倒刺缝合术：外科的技术和临床应用回顾

摘要

手术结只是一个必要的，需要锚定光滑的缝合，以使其在组织再次接近的作用。手术结通过减薄和拉伸材料来降低所有缝合线的拉伸强度。结扎手术结引入了人为错误和人际变化的潜在可能性。结固定的光滑缝合必须在伤口上产生不均匀的张力分布，并且在结上放置较高的张力负荷。考虑到结的相对缠绕张力过大以及外科医生因结滑动导致缝合失败的合理顾虑，通过过度拧紧结有克服这些问题的自然倾向;然而，更紧的结可能会比松散的结更难于伤口愈合和强度。在微创腹腔镜手术中，快速并正确地连接手术结的能力提出了新的挑战。在打结困难的情况下，使用无结带倒钩缝合线可以以较少的时间，成本和恶化牢固地重新贴合组织。本文回顾了带刺缝线的技术，重点在于了解它们与传统光滑缝合线的不同之处，以及在体外和动物模型测试以及人体临床试验中如何进行带刺缝合。

在2008年，格林伯格和Einarsson报道了第一次在腹腔镜子宫肌瘤切除术中使用带倒刺的缝合线进行组织再接合。 自早期报告5年来，在妇产科手术中使用带刺的缝合线已经流行，现在有成千上万的这种手术正在使用这种技术。 本文回顾了带刺缝线的技术，重点在于了解它们与传统光滑缝合线的不同之处，以及在体外和动物模型测试以及人体临床试验中如何进行带刺缝合。

为什么不打结？

充分认识到倒刺缝合的技术优势需要对手术结的缺点有一个基本的了解。 对于大多数外科医生来说，打结与使用缝线一样不可或缺，因为汽油曾经是汽车的操作 - 也就是说，很难想象一个部件没有另一个部件的正常功能。 然而，手术结仅仅是将平滑的缝合线固定以使其在组织再接近中起作用所必需的一种必要的。 除了锚定功能之外，手术结不会带来任何好处，并引入各种不利的特征。

手术结通过减薄和拉伸材料来降低所有缝合线的拉伸强度。 这种效果的模型表示可以通过在一根橡胶管中打结来实现（图1）。 任何缝合线最薄弱的部分是结，第二个最薄弱的部分是紧挨着结的部分，根据所使用的研究和缝合材料的不同，拉伸强度降低35％到95％。


图 1
（A）在结早期的乳胶管件。 （B）当结头开始收紧时，一块乳胶管。 注意管道的直径变薄。 （C）打结后的一块乳胶管。 注意管子直径的变细和紧挨在结之前的区域的夹紧（箭头）。

结扎手术结引入了人为错误和人际变化的潜在可能性。 直观地，结固定的光滑缝合线必须在伤口上产生不均匀的张力分布，并且在结上放置较高的张力负荷。 鉴于结上过度的相对伤口张力以及外科医生因结滑脱而导致缝合失败的合理顾虑，自然趋向于通过过度拧紧结来克服这些问题。 然而，Stone和他的同事们在1986年的经典研究中表明，比松散的结更紧的结可能对伤口愈合和强度更差。 手术结被捆绑得太紧会导致局部缺氧，成纤维细胞增殖减少和组织重叠过度，导致愈合伤口的强度降低（图2）。


图 2
紧密和松散近似的筋膜切口的拉伸强度和破坏能量。

手术结在任何给定的缝合线中产生异物材料的最高密度，并且结的体积直接与周围炎性反应的总量相关。如果最小化伤口中的炎症反应对于优化伤口愈合是重要的， 那么只要缝合线的伤口保持强度不受损害，那么最小化结尺寸或完全消除结应该是有益的。

最后，利用微创腹腔镜手术，快速并正确地连接手术结的能力提出了新的挑战。 在打结困难的情况下，使用无结带倒钩缝合可以以更少的时间，更少的费用和更多的时间使组织重新接近组织。尽管可以实现正确进行腹腔镜手术的体内或体外结扎所需的技巧。在练习和耐心的情况下，大多数外科医生需要熟练掌握这一技巧才能正确执行封闭程序。 此外，腹腔镜结扎在外科医生身上更加精神上和身体上的压力，更重要的是，腹腔镜结扎常常比用手或机器人捆绑的结更弱。

带钩缝合线的历史

现代有刺缝合线的起源可追溯到约翰·H·阿尔卡莫（John H. Alcamo）博士，他于1956年8月13日将其想法提交给美国专利局，并于1964年3月3日颁发了美国专利3,123,077号“防止缝合切口或伤口的滑脱...“（图3）。尽管Alcamo博士描述了这种缝合线的设计，但直到1967年Dr.R.A.R. McKenzie报道了它在人体内的体外使用以及体内犬的修复长屈肌腱。然而，这些早期的矛状的带刺的缝合线设计需要被推入患者的组织中;因此，它们必须具有足够的硬度和直径以能够被推入组织中。在1967年至1999年间，不同的作者和发明家在这个领域提出了一系列不断演变的想法和技术，其中最引人注目的是8月3日获得美国专利5,931,855的Harry J. Buncke博士（所谓的现代显微外科之父） 1999年，“几种外科手术将活体组织用单向缝合在一起，其外表面带有倒钩，一端或两端有针头”。他的专利由Quill Medical（被Angiotech Pharmaceuticals [Vancouver，BC，加拿大]在2006年），并结合第一个广泛商业化的带刺缝合的格雷戈里·鲁夫（Dr. Gregory Ruff）的启发性工作，美国食品和药物管理局批准了Quill™无结纸组织封闭装置（Angiotech Pharmaceuticals） FDA）于2009年推出。2009年，Covidien推出V-Loc™（Covidien Healthcare，Mansfield，MA）单向带刺固定环缝线，2013年，Angiotech Pharmaceuticals和Ethicon Endo-Surgery（C incinnati，俄亥俄州）引进了单向倒刺缝合线，末端有可变环，便于固定。


图 3
有刺的缝合的原始的图画。 转载自Alcamo JH。

生产有刺的缝合线

要充分认识刺带缝合的用途，特点和局限性，对其生产的基本了解是有帮助的;具体而言，传统上用于生产光滑缝合线的相同材料如何重新配置​​以在其表面上形成倒钩。 Quill，V-Loc和STRATAFIX™Spiral（Ethicon Endo-Surgery）生产中使用的方法大致相同，包括用某种类型的刀片切成一条平滑缝合线的轴（图4） 。尽管这种方法具有许多制造上的优点，但是从临床角度来看，最重要的缺点也许是将倒钩切入缝合线，通过减弱其芯部和缩小其功能直径来降低缝合线的拉伸强度。因此，临床医生必须了解所使用的特定缝线的单独拉伸强度，而不是依赖于传统光滑缝合线的测量。此外，这种差异具有重要的实际意义 - 所有切口倒刺缝合线（Quill，V-Loc和STRATAFIX Spiral）在其使用说明书中携带FDA规定的警告，指出“安全性和有效性...尚未建立用于筋膜闭合（腹壁，胸，四肢筋膜闭合）...“


图 4
（A）Quill TM无结膜组织闭合装置（Angiotech Pharmaceuticals，Inc; Vancouver，BC，Canada）。 （B）V-Loc TM创伤闭合装置（Covidien; Mansfield，MA）。 （C）套筒无针组织闭合装置。

倒钩缝合物的体外和动物实验

强度和组织反应性对于缝合材料的功能是不可或缺的，因此，当选择用于各种程序的缝合线时，理解这些特性是至关重要的。 在人体临床试验中直接评估这些特征会带来很多后勤和道德挑战，使得体外和动物研究更适合于确定这些特征。 虽然许多这些试验不是在产科或妇科的环境下进行的，但他们的发现可能会转化为所有的外科专科。

缝合强度

拉伸强度是外科医生在选择缝线时必须考虑的基本特征。简而言之，缝合线拉伸强度的测量是使其断裂所需的线性力。几项体外研究测量了带刺和平滑缝线之间的强度差异。 2011年，Vakil等[19]推测，在尸体膝关节切开关闭时，使用2号Quill聚对二氧环己酮（PDO）带刺缝线将具有与＃1 VICRYL™（Ethicon Endo-Surgery）间断缝合线相当的闭合完整性[19]。他们还推测，如果在缝合线上切割，关闭将更可能失败。支持他们的假设，他们发现在2000个屈曲周期之后，使用光滑缝线和倒钩缝线的封闭都不是单一的失败。作者进一步测试缝合的完整性，通过连续投掷/缝合和继续循环测试。也许令人惊讶的是，他们发现虽然光滑和有刺的缝线封口在第一次切割时仍然存活，但是当多次切割时，带刺的缝线表现得更好。一旦间断的缝合线关闭了三个切口，他们都失败了，而有刺的缝线关闭了七个削减。作者发现，带倒钩的缝合在切割时能够更好地保持组织张力，并且可以保持完全闭合的完整性。

最近在兽医外科文献中的研究使用尸体犬胃模型来比较2-0和3-0标准糖聚物631与2-0和3-0V-Loc 90之间的拉伸强度.20作者进行了4厘米的切口胃切除四组，然后使用上述缝合线之一以简单连续的方式缝合切口。使用加载到破坏来测量缝合线的强度，其定义为引起缝合线断裂或组织撕裂所需的力（以牛顿力计）。为了测量负载失效，使用牵引装置以0.4mm / s的速率对样品施加应力。作者发现无结网状缝合线比平滑标准缝合线具有更大的失效负荷。他们发现，由于组织撕裂，而不是由于缝合线断裂而发生了故障，并且断定这些倒钩本身使这些样品中的较高负载能够失效。这可能是由于倒刺能够将力分布在更大的接触面积上，减小了组织上的压力。

止血和渗漏

预防止血和渗漏对于缝合的性能是至关重要的。 2012年，Gözen及其合作者证明，尸体猪膀胱关闭后与无缝缝合线相比，具有无结缝刺线的优越性能。 使用猪膀胱产生膀胱缺损，腹腔镜下使用（1）带倒钩的聚乙醇酸，（2）聚乳酸910以连续的方式闭合，或（3）聚乳酸910以间断的方式闭合。 使用膀胱测压计评估漏气压力。 带倒钩的缝线组漏出的压力显着高于任何一个平滑缝线组，平均缝合组的平均膀胱容量（419.7 mL）显著高于平滑缝合组的353.8 mL 一个流行的方式组和276.2毫升的间断缝合组。

Nett等[22]的一项研究也发现了类似的发现，他们证实双向无结刺吸收缝线优于常规间断可吸收缝线，用尸体膝盖进行水密性膝关节截骨术。 他们发现，在模拟紧张性关节积血3分钟后，带刺缝合组的切开漏量仅为89 mL，而间断的可吸收光滑缝合组为356 mL。

效率

手术过程中成本最高的部分之一是手术室的时间。 随着医疗保健费用的上涨，手术室的效率变得越来越重要。 能够帮助经验丰富的外科医生更快运行的新型创新工具在提高操作员效率方面继续发挥重要作用。

在Gözen及其同事的猪膀胱研究中，主要结果之一是完成腹腔镜膀胱缺损闭合的时间。 一位有广泛腹腔镜经验的专家外科医生进行了每次闭合。 专家外科医生使用带刺缝合（7.13分钟）比使用平滑缝合组（缝合9.14分钟和间断缝合15.2分钟）能够在更短的时间内完成闭合。

在几个体内研究中也观察到用倒钩缝合明显更快的封闭时间。在克利夫兰诊所（克利夫兰，俄亥俄州）进行的一项前瞻性随机研究中，Ting和同事使用带刺的缝线（9.3 min）的关闭时间缩短了32％，而传统缝合组的平均关闭时间为13.6 min全髋关节和膝关节成形术。整形外科文献中也有类似的发现。 Grigoryants和Baroni比较了使用两层封闭的带刺缝合和三层封闭的常规平滑缝合的脂肪臂成形术伤​​口的关闭时间。每名外科医生用一根带刺的缝线封闭伤口的一半，另一半伤口用光滑的缝线缝合。在本研究结束时，作者使用带倒钩的缝线显示平均关闭时间缩短了约36％。最后，在De Blasi及其同事的减肥手术研究中，使用V-Loc带倒钩缝合的空肠吻合比使用光滑缝合的吻合快25％（注意，FDA警告其不适用于胃肠吻合）。刺带缝合组完成闭合所需的费用明显较少。

炎症和伤口愈合

虽然带刺缝线可能被证明是一种在效率和强度方面都优越的技术，但是考虑带刺缝合与组织如何随时间相互作用同样重要，以及如何转化为伤口愈合和炎性潜能。 Einarsson及其同事使用羊模型来探讨在缝合子宫肌层后，带刺缝合与传统平滑缝合对粘连形成的影响。在这个动物研究中，5cm的子宫肌层缺陷在羊的双角子宫的每个角形成。然后用2-0 VICRYL关闭一个角，另一个用0-PDO刺。这样，每只羊都扮演着自己的控制主体。三个月后，将动物处死并进行尸体剖检以粗略评估粘连形成。作者发现两组之间的粘连形成没有差异。大部分形成粘连的动物都在两个角上都这样做。与之前的研究相似，子宫侧有倒刺的缝合效率更高。

作为该研究的后续，Einarsson及其同事证明，在微观水平上，带刺的缝合和标准光滑缝合对绵羊模型中子宫肌层闭合后的细胞组成具有相似的作用。将处死的动物的子宫组织固定并进行免疫组织化学以确定平滑肌细胞与结缔组织元素之间的比率，其在伤口愈合期间通常增加。作者们再次发现组间没有差异：增生性伤口典型的结缔组织细胞在肌层缝合带倒刺的光滑缝线中被等量发现，提示两种缝合线均赋予类似的愈合特征。两组缝合的子宫肌层比不缝合的子宫肌层具有更多的结缔组织细胞和更少的平滑肌细胞。虽然这些早期的动物临床资料是令人鼓舞的，但在对炎症和伤口愈合作出最终结论之前，还需要更多的研究。

使用有钩缝合的临床试验

子宫肌瘤剔除术：

近年来，妇产科文献已经扩大到包括评估使用带刺缝合的临床试验。妇科医生使用带刺的缝线进行的最常见手术之一是子宫肌瘤切除术。 Huang和他的同事设计了一项在台湾进行的研究，以评估小切口子宫肌瘤切除术中刺带缝合的安全性和有效性。每个程序由一位有经验的外科医生完成。经历小切口肌瘤切除术的患者的子宫缺损以连续方式的带刺缝线或以间断方式的传统缝线闭合。作者发现，使用带刺的缝线封闭子宫的整个手术时间明显较少。尽管失血量差异无统计学意义，但术中失血量也较低。同样，最近的两项研究评估了在腹腔镜子宫肌瘤剔除术中使用倒钩缝合进行关闭。 Angioli等[31]采用带刺的缝线或传统的平滑缝合与体内打结相结合，在腹腔镜子宫肌瘤切除术后封闭子宫壁缺损。他们发现，在带刺的缝合组中，缝合时间短，术中失血和术后血细胞比容降低。在Alessandri及其同事进行的一项类似的研究中，接受腹腔镜子宫肌瘤切除术治疗症状性肌瘤的妇女在子宫缺损闭合过程中随机接受带刺缝合或传统的平滑缝合。正如在Angioli及其同事的研究中，作者发现在带刺的缝合组中缺陷闭合时间更快。同样，带刺组的术中出血量较低。此外，这些作者在手术完成时评估了每位外科医生的手术难度，并得出结论：带刺组的总体难度较低。

许多患者接受肌瘤切除术以增加生育力。 因此，研究子宫肌瘤剔除术后的妊娠结局是否审慎，以确定带刺缝合的短期益处（如效率）是否与以后的目标一致。 为此，Sandberg和他的同事回顾性地观察了使用倒钩缝合子宫闭锁的妇女妊娠结局。 除了审查病历，患者还接受了调查，以进一步阐明妊娠结局。 作者发现，使用带刺线缝合子宫肌瘤切除术后妊娠试图妊娠的妇女中，> 50％能够这样做，平均手术时间为9.6个月。 在怀孕的妇女中，有一半以上是活产，10％以上是怀孕。 大约35％导致流产。 这些结果与子宫切除术后传统光滑缝合术后妊娠结局相当。

子宫切除手术闭合：

袖口裂开是子宫切除术罕见但严重的并发症，可导致患者发病率显著增高。随着外科医生越来越多地使用带倒钩的缝线封闭袖带进行全子宫切除术，重要的是要确定整个实践的有效性和安全性。在Siedhoff及其同事的一项回顾性队列研究[34]中，研究了1年期间刺带缝合对袖带裂开的影响。作者发现，虽然所有接受腹腔镜阴道封闭治疗的妇女的袖带裂开发生率约为4％，但使用双向倒钩缝合的妇女没有发生封闭的情况。另外，带刺的缝合线女性的术后出血，蜂窝织炎和肉芽组织发生率较低。 Einarsson及其同事在一项随机试验中最近证实了这些数据[63]，其中63名妇女接受了双向0-PDO带刺缝合或2-0 VICRYL缝合[35]。两组之间的袖带裂开，并发症或性功能障碍没有差异。最后，在2011年的摘要中，Giddings和Naumann [36]回顾性总结了在全腹腔镜子宫切除术中用V-Loc 90或V-Loc 180倒钩缝合进行袖套闭合的患者的结果。在86例患者中，只有两个袖套开裂（2.3％），但都发生在使用V-Loc 90的患者身上。这引起了一些人质疑这些患者适当的缝线吸收情况，这是一个值得进一步调查的途径。

剖腹产：

迄今为止，还没有文章研究在人类剖宫产期间使用带倒钩的缝合线来封闭子宫。 2006年，Murtha等[37]设计了一项随机对照试验来研究剖宫产术中Pfannenstiel皮肤切口真皮闭合的整容效果。 作者随机分配妇女接受光滑或有倒钩的缝合用于闭合皮肤，5周后由独立的整形外科医生评估切口。 两组之间的美感没有区别。 同样，关闭，感染，伤口裂开或疼痛的时间也没有差异。

在一个绵羊模型中，格林伯格和同事[38]评估了怀孕母羊在剖宫产期间缝合类型对子宫和筋膜愈合的影响。通过将两种不同的缝合类型随机化用于子宫肌瘤和筋膜闭合，母羊作为自己的对照受试者。子宫缝线包括有倒钩的Monoderm TM（Ethicon Endo-Surgery），光滑的Monocryl TM（Ethicon Endo-Surgery），VICRYL和铬酸盐。筋膜缝合包括带倒钩的0-PDO，倒钩的0-单层，0-维基，光滑的0-单克隆和0-铬。四只母羊（44％）被随机分配接受铬或带刺的Monoderm筋膜封闭失败。在这个小的试验中，铬和单层都不足以使组织重新接近筋膜。鉴于其拉伸强度分布，这并不令人惊讶。在所有九只母羊中，所有的缝合线足以重新接近子宫。从这项有限的研究中，作者得出结论：带刺的缝合线和用母羊缝合的平滑缝合线一样好，可以使母羊的子宫切开术闭合。需要额外的人体研究来确定剖宫产分娩时带刺缝合的充分性。基于铬和聚乙醇酸缝合线在剖宫产术中闭合子宫切除术中的广泛应用以及目前可用的带刺缝线的吸收分布，作者怀疑在这些分娩过程中可能适合使用带刺的缝线。

结论：

技术的进步和越来越复杂的外科手术的发展不可避免地要同步进行。 一个人领导另一个是辩论的问题，但他们的共生是不可否认的。 有刺的缝合材料的引入和演变，优雅地提醒了这种关系。 从早期的粗制造的肌腱再接近装置到其目前大量生产的高质量现实，以及广泛的应用，这一令人兴奋的技术毫无疑问仍处于起步阶段。

本文审查的临床文献支持可吸收的倒钩缝合线的性能至少等同于用于妇产科中的软组织再接合的常规可吸收平滑缝合线。 此外，文献回顾显示，使用带倒钩的缝合线可以缩短手术时间，并可能减少术中出血量。 随着更新的带刺缝合线产品的推出，这一激动人心的技术的应用无疑将得到扩展，但需要更多的随机临床试验来更好地阐明其全部潜力。

要点：

1.手术结只是一个必要的，需要锚定光滑的缝合，以使其在组织再次接近的作用。 除了锚定功能之外，手术结也没有什么好处，并且引入了各种不利的功能。 手术节通过减薄和拉伸材料来降低所有缝合线的拉伸强度。

2.手术结在任何给定的缝合线中产生异物材料的最高密度，并且结的体积直接与周围炎症反应的总量相关。 如果最小化伤口中的炎症反应对于优化伤口愈合是重要的，则只要伤口缝合线的伤口保持强度不受损害，则最小化结尺寸或完全消除结应该是有益的。

3.随着微创腹腔镜手术，能够迅速和正确地绑扎手术结为外科医生提出了新的挑战。 在打结困难的情况下，使用无结带倒钩缝合线可以以较少的时间，成本和恶化牢固地重新贴合组织。 在腹腔镜手术中适当地进行体内或体外打结的必要技能可以通过练习和耐心来实现。

4.在几个体内研究中已经观察到用倒钩缝合显著更快的封闭时间。

5.临床文献支持这一理论，可吸收的倒钩缝合的性能相当于传统的可吸收的平滑缝线，用于妇产科的软组织再接合。

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