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可吸收薄膜在整形外科術後防粘連的研究進展

  劉 楊,劉海鵬,張 舵 (吉林大學第一醫院整形外科,吉林 長春 130021)

  [關鍵詞] 預防;整形外科;術後粘連;可吸收薄膜

  粘連是結締組織纖維帶與相鄰的組織或器官結合在一起而形成的異常結構。整形外科手術後,粘連和瘢痕組織的形成易導致術後嚴重的並發症,如肌腱粘連、周圍神經粘連、眼眶損傷後軟組織粘連等,常常妨礙康複。

  目前預防粘連的方法有改進外科手術、藥物治療、生物療法及采用隔離物等。在這些方法中,采用高分子材料作為隔離物是一種有效的途徑。

  近年來,已有多種可降解的高分子材料製成的薄膜用於預防術後粘連,其中既包括天然高分子材料,如透明質酸、纖維素、殼聚糖及其衍生物等,也包括合成高聚物,如聚乙二醇共聚物、聚乳酸及其共聚物等。本文就上述材料在整形外科術後粘連的研究進展作一簡述。

  1 透明質酸及其衍生物

  1.1 透明質酸(HA):透明質酸,又稱玻璃酸,是1934年由Meyer和Palmer首次從牛眼玻璃體中分離出的一種酸性粘多糖。Balazs等報道了HA預防肌鍵和健鞘之間、結膜和鞏膜之間粘連形成的作用。但是天然的HA易溶於水,吸收迅速快,機械強度及穩定性差。近年來在預防術後粘連方麵的應用,要求HA在體內應具有適宜的存留時間及足夠的穩定性。目前,已報道的具有臨床應用價值的HA衍生物多為對HA羥基和羧基或乙酰氨基修飾所產生的衍生物。這些衍生物更加穩定,同時保持了高分子量純HA的惰性和非炎性反應。

  1.2 Seprafilm:最早以HA為主要成分上市的隔離劑是Genzyme公司的Seprafilm,是一種HA- CMC膜(將HA修飾後與羧甲基纖維素結合在一起),在體內的存留時間明顯延長,粘連預防作用明顯提高。臨床上主要應用Seprafilm預防腹部及盆腔手術後的粘連,用於整形外科術後的報道很少。在應用Seprafilm的一個動物研究中,家兔後足拇趾深屈肌腱被切斷,然後利用縫線縫合修複。修複後的肌腱一組用Seprafilm包住合為一體,另一組用透明質酸鈉凝膠包繞,與對照組做比較。與對照組相比,兩研究組均顯示了良好的關節活動度、減少了組織病理粘連。

  1.3 交聯玻璃酸鈉:Biomatrix公司開發了用於整形外科的HA防粘連製劑,用不溶性交聯HA(hylanB)製備的hylan膜。與天然HA製劑相比,這種膜劑在植入部位存留時間長,增強了屏障功能。此外,隻含交聯HA,不含纖維素類或其他聚合物的hylan膜,其生物相容性同HA一樣。王韶進等采用酰肼交聯玻璃酸鈉膜作為屏障藥物,通過動物實驗研究其預防肌腱粘連的作用,證實了酰肼交聯玻璃酸鈉膜生物相容性好,在體內存留時間長,能夠產生比較理想的防粘連作用。該膜分子生物結構較液態更為嚴密,而且在另一相關研究中發現該膜在小鼠體內植入實驗中最長可存留8周,未出現排異反應。

  2 纖維素衍生物

  2.1 Oxiplex:羧甲基纖維素(CMC)是一類具有生物相容性、熱穩定性的高分子多糖,其可被製成薄膜、凝膠、海綿等不同形式使用。Oxiplex是高相對分子量聚氧乙烯(PEO)與CMC通過分子組裝而得到的一種防粘連材料。Oxiplex膜能有效地防止粘連形成,而且具有高度的組織粘附性,不需縫合。其強度高,易於操作。PEO的引入能減少蛋白質吸附,降低血小板、細菌及細胞的粘附。

  2.2 Interceed:Interceed是由氧化再生纖維素構成的薄膜。氧化再生纖維素(ORC)是一種由可吸收的纖維結構,是第一種被FDA批準用於防止術後粘連的產品,粘附性強、不需縫合、術後10~ 14d可被降解吸收。但血液的存在會降低其作用,使用前必須妥善止血。

  曾有報道使用Interceed薄膜進行少數動物實驗和1例臨床研究。其中利用兔子模型做的生物醫學實驗是關於肌腱粘連的。在粘連過程中,複原的肌腱形成瘢痕組織,與周圍結構,如骨、肌肉、皮膚、腱鞘或其他肌腱發生粘連。Interceed的發現在力學及組織結構上,顯著減少了內部肌腱粘連的嚴重程度,沒有觀測到異物反應。在臨床研究中,對9例腕管綜合征的患者應用該膜,術中將正中神經用單層Interceed覆蓋。

  3 殼聚糖(CM)及其聚合物

  3.1 殼聚糖:殼聚糖是甲殼質的脫乙酰基產物,是一種組織相容性好,在體內可降解的生物材料。以往的多項研究證實,殼聚糖膜可減弱纖維性粘連的程度,能夠防止局部無菌性炎性反應的發生等。殼聚糖膜是一種薄而有韌性的膜狀物,遇到組織液後很快變成膠凍樣物質,可以用鈍性器械將其平鋪在創傷麵之間。手術操作簡單易行,損傷少。

  韓建華報道了殼聚糖作為可降解的生物材料,具有抑製眼眶損傷後早期軟組織粘連的作用,對視神經等組織無毒不良反應,其預防組織粘連的作用與透明質酸鈉相似。殼聚糖的應用對視神經的組織病理學及電生理檢查結果無明顯的影響,並且適合眼眶手術的操作。

  3.2 殼聚糖/PLGA乳化膜:路來金等研究了殼聚糖/PLGA乳化膜預防雞趾鞘管區屈肌腱粘連的效果。局部應用PLGA膜及殼聚糖/PLGA膜均能減輕肌腱術後粘連。實驗表明,單純PLGA膜組局部炎性反應較明顯,而殼聚糖/PLGA膜無明顯炎性反應發生,因而殼聚糖/PLGA膜是一種較理想的預防肌腱粘連的材料。Agrawal等將堿性物質,如碳酸鈣、碳酸氫鈉及羥基磷灰石引入聚合物中,以中和酸性降解產物所引起的pH值下降,有助於防止無菌性炎性反應的發生。實驗證實,殼聚糖/PLGA乳化膜中的殼聚糖可防止局部無菌性炎性反應的發生,優於PLGA膜。

  4 聚乳酸(PLA)及其共聚物

  聚乳酸及其共聚物是一類新型可生物降解的高分子聚合材料,不僅具有優良的機械性能、化學穩定性,還具備良好的生物相容性、可吸收性以及可降解性。聚乳酸及其共聚物在生物體內經過酶分解,最終形成二氧化碳和水,不汙染環境,因而被認為是最有發展前途的可生物降解的高分子材料,倍受國內外關注。

  4.1 聚乳酸(PLA):費起禮用聚乳酸薄膜在動物實驗和臨床應用均達到了較好的功能恢複,認為手指各屈肌鍵斷裂需肌膊修複的病例均可做為手術適應證,膜的放置長度以1.5~2.0cm為宜,過長會導致聚乳酸代謝產物堆積,影響肌健在鞘內活動。

  4.2 聚-DL-乳酸(PDLLA):聚-DL-乳酸為無定型高分子,具有良好的生物相容性,無不良反應,不影響肌健正常的愈合。有適度的抗原刺激性,可刺激機體產生/假鞘樣0結構,不會與局部組織相融合,具有可靠的物理屏障作用。在體內3周時開始降解,完全降解吸收時間為3~6個月。

  蘇琰等以大鼠為實驗模型,本實驗應用PDLLA可吸收醫用膜,包裹局部神經縫合口,證實應用PDLLA可吸收醫用膜可有效防止術後周圍神經損傷處局部粘連的發生。黃啟順等應用聚-DL-乳酸可吸收性防粘連膜包繞屈指肌腱損傷局部,與空白組作比較,證明了可吸收性防粘連膜具有良好預防肌腱粘連的作用。

  5 聚乙二醇共聚物

  5.1 Polyactive:PEG與PBT的共聚物Polyactive作為一種可降解的材料可用於預防粘連,但聚合物膜的形態對其效果影響很大。BakkumEA等設計了3種不同形態的膜,動物實驗表明:以多孔膜作為底層,無孔膜作為頂層的雙層膜則能有效地防止粘連,且其效果優於ORC。

  5.2 聚乙二醇與聚乳酸的共聚物(PEG/PLA):PEG/PLA也可用於預防粘連。RodgersK等人將這種膜與Seprafilm、Interceed在動物體內進行對比實驗,結果表明其均能有效防止粘連形成,但PEG/PLA膜的最大優點是在出血的情況下其預防粘連形成和粘連鬆解後再形成的效果最好,而且易於操作。其缺點是組織粘附性差,必須通過縫合固定。

  6 結論

  綜上所述,高分子材料的衍生物或聚合物的防粘連效果明顯優於單一的材料;氧化再生纖維素膜對整形外科術後防粘連的效果也較好,但血液的存在會影響其作用,使用前必須止血;聚乙二醇共聚物在出血情況下防粘連的效果較好,但組織粘附性差;聚乳酸及其聚合物的防粘連作用比較確切,是目前較理想的可吸收生物醫用材料,而且是美國FDA批準的為數不多的幾種生物材料之一,被稱為當今醫藥領域應用最廣泛和最有前景的高分子材料。

  7 展望

  采用可吸收材料作為整形外科術後防粘連隔離物具有廣闊的發展前景。其生物相容性良好,不僅能調節纖維組織形成而且不幹擾傷口的正常愈合。通過化學改性、物理共混、表麵接枝等方法還可調節材料的其他性能,如組織粘附性、機械強度和存留時間等,以滿足不同的使用要求。其既可以單獨使用也可與抗粘連藥物結合使用,非常適合組織工程和局部藥物傳輸。隨著材料科學、醫學、分子生物學、化學等學科的交叉融合,會不斷有新的高效隔離物應用於臨床,在整形外科領域,可吸收薄膜的應用範圍有望擴展,在不久的將來無粘連愈合將會變為現實。

  選自《吉林醫學》2009年2月第30卷第3期