血管吻合方法的研究进展

上海交通大学医学院附属第三人民医院 宋庆伟  综述  杨广林  审校

    近年来，随着血管扩张性疾病和血管闭塞性疾病以及血管损伤等发病率的逐渐增加，对血管移植、血管缝合与修补的技术提出了更高的要求。小血管及微血管的吻合技术，直接关系到血管远端的组织器官能否存活，在血管外科及显微外科等领域占有重要地位。随着显微外科的不断发展，对血管吻合技术的要求在不断提高，不仅要有良好的即时通畅率，还要有更好的远期通畅率和抗牵拉张力等。本文拟就血管吻合的传统缝合方法和非缝合方法等做一综述。

    1 缝合法

    缝合法是目前临床上最常用的血管吻合方法，适用于大血管和小血管。血管缝合的方法主要有两定点或三定点间断缝合法、连续缝合、褥式缝合等。无论采用何种方法进行缝合，以下两个原则必须遵循：（1）要切除多余的外膜，以避免外膜进入血管腔内引起血栓形成。（2）要全层缝合，不能漏掉血管内膜。

    缝合小血管应采取间断缝合，此外，儿童患者也应该行间断缝合以便于血管的生长。大多数动脉可采取连续缝合来关闭，除了大血管或血管壁特别厚的血管。一般间距和边距为1 mm。间断或连续水平褥式缝合可以使血管外翻，从而保持内膜的光滑，减少血栓形成的几率，但因为会引起明显的血管缩窄。现已较少应用。

    血管缝合一般要求在达到不漏血的情况下，尽量减少缝合针数，以期最大限度地减少对血管的损伤。一般直径大于3 mm的血管缝10～14针。从2.0～7.0的缝线可以基本满足从大血管到外周血管的缝合。对大血管而言，3.0及4.0的缝线最为常用。对外周血管来说，5.0及6.0的缝线最常用。所有血管缝线都应与缝针融合在一起，以减少对血管壁的损伤。

    虽然随着缝针和缝线材料的改进，不可吸收缝线(棉线、尼龙、不锈钢金属)和可吸收缝线（羊肠线、polyglycolic acid、polydioxanone、polyglactin）的应用，小血管（直径>0.3 mm）吻合的即时通畅率已高达95％，但传统的手工血管缝合方法对缝针缝线、缝合边距和针距，进针和出针都有着严格要求。另外，缝合以后会有异物反应、炎症反应、还会产生瘢痕组织，这些都有可能增加术后血管狭窄或阻塞的风险。

    2 套接法

    血管套接的历史首先要追溯到1900年，Payr应用镁环套接末端扩张的血管，并用丝线牢固结扎。但是由于镁的吸收导致血管周围炎性反应．甚至血管的闭塞，人们开始寻找新的材料，焦糖、银、聚乙烯、钽等材料经过实验，都没有得到广泛应用。1960年，Holt和Lewis首先报道了成对的吻合环，这种利用聚四氟乙烯树脂制作的环含有6个孔和针，成对嵌套，将外翻的血管固定，从而达到血管吻合的目的。1986年。Ostrup和Berggren发明了Unilink系统，这种系统是在嵌套针环基础上进一步改进的，一对聚乙烯环上交替嵌套不锈钢针和插孔，从而使套接更加牢固，目前这一系统主要有四种不同的口径，直径分别从1.0mm至2.5 mm不等。主要应用于血管的端端吻合。Unilink系统操作简便、省时有效，临床上有着广泛应用。但是禁用于严重的动脉粥样硬化患者（血管末端硬化不能外翻）。长期来看，套环可以导致血管中膜和附近组织的萎缩．会损害血管的正常生理功能。1999年，日本科学家利用L一丙交酯酸和糖脂酸制作了可吸收吻合环解决了这一问题。尽管吻合环可以通过水解被吸收掉，但是不锈钢针没有被吸收，而且，血管外膜的慢性炎症反应比较严重，甚至超过了缝线缝合。

    一种新型的装置（the St.Jude medical symmetry^TM aortic connector system）可以改进冠脉血管的端侧吻合技术，主要特点是用内外侧的撑杆将血管固定在主动脉上，再以张开的撑杆放射状密封吻合。有研究对24例患者的44个装置进行随访，发现24个装置（55％）阻塞，其中7例狭窄发生在连接处，较高的狭窄率限制了其临床应用。

    血管套接法主要包括腔外的套环和翻转的插销环，在血管的端端吻合方面较传统缝合省时省力，主要的缺点是环的直径种类有限，不能够很好地匹配血管，并且对吻合H周围组织有一定的毒性效应。

    3 黏合法

    血管黏合法主要是通过医用黏合剂将紧密对合的血管两端黏合起来，从而达到吻合血管的目的。一般将近端血管嵌套在远径血管，再利用黏合剂粘合，可适当避免黏合剂进入血管腔。

    理想的医用黏合剂应该具备以下性质：安全、可靠、无毒性：具有良好的生物相容性，不妨碍人体组织的自身愈合：在常温下可以实现快速粘合；具有良好的粘合强度及持久性；对人体组织无刺激性：在有血液和组织液的条件下可以使用等。临床上常用于血管粘合的胶粘剂主要有两种：纤维蛋白胶和氰基丙烯酸酯。

    纤维蛋白胶黏合法主要是模仿凝血过程，纤维蛋白胶有两种重要组分：一是纤维蛋白素原、因子Ⅷ和血浆蛋白；二是凝血酶、抑肽酶和氯化钙。1977年Matras等首先应用纤维蛋白胶进行小鼠颈动脉的端端吻合．证实纤维蛋白胶具有很好的黏附性和密封性，而且省时，便于操作。主要的缺点是存在变态反应和过敏反应。

    1968年，Gottlob和Blumel将烷基氰基丙烯酸酯用于直径1.0～5.0 mm的血管套环的粘附，近期效果令人满意。但是长期观察发现其有明显的组织毒性。Green等 通过实验发现氰基丙烯酸酯会导致血管炎性肉芽肿的形成、血管壁的变薄、弹力纤维的断裂、中膜的钙化以及吻合口处假性血管瘤的形成。

    无论使用何种黏合剂，都必须在血管紧密对合之后再涂抹，避免黏合剂进入血管腔。为了避免此类情况的发生，适当的定点缝合是必需的。由于此类黏合剂的缺点远多于优点，同时由于缺乏较好的黏合剂，因此限制了黏合剂的临床应用。

    4 激光焊接法

    激光焊接血管的基本原理是将激光能量转变为热能，局部组织温度升高，细胞外基质蛋白变性，血管中膜胶原纤维由凝胶状态变成溶胶状态．进而使血管壁粘接在一起。

    激光血管吻合与常规的缝线吻合法比较，具有吻合愈合速度快．异物反应轻，抗感染能力强等优点。激光吻合还可减轻血管壁的弹力纤维的破坏与扭曲程度。对于微细血管，激光吻合的操作要比常规吻合的方法容易掌握。1979年，Jain和Gorish首先将激光技术应用于血管吻合．他们应用Nd：YAG激光修补小鼠小血管（直径0.3～1.0 mm）。Neblett等应用CO₂激光吻合鼠的股动脉微小血管，激光血管吻合时间较缝合平均缩短11 min，血管通畅率分别为95％（激光吻合）和96％（缝线吻合），假性血管瘤发生率分别为7％（激光吻合）和13％（缝线吻合）。

    目前常用于血管吻合的激光器主要有氩激光、氧化碳激光、钕激光、半导体激光等，不同的激光具有不同的波长、组织穿透深度及组织吸收率，在50～70℃，所采用激光输出功率各为80～200 mW。同时为了增强激光与组织之间的光热效应．减少所需能量：限制激光光热作用范围，减少组织热损伤。目前已筛选出一些特殊材料来吸收特定波长激光能量，如异硫氰酸盐荧光素（fluorescein isothiocyanate，FITC）、靛蓝花青（indocyanine green，ICG）等。激光血管吻合方法主要有：（1）直接吻合法：指应用激光能量直接将待吻合的血管两端融合在一起。而恢复血管的完整性与通畅性。Zeh等报道应用Nd：YAG激光吻合小鼠腹部动脉，平均吻合时间为6rain，而常规吻合为18 min。（2）间接吻合法：又称为生物胶焊接法。该方法为应用生物胶，如纤维蛋白原、白蛋白等涂在吻合口，用激光能量将置于吻合口上生物胶融合，从而达到吻合目的。Jonge等将牛清蛋白涂抹血管吻合口处，利用CO₂激光照射融合．增强了吻合口抗拉强度，减少了热损伤效应。（3）混合吻合法：为激光直接吻合法与间接吻合法的结合，即首先应用激光直接吻合血管，然后在吻合口附近加用纤维蛋白蛋白原等，再用激光照射间接吻合法将其融合。（4）生物胶加固法：在激光直接吻合血管后，再在吻合口加用纤维蛋白胶。在吻合口外形成一层纤维蛋白加固层来增加激光吻合口的抗拉及耐压强度。（5）内腔支撑法：先从远处管腔插入支撑导管至吻合口附近，然后应用激光焊接：也有人应用特殊的材料制作成内支撑支架，插入吻合口两端管腔，再进行激光焊接，血流恢复后，内支撑支架会自动溶解。（6）定点焊接法：即通过先2定点或3定点缝合2针或3针，再应用激光焊接。此法的优点就在于增强了激光焊接的抗牵拉强度。缺点是未能完全摆脱缝线对缝合口的影响。

    总之，无论用何种方法激光吻合血管，都存在一种共同问题是吻合口抗拉强度弱，据Nakata等的研究，吻合口抗拉强度为35～45 g，Dalsing等应用数学方法计算得出结论：对4～5 mm直径的动脉，每隔3.4～6.8 mm需要1针间断缝合加固。该项技术还有一个固有缺陷就是对周围组织的热损伤，进而有可能导致血管壁薄弱，形成动脉瘤。

    5 光化学组织黏合法

    光化学组织黏合（photochemical tissue bonding，PTB）技术是新近发展的新的组织修复技术，广泛应用于角膜、神经、血管修复等领域。主要是先在待吻合的组织或血管两端涂上一种特殊的光敏染料，然后再应用特定波长的激光照射，最后达到组织表面之间的粘合、血管吻合的目的。其准确机制目前还不清楚，但是已知I型胶原之间通过光化学反应可以产生化学交叉连接。PTB主要依靠化学能而不是热能，来达到粘合组织的目的。而且，PTB产生的能量比激光焊接产生的能量小得多，它没有组织加热的过程，因此具有独特的优势。

    目前应用于临床的光敏剂主要有：玫瑰红（rose bengal，RB），核黄素-5-磷酸盐（R-5-P），亚甲蓝（MB），N-2-羟基吡啶（N-HTP）等。目前PTB最常用的光敏染料就是RB，它的化学成分为四氯四碘荧光素，分子式为C₂₀H₂Cl₄I₄Na₂O₅，分子量为1017.65。水溶液为蓝红色，耐热性（105℃）、耐氧化性、耐还原性较好。RB光敏剂接受可见光波长514 nm，辐射范围约2.55 W／cm²，照射时间约30 s至5mins时组织粘合效果最佳．周围组织温度仅升高1～3℃，在组织粘合方面显示了良好特性。美国FDA批准用于诊断角膜溃烂以及放射性碘检测肝功能。因为RB没有毒性，所以在临床中应用广泛。

    文献报道PTB已经在动物实验中用于增加肌腱修复后的抗拉强度、加快手术切口愈合、增强皮肤移植物的贴合等。O’Neill等应用PTB技术在猪体外实验中进行肱动脉粘合，并与标准的显微外科缝合比较机械强度和完整性，结果提示水压实验中PTB组渗漏临界点压力（leak point pressure）显著高于缝合组。在SD大鼠股动脉修补的体内实验中，结果提示PTB组与缝合组术后6 h都通畅；术后8周通畅率都是80％，都没有形成动脉瘤，PTB处理的血管修补部位没有出血，手工缝合的动脉则有出血。因此．笔者认为PTB是一种可行的微血管修补技术，能够产生快速、高强度的粘合，短期和长期通畅率与标准缝合修补相同，较好的弥补了激光焊接抗牵拉力不够以及热损伤等问题。

    从临床应用的经济性和实用性角度来看，组织粘合、激光焊接可能拥有更好的应用前景。寻找合适的黏合剂，如何提高激光吻合的抗拉强度以及减少组织热损伤，将是未来的研究热点。无论采用何种方法吻合血管．最终目的都是为了提高血管的近远期通畅率。随着科学技术的发展，新型激光、黏合剂、染料的不断研究，必然促进血管外科新的发展。

    文章来源：《实用医学杂志》2010年第26卷第3期