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·华声在线记者 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。
