3D打印生物可降解氣管支架與同種異體氣管移植的臨床實(shí)驗(yàn)研究

陳紹森 董孝成 趙恩亮

【摘要】目的 探討3D打印生物可降解氣管支架與同種異體氣管移植應(yīng)用于臨床治療的效果。方法 選取30只體重約為500 g的新西蘭兔子作為研究對(duì)象，并分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組（n=15），構(gòu)建氣管缺損模型，實(shí)驗(yàn)組采取3D打印生物可降解氣管支架進(jìn)行氣管移植，對(duì)照組則采取同種異體氣管移植，比較兩組兔子術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率。結(jié)果 實(shí)驗(yàn)組兔子術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率（6.67%）明顯優(yōu)于對(duì)照組患者（33.33%），差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（x2=1.667，P<0.05）。結(jié)論 3D打印生物可降解氣管支架的臨床治療效果優(yōu)于同種異體氣管移植的臨床治療效果，值得在臨床上進(jìn)行應(yīng)用和推廣。

【關(guān)鍵詞】3D打印生物可降解氣管支架;同種異體氣管移植;臨床實(shí)驗(yàn)

【中圖分類號(hào)】R56 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】ISSN.2095.6681.2020.21..01

近些年來，氣管相關(guān)疾病如氣管外傷、狹窄、腫瘤以及氣管先天性疾病等的發(fā)病率不斷在升高。氣管部分切除是臨床上氣管狹窄常見的治療手段，但氣管端吻合完成難度很大，這時(shí)需要進(jìn)行器官移植。氣管重建可通過同種異體氣管移植、人工氣管假體等來完成[1]。由于人工氣管和同種異體氣管均屬于異體成分，且組織相容性較差，因此術(shù)后容易出現(xiàn)排異、吻合瘢痕型狹窄以及感染等并發(fā)癥，因此本研究選取體重約為500 g的30只新西蘭兔子作為研究對(duì)象，制備相應(yīng)的動(dòng)物模型探討同種異體氣管移植和3D打印生物可降解氣管支架應(yīng)用于臨床實(shí)驗(yàn)的效果，具體報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取30只體重約為500 g的新西蘭兔子作為本次研究的研究對(duì)象，并通過隨機(jī)數(shù)字表法將其分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組，每組各有15只兔子。所選兔子均已經(jīng)過倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，可進(jìn)行有效的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證其各種性能。此外，兩組兔子的性別、體重等資料之間不存在明顯的差異（P>0.05），具有可比性。

1.2 方法

對(duì)照組兔子：采取同種異體氣管移植，具體操作如下：①將兔子病變的氣管段切除，然后將同等長(zhǎng)度、經(jīng)體外滅菌及除抗原處理的供體氣管進(jìn)行端端吻合;②將帶蒂的大網(wǎng)膜和胸大肌皮瓣包裹住供體氣管，從而保證其血液供應(yīng)[2]。

實(shí)驗(yàn)組兔子：則采取3D打印生物可降解氣管支架（即聚乳酸3D打印氣管支架，由哈爾濱醫(yī)科大學(xué)附屬第四醫(yī)院提供）進(jìn)行治療，具體操作如下：①將兔子麻醉后放于CT下行頸部氣管平掃和三維重建，采集氣管圖像（如氣道形狀、彎曲角度等），然后根據(jù)氣管圖像的相關(guān)數(shù)據(jù)用3D打印技術(shù)制備人工復(fù)合氣管支架，長(zhǎng)度約為2 cm，并應(yīng)用環(huán)氧乙烷滅菌;②將兔子頸部的氣管切除2 cm，制備氣管缺損動(dòng)物模型，然后將聚乳酸3D打印氣管支架置入到兔子氣管缺損處進(jìn)行端端吻合;③用聚維酮碘溶液對(duì)切口部位進(jìn)行沖洗，然后用頸部肌肉包裹人工氣管及其吻合處斷端，從而改善氣管局部血液循環(huán)，最后逐層對(duì)切口進(jìn)行縫合[3]。兩組兔子在術(shù)后7天內(nèi)均予以抗感染治療，觀察其呼吸狀態(tài)，并分別于術(shù)后1個(gè)月、3個(gè)月、6個(gè)月行X線和CT檢查，觀察氣管愈合狀況。

1.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)

按照上述方法，統(tǒng)計(jì)并比較兩組兔子術(shù)后相關(guān)并發(fā)癥（如感染、吻合口裂開、免疫排斥及死亡等）的發(fā)生率。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

及時(shí)、準(zhǔn)確記錄治療過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)，并通過SPSS 19.0軟件對(duì)其進(jìn)行處理和分析，其中計(jì)數(shù)資料行x±s檢驗(yàn)，采用t檢驗(yàn)，相關(guān)分析采用pearson法，當(dāng)P<0.05時(shí)，則提示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

通過上述方法，對(duì)照組兔子術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率明顯高于實(shí)驗(yàn)組兔子，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（x2=1.667，P<0.05），具體分析見表1。

3 討 論

氣管狹窄是呼吸系統(tǒng)常見的一種疾病，其對(duì)患者的生命安全有著極大的威脅?，F(xiàn)階段，臨床上對(duì)于該病的治療主要是通過同種異體氣管移植，但由于同種異體氣管直接屬于異體成分，組織相容性較差，因此術(shù)后較易出現(xiàn)免疫排斥反應(yīng)等并發(fā)癥。

在本研究中，實(shí)驗(yàn)組兔子術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率為6.67%，對(duì)照組兔子術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率為33.33%，可見實(shí)驗(yàn)組兔子術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生率要比對(duì)照組兔子低，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（x2=1.667，P<0.05）。通過上述結(jié)果，我們可認(rèn)為3D打印生物可降解氣管支架不但符合氣道形狀和彎曲角度，固定方式牢靠，還可提供長(zhǎng)時(shí)間的有效支撐，生物相容性好，比同種異體氣管移植更適應(yīng)應(yīng)用于臨床實(shí)驗(yàn)中，值得在臨床上加以應(yīng)用并進(jìn)行推廣。

參考文獻(xiàn)

[1] 單一波，范懿魏，李劍鋒，史宏?duì)N，潘 樞，章方彪.3D打印氣管的孔徑遴選、表面修飾與性能評(píng)價(jià)[J].中華胸心血管外科雜志，2019，35（03）：171-176.

[2] 張敏波，彭齊峰，馬亞萍，孔維軍，廖文波.3D打印微小顆粒骨/聚乳酸-羥基乙酸共聚物支架材料的物理性能及其生物相容性[J].中國(guó)組織工程研究，2019，23（14）：2215-2222.