观点｜「切口疝」与腹壁力学

切口疝是腹部手术后常见的并发症，有关文献报道切口疝的发病率为4%～10%【1】。换句话讲，只要今后仍有手术或仍存在着腹壁切口，切口疝可能就不会销声匿迹。

总体来说，切口疝的发生有两个方面的因素。一方面与病人的自身因素有关，如年龄、体重、吸烟、营养状况、基础疾病等【2-4】。另一方面，外科医生对于各种细节的把控也起到至关重要的影响，包括切口部位、类型的选择、术中对切口的保护、切口的缝合关闭技术等【5,6】。今天外科进入了腹腔镜时代，选择切口的不再是以简单、直接的术野显露为目的，需要而是重新设计与考量。这里我们就切口疝、腹壁力学的基础以及外科医生应采用的技术方法进行如下探讨。

一、关于切口疝

1、切口疝的本质是什么？

切口疝的本质就是切口表面的皮肤愈合了，但切口部位的腹壁肌肉或筋膜未愈合或未完全愈合，从而继发产生的一系列病理生理学变化与改变。

2、切口部位肌肉或筋膜是如何愈合的？

切口部位的肌肉或筋膜愈合，说到底是一种疤痕化或称“腱划化”的过程。（在腹直肌上我们可见有四条与肌肉纤维垂直的腱划，外科学告诉我们，腹壁肌肉的愈合就是多了道腱划）愈合过程的疤痕组织，能否达到“腱划”样的性质，其实，受多种因素影响。疤痕组织其生化本质也是一种胶原，就其理化性质而言，多数并不是抗拉强度理想的Ⅰ型胶原【7】。最终愈合能否承受切口处腹壁的牵拉，关乎到切口疝的发生与否。

3、对机体而言，腹壁有什么样的作用？

现代的观念认为，腹壁是一具有多种功能的复杂器官（complex organ），一旦出现了切口疝，治疗及疗效与病人的生活质量息息相关，意义非同一般【8】。【详见Seeras K, Qasawa RN, Ju R, et al. Anatomy, Abdomen and Pelvis, Anterolateral Abdominal Wall. 2022. In: StatPearls [Internet]】.

4、什么是腹壁功能单位（functional unit of abdominal wall）？

为了更好地研究腹壁，我们多次提出了「腹壁的功能单位」这个概念。

所谓的腹壁的功能单位，是指腹壁的某一肌肉和和所附属的其筋膜组织共同构成。当肌肉收缩紧张时，筋膜是松弛的；相反，当肌肉松弛时，筋膜是紧张的，以维持肌肉的基本形态。

我们可以设想一下，在一完整的腹壁中（如下图所示），可以用特定的肌酶将腹壁上的横纹肌溶解、去除，这样留下的只是筋膜和结缔组织。这就是腹壁的立体框架。从这个框架中某一肌肉加筋膜就是一个功能单位。

腹壁横截面上肌肉+筋膜结构，见上图，腹壁由5对肌肉和后背部的肌群脊柱组成，其中前腹壁一对肌肉——锥状肌有15%人缺如，此肌在图1中也未表现这对肌肉的作用是调节腹白线的松紧。从实质上认识切口疝可以看作切口破坏了“腹壁功能单位”对称性的立体结构【9】，切口疝的发生与否，从腹壁功能单位，可以像做数学题或数字模型具体的计算出来。疝发生在哪一个具体的「腹壁的功能单位」上，修补的材料会影响到哪个功能单位。或者说具体哪个「腹壁的功能单位」应该用何种材料，面积多少，都可以计算一番。

二、从物理力学的角度，观察切口疝

定理：切口疝一旦形成，无法自愈。定理的形成要从物理力学上分析。

以力学的角度，切口疝的变化或腹壁结构的改变主要有以下三个方面。

1、 在腹壁张力（tension force）作用

切口，一般是在腹壁上外科医生所做的一条线性的切开。切口部位的肌肉筋膜的愈合，最初也是一条线性的“疤痕”形成的，一旦未能完成愈合的切口，或出现切口疝，在肌肉线性的疤痕就会退缩，变成腹壁的“缺损”边缘，退缩的肌肉边缘也会变硬（缺损最初也是按线性分布，在腹壁张力的作用下，随着时间的推移，线性“缺损”逐渐向圆形或椭圆形改变（图2）。

腹腔镜是可以从内观察，换了个角度，经腹腔内的观察腹壁的缺损。有人说只要存在缺损，其表面都是以园的形式表现。对上面图，仔细看看在圆形缺损内部，其内还有“小梁”样结构，如图2所示，这些“小梁”结构是切口疝被牵拉受损后，腹壁或疤痕组织的反映。其实，“小梁”与“小梁”间又构成了疝囊空间的另一种“稳定结构”。

可以想象，如果增加“小梁”疝的结构或更加稳定

2、 腹内压（Intra-abdominal pressure IAP）作用

腹腔内压是一种腔室内压高出大气压，正常人腹腔内压1mm·Hg-5mm·Hg，腹内压对维持腹腔内器官的正常生理、肠道的蠕动、血液回流特质交换等是有十分重要的作用。腹内压是从腹腔内向外部的压力，这个力也是有方向性的力，在腹内压的作用下，腹壁“缺损”处，即切口疝可见向体表凸出包块（图3），这是由切口疝处的腹壁缺损失去了腹壁肌肉的保护。

3、 地球引力（重力，Gravity）对疝囊的作用

由于人是直立行走的生物，在地球引力（重力）的作用下，凸起的疝囊，在矢状位上还会向下发展（图3）。从矢状位观察，较大的切口疝（＞8cm）呈“L”型，即向外凸起的部分，并不上下对称，下方较大。随着时间的推移，“L“型的下方失去平衡，还会再向下发展。有些病人疝囊下垂的部分甚至远超向前凸起的部分。而这一变化常常被腹壁外科专家所忽视，在《欧洲切口疝分类》上我们也找不到描述这方面的参数【10】。

上图，病人，男，72岁，结肠癌术后腹部切口疝2年余，受腹内压和重力作用，疝囊向外凸起（矢状位），呈“L”型（箭头所指）

上图，病人，女，56岁，乙状结肠癌术后切口疝4年余，腹部CT扫描疝的外形不但为凸起的包块，而且还向下发展，同时容积增加，长箭头所指处有疝容积（小肠系膜变长）增加表现，短箭头间的距离在重力作用，向下发展的疝囊。

其实，单纯通过缺损的部位和大小去描述切口疝是不够全面的，往往反映不了病情的真实情况，也体现不了在功能上存在腹壁功能不全（loss of domain）的潜在风险。我国《腹壁切口疝诊疗指南》引入了疝囊容积比作为参数，尚不能完全弥补这一缺陷【11】。但疝囊容积比的计算需要专门的软件和技术人员，在一些基层医院普及存在困难。若增加站立位时疝囊下垂的距离（疝囊下方最低点与缺损下缘的距离）作为描述的参数（图4），则可能更简单、实用。

三、腹壁的力学基础

关于腹壁的力学特性，涉及许多方面，本文选取三个为代表生物力学特征进行阐述。

1、 张力（tension force）

腹壁存在张力，张力可定义为相联相或接触的物体在力的相互牵拉下存在相互垂直牵拉力，因此张力是有方向的力。腹壁的扫描截面形似桶状，其张力源于肌肉收缩，大小两侧相等，左右对称，方向相反【12】。

从“腹壁功能单位”来分析张力，十分方便，腹前壁（腹直肌及腹白线）、腹侧壁、腹后壁三个单位左右受力对称，张力的加速度为“0”。换言之，腹壁截面的周长无明显变化。图1所示的张力线的任何两点间，力都是存在的。值得一提的是，侧腹壁单位有三层肌肉，肌肉间运动是分层的，躯干转体等运动，虽两侧对称，但肌肉层面运动方向不一。从有关张力定律得知，张力的大小与球体的半径成正比，与厚度呈反比【13】。在腹壁的截面上看（如图3、图4），疝囊壁与腹壁的半径和厚度不同，因此所承受的张力也不一。这也是切口疝发展的源动力。

2、 腹内压力（Intra-abdominal pressure IAP）

腹内压力也是源于腹壁的肌肉收缩，腹内压的形成是由于腹腔是一个完整的密闭腔室，一旦开放腹腔，腹内压就消失。正常的腹内压力为1mmHg-5mmHg,腹壁的张力和腹内压受呼吸及膈运动的调节，也随人的呼吸，其压力水平变化有节奏性的起伏，换言之，腹内压的这种变化这也是衡量腹壁功能的一项重要指标。

3、 各向异性（anisotropy）

各向同性（isotripy）是指物体在不同轴向上所表现出的物理特性完全相同。例如人的眼睛，是一球体，各方向受力与变形基本一致。因此光线在通过房水、玻璃体等结构时通透性一致，无变形折射现象【14】。与各向同性不同的是各向异性（anisotropy），它是指某一物体在不同轴向上所表现出的物理特性不一致。在自然界中，这种特性的也是普遍。例如人体的腹壁，在横向（腹围）的抗张强度远超于纵向（腹直肌的拉伸）。其实这也是生物经历亿万年进化的结果。直立行走需要腹壁承受更大的压力，同时也需要躯干完成更多弯曲和拉伸动作。腹壁横向的抗张强度高，有利于维持腹壁张力和腹内压，辅助调整腹式呼吸；腹壁纵向更容易拉伸，有利于保持躯体直立平衡和辅助躯体运动【15】。

总之，腹壁张力和腹内压是切口疝发生、发展甚至复发的源动力所在。各向异性又决定了切口疝腹壁缺损在腹壁存在的形态特征，也是疝修补材料应提供的一项重要参数【16，17】。若使用“腹壁功能单位”来认识和研究切口疝发展变化及疗效可以更方便和更精准，可以成为今后数字化和精准化基础，进而发展成为一项临床医生的实用工具。