磁外科团队

消化道病种多、占比大，外科是主要治疗手段，核心为切除和重建，包括重建消化管和受累血管。

缝合是外科重建的基本操作，1902年Carrel三点式血管吻合开辟了肿瘤根治、断肢再植、器官移植时代。“三点式”点石成金，影响深远，1912年折桂诺贝尔医学奖。但是，缝线及钉合的针眼“微流孔”效应不容忽视，诱发消化道漏或者瘢痕狭窄，常使医生望“眼”兴叹。探索粘合、夹合、扣合技术曾经很热，代表性技术之一是“Murphy’s扣”，利用弹簧原理，缺点是体积大、压不实、脱不掉。转而研究可降解支架，仍未获突破。

上世纪70年代，磁压榨吻合技术（MCA）兴起。磁内赋能量、诱导释放、隔空发力、自动对位等技术展现出光明的前景。但当时所用的磁体为四氧化三铁，磁力不强。80年代，第三代稀土永磁钕铁硼材料问世。90年代，我国自主生产高标号钕铁硼永磁材料，在高科技军工领域广泛使用。

西安交通大学第一附属医院吕毅课题组经过多年思辨，设想若将“磁”为医学巧用，必化剑为犁，护佑健康。2002年吕毅团队将钕铁硼引入医学领域，得到政府和业界大力支持。期间，他与志同道合的理工科专家共同组建“医工结合腹部外科若干关键技术创新研究”教育部创新团队，在国家自然科学基金重点、科学仪器专项、卫生部重点学科建设项目等支持下，聚焦磁外科技术创新研究。

16年间，他们系统探明了稀土金属钕铁硼永磁材料医学可利用的三大关键科学问题。

首先，解除了生物安全“隐忧”：腐蚀碎裂磁屑的磁力纠缠机械损伤；析出金属离子的生物毒性危害。为此，查明梳理钕铁硼植入各类间隙的生物、物理和化学特性。依据理化环境最终确立了最先进的等离子增强化学气相沉积氮化钛镀层方案，被国际同行推崇采纳。血管重建永久植入时利用钛合金TC4 做微米级超薄壳封装技术，满足永久植入密封性和耐用性要求。

其次，阐明局部强磁场安全性问题。检测显示，当动物体内植入磁体后，除外磁体之间夹持的组织接受约300mT磁场之外，离开磁体10mm场强锐减至接近地磁场。进一步研究显示，即便在较强磁场下持续暴露，对正常组织、细胞、整体没有不良影响。研究还同时发现局部强磁场对多种消化道肿瘤细胞有不同程度的抑制作用。

再次，挑战消化外科更难部位吻合，需探索胆、胰磁力压榨时坏死与愈合之间的平衡。当坏死早于愈合时可出现漏，当愈合快于坏死时可出现磁体脱落困难或吻合口疤痕狭窄。而理想的坏死和愈合的速度可以通过磁场强度和组织应力变化来加以控制。为此，该团队专门建立了异形钕铁硼磁体磁力分析方法，系统研究了胆肠、胰肠及血管磁压榨组织愈合的最适压强，利用磁力、应力耦合场有限元分析方法，探索出磁性装置最佳设计参数。

16年间，他们建立了利用磁性装置创新外科技术的标准化方法，提出磁外科学概念。

消化道病变切除以后，需根据不同部位的空腔脏器病理解剖特点和吻合要求，设计不同形状和规格的磁吻合器件。针对胆管等管腔狭窄、闭塞或阻隔状态，团队规划设计出适用于再通或另辟蹊径开通的磁体器件。器件可经手术、内镜甚至吞咽进入预设部位。因血管端端吻合需满足内膜外翻的要求，且磁环需要永久留置，团队还设计了针环结构磁吻合装置，并严密封装于超薄层钛壳内。

鉴于磁性器件具备多用途和普适性的特点，突破了单纯压榨吻合的范畴，团队于2010年，在国际上最先提出并研究磁外科概念及体系，系统研究了磁压榨、磁锚定、磁导航、磁悬浮、磁示踪等技术原理，并借鉴显微镜外科使用到显微外科发展的思路界定磁外科概念及体系，为磁在医学上的拓展使用奠定了基础。

在上述研究基础上，团队以磁外科概念为先导，创新5大类17项技术，对复杂、微创、极端环境的外科情形产生变革性影响。

团队在国际首创了磁压榨胆肠、胰肠吻合技术，首次全面实现了胰十二指肠切除无缝线化消化道重建。多支肝管空肠磁压榨吻合可机械化组装，化繁为简，方便操作。该技术颠覆了传统重建模式，实现76例胆肠、胰肠吻合，没有吻合口漏发生。

腹腔镜下缝合操作复杂，完成吻合需要时间长、技术要求高、漏的发生率也较高。团队利用磁性吻合原理，发明腹腔镜磁性胆肠吻合枪，可大大减少腹腔镜下精细操作，降低吻合难度，提高吻合速度，将有助于腹腔镜下消化外科切除重建技术更广泛的开展。

文章来源：《心电图杂志(电子版)》 网址: http://www.xdtzzzz.cn/qikandaodu/2021/0319/695.html