研究背景阴茎是男性的泌尿、生殖器官,是男性的第一性征,长期以来受到相关医学专业及男性自身的密切关注。通常我们将外观正常,阴茎长度小于同龄正常阴茎平均长度2.5个标准差以上者称为小阴茎。先天性发育不良、外伤、动物咬伤、阴茎肿瘤部分切除以及会阴部烧(烫)伤瘢痕孪缩是造成阴茎短小畸形的主要原因。阴茎短小畸形,无论从形态还是功能对患者的生理、心理都会产生很大的影响,很有必要进行手术治疗,因此阴茎短小畸形修复手术也成为生殖器官重建中非常有意义的工作。1971年和1974年,Kelly和Johnston将近段阴茎体从耻骨坐骨支分离而延长阴茎,治疗尿道上裂和膀胱外翻后的阴茎短小,具有了现代阴茎延长手术的雏形。几十年来,阴茎延长手术有了很大的改善,各种皮瓣及术式也都纷纷发展起来。无论手术医生或者患者本人,大家最关心的问题就是手术的疗效如何。如果术后阴茎延长较少,则患者的满意度也会下降。但是具体到不同的患者,通过手术究竟能延长多少长度,国内外文献尚未见报道。阴茎的海绵体长度由体内段和体外段两部分组成,我们日常所讲的阴茎长度即为阴茎海绵体在体外段的长度,而对于体内部分的活体测量尚存在一定难度。随着影像学和计算机技术的蓬勃发展,三维可视化技术在医学各学科的应用也越来越广泛,体内各未知指标的精确测量也成为可能。本研究通过对阴茎海绵体结构的三维重建,测量对阴茎延长术疗效影响的相关指标,从而在术前对患者的阴茎延长效果进行术前的评估。二十世纪九十年代,假体增粗术逐渐发展起来。阴茎增粗手术虽然发展了近二十余年,但无论是患者选择、手术方式以及术后的随访都有诸多不确定因素,各种观点之间仍存在较大的争议。目前,一些新技术、新方法正显示出广阔的前景,如组织工程技术和生物材料在阴茎增粗中的应用等,但这些新兴技术仍然没有解决勃起状态的阴茎增粗问题。本实验探讨一种新型阴茎增粗材料的设计,通过动物实验验证阴茎静态和勃起状态的增粗情况,并对手术前后阴茎增粗的效果进行了初步研究,以期为临床应用奠定基础。本实验研究分为四部分第一部分:病例资料来自科室2006年12月至2009年6月的40例阴茎短小畸形患者。建立较为完善的疗效评估体系,对手术方法的优越性予以科学的评估。分别测量患者阴茎在静态、牵拉状态和勃起状态的长度,探讨手术前后在各状态下阴茎的延长情况,并分析阴茎体外段的长度与阴茎延长长度的相关性。第二部分:采集阴茎长度正常成人和阴茎短小患者的盆腔MRI断层图像,运用自动分割和手工分割、面绘制与体绘制相结合的方法,对阴茎海绵体及其毗邻的耻骨、精索、睾丸、附睾等组织结构进行计算机三维重建和立体显示。建立正常成人及阴茎短小人群阴茎及其毗邻结构的数据库,为影响阴茎延长疗效的各项指标的测量提供数据来源。第三部分:依据已建立的20例正常成人和阴茎短小患者手术前后海绵体结构的可视化数据集,观察阴茎延长手术前后海绵体形态的变化,分别测量阴茎根部至耻骨联合下缘冠状面的距离和海绵体从阴茎根部至耻骨联合下缘冠状面的长度。分析阴茎延长长度与各测量指标之间的相关性。第四部分:探讨一种新型阴茎增粗材料的设计及应用。这种阴茎增粗装置是一个不闭合的留有纵向切口的“C”形圆管状结构,可以随阴茎的勃起和收缩而张开和收拢。所使用动物膜组织、肌腱、皮瓣、血管壁等是通过交联固定、多方位除抗原及表面活性修饰处理制得的稳定性高、生物相容性好,能诱导组织长入的生物膜和生物片条。通过动物实验验证其可行性。结果1、本组研究病例总评优良率达97.5%;术后3-6月的阴茎延长长度小于术后即刻的延长长度;在手术前,患者阴茎勃起增长倍数为1.63±0.19,而术后勃起增长倍数为1.46±0.12,阴茎延长术后患者勃起的增长倍数低于术前增长倍数;阴茎延长的长度与患者的阴茎长度无显著相关。2、我们应用MRI图像重建了患者的皮肤、海绵体、骨骼、输精管、睾丸、附睾等结构,可以多彩色多结构显示,也能单独显示、任意搭配或总体显示,所有重建的结构均可在三维空间位置上绕任意轴、任意角度旋转,对于感兴趣的结构还可进行放大,或用透明技术显示内部的空间位置,对所有结构在任意方向上的径线和角度均可适时三维测量。3、正常成人海绵体结构基本为平直的,无明显弯曲,而阴茎短小患者阴茎海绵体结构则有不同程度的弯曲旋转。在阴茎短小者术后部分海绵体被释放出来,且弯曲部分被牵拉伸直,形态趋于正常成人的海绵体形态;海绵体术后长度C′与距离B的大小呈显著正相关;B为自变量x,C′为因变量y,拟合的回归方程为y=0.165+0.793x,;C与C′无显著线性关系。4、本组所有实验动物术后切口均一期愈合,皮瓣全部成活,无异物反应,无感染坏死,无发生伤口裂开现象;阴茎外形正常,无明显畸形。手术区域(阴茎中径)在静态和勃起状态下都较术前非常显著增粗。术后连续观察1月,周径无明显改变,表明本方法对阴茎增粗效果非常显著。结论1、建立了较为客观完善的阴茎延长疗效评估标准;阴囊皮瓣是一种较好的覆盖阴茎延长手术海绵体创面的方法。2、在阴茎延长术后晚期阴茎长度会有不同程度的回缩,且延长术后阴茎勃起增长倍数较术前有所降低。阴茎的延长长度与患者本身的阴茎长度无相关性。3、成功构建了正常成人及阴茎短小人群阴茎延长相关解剖结构的三维形态数据库,为正常成人及阴茎短小人群阴茎的各项相关指标测量提供数据来源。4、阴茎短小患者的海绵体折叠盘曲于耻骨联合前部的皮下组织筋膜中,这部分折叠的海绵体在术后完全被牵拉伸直,这是患者术后海绵体延长的重要解剖基础。通过术前对患者的盆腔MRI检查、三维重建及参数测量,可以粗略预测患者阴茎延长的长度。5、设计出一种阴茎增粗模型装置,可以随阴茎的勃起和收缩而张开和收拢;通过犬的阴茎增粗实验证明,该阴茎增粗装置生物相容性好,在常态和勃起状态下均使阴茎增粗效果显著,是一种安全有效的阴茎增粗材料。