磁吻合研究现状与发展趋势
引言
吻合是外科手术最基本的操作之一。手工缝线吻合和钉式吻合器吻合是临床上空腔脏器最常用的两种吻合模式，其中手工缝线吻合可用于任何管腔器官连续性的重建，而钉式吻合器主要用于胃肠道的连续性重建。上述两种吻合方法各有优缺点，相比钉式吻合器而言，手工缝线吻合成本低、吻合效果可靠，缺点是操作繁琐、吻合时间长；而钉式吻合器增加了医疗费用、适于吻合的部位有限，优点是操作简单、吻合时间短、技术易掌握。从吻合模式上来讲，二者的基本原理相同，均是借助外部材料（缝线或吻合钉）贯穿至拟吻合的组织内，通过缝线或吻合钉使吻合口两端组织紧贴，并维持一定张力，从而维持管腔器官通道的连续性，最终吻合口两边组织愈合，实现吻合的目的。
近年来，有关磁吻合的实验研究和临床应用报道越来越多，已显示出巨大的临床应用潜力。手工缝线吻合和钉式吻合模式是利用缝线或金属钉贯穿组织将欲吻合的空腔脏器连接起来，随着相互接触的吻合口边缘组织的愈合，重建管腔的连续性。这种吻合我们可称之为“贯穿式”吻合模式。而磁吻合不同于缝线吻合和钉式吻合，是一种全新的“非贯穿式”吻合模式。本文就磁吻合的吻合原理、组织愈合特点、临床应用情况、面临的问题等方面做一综述。
1 磁吻合的发展
有研究显示，磁外科学术界公认的最早开展磁吻合研究的是日本学者大洞庆郎，他在1978年发表了利用针环结构的磁环来完成血管吻合的动物实验研究[1-2]，并认为利用磁环进行血管吻合具有操作简单、吻合效果可靠等优点。而Jansen等[3]于1980年报道了磁吻合装置在临床5例患者远端结肠切除术中的应用，是磁吻合最早的临床研究报道。血管和消化道作为典型的管腔器官是磁吻合的主要应用场景。随着内镜技术的不断发展和进步，磁吻合与内镜技术的结合，极大地拓展了磁吻合的应用范围，可实现部分消化外科手术的内镜下治疗[4]，同时也将磁吻合的优势充分地展示出来了。以先天性或后天获得性食管闭锁/狭窄[5]、肝移植术后胆道狭窄/闭锁[6]等临床棘手问题为突破口，磁吻合与内镜技术的结合不仅实现了微创化治疗，更重要的是吻合效果确切，患者可获得良好的术后受益。
2 磁吻合原理
磁吻合使用的磁性装置主要包括母磁体（Parent Magnet,PM）和子磁体（Daughter Magnet,DM）两部分，根据治疗目的及应用场景的不同，子母磁体设计多样，可以为环状、圆柱体及其他形状。子母磁体的命名是相对而言的，一般将体积较大、发挥牵拉固定作用的磁体称为PM，将体积相对较小、吻合过程中位置变化较大的称为DM[1]。以胃肠旁路磁吻合为例，术中在欲吻合部位的胃内和肠腔内分别放置子、母磁体，子母磁体对位相吸后形成子磁体—胃壁—肠壁—母磁体的结构，胃壁和肠壁在子母磁体吸力的压迫下，发生缺血—坏死—脱落的病理过程，而吻合口旁组织则发生粘连—修复—愈合的病理过程，当磁体从吻合口脱落后吻合口即建立。缝线吻合及钉式吻合时，吻合口两端组织受到的是缝线或吻合钉的有限的“点”力牵拉，而在磁吻合过程中，吻合口两端组织受到的是持续作用的“面”的力，且磁吻合时无异物贯穿吻合口两端组织。基于磁吻合的上述特点，磁吻合又可被称为第三种吻合模式或智慧吻合。
3 磁吻合研究现状分析
磁吻合作为新兴的吻合模式，目前的基础研究和临床应用主要涉及消化管腔吻合、血管吻合、造瘘等方面。磁吻合技术在上述不同应用场景下具有的代表性研究成果，见表1～3。
表1 磁吻合技术在血管吻合中的研究
作者 年份 研究类型 研究对象 吻合部位Obora Y[2] 1978 动物实验 犬(n=20)犬(n=10)股动脉端端吻合颈动脉端端吻合Falk V[7] 2003 动物实验 犬(n=8) 冠状动脉旁路移植Erdmann D[8] 2004 动物实验 犬(n=7) 股动脉-股静脉侧侧吻合Klima U[9] 2004 临床研究 人(n=10) 冠状动脉旁路移植Shi Y[10] 2006 动物实验 犬(n=32) 肝移植静脉血管吻合Yan X11] 2013 动物实验 犬(n=6)门静脉-下腔静脉侧侧吻合WangSP[12] 2015 动物实验 犬(n=12) 门静脉端端吻合Wang HH[13] 2019 动物实验 犬(n=18)门静脉-下腔静脉侧侧吻合
表2 磁吻合技术在消化道管腔吻合中的研究
作者 年份 研究类型 研究对象 吻合部位 操作路径JansenA[3] 1980临床研究 人(n=5) 远端结肠吻合 开腹CopeC.[14] 1995动物实验 猪(n=11) 胃肠吻合 开腹+消化道介入TakaoS[15] 2001临床研究 人(n=1)胆总管十二指肠吻合内镜Muraoka N[16] 2005临床研究 人(n=2) 胆道吻合 内镜TakamizawaS[17]2007临床研究 人(n=1) 食管吻合 内镜Li J[18] 2008动物实验 犬(n=16) 胆肠吻合 开腹YanXP[19] 2016临床研究 人(n=1)直肠阴道瘘修补常规路径ToselliL[20] 2017临床研究 人(n=2) 空肠侧侧吻合经造瘘口GravesCE[21] 2017临床研究 人(n=5) 小肠吻合 开腹Liu XM[22] 2018临床研究 人(n=41) 胆肠吻合 开腹Bai J[23] 2018动物实验大鼠(n=20)结肠吻合 开腹An Y[24] 2018动物实验大鼠(n=30)胃空肠吻合 开腹MaF[25] 2019动物实验大鼠(n=30)小肠吻合 开腹BrunsNE[26] 2019动物实验 猪(n=5) 食管吻合 开胸李益行[27] 2020动物实验 犬(n=2) 气管食管瘘修补常规路径吝怡[28] 2020动物实验 兔(n=10) 小肠侧侧吻合开腹
表3 磁吻合技术用于造瘘
类型 研究对象 吻合部位 操作路径UygunI2012动物实验大鼠(n=16)结肠造瘘 微创UygunI[30] 2012动物实验大鼠(n=20)膀胱造瘘 微创UygunI[31] 2012动物实验大鼠(n=24) 胃造瘘 微创高慧敏[32] 2019动物实验 兔(n=10)气管食管瘘动物模型微创Gao Y[33] 2019动物实验 犬(n=6) 气管食管瘘动物模型微创
磁吻合技术在血管吻合中主要用于冠状动脉旁路吻合手术，在肝脏移植大血管吻合方面也有较多的基础研究，且显示出了巨大优势，非常具备临床转化应用潜力。消化道吻合是磁吻合技术研究的主要领域，临床应用报道相对较多，临床研究主要集中于特殊个案病例的应用报道以及磁吻合技术可行性、安全性和并发症方面，动物实验则重在创新技术的临床前期探索。磁吻合技术与内镜技术的结合大大拓展了磁吻合在消化道的应用，并且在肝移植术后胆道狭窄、先天性食管闭锁等方面具有不可替代的优越性，是磁吻合技术最具潜力的临床转化点。磁吻合技术还可用于消化系统和泌尿系统的治疗性造瘘，具有微创、操作简单等优点。利用磁吻合技术原理还可建立病理性瘘，用于气管食管瘘动物模型的制备。
4 磁吻合发展趋势
通过有限的基础研究和临床研究可以看出，磁吻合技术的优越性已经凸显出来了，但由于仍缺乏有效的循证医学证据的支持，因此临床应用仍较少。再者现有报道的磁吻合装置由各中心的研究人员自行设计、加工，磁吻合装置性能的均一性及安全性有待提高。我们认为，未来磁吻合技术的临床突破需要从以下几方面努力：①加大磁吻合技术的基础研究和临床前研究，进一步从组织学层面厘清磁吻合的病理变化过程；②通过设计前瞻、随机、对照临床试验，进一步评价磁吻合技术的安全性和优越性，以求获得有力的高级别循证医学证据支持；③需要大型医疗器械公司加入到磁吻合装置的设计、研发和加工中来，充分发挥企业运营管理效率优势和先进的研发生产技术，提升磁吻合装置的性能和临床使用的便捷性；④磁外科技术在国内起步稍晚，大部分临床医生对该技术了解较少，因此应借助继续医学教育项目、学术讲座等形式普及磁外科相关知识。
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Research Status and Development Trend of Magnamosis