压平均值为440mmHg,远远超过其病理性收缩压,也就是说中小血管的无缝线胶粘吻合是安全的。
本研究在证实了中小血管无缝线胶粘吻合可行性的基础上,将兔颈总动脉的无缝线胶粘吻合方法与传统的缝线吻合方法进行了对照研究,证明无缝线胶粘吻合方法操作简单,省时省力,其手术时间大大缩短(8.25±6.34 min vs 20.67±14.24 min),术中出血量明显较少(3.17±9.04 min vs 11.04±16.28 min),其通畅率也较高(93.87% vs 87.5% )。实验组闭塞的1例主要是吻合口局部应用医用胶的量较多,医用胶渗入管腔中所致。所以胶粘吻合时应尽可能的少用医用胶,一定要将两根牵引线拉紧并维持10-15秒。另外,吻合口处的血管外膜不要剥除,这样可以减少医用胶进入管腔内的可能,同时也减轻了对血管壁的损伤,保存了吻合口处外膜中的滋养血管和神经,对提高其通畅率有益。光镜观察及图像分析显示实验组的内膜增生较对照组明显降低;扫描电镜发现实验组的吻合口处损伤轻、无异物存留、管腔较光滑平整,内皮化较好;透射电镜显示实验组吻合口处血管平滑肌细胞增生程度轻,合成表型的平滑肌细胞较对照组少。大体标本观察及显微形态学研究均说明无缝线胶粘吻合的损伤轻、通畅率高,其主要原因在于避免了缝针和缝线对血管吻合口处的透壁性损伤、消除了缝线等异物对管壁的持续性刺激所致的增生性反应,同时较为光滑平整的管腔对吻合口局部的血流动力学影响较少,使吻合口处内膜增生减轻,内皮化更容易完成。
为了深入了解不同吻合方式对血管壁增生反应的影响,于术后2周内膜增生达到高峰时进行了PCNA免疫组化检测和其内膜、中膜增殖指数的测定,发现实验组的PCNA表达情况明显低于对照组,其增殖指数与对照组相比差异有显著性。说明无缝线胶粘吻合对血管壁的损伤较轻,细胞增生情况也就较轻。而管壁TGF-?1的表达情况与管壁的内皮化有明显关系,TGF-?1在体外可通过改变内皮细胞生长因子(EGF)的结合能力、竞争性抑制EGF所诱导的生长调节基因的表达[14]以及与酸性和碱性成纤维细胞生长因子相互作用[15],最终抑制内皮细胞的生长。所以,TGF-?1在管壁中的高表达说明其内皮化较差,而TGF-?1的低表达则提示其内皮化程度较高,是内皮损伤较少、较轻或恢复较快的结果。实验组的TGF-?1仅在内膜处有少量弱阳性表达说明无缝线胶粘吻合对管壁内皮细胞损伤较少、较轻,其内皮化恢复较好、较快。考虑可能与手术方式有关,即在吻合时基本未对内膜进行处理。而血管吻合时是否要对内膜进行处理是有较大争议的,赞成处理者认为不处理可影响其愈合或形成瘤样扩张,反对处理者认为内膜本身即非常薄弱,在管壁中不能承受多大的张力和拉力,且临床发现内膜损伤甚至缺失都不会影响管壁的愈合或导致局部的动脉瘤形成,最典型的例子是动脉内膜剥脱术(如颈动脉内膜剥脱术),相反,内膜处理后会导致血栓形成、新内膜形成,管腔狭窄甚至闭塞。针对这一争论,有两点需要特别说明:第一、本研究的主要目的是通过减少对血管壁的损伤从而提高吻合口的通畅率,但由于胶粘吻合未处理内膜,所以应考虑到吻合口局部瘤样扩张的可能,本研究中未观察到明显的瘤样扩张,但吻合口局部管壁较硬,外膜呈增生性反应。第二、本研究的对象是正常的兔颈总动脉,管壁没有动脉粥样硬化等病变,而需要行旁路手术的病人其血管本身多是有病变的,若采用无缝线胶粘吻合的方法容易产生内膜剥离或夹层形成,建议此类患者行胶粘吻合后其3针牵引线应打结后保留,以减少内膜剥离或夹层形成的可能。
参 考 文 献
1 Barker WF. A history of arterial and venous surgery. In: Bell PRF, Jamieson CW, Ruckley CV, editors. Surgical management of vascular disease. Philadelphia: WB Saunders:1992;P1-19
2 Zeebregts CJ, van den Dungen JJ, Kalicharan D, et al. Nonpenetrating vascular clips for small-caliber anastomosis. Microsurgery, 2000;20(3):131-8

 
     

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