醫(yī)用黏合劑α-氰基丙烯酸酯聚合熱對血管損傷的研究

房卓群，梁向黨，孫 賡，宋垚垚，陳 文，郭占芳

醫(yī)用黏合劑α-氰基丙烯酸酯聚合熱對血管損傷的研究

房卓群，梁向黨，孫 賡，宋垚垚，陳 文，郭占芳

目的：觀察黏合吻合術中α-氰基丙烯酸酯醫(yī)用黏合劑聚合熱對兔血管組織的再損傷。方法：取2.5～3.0 kg新西蘭白兔40只隨機分為A、B、C、D 4組，每組10只，切斷兔左側頸總動脈，隨后吻合，并懸空吻合口，在吻合口及吻合口前后各1 cm處滴加醫(yī)用黏合劑，覆蓋且不壓迫血管吻合口。A組滴1滴（20 μl），B組滴2滴（40 μl），C組滴4滴（80 μl），D組滴生理鹽水。待黏合劑凝固，觀察血管通暢及搏動狀況后，逐層縫合。術后4周進行超聲檢查，取吻合口組織進行大體觀察及組織病理觀察，觀察吻合口損傷情況。結果：術后4組血管超聲下均通暢，D組與A、B、C 3組大體觀察及組織學觀察比較差異明顯，D組與A、B、C 3組內膜增生差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。結論：常規(guī)范圍內不同劑量α-氰基丙烯酸酯黏合劑產生的聚合熱對血管組織損傷較輕，在血管組織修復中可用于吻合和固定。

組織黏合劑；氰基丙烯酸酯類；聚合熱；血管；兔

0 引言

α-氰基丙烯酸酯類醫(yī)用黏合劑有著較長的發(fā)展歷程，Ardis等于1949年首次合成了α-氰基丙烯酸酯類化合物。α-氰基丙烯酸酯黏合劑具有單組分、液體型、室溫固化、黏合速度快及黏合力強等優(yōu)點，廣泛應用于醫(yī)療領域，用于止血、傷口黏合、骨骼黏接、醫(yī)療栓塞、無痛絕育等[1-6]。目前，主要將α-氰基丙烯酸酯作為醫(yī)用黏合劑應用于臨床手術輔助血管吻合手術，不僅可以減少縫合線的使用和術后吻合口滲漏的發(fā)生，同時還可以明顯縮短手術時間。動物實驗中，將α-氰基丙烯酸酯醫(yī)用黏合劑直接滴加至血管吻合口，達到固定和黏合效果[7-10]。然而，目前不同劑量α-氰基丙烯酸酯類醫(yī)用黏合劑聚合熱對血管組織損傷差異相關研究報道較少。本研究以新西蘭大白兔頸總動脈切斷后再吻合，吻合口滴加醫(yī)用黏合劑α-氰基丙烯酸酯制作聚合熱損傷模型，探討不同劑量α-氰基丙烯酸酯黏合劑產生的聚合熱對血管組織的損傷差異，從而確定醫(yī)用黏合劑黏合血管所需的劑量。

1 實驗資料

1.1 實驗動物、實驗材料及儀器

實驗動物：雄性新西蘭大白兔40只，體質量2.5～3.0 kg，由解放軍總醫(yī)院動物中心提供。實驗材料及儀器：超聲診斷儀（美國Logiq3exp），組織切片機（德國Leica），光學顯微鏡及照相裝置（日本Nikon）。

1.2 實驗方法

隨機將40只新西蘭大白兔分為A、B、C、D 4組，每組10只，耳緣靜脈注射3%戊巴比妥鈉（30 mg/kg），肌內注射氯胺酮（60 mg/kg）麻醉，切開皮膚時輔以2%利多卡因局部麻醉。將兔固定于仰臥體位，切開頸部正中皮膚長約8～10 cm，游離左側頸總動脈，夾閉血流，在中點處切斷，形成待吻合血管吻合口，采用肝素生理鹽水（100 U/ml）沖洗血管斷端以防止血栓形成，用顯微縫線縫合血管斷端。移開血管夾，觀察血管通暢情況及吻合口是否滲漏。A、B、C 3組吻合口及前后各1 cm均滴加α-氰基丙烯酸酯黏合劑，A組1滴（20 μl），B組2滴（40 μl），C組4滴（80 μl），D組滴生理鹽水。動物復蘇后，輔以腸溶阿司匹林80 mg/d飼養(yǎng)。

圖1 兔頸總動脈切斷后吻合口圖

1.3 觀察方法

1.3.1 血管超聲檢查

術后5 min和4周，用超聲診斷儀（美國Logiq 3exp）行頸動脈檢查，觀察血管血流通暢情況及血流動力學參數。

1.3.2 大體觀察

術后4周，沿原手術切口切開皮膚，逐層游離，暴露頸總動脈。觀察血管周圍組織增生粘連情況及血管本身恢復情況。距血管斷端吻合口兩端各1 cm處切斷血管，縱行剖開血管，觀察血管內層表面增生、修復情況。

1.3.3 組織學觀察

術后4周，在超聲檢查之后，過量麻醉人道處死動物，取斷端吻合口血管制作標本，縱行剖開血管并制作病理切片，蘇木精-伊紅（hematoxylin-eosin，HE）染色，電鏡下觀察A、B、C、D 4組血管吻合端組織形態(tài)學變化。血管內膜是指血管內皮細胞和內彈力膜之間的部分；血管中膜是指內、外彈力膜之間的部分。血管內膜、血管中膜的面積及厚度的計算可通過內外彈力膜及管腔界限推算。

1.4 統(tǒng)計學處理

2 結果

2.1 血管超聲檢查

術后5 min和4周超聲檢查，血流通暢，A、B、C、D 4組吻合段血管暢通，未見明顯栓塞發(fā)生，4組血管內徑未見明顯狹窄，如圖2所示。

圖2 頸總動脈血管超聲結果（示吻合口通暢情況）

2.2 大體觀察

術后4周，沿原手術切口切開皮膚，逐層游離，暴露頸總動脈。觀察血管周圍組織增生粘連情況及血管本身恢復情況。A、B、C 3組血管周圍未見明顯增生粘連，血管斷端外周包裹一層完整的黏合劑固化后形成的固化膜，斷端血管未見充血、壞死等（如圖3（a）～（c）所示）。距血管斷端吻合口兩端各1 cm處切斷血管，縱行剖開血管，觀察血管內層表面增生、修復情況。觀察到斷端血管吻合口內層表面較為光滑、平整，未見充血或壞死組織。

2.3 組織學觀察

術后4周，斷端吻合口血管組織制作標本，縱行剖開血管制作病理切片，HE染色，電鏡下觀察A、B、C、D 4組吻合口處組織均見內膜及中膜增生，A、B、C 3組吻合口內膜覆蓋一層薄薄的內皮細胞，D組吻合口內膜覆蓋一層完整較厚的內皮細胞，伴有炎性細胞及嗜酸性粒細胞，4組未見成纖維細胞、結締組織壞死情況（如圖4（a）～（d）所示）。A、B、C組內膜厚度較D組內膜厚度減小（分別為（13.27±0.84）、（13.12±0.72）、（13.06±0.48）和（17.16±0.94）μm，P＜0.05），電鏡下可見A、B、C 3組血管中膜厚度較D組血管中膜厚度明顯減?。ǚ謩e為（234.76±13.38）、（232.67± 12.42）、（231.84±12.44）和（279.88±34.22）μm，P＜0.05），見表1。

圖4 頸總動脈血管吻合口組織學觀察結果

表1 4組動物的血管吻合口處血管內膜厚度及血管中膜厚度（±s，μm）

表1 4組動物的血管吻合口處血管內膜厚度及血管中膜厚度（±s，μm）

注：A組滴α-氰基丙烯酸酯醫(yī)用黏合劑1滴（20 μl），B組滴α-氰基丙烯酸酯醫(yī)用黏合劑2滴（40 μl），C組滴α-氰基丙烯酸酯醫(yī)用黏合劑4滴（80 μl），D組，僅滴生理鹽水1滴（20 μl）。*、**表示與D組比較，P＜0.05

組別 血管內膜厚度 血管中膜厚度A B C 234.76±13.38** 232.67±12.42** 231.84±12.44** D 17.16±0.94* 279.88±34.22** 13.27±0.84* 13.12±0.72* 13.06±0.48*

3 討論

1949年，德國首次人工合成氰基丙烯酸酯，但由于當時氰基丙烯酸酯單體存在著純度較低、毒性較強而并未在臨床上應用[11]。理想化的醫(yī)用黏合劑應具有的優(yōu)點有：（1）較高的黏合強度及較快的黏合速度，同時具有生物可降解性能，不會引起體內明顯的排異反應；（2）醫(yī)用膠本身及其降解產物應無毒，且不會導致癌變、畸變、突變等；（3）醫(yī)用膠還應具備良好的生物相容性；（4）儲存使用方便[12-13]。更多學者對該黏合劑進行研究及改性，對該醫(yī)用黏合劑有了更深的認識，但能夠完全達到理想要求的醫(yī)用黏合劑至今未出現(xiàn)。目前α-氰基丙烯酸酯類醫(yī)用黏合劑屬于化學反應型膠黏劑，本身是單組分，常態(tài)為液態(tài)，不作為溶劑，室溫下固化速度快，同時會對極性物質（金屬、塑料、玻璃、生物體）產生較大膠接強度[14-15]。

氰基丙烯酸酯及其衍生物在臨床的應用涉及到普通外科、整形外科、神經外科、消化內鏡、眼科、胸外科、耳鼻喉科、兒科、介入放射以及藥物治療等各個方面，主要是外科和創(chuàng)傷方面的組織黏合和止血[6，10]。本課題組前期用α-氰基丙烯酸酯醫(yī)用黏合劑黏合吻合離斷的兔頸總動脈，并在神經等方面進行了研究[16-19]。徐旖煒等[20]的研究結論表明將2-氰基丙烯酸辛酯醫(yī)用膠應用于大鼠動靜脈血管吻合具有可行性。

氰基丙烯酸酯醫(yī)用膠在固化時會釋放一定的熱量，由于在微陰離子條件下瞬間聚合并產生聚合熱[21-23]，這些熱量會對生物體組織細胞產生潛在的熱損傷，但目前對氰基丙烯酸酯醫(yī)用膠黏劑在應用中瞬間產生的聚合熱損傷沒有引起重視。有報道稱改進醫(yī)用膠黏劑產生的聚合熱量較低，約為21 J[24]，但對該強度的聚合熱是否對血管組織產生一定的副作用仍需引起重視。

本試驗通過應用不同劑量的α-氰基丙烯酸酯醫(yī)用黏合劑黏合針線縫合后的血管吻合口，而不同滴量的α-氰基丙烯酸酯醫(yī)用黏合劑會對血管組織釋放不同的聚合熱，超聲發(fā)現(xiàn)A、B、C、D 4組血管血流均通暢，滴加α-氰基丙烯酸酯醫(yī)用黏合劑并未造成血管阻塞。4周后大體觀察并縱行切開吻合口標本，A、B、C 3組滴加黏合劑處吻合口周圍均為固化后的黏合劑組織，吻合口內表面較為光滑，未見明顯增生狹窄，D組血管吻合口內表面增生狹窄。通過組織學觀察，A、B、C 3組內膜及中膜的增生厚度明顯小于D組內膜、中膜的增生厚度，4組血管外膜均未見壞死組織出現(xiàn)。筆者考慮一定劑量的α-氰基丙烯酸酯醫(yī)用黏合劑所釋放的聚合熱并不會對血管組織產生嚴重的、可引起壞死的損害，并且可以限制血管的過度運動而減少組織過度增生。

綜上所述，通過對新西蘭大白兔頸總動脈吻合口滴加不同劑量α-氰基丙烯酸酯醫(yī)用黏合劑，研究黏合劑固化釋放的聚合熱對血管組織的損傷，為血管組織黏合吻合修復時醫(yī)用黏合劑劑量選擇提供依據。實驗中黏合劑的使用劑量是常規(guī)量，若增加劑量，可能會對血管組織造成影響，仍需要進一步研究。

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（收稿：2015-06-08 修回：2015-09-14）

Study on polymerization heat induced by α-cyanoacrylate in medical adhesive on vascular tissue lesion

FANG Zhuo-qun1,LIANG Xiang-dang1,SUN Geng2,SONG Yao-yao3,CHEN Wen1,GUO Zhan-fang1
（1.Orthopaedics Department of General Hospital of the PLA,Beijing 100853,China; 2.Orthopaedics Department of the 252nd Hospital of the PLA,Baoding 350025,Hebei Province,China; 3.Orthopaedics Department of Navy General Hospital,Beijing 100853,China）

Objective To study the polymerization heat induced by α-cyanoacrylate in medical adhesive on vascular tissue lesion.Methods A total of 40 rabbits weighing 2.5 to 3.0 kg were randomly divided into A,B,C and D groups(n= 10).Rabbits'left common carotid arteries were cut off,and dropped medical glue on and 1 cm before and after anastomotic stoma with impending anastomotic stoma.Group A was given 20μl α-cyanoacrylate (1 drop),group B was given 40μl α-cyanoacrylate (1 drop),group C was given 80μl α-cyanoacrylate (4 drops),group D was given Physiological saline.The conditions of vascular patency and vascular pulsing were observed after glue solidified,then the tissue and skin were sutured.Doppler ultrasound was performed 4 weeks after operation.The anastomotic gross observation,tissue pathology observation and the anastomotic lesion observation were carried out.Results Vascular patency of 4 groups under Doppler ultrasound were unblocked.The gross observation and tissue pathology observation between group D and group A,C,B showed obvious differences,while the endometrial hyperplasia between group D and group A,C,B were statistically significant.Conclusion Polymerization heat induced by different doses of α-cyanoacrylate in medical adhesive has mild damage on vascular tissues,and can be applied to anastomosis and fixation while repairing the blood vessels. [Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（12）：11-14]

tissue adhesive;α-cyanoacrylate;polymerization heat;blood vessel;rabbit

R318；R313

A

1003-8868（2015）12-0011-04

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.12.011

科技部國際合作項目（2014DFA31230）

房卓群（1990—），男，醫(yī)師，主要從事創(chuàng)傷修復方面的研究工作。

100853北京，解放軍總醫(yī)院骨科（房卓群，梁向黨，陳 文，郭占芳）；071000河北保定，解放軍252醫(yī)院骨科（孫 賡）；100853北京，海軍總醫(yī)院燒傷整形科（宋垚垚）

梁向黨，E-mail：lxd301@263.net