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2020年05月09日 星期六
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潜心研究20年,湘雅二医院喻风雷教授团队成功实施9cm人工气管移植术——
攻克“超长气管切除重建”世界性难题

    湖南日报记者 段涵敏 

    通讯员 罗仙梅 彭慕云

    超长气管切除重建,一直是胸外科未解决的世界性难题。

    5月8日,中南大学湘雅二医院召开新闻发布会宣布,该院胸外科喻风雷教授团队成功实施了首例超长气管切除后应用“C”形碳纤维环外悬生物人工气管(9cm)重建手术,攻克了超长气管切除与重建这一难关,为气管肿瘤患者提供了更好的解决方案。

    “感谢你们给予我第二次生命。”康复顺利的患者王先生向喻风雷教授团队送上了锦旗和感谢信。虽然声音略微低沉,但王先生已经可以像正常人一样呼吸交流,拟于近期出院恢复正常生活。

    据悉,该院委托教育部认定的综合类科技查新单位——中南大学科技查新站对该手术进行了科技查新,经检索国内外数据库相关文献100余篇,综合分析相关文献,证实国内外尚未开展过同类手术。

    肿瘤阻塞管腔超过80%,9cm病变气管被彻底切除重建

    57岁的王先生,于1年前出现干咳,偶有痰中带血丝,未引起重视。此后症状逐渐加重,出现严重刺激性咳嗽和活动后呼吸困难。2019年12月,王先生在当地医院检查发现巨大气管肿物,阻塞气管管腔超过80%,在当地医院支气管镜下活检证实为腺样囊性癌。

    气管腺样囊性癌是一种起病隐匿、较为少见的恶性肿瘤,此类肿瘤对放疗及化疗均不敏感,以手术切除治疗为主。由于王先生的气管肿瘤较大且长度达到7cm,当地医院仅能在内镜下进行肿块部分电切活检,以缓解部分症状并延长生存时间,无法从根本上解决问题。

    喻风雷教授解释,正常成年人的气管全长一般为10至13cm左右。一般气管切除的安全长度小于5cm,手术切除后气管可以直接端对端吻合。5cm以上的超长气管切除重建术后,由于张力过大极易发生术后吻合口瘘导致手术失败。气管直接与外界空气相通,细菌接触不可避免,同时具备良好生物组织相容性、良好的弹性、气密性、抗菌性的人工气管替代材料,一直是医学生物组织工程学的研究重点。

    为了解决王先生的呼吸问题,喻风雷教授团队提出采用碳C环外悬牛心包生物人工气管这一医疗新技术,进行超长气管肿块切除后的重建。和患者及家属沟通后,医院多科室对王先生进行全院大会诊,对治疗方案进行了多方探讨,最终决定实施气管肿瘤切除及同期气管重建手术。

    4月16日,经过近10个小时手术,喻风雷教授团队顺利为王先生切除长度达8.6cm的气管,直至上下切缘病理结果均为阴性,并成功进行“C”形碳纤维环外悬牛心包生物人工气管重建手术,重建气管长度达9cm。王先生术后第1天就能自主咳嗽排痰、自行进食,术后第2天就下床活动。

    20年磨一剑,人工气管是这样练成的

    植入王先生体内的人工气管,是什么做的?喻风雷教授介绍,主要由牛心包和“C”形碳纤维环组成。

    为什么是牛心包?喻风雷教授解释,去除免疫活性、组织相容性良好且韧性、强度较高能抵抗张力的成熟商品化的牛心包,已是心胸外科常见修复材料。人体自体心包可以修复气管缺陷,那么牛心包能否成为人工气管替代物?为了探索人工气管重建的新材料、新方法,2000年起,喻风雷团队开展相关的基础及动物研究。2001年,专家团队曾前往内蒙古某肉联厂,亲自挑选、切取牛心包,漂洗与筛选、修剪牛心包样品,寻找合适的牛心包。

    用牛心包做成的气管壁光滑、通气良好,但有一个缺点:柔软不成形。怎么办?专家们想到了利用“C”形碳纤维环,模拟气管软骨环,对牛心包管壁形成悬吊支撑作用。这种方法充分利用了仿生学设计思路,能最大程度上替代气管软骨的支撑作用,“人工气管随气道压微变形,还不会压迫食管,头部也可自由运动”。为了预防感染,“C”形碳纤维环上还覆盖了一层患者自体的带蒂大网膜。

    “全家人都非常支持我,由于要开展动物实验,父母在老家帮我饲养了大型犬,甚至还被咬伤。”喻风雷教授透露,手术团队此前已经开展了多次动物碳纤维人工气管置换手术。

    据悉,喻风雷教授团队“新型复合人工气管研制及评估体系研究”2006年获得国家863计划立项研究,并于2009年通过成果鉴定结题。此后,相关的研究持续获得多项省部级重点课题,并开展了多项医疗新技术。

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