食管延长技术的实验研究

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【摘要】 目的：应用组织扩张技术，利用自制的食管腔内液压传输延长器，对食管进行腔内纵向延长。探索食管延长的方法以及延长后食管的组织学变化，寻求治疗长段食管缺损或狭窄的新途径。方法：以成年犬为实验对象，切除犬食管中段3 cm，建立食管缺损动物模型，远端食管置入自制延长器延长食管，通过X线观察记录延长器延长食管过程及延长前、后食管的组织学变化。结果：7 d共延长食管3.5 cm，延长率100%。延长后食管壁的组织学改变是食管全层变薄，其中肌层变薄显著，肌纤维变细；浆膜层血管扩张，血管网增多。光镜下测量食管肌层厚度扩张前、后比较差异有统计学意义（P

【关键词】 食管； 组织扩张； 延长技术

临床中经常遇到皮肤、肌肉、血管、神经等组织缺损的病例，对超过一定面积或长度的缺损，修复非常困难，常需要进行组织移植，但组织移植需破坏供处正常组织的完整性。因此，许多学者开始对这些缺损组织的扩展和延长进行探索，期望用生长后的同一种组织来修补缺损，组织扩张技术就应运而生，该技术在皮肤、周围神经、血管、肌肉的延伸方面有所发展，并逐渐得到完善。对于胸腹部空腔脏器如肠管、膀胱的延长和扩张也进行了尝试，并取得了初步结果[1-5]。但对食管持续腔内延长尚未见报道。

本研究应用组织扩张技术，利用自制的食管腔内液压传输延长器，对食管缺损动物模型进行食管腔内纵向延长，观察食管延长情况及延长前后食管壁的组织学变化。以期在不影响食管运动功能的情况下，使缺损的食管两端能够在无张力的状态下端端吻合，恢复食管的延续性，为长段食管缺损或狭窄的治疗提供一种新的方法。

1 材料与方法

1.1 实验动物及材料 随机取健康犬6只（雌性4只，雄性4只），体重11～15 kg，平均13 kg，年龄9～15个月，平均12个月。自制液压传输延长器见图1。

1.2 方法

1.2.1 动物模型制作 术前犬禁食12 h，术前30 min静滴抗生素预防感染，全麻及气管内插管，呼吸机机械通气，取犬左侧卧位，以右侧第7肋间为切口依次切开胸壁各层，暴露食管；切除食管中段3 cm，近端断口双层内翻缝合后，残端留线作为标记，从远端食管断口置入自制的液压传输延长器及其连接注水导管，注水导管暂留于胃内，双层内翻缝合远端断口；于扩张器远端环形缩窄食管使被扩张食管恰好等于扩张器长度，放置胸腔闭式引流管，逐层关胸。转腹部手术：以剑突下左旁正中切口长约3 cm，依次切开腹壁各层，将部分胃前壁提出切口，切开胃壁，于胃内找到延长器注水导管后引出；再经该切口置入胃造瘘管一根，荷包缝合胃壁切口，逐层关腹，固定注水导管及胃造瘘管，术毕。出现自主呼吸后，吸痰、拔气管内插管。术后胸腔闭式引流24～48 h，静脉输维持液50 mL/（kg·d），2 d，第3天开始经胃造瘘管饲养，静滴抗生素及切口处消毒预防切口感染。

1.2.2 延长方法 术后第8天开始经注水导管向延长器内注水，每次注入0.5 mL，关闭三通器（注水导管远端连接三通器），使食管延长2.5 mm，2次/d，连续扩张7 d（图2）。

1.2.3 检测方法 （1）于手术后当日拍X光片作为原始参照，开始扩张后隔日拍X光片，观察记录延长器的延长及食管末端标记线的移动情况。（2）扩张前手术时切取食管行组织切片检查，待犬远端食管延长后处死，立即开胸取延长的食管，行组织切片检查。标本取出经过固定水洗脱水透明浸腊包埋切片HE染色后，4×10倍光镜下用微尺分别测食管黏膜、黏膜下层、肌层及浆膜层厚度，每张切片随机取4处不同视野测厚度，取其平均值。扩张1周后X线见图3。

2 结果

2.1 大体观改变 本实验组犬食管均延长3.5 cm（受延长器限制）。延长后管腔稍增粗，管壁变薄，血运丰富，血管网增多，管壁弹性稍差。

2.2 光镜下观测 延长后黏膜层细胞层次变少，黏膜下层组织变薄，腺上皮呈矮柱状，腺体间呈现疏松水肿状，胶原纤维增生，有少量淋巴细胞弥漫浸润。肌层显著变薄，为扩张前的70%，肌纤维变细，以纵行肌为著，肌间疏松水肿，胶原纤维组织增生，肌间血管扩张，偶可见肌束呈水肿变性。浆膜层血管扩张充血，嗜伊红染色增强（图4～5）。

2.3 食管肌层扩张前、后厚度与长度比较 光镜下测量食管肌层厚度扩张前为（1.643±0.047）mm，扩张后为（1.158±0.088）mm，两者比较差异有统计学意义（P

3 讨论

临床上对食管长段狭窄或缺损疾病的治疗，多采用肠管代食管的方法，因肠管和食管存在组织学和生理学上的差异，其术后临床效果不甚满意。对长段型食管缺损和狭窄的治疗若能延长食管，使两端食管能够在无张力下吻合无疑是最佳选择。国外学者通过动物实验和临床观察发现，对活体组织持续牵引所产生的张力能够激发和维持某些组织结构的再生和活跃生长，即牵张—再生规律。根据这一规律，组织扩张技术80年代中期已成功地应用于整形外科领域。此后，该技术在周围神经、血管、肌肉的延伸方面亦有所发展，并逐渐得到完善。对于胸腹部空腔脏器如肠管、膀胱的延长和扩张也进行了尝试，并取得了初步结果[1-5]，但对食管持续腔内延长尚未见报道。应用此理论，通过组织扩张器使食管本身延长，来修补其缺损，将是一种较为理想的方法。本实验利用自制液压传输延长器，采用组织扩张技术，对食管缺损动物模型进行食管腔内纵向延长，在1周时间内随着向延长器内注水量的增加，食管随着延长器的增长而延长，延长后的食管未见明显的组织损伤。

本研究结果显示：食管扩张延长的最显著的组织学改变是以肌层变薄、肌束变细为主的管壁全层变薄。在扩张器持续张力的作用下，食管扩张延伸的结果不是单纯的无生机的管壁的延伸，而是伴随着管壁肌纤维的生长适应过程。犬食管肌层属于骨骼肌，目前关于骨骼肌扩张延长的文献报告甚少，有学者在进行皮肤及肌皮瓣扩张中发现，扩张后肌肉组织都表现明显的萎缩，质量与厚度明显降低，但其功能仍然存在，扩张后萎缩的肌肉仍可发育恢复到正常水平[2]。Kim等[6]对鼠的骨骼肌进行扩张研究发现，骨骼肌的扩张并不是肌肉的单纯“拉长”，而是伴随着每个肌纤维的肌节数量增加的肌肉生长过程。本实验发现食管在延长后有肌纤维的变细，肌肉恢复情况应进一步观察；延长后食管的组织学改变对食管运动功能是否有影响，还需要进一步研究。Chen等[5]在对兔小肠延长的研究中发现延长后的小肠黏膜及黏膜下层无明显变化，肌层及浆膜层明显增厚，延长后小肠的运动功能无明显改变。

临床上对长段型食管闭锁的治疗为增加食管的长度，大多采用金属探条、水银囊及电磁性探条等，经口腔对闭锁食管的近端间断施压，促使食管被动伸长，其操作繁琐；因为是被动伸长，食管本身有回缩性，造成延长困难，延长时间较长，伸长3～4 cm需要4～9周[7]。近年国际上有学者用持续牵拉闭锁食管两端来延长食管（用丝线缝扎闭锁食管两端后引至胸壁外，通过持续牵拉丝线达到延长食管的目的），与传统的食管伸长方法相比，虽然已缩短了延长食管的时间，但是延长3～4 cm也需要2周左右，且需要两次或多次手术[8]。本实验采用自制的腔内液压传输延长器，在纵轴方向上给予食管一定持续性的张力，刺激食管生长，使食管纵向延长，延长食管3～4 cm，仅用1周时间，大大缩短了根治前延长食管的时间。若本方法能成功地应用于临床，对于长段型食道闭锁可在行胃造瘘的同时经胃造瘘口向远端闭锁食管内放入腔内延长器，使食管在短时间内得以延长。

食管闭锁术后的患儿常出现一些食管运动异常，包括胃-食管返流、吞咽困难、食管失弛缓症以及不协调的食管痉挛收缩等[9-10]。手术过程中损伤食管壁结构和迷走神经食管支被认为是造成先天性食管闭锁术后食管动力学功能障碍的主要原因，特别是在行食管环肌切开延长食管时，食管环肌切开本身即是对食管壁结构的破坏且易损伤迷走神经食管支[11]。本实验方法延长食管可以避免行食管环肌切开，减少损伤迷走神经的几率，从而减少术后食管功能方面的远期并发症，提高患儿术后的生活质量。若长段食管缺损采用肠管替代，因肠管和食管存在组织学和生理学上的差异，术后可产生诸多并发症，如吞咽困难、食管（结肠）局部形成憩室、反流性食管（结肠）炎、口腔异臭味等[12]，其临床效果不甚满意，应用食管本身延长治疗食管长段狭窄或缺损，更符合生理，减少并发症。

总之，依据Ilizarov的张力-应力定律，利用组织扩张技术，对食管可以进行腔内纵向延长且未见明显组织损伤，本实验为食管长段狭窄或缺损的治疗，提供了动物实验依据。

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（收稿日期：2013-11-28） （本文编辑：蔡元元）