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【健康报】磁科学让手术变得更智慧
来源:健康报 日期 2018-08-12 09:45 点击:

一位29岁的解放军战士由于严重闭合性腹部损伤,先后经历6次手术未能解决难治性胆道良性梗阻,最终年轻战士在磁外科技术的帮助下终于痊愈。该患者由于创伤严重,曾经出现腹腔出血、肠瘘、胆漏等致命性并发症,腹腔局部条件复杂不能再次手术解决,只能接受终身胆汁外引流。西安交大第一附属医院肝胆外科吕毅教授团队,根据患者胆道缺损距离和胆道扩张的程度,个体化设计出适合患者病情的磁压榨装置。该装置将磁铁放置于胆道梗阻近端和远端,借助两者间的磁力吸引巧妙实现了闭锁胆道再通。除此之外,该团队利用磁吻合器械间自然吸引的物理特性,还解决了远距离食管闭锁、食管狭窄、肝脏移植血管吻合等难题。在团队研发人员看来,磁科学与医学的融合,让手术变得更智慧了。

医工携手跨界合作

消化道吻合在普外科讲究精准操作。消化道如何顺利重建,减少瘢痕和并发症,一直是外科医生追求的目标。胃肠吻合、肠肠吻合已能够使用吻合器实现“机械化吻合”,但胆肠和胰肠还需手工缝合。早在1978年,日本Obora首次提出用磁压迫原理吻合血管,尽管受当时磁性材料质量和性能的限制,该技术临床应用困难。但该类吻合操作有望实现无缝线化、“机械化”的特点,仍然让吕毅教授等印象深刻。

经过近10年钻研,吕毅团队2011年成功完成了我国首例利用磁压榨技术进行胆道疏通术。过去传统的针线缝合不仅操作复杂,还有感染、消化道瘘等并发症的可能。使用磁技术,既能达到牵引的目的,又可以避免针线造成的异物以及损伤。完成消化道重建后,磁体可从肠道排出。该技术的突出特点是多数情况下可以利用微创化操作完成修复重建,或者简化腹腔镜下微创操作。如今,吕毅团队利用磁技术已先后开展了70多例磁压榨胆肠吻合和胰肠吻合手术,取得了良好效果。

吕毅介绍,从早期的铁氧体磁到钴稀土永磁体再到如今的钕铁硼磁体,随着磁性材料的迭代,磁外科相关技术走上了发展快车道。恰如其分的针对不同组织选择合适的磁体(包括磁通量、表面场、磁体形状等)是确保手术成功的关键。这些数据的确定,都要经过磁学工程师严格的模拟和计算。这也是国内外同类团队探索的重要方向。西安交通大学强大的理工学科实力,为吕毅团队提供了强大后盾,外科医生在实践中发现问题、提出问题,工科研究者从选材到制造,帮助解决问题,实现创新。

一般不锈钢手术器械在磁外科手术中由于磁性影响,不利于加持磁环等操作,外科梦工场团队配合磁性特质,制作出钛合金手术器械,既轻便、美观,更可以轻松完成各种涉及磁性器械的手术。配合临床团队的需求,外科梦工场团队一面实践一面研发,设计出以钕铁硼永磁体为材质的无缝线磁性血管吻合器、肠肠吻合器、胆肠吻合支架、胰肠吻合器、肝外门腔分流器械、直肠阴道瘘修补器等器械并获得一系列专利,借助这些个性化设计的“武器”,肝胆外科团队创造出多项世界首创的外科新技术,有效解决了腹部外科若干关键问题。

一个学科渐渐成形

近年来随着理工科的快速发展,新型磁外科材料应用于临床手术,以磁压榨吻合技术为代表的磁外科已经取得了若干重大创新和突破。国内外很多相关领域专家先后应用磁技术,破解了一些医学方面的难题,也成功进行了各类手术。

近期,由西安交通大学医学部主办,西安交通大学第一附属医院承办的第一届国际磁外科大会,正是给全世界范围内从事磁外科的研究人员提供了一个见面交流的平台。会上,来自美国、德国、韩国等多个国家从事磁外科相关研究的百余位专家学者,与我国学者围绕“多能的磁铁&智慧的手术,磁性材料在外科手术中的应用”主题,对磁外科涵括的临床医学、材料、生物医学工程、机械加工等问题展开讨论,共议磁外科发展现状,同时研究拟定磁外科临床应用操作规范。

创新给未来无限可能

如今,吕毅教授带领的外科梦工场研发团队和肝胆外科临床团队还在不断探索。例如在肠道粪菌移植过程中,粪菌植入一般由患者口服胶囊或由胃管实现,患者一般难以接受。团队尝试利用“麦芒结构尾巴”的磁体携带导管,利用体外磁驱动技术,将导管从肛门置入理想的肠段,再进行粪便移植,患者接受度更高。通过磁体互相作用,在肠道形成“短路”,进行减重手术;将磁外科手术中用到的磁环再改进,在可降解材料中镶嵌几个磁体即可,吻合完成后,环可降解,患者排出磁环更方便。“有了磁技术,我们可以制成更‘聪明’的医疗器械。”吕毅说。

(来源:健康报 2018年8月9日 8版 医学论坛)

文章链接:https://mp.weixin.qq.com/s/I8a8-D1ylEHRXv499oH7gQ

文字:记者 胡彬 特约记者 缑永强
编辑:星 火

 
 
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