计算生物力学作为改进盆腔脏器脱垂外科手术的工具：网片锚固技术在修复手术中的应用
国际尿控学会(ICS)是一家聚焦全球健康的注册慈善组织，致力于通过教育、研究和宣传，促进尿控与下尿路功能障碍等领域基础和临床科学的发展，改善泌尿，肠道和盆底疾病患者的生活质量。其主办的ICS年会是世界尿控领域最具规模、最具权威的国际学术盛会。
本周三，第52届国际尿控协会年会（ICS 2022）在奥地利维也纳盛大开幕！众多国际知名专家围绕尿失禁，下尿路和盆底功能障碍等热门领域带来精彩分享，交流尿控医学的最新进展与研究成果！
旨在与大家实时分享大会精华内容，共同探讨国际尿控领域的最新资讯与进展，本次会议期间，SNM专家同行特邀四川大学华西医院罗德毅教授团队于9月8日-11日持续带来四篇ICS 2022前线专题报道，敬请期待！
以下为第三篇专题报道内容：
计算生物力学作为改进盆腔脏器脱垂外科手术的工具：网片锚固技术在修复手术中的应用 (Silva E等作者)
COMPUTATIONAL BIOMECHANICS AS A TOOL TO IMPROVE SURGICAL PROCEDURES FOR PELVIC ORGAN PROLAPSE：EFFECT OF MESH ANCHORING TECHNIQUE IN REPAIR SURGERY
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背景
盆腔脏器脱垂(POP)的外科修复手术种类繁多，但他们的远期有效性较差，特别是对于自体组织修复技术(复发率大约在29%) [1]。基于聚丙烯网片可用于修补腹外疝，而POP病因亦是源于盆底筋膜薄弱，因此，外科医生已经开始用人工合成材料来增强原生组织进行POP修复。但网片修复POP存在感染、慢性疼痛、排尿障碍以及网片侵蚀等并发症，与网片接触的软组织会因此受损。这些网片相关并发症使美国食品药品监督管理局（FDA）质疑了其使用的安全性。因此，发明能增加与POP相关的生物力学知识的工具，对开展有效可行的治疗程序至关重要。骨盆生物力学的研究仍是一个较新的研究领域。它依赖于转化知识，从医学成像的进步，组织建模到非侵入性生物力学测量方法以及提高的计算能力，使得计算机分析与这个领域紧密相关。
最近，一项生物力学研究用人工合成网片计算模型，来模拟腹腔镜手术矫正顶端脱垂，结果提示不同的网片提供了对阴道壁不同的支撑作用。研究表明，阴道网片植入后POP复发是较为常见的，其可能与网片锚固需要一个强大的附着点相关，在网片植入术后平均1.8年，会有38%的患者出现网片锚固失败 [2]。因此，我们模拟两种不同锚固点的缝合技术，即四个缝合点的间断缝合和连续缝合，该技术已经应用于盆腔手术中，通过子宫和阴道壁的上下移动和位移幅度来判断手术效果。
本研究的主要目的是：（1）模拟通过经阴重建手术来强化/替换顶端韧带的作用；（2）模拟网片锚固技术的作用，并比较盆底组织在Valsalva动作下的位移距离。
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方法学
研究中，作者对一种已用于经阴修复POP的合成网片进行了单轴拉伸试验已测试其力学性能。随后，合成植入物的计算模型被用于模拟顶端韧带包括主韧带(CLs)和宫骶韧带 (USLs)损伤(90%)和完全断裂后的情况（图1）。合成植入物的几何尺寸是基于现有文献规范得到的，并且这些参数已被用于POP的外科修复过程，模仿CLs和USLs的功能。
本研究中使用的女性盆腔生物计算模型（图1c）对应24岁的未产妇健康女性：如图对应（1）耻骨联合，（2）膀胱，（3）子宫，（4）直肠，（5）提肛肌，（6）骨盆筋膜，（7）骨盆腱弓，（8）直肠侧韧带，（9）宫骶韧带，（10）主韧带，（11）耻骨尿道韧带，（12）尿道，（13）阴道，（14）肛门。采用该模型可模拟顶端韧带的损伤和完全断裂后盆腔解剖和功能的变化。对于锚固技术的判断，作者选取了两个点进行手术固定，即USLs与骶骨的固定点以及CLs与骨盆腱筋膜弓之间的固定点，分别使用4点间断缝合或连续缝合。随后，模拟Valsalva动作，通过子宫和阴道壁的上下移动和位移幅度来判断手术效果。
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结果
USLs和CLs的损伤和完全破裂会导致阴道壁发生位移变化（SI-disp）。图2的表c）显示了当USLs和CLs发生90%损伤和完全断裂时，在图2表b）的红点处测量得到的阴道壁的位移大小。模拟显示，当CLs和USLs发生损伤或断裂时，阴道壁位移增加，而通过网片的连续缝合固定可减少阴道壁位移。当CLs完全破裂时，有或没有合成网片，会导致9%的阴道位移变化差，而对于USLs，则会导致27%的阴道位移变化差。图2d）的表格显示合成网片不同锚定方式会导致10%的阴道壁位移变化差。当USLs和CLs完全破裂时，阴道的位移（SI-disp）与健康人相比分别增加约4.98mm和0.84mm，在USLs破裂时更为明显。这一结果与现在文献报道一致，文献显示顶端支撑受损与阴道前壁脱垂下降之间存在密切关系。
本研究结果还表明，间断简单缝合比连续缝合会引起更高的阴道移位，因为间断简单缝合使植入网片有更多自由活动度，因为它仅固定在一个松动的点，而不是连续缝合的点。这些结果表明，不同类型的缝合影响数值结果，也可能影响手术效果。
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总结
计算机疾病模型可用于预测并提高使用自体组织和/或合成网片POP的手术修复效果，并有可能改变临床医生对女性POP患者的管理方式，减少术后并发症的发生。盆底结构的模拟可以成为设计和开发新网片的重要工具，帮助设计新的、更安全和更有效的盆底网片，并缩短材料的设计和上市时间。模拟结果也将有助于开发新的治疗方法，以获得更严格的临床数据，用于新材料的上市前批准。
参考文献
1. Z. Guler and J. P. Roovers, “Role of Fibroblasts and Myofibroblasts on the Pathogenesis and Treatment of Pelvic Organ Prolapse,” Biomolecules, vol. 12, no. 1, 2022.
2. K. L. Shek et al., “Anterior compartment mesh: A descriptive study of mesh anchoring failure,” Ultrasound Obstet. Gynecol., vol. 42, pp. 699– 704, 2013.
妇科泌尿/神经泌尿亚专业主任医师
经阴膀胱阴道瘘修补术—“改良Latzko”即“深埋法”术式制定者（European Urology（2019）76:84，IF=24.1）。
保留阴道壁血供分离技术—“三白”措施、经阴网片零暴露的提倡与推动者。
首创“经阴子宫腹壁悬吊术（Trans-Vaginal Uterus Sling, TVUS）” 用于重度子宫脱垂。
2011年尿控学组学术最高奖“大禹奖”获得者。
2015首届女性泌尿学组学术最高奖“女娲奖”获得者。
副教授，博士生导师
国际尿控学组（ICS）委员
美国女性泌尿协会（SUFU）特邀委员
中华医学会泌尿外科学分会泌尿系修复与重建联盟副主任委员
中华医学会泌尿外科分会国际交流委员会委员
中华医学会泌尿外科学分会尿控学组委员
四川省医师协会泌尿外科分会青年委员会副主任委员
四川省预防医学会盆底疾病防治分会副主任委员
中国医师协会泌尿外科学分会尿路重建学组委员兼秘书长
中国医师协会泌尿外科分会神经调控学组委员
中国康复医学会产后康复专业委员会委员
中国残疾人康复协会肢体残疾康复专委会脊柱裂学组委员
中国老年学和老年医学学会泌尿和肾病分会委员
海峡两岸医药交流协会泌尿外科学分会盆底学组委员
四川省医学会泌尿外科学分会青年委员会委员
四川省医学会泌尿外科学分会尿控学组委员
四川省医学会机器人与医学智能化专委会委员
四川省老年医学会泌尿外科学分会委员
主要从事泌尿系修复重建及妇科泌尿工作，于2012年以国家公派身份赴加拿大英属哥伦比亚大学学习1年，2017年在美国克利夫兰及MD Anderson医学中心进修妇科泌尿半年，目前已正式发表SCI论文73篇，其中包括Signal Transduction and Targeted Therapy (IF=38.1), European Urology (IF=24.1), Journal of Urology (IF=7.6)等专业杂志。主持国家自然科学基金项目2项，四川省科研项目2项，成都市科研项目1项。作为四川省学术和技术带头人后备及卫生健康委学术技术带头人后备，致力于妇科泌尿工作的深入及国际化拓展，特别在功能泌尿神经调控领域具备国际水准。
骶神经调控疗法（InterStim膀胱起搏器）自1997年获得FDA批准后，已在70余个国家成功开展，造福全球超过350,000名患者。2001年，骶神经调控疗法引入中国，2014年InterStim II在中国正式上市，截至目前，已有数千名患者受益于这个疗法。
原研原产的品质、二十余年的真实世界临床验证、严格的测试与评估，微创可逆的手术方式，骶神经调控疗法始终秉承着尊重和负责的态度，致力于帮助患者“减轻病痛、恢复健康、延长寿命”。
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