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    异种肝移植手术的特点与难点

    时间：2023-01-11 09:25:52来源：百花范文网本文已影响人

    李 霄， 陶开山

    空军军医大学西京医院 肝胆外科， 全军器官移植研究所， 西安 710032

    近期，随着美国宾夕法尼亚大学和马里兰大学完成临床异种肾移植和心脏移植的临床试验[1-2]，以猪为供体的异种移植研究进入了新元年，即将走出实验室进入临床实用阶段[3-4]。2021年，国际权威杂志Science发布全球未来最前沿的11个医学问题之一，异种移植位列其中。同年，世界首家猪器官人体移植公司Miromatrix Medical在纳斯达克上市。当时，有科学家预测，以基因编辑猪为供体的异种肾移植、心脏移植的临床试验分别会在未来2年和5年内开展。鉴于异种移植的重大价值，笔者研究团队在中国科学院窦科峰院士带领下于2013年国内率先开展相关研究，完成国内首例多基因编辑小型猪为供体的异种肝脏、心脏和肾移植试验，并2次创造异种辅助性肝移植存活时间世界纪录，获得了宝贵的异种肝移植手术试验的工作经验[5-8]。与心脏和肾脏移植相比，异种肝移植的手术技术难度较高，围手术期管理困难，故目前全世界仅有少数欧美国家和我国能够开展。鉴于此，本文试就目前已开展的异种肝移植术式进行综述，并分析其技术特点和难点，为即将开展相关研究的中心和学者提供经验与参考。

    1.1 基本解剖位置及结构 猪肝与人肝的解剖结构大致相同。猪肝相对较大，成年猪的肝脏重1.0～2.5 kg，占体质量的1.5%～2.5%。与人体类似，猪肝主要位于右季肋区，横膈膜后下方。猪肝呈红褐色，中央较厚而周围较薄。猪肝的分叶和分段与人肝的Couinaud解剖分段类似，由4个肝叶和8个肝段组成。圆韧带将肝脏分为左右半肝。左半肝以叶叶间切迹分为左外侧肝叶(Ⅱ、Ⅲ段)和左内侧肝叶(Ⅳ段)；
    右半肝分为右肝外侧叶(Ⅰ、Ⅵ、Ⅶ段)和右肝内侧叶(Ⅴ、Ⅷ段)。在左肝内侧叶和右肝内叶之间，沿着胆囊，有较小且非常薄的方叶。还有一个很小的分叶附着于肝右外侧叶，称为尾状叶。与人体不同的是，猪肝尾状叶很小，无乳状突。

    人的肝脏位于腹腔的右上象限，横膈膜的下方，胃的右侧。人类肝脏呈三棱柱形，从右到左体积逐渐减小。肝脏分叶和分段方法较多，按照应用最为广泛的Couinaud分段法，分为5叶、8段；
    左外叶(Ⅱ、Ⅲ段)、左内叶(Ⅳ段)、右前叶(Ⅴ、Ⅷ段)、右后叶(Ⅵ、Ⅶ段)和尾状叶(Ⅰ段)。

    1.2 肝动脉 与人腹腔动脉干类似，猪的腹腔动脉起自腹主动脉，随后分为胃左动脉、脾动脉和肝动脉。在第一肝门处，猪肝动脉分为左支和右支。左支供应左内侧叶和左外侧叶，以及供应胆囊和方叶。右支也分为2个分支，分别供应右内侧叶和右外侧叶。人类的胆囊动脉多起自右肝动脉，这是与猪胆囊动脉的不同之处。行供肝切取手术时应注意辨别并妥善处理。

    1.3 门静脉 与人相同，猪门静脉收集胃肠道、胰腺和脾脏的血液并输送至肝脏。因此，异种移植后的肝脏能否发挥正常功能，与吻合后肝门静脉的功能重建及通畅程度密切相关。猪的门静脉走形于胰腺后面，由肠系膜上静脉、肠系膜前静脉和脾静脉汇合形成。门静脉在第一肝门处分为左支和右支。左支比右支长且宽，供应左内侧叶和左外侧叶的肝段。右支分为右外侧支和右正中支。右外侧支对应于Ⅰ、Ⅵ、Ⅶ段，而右正中支对应于Ⅴ、Ⅷ段。重要的是，在右正中支和右外侧支之间存在门静脉的交通支。手术分离肝组织的操作中，一定注意寻找并可靠结扎这些交通支，否则可能引起难以控制的出血。此外，猪肝门静脉的长度、管径、壁厚、腔面积及管壁截面积分别为(5.62±0.48)cm、(1.17±0.08)cm、(0.54±0.05)mm、(98.11±13.38)mm2、(9.81±1.52)mm2。而健康成人肝门静脉的长度、管径分别为7.0～8.0 cm、1.2～1.7 cm。故手术时，可直接行门静脉对门静脉的端端吻合。

    1.4 肝静脉 在猪体内，肝脏血流通过四条主静脉回流。右外侧静脉和右内侧静脉引流右内侧叶和右外侧叶段。Ⅰ段肝静脉直接汇入腔静脉。左外侧静脉回流左外侧叶第Ⅲ段和第Ⅱ段血流，而左外侧支回流左内侧叶第Ⅳ段血流。而人类肝静脉分为右、左和中3支肝静脉，最后汇入下腔静脉回流血液。

    1.5 胆道系统 猪肝组织内的小胆管汇合形成小叶间胆管，与门静脉一起走形于Gllison’s鞘内。最终在近第一肝门处汇合为左肝管与右肝管。右肝管引流右内侧叶、右外侧叶和尾状叶，而左肝胆管引流左内侧叶、左外侧叶和方叶。左肝管引流Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ段分泌的胆汁，而右肝管引流Ⅰ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ和Ⅷ段分泌的胆汁。左、右肝管汇合形成肝总管，肝胆管在第一肝门附近与胆囊管汇合形成总胆管。猪的胆囊位于肝脏面的胆囊窝内，在方叶与右内侧叶之间。胆囊呈长梨形，胆囊管较长，在肝门处与肝总管汇成胆总管，开口于距幽门2～5 cm处不明显的十二指肠大乳头。需要注意的是，猪胰管开口于距幽门10～12 cm处的十二指肠小乳头，并不与胆管形成胆胰壶腹[9]。

    总体上，猪的肝脏与人的肝脏解剖结构基本相同，微小差异在于：(1)猪肝脏各叶之间有明显的结缔组织，相比人的肝脏更容易辨别；
    (2)猪肝的Ⅰ段肝静脉穿过肝实质直接汇入后腔静脉，增加了这部分肝切除手术的难度；
    (3)猪肝中，门静脉右正中支和右外侧支之间存在交通支；
    (4)猪肝Ⅰ段的胆管汇入右肝管，而在人体内主要是左肝管[10]。

    目前猪-非人灵长类动物肝移植模型有原位全肝移植[11-13]和脾窝异位辅助性肝移植[14-15]2种，建模技术分述如下。

    2.1 原位全肝移植术

    2.1.1 供体手术 供体小型猪以舒泰(Telazol，2 mg/kg)镇静后带入手术室。采用异氟醚进行气管内麻醉。取腹正中切口，上至剑突、下至脐上。逐层切开腹壁各层次进入腹腔。在肾平面以下找到腹主动脉，游离、暴露后进行插管，并将远端腹主动脉结扎。游离出肠系膜上静脉，并置入灌注管。游离肝脏各韧带并小心解剖肝十二指肠韧带、游离肝门结构。切断胆总管，远侧断端结扎。解剖分离肝动脉，结扎并切断胃右动脉、胃十二指肠动脉、脾动脉、胃左动脉，显露腹腔动脉，并游离附近的腹主动脉。提起肝动脉，显露其后的门静脉。分离并结扎胃左静脉及来自胰腺的第一支静脉，游离出尽可能长的门静脉，将脾静脉充分游离。在灌注开始前5 min，应经静脉注射肝素300 U/kg，而后用冷乳酸林格溶液冲洗肝脏，然后用冷UW溶液冲洗肝脏。最后将肝脏切除、称重并放置在冰上，在冰上进行供者胆囊切除术并准备移植血管。

    2.1.2 受体手术 受体以阿托品(0.01 mg/kg)和氯胺酮(10 mg/kg)镇静后带入手术室。气管插管和异氟醚全身麻醉后，在无菌技术下将小口径经皮动脉导管置入右股动脉。通过中线切口进入腹部，行脾切除术，随后行受体肝切除术。使用5-0 Prolene缝线完成肝上腔静脉吻合，然后使用6-0 Prolene缝线完成肝下腔静脉吻合和使用7-0 Prolene缝线完成门静脉吻合。对肝脏行再灌注，然后使用在显微镜下将供体肝动脉与受体肝动脉行端-端吻合。最后以6-0 Prolene缝线对供、受体胆管行端-端吻合。常规关腹后将其放回笼中进行完全恢复。

    2.2 脾窝异位辅助性肝移植术

    2.2.1 供体手术 术前准备及麻醉同2.1.1。供肝切取可采取在体切肝或离体切肝2种方法。在体切肝时先切取适应体积的肝脏，而后再进行灌注。考虑到受体猴的腹腔容积有限，常规选择切取供肝左外侧叶即可。待切取肝脏离体后，再行插管灌注并修整。离体切肝是将供肝整个先完整切下来，然后在体外进行分离切取和修整。笔者团队对2种方法均进行了实践，体会在体切肝的缺血时间相对较短，对于供肝质量的保护是更有益。当然，在体切肝的技术难度略大，对于术中肝内外重要管道的辨认和保护的要求更高。因此，无论在体切肝，还是离体切肝，都应由有经验的高年资肝脏外科医师实施，以最大程度保护供肝质量。

    2.2.2 受体手术 术前准备及麻醉同2.1.2。结扎脾动静脉并切除脾脏。充分解剖并暴露左肾肾门及左肾静脉与下腔静脉汇合处，并游离腹主动脉，准备吻合供肝的各条管道。对于移植肝血流重建方法，笔者曾尝试过不同方式。由于脾静脉直径太小，不适合与门静脉进行吻合，因此初期曾尝试切除脾脏后再离断左肾静脉，而后将移植肝肝动脉与受体脾动脉吻合，移植肝门静脉与受体左肾静脉远端吻合，移植肝肝静脉与受体左肾静脉近端吻合。经过反复测试各血管压力，发现动脉流入压力不足而流出道压力偏大，随后将血流重建方案更改为肝动脉-腹主动脉、门静脉-左肾静脉远端、肝静脉-下腔静脉。胆道经插管后引出体外，以方便观察胆汁分泌情况。如果手术操作顺利，开放两条静脉血流后，可观察到移植肝脏表面迅速变红，肝组织较为柔软，胆道引流管中会有金黄色胆汁流出，提示移植肝逐渐恢复代谢与合成功能，手术取得成功。

    总体上，原位全肝移植术的操作难度小于异位辅助性肝移植术，但考虑到异种肝移植很有可能会先以“桥接治疗”的方式应用于临床[16-17]，主要面对的是暴发性肝衰竭、急性肝衰竭、慢加急性肝衰竭和原发性同种异体肝移植失败等患者[18-21]。因此，掌握辅助性肝移植术较为重要。无论是原位移植还是异位辅助性移植，都应注意以下几点：

    (1)注意精细操作，保证血管吻合质量。血管吻合的质量关系到手术成败，避免吻合口狭窄、迂曲、扭转，保证通畅的血液流动。此外，要引起注意的是，移植肝血流开放后极易出现吻合口渗血现象。渗血程度不严重时，可用纱布轻轻按压，以压迫止血为主。当渗血较为严重时，除了妥善的缝合止血外，还应及时补充外源性血液。

    (2)异位辅助性肝移植因血管口径相差较大，吻合口易形成血栓。尤其是动脉吻合口栓塞发生率更高，导致移植肝血供匮乏，最终出现缺血性坏死。解决该问题的关键在于，一方面要提高血管吻合技术、保证吻合质量；
    另一方面要通过基础研究解决受体凝血调节功能紊乱，预防晚期血管栓塞[22]。

    (3)供肝体积与受体腹腔空间要相适应。受体腹腔空间有限，即便是全肝移植，也尽量选择2个月龄以内的小型猪，以免肝体积太大无法植入腹腔。对于辅助性肝移植，应切取体积恰当的供肝。如果供肝体积太大，而受体非人灵长类动物腹腔容积小，术后易导致移植肝受压和腹腔压力增高，影响移植肝血流循环。此外，供肝体积太大，也容易加重术后红细胞和血小板被破坏的程度，导致凝血和循环不稳定[23]。

    (4)术前充分备血，术中输血注意控制速度和总量，避免输注全血。恰当的输血有利于术中、术后系统稳定，提高存活率。术后早期引流管引流出较多血性液体，受体心率较快，提示失血较多。此时，如果没有充分的备血，就需要输入大量的晶体液和胶体液以维持血容量，极易导致急性肺水肿和左心衰竭。因此，术前应充分备血，以供术中和术后使用。此外，如果有条件尽量避免输注全血，以防白细胞引发排斥反应。若不能进行血液成分分离，则应用射线照射血液，以降低输血可能带来的免疫排斥反应。

    (5)加强术中管理，注意循环系统和凝血功能的平衡。术中管理的目的是稳定循环，维护出血与止血的平衡点，做到出血与止血适度，即减少出血，又不引起血栓形成。本团队的经验是新肝植入后，除丹参外可不使用任何其他抗凝药物。维持低凝状态，严防吻合口血栓形成，是移植肝存活的前提。此外，还要严密监测生命体征，特别注意低体温，对所输液体要进行加温。

    自1963年Starzl教授完成世界第一例肝移植手术后，历经60年的发展，临床肝移植技术已非常完善，而异种肝移植这一全新领域才刚刚起步。在研究开始初期，需要探索、掌握的技术很多，手术操作无疑是最重要的一步。尽管小型猪的肝脏在解剖结构上与人肝脏区别不大，但精细、准确、流畅的手术操作是确保肝移植成功的关键一环。未来随着更多的肝移植中心开展此类研究，积累的例数会越来越多，相信异种肝移植技术也会像同种肝移植技术那样，最终成为成熟、标准的常规手术，在全世界得到推广和应用。

    利益冲突声明：所有作者均声明不存在利益冲突。

    作者贡献声明：李霄负责文献检索，撰写论文；
    陶开山负责指导撰写文章并最终定稿。

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