污染環(huán)境下新型復合補片和生物補片修補犬腹壁缺損的比較研究

鄭亞杰，田 文，丁國飛，姚 京，馬 冰

1解放軍總醫(yī)院 普通外科，北京 100853；2解放軍總醫(yī)院第一附屬醫(yī)院 普通外科，北京 100037

在細菌污染或感染情況下的腹壁缺損修補越來越受到世界各國外科醫(yī)師關注，已有文獻報道運用可吸收及不可吸收材料進行修補，但結果均不能令人滿意[1]。在姚京[2]等人的實驗中，將聚丙交己內酯(polylactide-co-caprolactone，PLC)、透明質酸(hyaluronic acid，HA)和膠原蛋白，分別與聚丙烯(polypropylene，PP)網片復合后，在污染環(huán)境下一期行大鼠腹壁缺損修補，發(fā)現膠原蛋白在腹腔粘連及局部組織反應方面均優(yōu)于PLC及HA，更適于一期修補大鼠腹壁缺損，本次實驗將這種取得較好結果的膠原與聚丙烯的復合補片，在污染環(huán)境下應用于大型動物犬的腹壁缺損修補，同時應用了兩種國產生物補片與其進行比較，分析每種可吸收材料的特點，進一步對這種新型的膠原復合補片做出評價。

材料和方法

1 實驗動物 成年雄性普通犬24只，體質量16-20kg，平均18kg，由解放軍總醫(yī)院實驗動物中心提供。2 材料 冠昊P型、冠昊B型生物補片(廣東冠昊生物科技股份有限公司)，膠原蛋白與聚丙烯的復合補片(北京天助暢運醫(yī)療技術有限公司)。

3 實驗分組 隨機將24只動物編號1-24號，為降低動物個體差異對實驗結果的影響，我們在同一只動物上、左、右腹部建立三個污染缺損模型(圖1)，將3種補片隨機置入同一只犬的3個腹壁缺損進行修補，總共72個樣本。PP/膠原蛋白/PLC復合補片組(A組)，冠昊P型生物補片(B組)，冠昊B型生物補片(C組)。

4 手術過程和觀察時間 術前12h禁食水，建立靜脈通路，運用3%戊巴比妥按25mg/kg劑量進行靜脈麻醉，氣管插管，接呼吸機。手術在無菌環(huán)境下完成。手術過程以左下腹切口為例，依次切開皮膚，皮下組織及肌肉，腹膜到達腹腔，從腹腔中提出一段小腸，將10ml 0.9%氯化鈉注射液注入腸腔與腸液混勻后抽出，灑在腹腔、腹壁和補片上，保留15min后，用0.9%氯化鈉注射液沖洗腹部、切口和補片，將剩下小腸抽取的腸液送微生物科室檢驗。用電刀以切口為中心去除一塊約3cm×3cm的腹膜及腹膜外肌肉組織，造成腹壁切口疝模型，用裁剪好的5cm×5cm的生物補片覆蓋缺損，用prolene線將補片懸吊固定在腹膜內側修補缺損，其余兩個切口手術過程同上，檢查無活動性出血后，運用4-0絲線縫合皮膚。術后8h，動物可自由獲得水和食物，術后3d每天肌肉注射16萬U青霉素抗感染治療。植入補片術后90d，處死實驗動物取得組織標本。

5 觀察指標 1)術后存活情況以及有無傷口感染、腸梗阻及腹壁疝形成。2)大體觀察：腹腔臟器粘連情況。按照修正的Katada粘連評分方法[3]進行評分(表1)。最高12分，無任何粘連0分。3)組織學觀察：各組切取補片及周圍組織，石蠟包埋固定，切片，片厚5μm，常規(guī)HE染色于光鏡下觀察補片，運用半定量評分系統(tǒng)(表2)對補片表面的纖維增生情況、周圍炎癥反應情況和新生血管情況進行評分。6 統(tǒng)計學方法 采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件包進行分析。數據以-x±s表示，粘連評分組間比較采用方差分析，兩兩比較采用SNK檢驗，檢驗水準α=0.05。組織學觀察組間比較采用Kruskal-Wallis法秩和檢驗，檢驗水準α=0.05。

結 果

1 術后一般情況 術后90d，實驗犬未出現死亡。6號實驗犬術后3d未能站立進食，考慮麻醉過深及缺乏營養(yǎng)所致，術后第4d給予平衡液及葡萄糖營養(yǎng)支持治療，術后5d能夠站立恢復進食，其后該犬健康生長。獲取標本時多數實驗動物體質量增加14.5-23kg，平均19.1kg。8號實驗犬消瘦，其樣本取出時均發(fā)現有腸管與補片發(fā)生粘連，為C組補片。切口周圍僅有紅腫形成，無皮膚潰破為輕度感染，出現皮膚潰破為重度感染，感染情況見表3。所有實驗犬均無疝形成及腹腔膿腫發(fā)生。

2 大體觀察 術后90d，A、B、C組可見所有補片均與網膜有不同程度粘連，8號實驗犬出現腸管與補片粘連，未見腹腔實質臟器與補片發(fā)生粘連。對粘連評分進行統(tǒng)計學分析發(fā)現：A、B、C 3組間比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表3。

表1 KA TADA 粘連評分標準

表2 組織學評分標準

表3 各組粘連評分，組織學評分切口感染情況Tab 3 Adhesion and histology scores of wound infection in different groups(-x±s)

3 組織學觀察 三種補片的纖維增生情況，炎癥反應情況和新生血管情況半定量評分的統(tǒng)計結果發(fā)現，纖維增生方面A組補片與B，C組補片差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，B組補片與C組補片差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，炎癥反應方面A組補片與B、C組補片差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，B組補片與C組補片差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，新生血管方面A組補片與B、C組補片差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，B組補片與C組補片差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表3，圖2。

圖1 建立犬腹壁缺損的位置Fig 1 Location of abdominal wall defects in dogs

圖2 補片組織學觀察(HE×10)A：膠原成分已被吸收，補片周圍可見大量炎性細胞，纖維增生和新生血管(A組)；B：部分補片裂解，補片周圍可見少量炎性細胞和纖維增生，散在新生血管形成(B組)；C：部分補片裂解，炎癥反應輕微，少量纖維增生和新生血管形成(C組)。Fig 2 Histological changes in patches(HE×10)A: Collagen was absorbed, a large number of inflammatory cells, fibroblasts and neovascularization were around the patch(Group A); B: Part of the patch was cracked, with a few of inflammatory cells,proliferating fibroblasts and formation of sporadic new blood vessels around it(Group B); C: Part of the patch was cracked with mild inflammatory reaction, a small number of proliferating fibroblasts and newly formed blood vessels(Group C).

討 論

聚丙烯單絲修補網片是目前臨床應用廣泛的一種補片，首先，其能提供足夠的張力，聚丙烯與植入體接觸后能夠刺激成纖維細胞快速反應，使組織纖維在網片間隙中生長，能有效修補腹壁缺損，防止復發(fā)[4]。再次，具有抵抗感染的潛力，其單絲編織的結構使其補片具有較大的間隙，能夠允許巨噬細胞長入，從而能夠殺滅細菌和清除壞死組織，起到抗感染的作用，一些研究也證實了聚丙烯的抗感染能力[5-8]。最后，其易于操作且價格低廉，適合推廣應用。然而，聚丙烯與腹腔臟器直接接觸時可能引起腹腔粘連，這種粘連會導致嚴重并發(fā)癥，如慢性疼痛，腸梗阻，甚至發(fā)生腸漏[9-10]。

術后粘連形成與否主要取決于術后的5-7d，之后新的間皮層形成，這層細胞可以防止粘連的形成[11-12]，Gaertner等對各種補片的粘連情況進行了研究，用腔鏡探查發(fā)現粘連出現在術后的24h內并在7d內繼續(xù)增加擴大，此后既不會有新的粘連形成，已形成的粘連也不會消失[13]。

如果能夠有一層保護膜，在新生間皮組織形成之前，將PP網片與腹腔臟器隔離，同時不影響腹膜與PP補片融合，就可以達到防止PP網片產生粘連的問題。按照此設想，我們將聚丙烯網片與膠原蛋白組合在一起，制作成復合補片，在前期實驗中，這種補片在污染環(huán)境下修補大鼠腹壁缺損的比較研究中取得了良好效果[2]，為進一步分析評價這種新型補片的效果，此實驗我們選用了兩種生物補片作為對照，同時選取大型動物犬作為實驗動物。

實驗中我們發(fā)現，術后90d，3組補片粘連無統(tǒng)計學差異，提示PP/膠原蛋白復合補片在預防粘連方面較同生物補片具有相當的效果。術后90d組織學觀察發(fā)現，A組補片腹腔側的膠原幾乎被完全吸收，形成了一層由成纖維細胞，新生血管組成的膜性結構，其中間有少量的炎性細胞浸潤，聚丙烯孔隙之間有大量炎性細胞浸潤，同時伴有大量纖維細胞長入和較多的新生血管生成。我們認為膠原被吸收后形成了由成纖維細胞和新生血管組成的膜性結構，能夠阻止聚丙烯與腹腔臟器的直接接觸，防止聚丙烯網片與腹腔臟器形成粘連。

B組補片尚未完全吸收，腹腔側的補片裂解較重，膠原成小塊狀，中間部分尚存在條索狀的膠原結構，其間散在炎性細胞，炎性細胞主要存在于裂解的補片間隙及補片與腹膜接觸的部位，腹膜側補片與腹膜界限模糊，可見纖維細胞長入和新生血管。C組補片與B組補片鏡下表現大致相同，膠原排列情況與B組膠原略有不同。

在污染環(huán)境下使用膠原蛋白復合PP網片修補腹壁缺損與生物補片相比，在預防粘連方面效果相當，均能夠在污染環(huán)境下對防止腹腔臟器與補片發(fā)生粘連起到較好的作用，組織學觀察發(fā)現炎癥反應顯著重于生物補片，有較多的炎性細胞浸潤，但同時也有較多的纖維細胞和新生血管形成，相比之下生物補片炎癥反應輕微，能夠較好的適應組織，是目前用于污染環(huán)境下修補缺損的首選材料，然而由于生物補片價格昂貴，限制了其應用范圍，在此實驗中雖然新型膠原蛋白與PP的復合補片組織反應效果不如生物補片，但其成功解決了聚丙烯與腹腔組織發(fā)生粘連的問題，基本滿足了污染環(huán)境下疝修補的要求，且該補片價格低廉，利于推廣，相信經過進一步改進，能夠成功應用于污染環(huán)境并得到推廣。綜上所述，該實驗所運用的3種補片在污染環(huán)境下對大型動物進行腹壁缺損修補均取得了較滿意效果，該新型PP/膠原蛋白復合補片同生物補片相比，既有不足，也有優(yōu)勢，具有巨大的臨床應用潛力，但限于實驗觀察時間較短，長期使用效果及安全性評價仍有待進一步確定。

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