引用本文: 吴宏梓, 史平平, 王建民. 镍钛记忆合金压力吻合夹在消化道吻合术中疗效及安全性的Meta分析. 中国循证医学杂志, 2014, 14(8): 942-949. doi: 10.7507/1672-2531.20140157 复制
消化道吻合术是腹部外科手术中的基本操作之一,作为消化道重建的关键性技术,会影响到手术的成败,改进吻合技术一直是广大普外科医生的研究热点[1]。从第一例胃切除及胃肠吻合术开始,吻合手段逐渐从手工缝合到器械吻合,如外科吻合器、生物可降解环[2-4],其中外科吻合器以其更少的手术并发症而得到广泛应用。但使用外科吻合器仍有许多影响因素[5],如肠壁厚薄、炎症、术中对清洁区的污染、遗留物的局部刺激、手术熟练程度和手术时间长短等都可能对患者产生严重不良影响。
镍钛记忆合金压力吻合夹(Ni-Ti CAC)是一种新型的侧-侧加压吻合装置,采用几乎“无接触”的操作技术,其利用镍钛记忆金属合金的特性对肠壁组织产生较强而均匀一致的压力,引起肠壁局部坏死后随肠壁愈合并排出体外,有望减少残留物对吻合口的刺激效应。目前,已有许多关于Ni-Ti CAC与外科吻合器之间的非随机对照研究[6-10]和随机对照研究[11-18],但结论仍不统一。本研究旨在对消化道吻合术中应用Ni-Ti CAC的疗效和安全性进行系统评价,以期为其临床应用提供循证医学证据。
1 资料与方法
1.1 纳入与排除标准
1.1.1 研究类型
随机对照试验(RCT),无论是否采用分配隐藏或盲法,文种限中、英文。
1.1.2 研究对象
①年龄18~90岁;②全身麻醉下行消化道吻合术重建的患者;③民族、性别、国籍不限。
1.1.3 干预措施
Ni-Ti CAC组予以Ni-Ti CAC治疗:全麻下行两吻合断端间侧-侧吻合,术中先将Ni-Ti CAC置入0℃左右冰水中冷却约1分钟至变软,再推入上夹器使用;对照组予以外科吻合器治疗:全身麻醉下吻合肠道残端行端-端吻合或端-侧吻合,术中直接应用吻合轮钉即可。
1.1.4 结局指标
主要指标:手术时间、吻合时间、排气时间、排便时间、进食时间、住院时间;次要指标:Ni-Ti CAC排出时间和吻合术相关性并发症及不良反应。
1.1.5 排除标准
①对器械原材料(镍)过敏;②急腹症者;③存在导致不能进行吻合术的疾病,或有严重心、肺、肝、肾等疾患导致不能耐受手术者;④重复发表文献。
1.2 检索策略
计算机检索The Cochrane Library、PubMed、Web of Knowledge和CBM数据库,纳入所有消化道吻合术中应用Ni-Ti CAC与外科吻合器比较的RCT,检索时限均为从建库至2013年7月。中文检索词包括记忆合金、加压吻合夹、结直肠吻合、消化道重建、胃肠吻合、回结肠吻合、全胃切除、回回吻合、全胃切除、大肠、小肠、结肠、回肠和空肠。英文检索词包括CAC、compression anastomosis clip、memory-shape*、anastomosis,surgical[MesH]、anastom*、small intestin*、ileum和jejunum。
以CBM为例,其具体检索策略见框1。
框 1 CBM检索策略
加压吻合夹 加压吻合环 记忆合金 #1 OR #2 OR #3 大肠OR小肠OR结肠OR回肠OR空肠 吻合 #5 AND #6 回结肠吻合 全胃切除 回回吻合 胃肠吻合 结直肠吻合 消化道重建 #7 OR #8 OR #9 OR #10 OR #11 OR #12 AND #13 #4 AND #14
1.3 文献筛选和资料提取
由2名研究员按照纳入与排除标准独立筛选文献,提取资料并交叉核对,如遇分歧通过讨论或由第三方仲裁解决。提取资料包括:①纳入研究的基本情况、两组患者的基线情况和疾病状况等;②试验设计、研究时间和随访时间、干预措施、失访人数和失访处理、反应研究质量的指标等;③结局测量指标:手术时间、吻合时间、排气时间、排便时间、进食时间、住院时间、排出Ni-Ti CAC的时间和吻合术相关并发症及不良反应发生率。
1.4 纳入研究的方法学质量评价
采用Cochrane Handbook 5.1.0[19]针对RCT的偏倚风险评估工具,由2位研究者独立对纳入研究进行方法学质量评价。
1.5 统计学分析
采用Cochrane协作网提供的RevMan 5.2软件进行Meta分析。各纳入研究结果间的异质性采用χ2检验。当各研究结果间有统计学同质性(P≥0.1,I2≤50%)时,采用固定效应模型进行Meta分析;当各研究结果间存在统计学异质性(P < 0.1,I2 > 50%)时,分析其异质性来源,根据可能导致异质性的因素进行亚组分析。当纳入研究各亚组之间存在统计学异质性而无临床异质性或差异无统计学意义时,则采用随机效应模型进行Meta分析。如两组间异质性过大,则采用描述性分析。
2 结果
2.1 文献检索结果
初检出相关文献105篇,经过逐层筛选,最终纳入8个RCT,合计457例患者,其中Ni-Ti CAC组234例,对照组223例。文献筛选流程及结果见图 1。

2.2 纳入研究的基本特征和方法学质量评价
纳入研究的基本特征见表 1,纳入研究的各项指标数据见表 2。纳入研究的方法学质量评价结果见表 3。



2.3 Meta分析结果
2.3.1 手术时间
共纳入4个研究[11, 13-15]。固定效应模型Meta分析结果显示,Ni-Ti CAC组手术时间较对照组明显缩短[MD=-8.30,95%CI(-15.58,-1.02),P=0.03](图 2)。

2.3.2 吻合时间
共纳入5个研究[11, 14-17]。随机效应模型Meta分析结果显示,Ni-Ti CAC组与对照组在吻合时间方面相当,差异无统计学意义[MD=-1.84,95%CI(-3.91,0.22),P=0.08](图 3)。

2.3.3 排气时间
共纳入8个研究[11-18]。固定效应模型Meta分析结果显示,Ni-Ti CAC组排气时间较对照组明显提前,差异有统计学意义[MD=-0.30,95%CI(-0.55,-0.06),P=0.01](图 4)。

2.3.4 排便时间
共纳入2个研究[12, 13]。固定效应模型Meta分析结果提示,Ni-Ti CAC组较对照组排便时间明显提前,差异有统计学意义[MD=-1.13,95%CI(-1.67,-0.59),P < 0.000 1](图 5)。

2.3.5 进食时间
共纳入6个研究[11-14, 17, 18]。固定效应模型Meta分析结果显示,Ni-Ti CAC组较对照组正常进食时间显著提前,差异有统计学意义[MD=-0.37,95%CI(-0.70,-0.03),P=0.03](图 6)。

2.3.6 住院时间
共纳入7个研究[11-14, 16-18]。固定效应模型Meta分析结果显示,Ni-Ti CAC组较对照组住院时间显著缩短,差异有统计学意义[MD=-1.04,95%CI(-1.35,-0.74),P < 0.000 01](图 7)。

2.3.7 术后安全性
8个研究[11-18]均报告了CAC排出时间(5~30天不等)。其中Liu等[13]的研究中1例患者因粘连性梗阻在吻合术后16天主动摘除Ni-Ti CAC,1例胃癌患者因突发性呼吸困难死于吻合术后第35天而未能排出Ni-Ti CAC。其余患者体内的Ni-Ti CAC均能顺利通过回盲瓣,安全排出。因此值得注意的是:肠粘连可能影响吻合夹的排出,甚至造成肠梗阻[14]。8个RCT [11-18]均报告了术后1月内是否发生与吻合相关并发症的情况,主要包括吻合口瘘、吻合口狭窄和肠梗阻。其中Nudelman等[12]和Li等[14]两个研究中出现的吻合口瘘和肠梗阻,都经再手术治疗后好转。8个RCT [11-18]均未失访,随访3~6个月期间患者均未出现吻合口瘘、吻合口狭窄及肠梗阻等与吻合口相关的并发症。部分研究[12, 16, 17]中对部分患者行胃肠镜检查或影像学检查,显示胃肠吻合口光滑平整(表 4)。
2.4 发表偏倚

漏斗图分析结果显示:基于术后排气时间的漏斗图基本对称,提示存在发表偏倚的可能性较小(图 8);而基于术后住院天数的漏斗图对称性欠佳,提示存在潜在发表偏倚的可能性(图 9)。


3 讨论
镍钛记忆合金是一种很成熟的医用材料,已广泛应用于人造血管、骨科内固定装置及矫形支架。Ni-Ti CAC是一直径为30 mm的新型双环吻合装置,其主要组件夹环由记忆金属镍钛合金制成,具有随温度变化而恢复形态的特性[20, 21]。当把其放在0℃的冰水中2分钟左右,环夹就具有很大的变形能力。在上夹器的辅助下,两个卵圆形的环夹可展开30°夹角。当放入体内温度接近体温时环夹又回缩至闭合位并保持恒定压力(400 g/cm左右),并紧紧夹住两段肠管侧壁,所夹的肠壁逐渐发生加压坏死最终随粪便排出体外。加压吻合的理念已提出近2个世纪,Wullstein等[22]的研究也证明了加压吻合相对以往诸多吻合方法的优势,但在实际治疗中大部分临床医师还是应用手工缝合法和吻合器法[23]。这可能是因为以往的加压吻合装置如Murphy按钮和生物可降解环,存在压力不一致、内径过小、价格昂贵等缺点[24]。Corman等[25]的研究认为生物可降解环(BAR)不适用于低位肠道:BAR对需吻合肠管的尺寸大小和肠壁厚度有严格限制,过厚或过薄皆容易出现术后并发症,甚至导致手术失败。而Ni-Ti CAC在致使吻合肠管侧壁坏死的过程中,坏死组织周围会自然形成瘢痕组织,同时黏膜上皮再生修复形成一个功能完整的吻合口[26],有效扩展了压力吻合装置的使用范围。
由于Ni-Ti CAC能随粪便自行排出体外,使得应用Ni-Ti CAC装置的消化道吻合有效减少了残留物相关炎症。Scott等[27]的体外实验表明,吻合口遗留的缝合材料影响了巨噬细胞功能,这些材料包括丝线、金属等,后者常见的有铝、钛等吻合钉材质。Sou等[28]的研究认为手工吻合残留的线头可能与炎症性肠病如克罗恩病术后发生的线结脓肿、吻合口狭窄、吻合口瘘等严重并发症有关;其余研究[13, 29]表明,吻合口残留异物与肿瘤复发、炎症性肠病有关,且对放射性影像检查有影响。
本Meta分析结果显示,与应用外科吻合器比较,消化道吻合术中应用Ni-Ti CAC能减少手术时间,让患者提早摄入正常饮食和正常排便,明显缩短住院时间,从而提高患者术后生活质量。在使用Ni-Ti CAC的安全性方面,部分患者排出Ni-Ti CAC伴有疼痛,但解痉后快速缓解,未造成大碍,其安全性可以接受。其中,在进行吻合时间的Meta分析过程中,由于纳入研究结果间异质性较大故而采用了随机效应模型,分析其异质性来源可能为纳入研究对象所在国家、地域的医疗水平和测量标准相对不统一,导致测量偏倚客观存在。纳入研究的方法学质量评价结果显示质量普遍较低,分析其原因可能与外科手术实施盲法较困难有关。
本研究的局限性:①纳入的8个RCT中,除2个[13, 18]提及随机方法外,其余均未对随机细节进行描述且均无盲法实施的报道;②纳入研究均未涉及成本-效益分析,未能进行成本-效益、剂量-效应的综合分析;③因纳入研究来源于临床,患者所患疾病及需行消化道吻合位置无法统一,存在一定异质性;④ Meta分析中部分指标的纳入研究样本量偏小;⑤漏斗图分析结果提示存在一定的发表偏倚。
总之,在临床实践中推荐结合患者实际情况应用Ni-Ti CAC进行消化道吻合术,但应注意尽量降低不良反应及并发症所带来的负面影响:如手术适用罹患对象、术前肠道清洁标准、术中操作要求规范、术后观察注意事项以及不良反应及并发症的预防等。同时,为进一步推动这一有效措施在临床上发挥积极作用,尚需开展大样本、多中心的高质量研究来提高本类研究的证据强度。
消化道吻合术是腹部外科手术中的基本操作之一,作为消化道重建的关键性技术,会影响到手术的成败,改进吻合技术一直是广大普外科医生的研究热点[1]。从第一例胃切除及胃肠吻合术开始,吻合手段逐渐从手工缝合到器械吻合,如外科吻合器、生物可降解环[2-4],其中外科吻合器以其更少的手术并发症而得到广泛应用。但使用外科吻合器仍有许多影响因素[5],如肠壁厚薄、炎症、术中对清洁区的污染、遗留物的局部刺激、手术熟练程度和手术时间长短等都可能对患者产生严重不良影响。
镍钛记忆合金压力吻合夹(Ni-Ti CAC)是一种新型的侧-侧加压吻合装置,采用几乎“无接触”的操作技术,其利用镍钛记忆金属合金的特性对肠壁组织产生较强而均匀一致的压力,引起肠壁局部坏死后随肠壁愈合并排出体外,有望减少残留物对吻合口的刺激效应。目前,已有许多关于Ni-Ti CAC与外科吻合器之间的非随机对照研究[6-10]和随机对照研究[11-18],但结论仍不统一。本研究旨在对消化道吻合术中应用Ni-Ti CAC的疗效和安全性进行系统评价,以期为其临床应用提供循证医学证据。
1 资料与方法
1.1 纳入与排除标准
1.1.1 研究类型
随机对照试验(RCT),无论是否采用分配隐藏或盲法,文种限中、英文。
1.1.2 研究对象
①年龄18~90岁;②全身麻醉下行消化道吻合术重建的患者;③民族、性别、国籍不限。
1.1.3 干预措施
Ni-Ti CAC组予以Ni-Ti CAC治疗:全麻下行两吻合断端间侧-侧吻合,术中先将Ni-Ti CAC置入0℃左右冰水中冷却约1分钟至变软,再推入上夹器使用;对照组予以外科吻合器治疗:全身麻醉下吻合肠道残端行端-端吻合或端-侧吻合,术中直接应用吻合轮钉即可。
1.1.4 结局指标
主要指标:手术时间、吻合时间、排气时间、排便时间、进食时间、住院时间;次要指标:Ni-Ti CAC排出时间和吻合术相关性并发症及不良反应。
1.1.5 排除标准
①对器械原材料(镍)过敏;②急腹症者;③存在导致不能进行吻合术的疾病,或有严重心、肺、肝、肾等疾患导致不能耐受手术者;④重复发表文献。
1.2 检索策略
计算机检索The Cochrane Library、PubMed、Web of Knowledge和CBM数据库,纳入所有消化道吻合术中应用Ni-Ti CAC与外科吻合器比较的RCT,检索时限均为从建库至2013年7月。中文检索词包括记忆合金、加压吻合夹、结直肠吻合、消化道重建、胃肠吻合、回结肠吻合、全胃切除、回回吻合、全胃切除、大肠、小肠、结肠、回肠和空肠。英文检索词包括CAC、compression anastomosis clip、memory-shape*、anastomosis,surgical[MesH]、anastom*、small intestin*、ileum和jejunum。
以CBM为例,其具体检索策略见框1。
框 1 CBM检索策略
加压吻合夹 加压吻合环 记忆合金 #1 OR #2 OR #3 大肠OR小肠OR结肠OR回肠OR空肠 吻合 #5 AND #6 回结肠吻合 全胃切除 回回吻合 胃肠吻合 结直肠吻合 消化道重建 #7 OR #8 OR #9 OR #10 OR #11 OR #12 AND #13 #4 AND #14
1.3 文献筛选和资料提取
由2名研究员按照纳入与排除标准独立筛选文献,提取资料并交叉核对,如遇分歧通过讨论或由第三方仲裁解决。提取资料包括:①纳入研究的基本情况、两组患者的基线情况和疾病状况等;②试验设计、研究时间和随访时间、干预措施、失访人数和失访处理、反应研究质量的指标等;③结局测量指标:手术时间、吻合时间、排气时间、排便时间、进食时间、住院时间、排出Ni-Ti CAC的时间和吻合术相关并发症及不良反应发生率。
1.4 纳入研究的方法学质量评价
采用Cochrane Handbook 5.1.0[19]针对RCT的偏倚风险评估工具,由2位研究者独立对纳入研究进行方法学质量评价。
1.5 统计学分析
采用Cochrane协作网提供的RevMan 5.2软件进行Meta分析。各纳入研究结果间的异质性采用χ2检验。当各研究结果间有统计学同质性(P≥0.1,I2≤50%)时,采用固定效应模型进行Meta分析;当各研究结果间存在统计学异质性(P < 0.1,I2 > 50%)时,分析其异质性来源,根据可能导致异质性的因素进行亚组分析。当纳入研究各亚组之间存在统计学异质性而无临床异质性或差异无统计学意义时,则采用随机效应模型进行Meta分析。如两组间异质性过大,则采用描述性分析。
2 结果
2.1 文献检索结果
初检出相关文献105篇,经过逐层筛选,最终纳入8个RCT,合计457例患者,其中Ni-Ti CAC组234例,对照组223例。文献筛选流程及结果见图 1。

2.2 纳入研究的基本特征和方法学质量评价
纳入研究的基本特征见表 1,纳入研究的各项指标数据见表 2。纳入研究的方法学质量评价结果见表 3。



2.3 Meta分析结果
2.3.1 手术时间
共纳入4个研究[11, 13-15]。固定效应模型Meta分析结果显示,Ni-Ti CAC组手术时间较对照组明显缩短[MD=-8.30,95%CI(-15.58,-1.02),P=0.03](图 2)。

2.3.2 吻合时间
共纳入5个研究[11, 14-17]。随机效应模型Meta分析结果显示,Ni-Ti CAC组与对照组在吻合时间方面相当,差异无统计学意义[MD=-1.84,95%CI(-3.91,0.22),P=0.08](图 3)。

2.3.3 排气时间
共纳入8个研究[11-18]。固定效应模型Meta分析结果显示,Ni-Ti CAC组排气时间较对照组明显提前,差异有统计学意义[MD=-0.30,95%CI(-0.55,-0.06),P=0.01](图 4)。

2.3.4 排便时间
共纳入2个研究[12, 13]。固定效应模型Meta分析结果提示,Ni-Ti CAC组较对照组排便时间明显提前,差异有统计学意义[MD=-1.13,95%CI(-1.67,-0.59),P < 0.000 1](图 5)。

2.3.5 进食时间
共纳入6个研究[11-14, 17, 18]。固定效应模型Meta分析结果显示,Ni-Ti CAC组较对照组正常进食时间显著提前,差异有统计学意义[MD=-0.37,95%CI(-0.70,-0.03),P=0.03](图 6)。

2.3.6 住院时间
共纳入7个研究[11-14, 16-18]。固定效应模型Meta分析结果显示,Ni-Ti CAC组较对照组住院时间显著缩短,差异有统计学意义[MD=-1.04,95%CI(-1.35,-0.74),P < 0.000 01](图 7)。

2.3.7 术后安全性
8个研究[11-18]均报告了CAC排出时间(5~30天不等)。其中Liu等[13]的研究中1例患者因粘连性梗阻在吻合术后16天主动摘除Ni-Ti CAC,1例胃癌患者因突发性呼吸困难死于吻合术后第35天而未能排出Ni-Ti CAC。其余患者体内的Ni-Ti CAC均能顺利通过回盲瓣,安全排出。因此值得注意的是:肠粘连可能影响吻合夹的排出,甚至造成肠梗阻[14]。8个RCT [11-18]均报告了术后1月内是否发生与吻合相关并发症的情况,主要包括吻合口瘘、吻合口狭窄和肠梗阻。其中Nudelman等[12]和Li等[14]两个研究中出现的吻合口瘘和肠梗阻,都经再手术治疗后好转。8个RCT [11-18]均未失访,随访3~6个月期间患者均未出现吻合口瘘、吻合口狭窄及肠梗阻等与吻合口相关的并发症。部分研究[12, 16, 17]中对部分患者行胃肠镜检查或影像学检查,显示胃肠吻合口光滑平整(表 4)。
2.4 发表偏倚

漏斗图分析结果显示:基于术后排气时间的漏斗图基本对称,提示存在发表偏倚的可能性较小(图 8);而基于术后住院天数的漏斗图对称性欠佳,提示存在潜在发表偏倚的可能性(图 9)。


3 讨论
镍钛记忆合金是一种很成熟的医用材料,已广泛应用于人造血管、骨科内固定装置及矫形支架。Ni-Ti CAC是一直径为30 mm的新型双环吻合装置,其主要组件夹环由记忆金属镍钛合金制成,具有随温度变化而恢复形态的特性[20, 21]。当把其放在0℃的冰水中2分钟左右,环夹就具有很大的变形能力。在上夹器的辅助下,两个卵圆形的环夹可展开30°夹角。当放入体内温度接近体温时环夹又回缩至闭合位并保持恒定压力(400 g/cm左右),并紧紧夹住两段肠管侧壁,所夹的肠壁逐渐发生加压坏死最终随粪便排出体外。加压吻合的理念已提出近2个世纪,Wullstein等[22]的研究也证明了加压吻合相对以往诸多吻合方法的优势,但在实际治疗中大部分临床医师还是应用手工缝合法和吻合器法[23]。这可能是因为以往的加压吻合装置如Murphy按钮和生物可降解环,存在压力不一致、内径过小、价格昂贵等缺点[24]。Corman等[25]的研究认为生物可降解环(BAR)不适用于低位肠道:BAR对需吻合肠管的尺寸大小和肠壁厚度有严格限制,过厚或过薄皆容易出现术后并发症,甚至导致手术失败。而Ni-Ti CAC在致使吻合肠管侧壁坏死的过程中,坏死组织周围会自然形成瘢痕组织,同时黏膜上皮再生修复形成一个功能完整的吻合口[26],有效扩展了压力吻合装置的使用范围。
由于Ni-Ti CAC能随粪便自行排出体外,使得应用Ni-Ti CAC装置的消化道吻合有效减少了残留物相关炎症。Scott等[27]的体外实验表明,吻合口遗留的缝合材料影响了巨噬细胞功能,这些材料包括丝线、金属等,后者常见的有铝、钛等吻合钉材质。Sou等[28]的研究认为手工吻合残留的线头可能与炎症性肠病如克罗恩病术后发生的线结脓肿、吻合口狭窄、吻合口瘘等严重并发症有关;其余研究[13, 29]表明,吻合口残留异物与肿瘤复发、炎症性肠病有关,且对放射性影像检查有影响。
本Meta分析结果显示,与应用外科吻合器比较,消化道吻合术中应用Ni-Ti CAC能减少手术时间,让患者提早摄入正常饮食和正常排便,明显缩短住院时间,从而提高患者术后生活质量。在使用Ni-Ti CAC的安全性方面,部分患者排出Ni-Ti CAC伴有疼痛,但解痉后快速缓解,未造成大碍,其安全性可以接受。其中,在进行吻合时间的Meta分析过程中,由于纳入研究结果间异质性较大故而采用了随机效应模型,分析其异质性来源可能为纳入研究对象所在国家、地域的医疗水平和测量标准相对不统一,导致测量偏倚客观存在。纳入研究的方法学质量评价结果显示质量普遍较低,分析其原因可能与外科手术实施盲法较困难有关。
本研究的局限性:①纳入的8个RCT中,除2个[13, 18]提及随机方法外,其余均未对随机细节进行描述且均无盲法实施的报道;②纳入研究均未涉及成本-效益分析,未能进行成本-效益、剂量-效应的综合分析;③因纳入研究来源于临床,患者所患疾病及需行消化道吻合位置无法统一,存在一定异质性;④ Meta分析中部分指标的纳入研究样本量偏小;⑤漏斗图分析结果提示存在一定的发表偏倚。
总之,在临床实践中推荐结合患者实际情况应用Ni-Ti CAC进行消化道吻合术,但应注意尽量降低不良反应及并发症所带来的负面影响:如手术适用罹患对象、术前肠道清洁标准、术中操作要求规范、术后观察注意事项以及不良反应及并发症的预防等。同时,为进一步推动这一有效措施在临床上发挥积极作用,尚需开展大样本、多中心的高质量研究来提高本类研究的证据强度。