消化道吻合术及其愈合的研究进展

　　作者：李曙光, 李荣,张静

　　作者单位：(1.河北北方学院附属第一医院肿瘤外科，河北 张家口 075000;2.河北北方学院病理生理教研室，河北 张家口 075000)

　　【关键词】 消化

　　在消化道手术中，吻合是消化道重建的关键性技术，它往往能影响到手术的成败，改进吻合技术一直是广大普外科医生研究的热点[1]。为了选择最佳的吻合技术，有效的防治并发症的发生，提高手术的效果，本文就消化道吻合技术及术后愈合的进展综述如下：

　　1  历史回顾

　　我国早在公元二世纪，汉朝名医华陀对“胃肠积聚”等病例用麻沸散，给患者麻醉后实行腹部手术[2]，被公认为医学史上最早的胃肠道手术。16世纪以来，国外文献对消化道手术的报道逐渐增多。1881年，Theodor Billroth在维也纳成功地实施了第一例胃切除及胃肠吻合术[3]。传统的消化道重建，由最初的三层吻合进而发展到目前被外科医师广为采用的双层吻合。双层吻合又分为全层加浆肌层吻合术(AlbertLembert法)和分层吻合术(ParkerKerrHalsted法)等术式。前者应用较为广泛。

　　1887年，Halsted发现在胃肠道粘膜下层中存在着大量的致密胶原，是吻合口缝线拉拢打结时的主要着力部位。因此他认为将粘膜下层缝合在内的消化道单层吻合是安全的，而双层吻合反而是干扰吻合口愈合的一种因素。但限于当时的技术水平和缺乏抗感染手段，医生还沿用古典的双层吻合术。直到20世纪50年代，Gambee设计了一种单层吻合技术，并成功地用于临床，在法国被用作标准的消化道手术吻合技术[4]。1965年，慕尼黑大学Zenker小组开始把单层缝合技术用于各种胃肠道吻合，此后单层吻合逐渐开展起来。1966年，我国上海瑞金医院将这项技术用于临床，国内也开始对单层吻合技术进行动物实验和临床研究[5,6]。单层吻合术中具有代表性的有Gambee缝合法、Wolfler缝合法和近年来提出的Albert缝合法。因前两者操作仍较为繁琐、费时，故未能普及。Albert缝合术操作简便、省时，但因对其应用的安全性缺乏认识，担心会增加吻合口漏的并发症，所以多数医师不敢冒然应用。尽管国内外已经开展了单层吻合术，但多数医院仍以双层吻合为主。

　　1908年，匈牙利的Hultl及Fisher首先在胃切除术后应用了胃缝合器[7]。1950年，日本的Nakayama进一步改进了该型缝合器;1960年，苏联莫斯科实验外科器械研究所研制成PKS管状吻合器，并进入临床试用。80年代初，美国又推出了新一代一次性的塑料吻合器，在设计和功能上都较前有所改进。我国于80年代研制出不锈钢可重复使用的吻合器。近年来，我国也自行生产出一次性吻合器，并投入临床应用。吻合器的种类有管状吻合器(端端吻合器，EndEnd Anastomoses，EEA)、直线切割吻合器(侧侧吻合器)、残端缝合器与荷包缝合器四种[3]。管状吻合器主要用于肠道的端端吻合;侧侧吻合器主要用于胃肠道的侧侧吻合;残端闭合器主要用于胃肠道的残端闭合;荷包缝合器主要用于吻合前吻合口的荷包缝合。吻合器的工作原理与订书机钉压纸张相似，即靠两排金属缝钉钉合肠壁，并于缝钉内缘环形切开，形成吻合口。主要用于消化道手术的吻合口重建，特别适用于部位较深、显露困难的食管及中低位直肠的吻合。

　　可见，随着消化道重建技术的进步，目前国内外常用的消化道吻合方法主要为单层吻合、双层吻合及吻合器吻合法三种方法。其手术选择、应用效果仍在探索中[8,9]。

　　2  三种吻合术的比较研究

　　为了取得最佳的吻合效果，国内外对三种吻合术进行了大量的临床观察和一些动物实验研究。

　　2.1  吻合口愈合情况的比较

　　任何断离组织的修复，除取决于自身组织细胞的再生功能外，还与组织对合及血液供应紧密相关，缝合的层数并不直接影响吻合口的愈合。切缘断面按层对合是组织愈合的基础，有利于愈合及生理功能的恢复[10]。因此，在吻合口愈合的过程中，保证吻合口组织的良好对合而且无张力是愈合的前提。各种吻合方法相比，单层吻合法吻合口组织对合好，其次是吻合器吻合，最后是双层吻合[1,6] 。

　　良好血液循环是吻合口组织愈合的关键因素[11]。良好的血循环可以提供吻合口愈合过程中组织再生的营养供应，从而保证组织的快速再生、重建。相反，局部血循环不佳，缺氧状态严重，将导致肉芽组织过度形成，或吻合口不易愈合，或愈合后易形成瘢痕狭窄。动物实验表明[12,13]，吻合口血循环情况以单层吻合法最优，吻合器吻合法次之，双层吻合法所造成的血供障碍最为明显。

　　在吻合口愈合过程中，缝合线的刺激是愈合的不利因素[14]。吻合器的吻合材料是金属钉，其特点是组织相容性好，异物刺激引起的炎性反应最轻，有利于吻合口愈合。与双层吻合相比，单层吻合所用缝线少，吻合口异物反应轻，对吻合口愈合影响小，愈合较快。

　　实验研究表明[15]，吻合口愈合可分为3期，即力学愈合期、组织愈合期及成熟期。缝合是通过缝线的拉力将吻合口的两端拉合在一起，只是完成了组织的对合，而组织愈合才是真正的愈合。双层吻合的特点是术后吻合口的拉力大于单层吻合，即力学愈合期好于单层吻合，这也是多数医生认为其比较安全、多采用此法的原因。双层吻合法的血液循环较其他两种方法差，缝线刺激较强，故局部组织反应大，有明显水肿，缝合的内层血液循环不良、容易坏死等缺点，影响其在组织愈合期及成熟期中的愈合。

　　对实验动物吻合口的光镜观察提示，单层吻合口生长良好[16]，而双层吻合法在达到最终的愈合前，不可避免地要经过内翻层缺血、水肿、坏死、脱落、溃疡形成及吻合口径缩小等过程[17]。Orr[10]通过肠腔耐压试验检测单层与双层吻合术的愈合情况，发现术后初期单层吻合的肠破裂压是10.7kPa，双层吻合为26.7kPa;但三天后单层吻合大于20.0kPa，双层吻合由于局部炎症、坏死，破裂压小于18.7kPa，直到2～3周后才能达到20.0kPa。并且发现双层吻合后的近端肠管有轻度扩张，局部粘连多，炎症反应重，术后5周血管再生仍不完全;而单层吻合4周后已完成血管再生。

　　可见，单层吻合术的吻合口愈合优于双层吻合，吻合器吻合的愈合情况与单层吻合近似。

　　2.2   术后并发症的比较

　　吻合口漏是消化道吻合术的严重并发症之一。惠韵秋报道[16]，上海瑞金医院外科把单层吻合法推广应用于各种消化道重建，治疗4026例患者，共发生吻合口漏67例，占1.66%。王佑[17]总结了585例食道胃/空肠吻合患者，吻合口漏发生12例，仅为0.7%，低于国内统计双层吻合的吻合口漏发生率(5%～10%)[18]。吻合器吻合引起吻合口漏的发生率各家报道不一，Griffen[19]报道为2%～10%;Luchtefeld [20]报道为3.8%～8.3%;詹文华[21]报道为0.8%～2.0%之间，低于双层吻合。目前大多数学者认为器械吻合的吻合口漏低于传统的双层吻合。

　　吻合口狭窄也是消化道吻合术较为常见的并发症。文献报道，单层吻合术后吻合口狭窄的发生率显著低于双层吻合。高尚志[6]对食道胃单层吻合的90例患者术后观察2～3年，无吻合口狭窄发生。王佑[17]随诊观察585例食道胃(空肠)吻合患者，无1例发生吻合口狭窄。关于吻合器吻合后吻合口狭窄的发生率，Luchtefeld[20]报告为0%～20%，路少林[22]报告为9.17%。国内大多数学者认为器械吻合后吻合口狭窄的发生率与双层吻合相当，高于单层吻合。其狭窄早期主要与术中所选吻合器型号和吻合器设计有关，后期还与吻合口的瘢痕形成有关。因为吻合器吻合是靠与吻合口平行的两排缝钉相互扣钉缝合，吻合口几乎没有扩张力。待吻合口缝钉脱落时，瘢痕已形成。因此，合理选用吻合器型号、正确执行操作规范，是防止吻合口狭窄的重要因素。同时，作者认为在吻合器设计上，如将缝钉排列方向改进为垂直吻合口的单层钉合(如单层吻合)，就有可能改善吻合口的扩展性，降低吻合口狭窄的发生率。

　　2.3   手术时间和创伤大小的比较

　　单层吻合法由于省去了双层吻合的浆肌层吻合，简化了手术操作，从而必然减少了手术时间。消化道吻合器在简化手术操作、省时及减轻创伤方面更显优势，特别是在暴露差、吻合困难的手术。詹文华[21]统计了140例全胃切除的胃癌患者，发现吻合器组较手工吻合组用时平均减少50min。由于手术时间的缩短，减少了手术暴露和创伤，对患者的康复有利，从而增加了手术的安全性，同时节省了手术组的人力[23]。

　　3   不同吻合方法的临床应用

　　由于无论在吻合口愈合、减少并发症、简化手术操作、缩短手术时间等方面，单层吻合与吻合器吻合均较目前广泛采用的双层吻合术具有优越性，故值得在临床推广。

　　3.1   手工缝合提倡应用单层吻合法

　　目前多数外科医生仍采用双层吻合法，认为比较安全。双层吻合虽有闭合肠壁完全和增加吻合口拉力强度的优点，但有以下缺点：①组织反应大，有明显水肿;②缝合的内层血液循环不良，容易坏死;③缝合处突向肠腔，或术后形成较大的瘢痕，容易引起肠管狭窄;④操作时间长。

　　临床观察及实验研究表明[23～27]，单层吻合术是当今消化道手工吻合的最佳方法。对于食道贲门癌、直肠癌切除术，消化道重建是手法吻合最感困难的操作，采用单层吻合术较双层吻合术则大为方便。

　　目前的手工吻合趋势是提倡单层吻合法，但操作中应注意弥补闭合肠壁不够完全的缺点，应注意：①吻合口处的肠系膜剃光约0.5～1cm;②两端吻合口要求等大，切缘断面直接全层充分对合，无张力;③缝合用1号丝线，针距3～4mm，进针距边缘4～5mm，切忌一处多次进针;④结扎用力适中，以组织靠拢为妥，过紧造成组织切割损伤，过松则组织对合不良;⑤缝合时，必须缝合全层。

　　3.2  器械吻合具有广阔的应用前景

　　胃肠吻合器的应用是胃肠外科领域的进步和发展。随着国产吻合器的设计和工艺逐渐完善，其在外科领域的应用日趋广泛，尤其在消化道重建方面正发挥着越来越重要的作用，使许多手工操作较为复杂的手术变得容易和简便。其优点是：①完成一些手工吻合困难的吻合，如位置较深的弓上、膈下或盆腔的吻合。对贲门癌可经腹做根治性近侧胃大部切除术，无需开胸，手术创伤小、安全;对低位直肠癌患者，可提高保肛率，改善生活质量[28]。②减少由于手术及麻醉时间延长带来的创伤，减轻对肺、心、肝、肾等脏器的影响，增加手术的安全性。③吻合质量高，吻合口内壁光滑、整齐，吻合后两排钉紧密可靠，吻合口血供较好，吻合口并发症低于传统的双层吻合法。④不仅适用于开腹手术，也可应用于腹腔镜手术。但是，目前进口的一次性吻合器费用较昂贵，国人难以接受。国产吻合器生产技术已过关，既经济又适用，适合于各级医院，提倡应用。

　　吻合器吻合并发症的发生与术者的手术技术和正确使用相关，为了防止并发症，必须熟练掌握其应用技术[29]：①必须熟悉吻合器的结构与性能，会装卸及排除故障;②使用前应仔细检查吻合器的型号口径是否适当，装配是否正确，吻合组件钛钉是否完整无缺，塑料刀座有否遗漏;③充分游离吻合口两侧，保证无张力及血运良好，吻合部位肠壁的脂肪组织应剔除;荷包缝合要包括全层的肠壁组织，尽量靠近边缘，以避免收紧结扎荷包缝线时，围绕于中心杆的组织过多，影响胃肠壁组织的对合;收紧荷包线时，应使肠壁组织均匀地分布于中心杆的周围，以防组织拥挤在一起导致钉合及切割不全;④旋紧调节螺杆使消化道两端合拢时，勿将周围组织嵌入吻合口，以免形成夹层，影响吻合口愈合;⑤击发完成，松开尾端螺旋，取器身时，动作要轻柔，以防止撕裂吻合口;⑥取出吻合器后检查吻合口的两端切割圈是否完整，如不完整提示有漏缝，必须在相应的部位手工缝合修补。

　　应当指出，年轻医生不要试图用吻合器去做自己手法不能胜任的手术，因为吻合器吻合一旦失败，处理起来往往比直接手法吻合更困难。此外，吻合器吻合的应用有一定的局限性，往往受条件、技术水平、吻合器的种类及型号的限制和影响，不能完全代替手工缝合。娴熟、精细的手工缝合质量也决不逊色于应用吻合器钉合，关键在于正确掌握吻合器的应用指征和操作方法。所以，吻合器的应用必须要有良好的手工针线缝合的经验和扎实的外科基础理论为前提，才能取得最佳效果。

　　4   消化道创面愈合的细胞分子基础

　　消化道吻合术后，良好的吻合口愈合是手术成功的标志，也是消化道重建的保证。创面愈合是一个复杂的生物学过程，又是创伤后引起的病理过程的总称，包括炎症反应，细胞增殖，创面收缩，胶原代谢等基本过程。近年来对创面愈合与修复的细胞分子生物学研究进展很快，某些方面取得了突破性进展。

　　4.1   生长因子与创面愈合

　　创面愈合受多种因素调控，其中多种生长因子在创面愈合过程中具有重要作用，主要有血管内皮生长因子(Vascular endothelial growth factor，VEGF)、成纤维细胞生长因子(Fibroblast growth factor，FGF)、血小板衍化生长因子(Platelet derive growth factor，PDGF)和转化生长因子β(Transforming growth factor–β，TGFβ)[30]。

　　在消化道吻合的愈合中，良好的血管生成与血液供应对创面愈合、组织再生至关重要。VEGF作为内皮细胞特异的丝裂原，直接参与了这一过程。与VEGF结合的酪氨酸激酶受体主要是Flt1(fmslike tyrosine kinase 1，Flt1)和KDR(kinasedomain insert containing receptor，KDR)/Flk1，它们都是糖基化的跨膜受体，直接参与VEGF胞内的信号转导。其中Flk1与VEGF具有较高的亲和力，Kd为10～20pmol/L;KDR与VEGF的结合能力较弱，Kd为75～125pmol/L[31]。在基因敲除的小鼠研究中发现，Flt可能调节了内皮细胞形成血管的过程，用细胞培养和阻断性单抗的方法证实，Flt介导的信号是通过调节肌动蛋白的再组织，以促进内皮细胞的游走[32]。VEGF可由多种类型细胞合成，当手术离断消化道、组织缺氧时，不仅血管内皮细胞能够合成VEGF，而且细胞表面的VEGF受体活性明显增高，故认为VEGF是缺血时微血管增生的主要调节因子[33]。

　　FGF是同源性的多肽家族，由于其在体外能刺激成纤维细胞生长而得名。其中bFGF广泛分布于人体组织中，主要结合在基底膜上。内皮细胞是bFGF的主要来源，当内皮细胞受损时，可大量释放bFGF。bFGF不仅刺激成纤维细胞生长，而且刺激内皮细胞分裂，与VEGF共同促进血管增生[34]。

　　PDGF对成纤维细胞、平滑肌细胞、单核细胞、中性粒细胞等有趋化吸引作用，并强力刺激成纤维细胞增殖及诱导其合成胶原和纤维连接蛋白等成分，形成肉芽组织，促进创面愈合;而且，还促进有丝分裂及微血管生成[35]。

　　TGFβ多存在于血小板的α颗粒中，也可由单核巨噬细胞产生。它促进成纤维细胞的迁移、增殖与合成分泌Ⅰ、Ⅱ型胶原和纤维连接蛋白等;刺激成纤维细胞产生内源性TGFβ，形成正反馈刺激作用;在创面愈合过程中，TGFβ还可通过基因调节蛋白，增强胶原基因的表达，促进胶原的聚积。

　　对肿瘤组织的研究发现[36]，在新生微血管袢的内皮细胞生长之前，有一系列的生化过程发生，如各种蛋白酶合成增加、血管渗漏纤维蛋白原和血浆酶原、组织因子被激活、局部高凝固性和血管外纤维素沉积、细胞粘附分子增加等。这些过程除生长因子参与外，生长激素也参与其中，可通过影响胶原降解促进创面愈合。在微血管新生机制的研究中，在用bFGF和VEGF刺激培养的人大网膜微血管内皮细胞中，可查见细胞中有大量与生长激素有关的转录因子ETS mRNA表达[37]。

　　因此，在消化道吻合术中，由于吻合口创面及离断血管带来的缺氧等因素，促使多种生长因子产生。生长因子可能通过趋化作用，吸引炎症细胞和成纤维细胞进入创面，成纤维细胞增殖、分化、合成及分泌，细胞外基质纤维化，新生血管长入创面而血管化，最终肉芽组织形成，完成愈合过程，实现创面愈合。然而，对一些缺血性疾病，如肢体缺血、心肌梗塞则可应用VEGF、bFGF或转基因进行治疗[38～40]。研究表明，补肾生血中药及水蛭、丹参、葛根、地龙等，也有促进血管生成的作用[41]。可见，血管生成的研究为临床应用开辟了广阔的前景。

　　4.2   胃肠粘膜原位再生复制的研究

　　胃肠吻合术后的创面愈合主要为纤维化愈合，这种胃肠修复不能恢复局部的功能。而消化道重建又可能出现吻合口狭窄的并发症。2001年美国干细胞研究网[42]发布新闻简报，报道我国徐荣祥教授通过体外培养干细胞，成功地再生复制出胃肠器官。徐氏[43]研究表明，组织器官损伤后，应用特殊组合的活性营养物质，他们把这种胃肠道的生命物质称为胃肠增值复合物(gastrointestinal incremental complex，GIC)，可以启动原位组织细胞的干细胞潜能，使之成为具有再生能力的细胞。GIC实现了原位组织细胞的干细胞化增殖、多种干细胞连接成组织、各组织组合成器官三个步骤。在GIC培养中，胚胎鼠的胃肠组织释放出游离的单个细胞，再由单个细胞持续增殖，进行单个细胞克隆连接，最后形成组织，组合成胃肠器官。利用原位干细胞的再生复制，使胃肠道按正常的功能模式发挥作用，完成生理性修复后没有疤痕。这也为溃疡病治疗乃至全身其他器官的修复开辟了新的治疗模式，将来也会在人类的医疗和保健上做出贡献。

　　消化道创面的愈合能力是比较强的。生长因子或复制胃肠器官对一般消化道重建的创面愈合似无临床价值。但对于糖尿病等难以愈合的吻合口，应用生长因子或GIC营养液则对促进愈合预防吻合口漏可能起到至关重要的辅助作用。而且，从增强患者的修复能力出发，医生除精心从事手术治疗外，加强对病人的全身治疗、提高抗病和修复能力，防止并发症的发生，也有着不容忽视的临床意义。

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