为降低结直肠术后吻合口漏这一致死性并发症的发生概率和严重程度,本论文尝试采用组织工程可降解医用高分子材料、以3种不同的制作工艺、制备并筛选性能匹配的吻合管,以配合实现结肠内转流这一方式,辅助结直肠手术后吻合口的愈合。本基础研究目的在于尽可能地减少吻合口漏这一并发症,从而挽救更多生命、降低不必要的造口以及后续的二次回纳手术、提高术后生活质量,提高消化外科临床吻合口漏的综合防治水平。本学位论文由以下3部分组成:第一部分 以结肠内转流为方式、基于组织工程学聚合物的肠道吻合管的制备及评估、筛选目的:为了减少消化道术后吻合口漏这一致死性并发症,选择适合辅助结肠内转流方式且具备可降解、组织顺应性、生物相容性的组织工程高分子基材;通过静电纺丝、3D打印、熔融注塑3种不同方法将基材制备成不同吻合管,评价各种吻合管的特性并且筛选恰当方案用以辅助消化道术后吻合口的愈合,防治吻合口漏。材料和方法:研究制备2种聚合物:聚乳酸（PLA）、聚乳酸乙醇酸（PLGA）;2种两亲性两嵌段共聚物:聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚-L-丙交酯嵌段共聚物（m PEG-b-PLA）和聚乙二醇单甲醚-嵌段-聚-L-丙交酯-共聚-乙交酯嵌段共聚物（m PEG-b-PLGA）。上述基材性能各异,依据拟重建吻合的肠管局部环境设计既定规格,利用静电纺丝、3D打印、熔融注塑3种不同工艺制备相应辅助吻合口愈合的吻合管。同时,对材料的物理性能诸如亲水性、微管形貌、化学组成、降解行为等关键指标进行了表征和优化。结果:结果1:本研究通过优化制备工艺合成取得了不同分子量、组分配比、特性的16种PLA和PLGA物质,和6种m PEG-b-PLA和m PEG-b-PLGA,并对其进行物理、化疗表征;结果2:以上述高分子材料为原材料,通过静电纺丝、3D打印、熔融注塑3种不同工艺,制备了不同类型特征的吻合管;由PLGA物质制备而成的吻合管,其亲水性较差（水接触角为107^°±0.8^°）,再引入PEG链段后,由m PEG-b-PLGA基材（其中,m PEG-b-PLGA₃的接触角值为65^°±1.0^°）制备而成的吻合管的亲水性能得到了提升。其次,通过静电纺丝工艺制备的吻合管,微观结构由纳米纤维丝层层叠加而成,具有微米多孔结构（间隙的大小为2000nm至6000nm。构成膜的纳米纤维丝的直径为660至760nm）,具有良好的通透性、亲水性、可降解性、组织顺应性。结论:此研究为组织工程在消化道吻合的升级应用,要求符合肠道蠕动的生理需求,重点集中在组织顺应性,采用PLGA和PLA为基材通过3D打印和熔融注塑制备的吻合管质地硬,不利于手术缝合等操作固定,组织顺应性不能满足肠道同步蠕动;利用合成的m PEG-b-PLA_1/2/3、m PEG-PLGA_1/2/3两亲性两嵌段共聚物为基材,经静电纺丝工艺制备的吻合管,相对3D打印、熔融注塑工艺具有更加合适的物理化学性能、生物可降解性能及生物相容性、组织顺应性,同时并具备转化的生产条件。综上各因素后选择以m PEG-b-PLGA₃为材料,采用静电纺丝工艺制作吻合管,拟用于第二部动物实验的开展。第二部分 以结肠内转流为方式、基于组织工程学吻合管的初步应用的研究目的:对采用以m PEG-b-PLGA₃为材料的通过静电纺丝工艺制备的肠吻合管进行细胞生物学表征,考察其生物相容性。以实行盲肠离断-吻合术的SD大鼠为研究对象,检验此材料及吻合辅助操作是否安全、便捷;是否有助于降低术后近期死亡率、吻合口漏的发生率、中长期相关并发症、能否促进吻合口愈合;吻合管在消化道重建环节有无优势。方法:（1）细胞生物学评价对mPEG-b-PLGA₃为材料的通过静电纺丝工艺制备的肠吻合管进行了细胞生物学相容性评价。重点考吻合管的血液相容性和细胞毒性。通过吻合管材料体外直接接触血液,对管材的血液相容性进行评估;采用上皮细胞培养与吻合管上,镜下观察贴壁及细胞生长情况,采用荧光素双醋酸酯（FDA）染色后观察生长存活状态。（2）实验动物学评价普通级别SD大鼠105只,雄性,在未禁食无肠道机械准备,无口服及静脉使用抗生素情况下,构建盲肠离断-吻合模型。第一阶段评估吻合管短期内是否具有有效性及安全性:两组SD大鼠（n=60）,予以盲肠体部离断-吻合手术。对照组（n=30）盲肠离断后,可吸收线予以吻合口处6针间断法全层缝合;吻合管组（n=30）,盲肠离断后,以m PEG-b-PLGA₃为材料静电纺丝工艺制作的的同盲肠内径的吻合管放置吻合口处肠腔内,行吻合管辅助吻合术。术后两组大鼠麻醉清醒后即刻予以自由进食、饮水。对比两组吻合方式所需时间,死亡率。各组存活大鼠在术后第7天予以剖腹探查:观察腹腔黏连评分以及吻合口肠段爆破压试验,观察吻合口局部组织HE病理染色,评估炎症情况。第二阶段评估吻合管在体内中长期是否造成肠梗阻以及吻合口狭窄:普通级SD大鼠（n=45）,同第一阶段行吻合管辅助吻合术方法操作及围手术期处理,分别于术后2周（n=15）、4周（n=15）、6周（n=15）分别剖腹探查。观察吻合口处偏平状态下的长径,观察吻合口上方5cm处肠攀偏平状态下的长径。结果:结果1.由mPEG-b-PLA₂、m PEG-b-PLA₃、m PEG-b-PLGA₂和m PEG-b-PLGA₃作为主要基材,制备的吻合管的溶血率分别为:0.5%、1.1%、0.8%和1.5%。与商业化未引入m PEG的PLGA（3%）材料相比,本课题制备的材料制备而成的吻合管,具有更低的溶血率。细胞与基材共培养实验结果表明合成的高分子基材细胞毒性低,培养的细胞能够在基材表面增殖和迁移。在经培养后,在细胞培养板的底部,上皮细胞已经铺满了整个细胞板,由于表面具有亲水性PEG链段的大量分布,其生物相容性得到了提高,更有利于上皮细胞的粘附、生长与增殖。结果2.动物实验第一阶段:两组手术吻合口缝合处理时间显示,对照组为16.95±1.83分钟均比吻合管组13.89±2.02分钟所需时间长,存在统计学差异（P<0.001）,提示在吻合管的辅助的支撑下,操作时间可一定程度缩短。对照组死亡6只（20.0%）,死亡原因为吻合口漏、腹腔感染、腹膜炎,其中1例伴腹腔内出血;吻合管组死亡1只（3.3%）,非吻合口漏死亡,为吻合管因缝合操作原因阻塞肠管导致机械性肠梗阻死亡,两组死亡情况有显著性差异（P<0.001）。术后7天剖腹,对照组腹腔黏连情况评分为1.67±0.844显著超过吻合管组1.23±0.728,（P<0.001）,考虑为吻合口早期小的漏所导致的局限性腹腔内黏连。随后取盲肠,行吻合口盲肠段爆破压试验,对照组为145.88±13.339mm HG明显低于吻合管组172.97±11.947mm HG,（P<0.001）。对照组吻合口局部HE染色提示炎症细胞评分结果评分为3.67±0.93,吻合管组为2.90±0.82,（P<0.001）。第二阶段动物实验:分别于术后2周、4周、6周各时间点,观察吻合口附近肠道扩张或狭窄情况。随着应用吻合管辅助吻合术后时间的延长,吻合口扁平状态长径测量值分别为:2.27±0.234cm、2.22±0.214cm、2.33±0.241cm,吻合口的长径各时间点之间无明显异常（P=0.410）;吻合口上方5cm处肠管偏平状态长径无明显扩张及狭窄:在2周2.37±0.154cm、4周2.29±0.181cm、6周2.32±0.221cm,（P=0.507）。结论:（1）本课题涉及制备的高分子材料溶血率低于3%,m PEG-b-PLGA₃为1.5%。培养的细胞能够在吻合管表面增殖和迁移,细胞存活良好,出凝血方面表现出满意的效果。（2）两个阶段的动物体内植入结果表明可降解吻合管实现结肠内转流手术在大鼠盲肠吻合口的愈合过程中是安全有效的。吻合手术操作时间明显减少,考虑为吻合管支撑作用易化了缝合过程,体现便捷性和可行性;吻合管的植入,能够有效防止吻合口漏的发生,明显降低围手术期死亡率;减少腹腔黏连,考虑是吻合管的隔离作用保护了因吻合口6针缝合法难以避免的小的A级吻合口漏而导致的局限性腹膜炎;同时还增强了吻合口爆破压值;明显减少了局部炎症细胞的浸润。而且随着术后时间的延长吻合口处及吻合口上方肠管无扩张及狭窄,对动物的生存、进食无影响,并实现了时间相关性的降解。考虑为吻合管的隔离作用实现了结肠内转流,为肠道断端的愈合提供了相对清洁、低组织张力的局部微环境,有助于吻合口良好愈合,减少相关死亡率以及并发症;以上体现了吻合管在消化道重建环节有较强优势。第三部分:综述《吻合口重建与愈合的现状与研究进展》