用小型豬皮膚切口模型評價(jià)皮膚粘合劑的有效性研究

車國喜 林振華 孫立魁* 王鸞鸞 劉增祥 袁臣軍

試驗(yàn)研究

用小型豬皮膚切口模型評價(jià)皮膚粘合劑的有效性研究

車國喜①林振華①孫立魁①*王鸞鸞①劉增祥①袁臣軍②

（①山東省醫(yī)療器械產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)中心 國家藥品監(jiān)督管理局生物材料器械安全性評價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 國家藥品監(jiān)督管理局藥品包裝材料質(zhì)量控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 山東省醫(yī)療器械生物學(xué)評價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 山東 濟(jì)南 250101 ②山東奧克斯畜牧種業(yè)有限公司 山東 濟(jì)南）

本研究旨在用實(shí)驗(yàn)用小型豬的皮膚切口模型來評價(jià)皮膚粘合劑的有效性。試驗(yàn)動(dòng)物分粘合劑組和縫線對照組，分14d和28d兩個(gè)觀察周期，每組每個(gè)周期3頭。先于腹部皮膚制作切口模型，然后兩組皮膚切口分別行粘合劑吻合術(shù)和傳統(tǒng)縫合術(shù)。通過吻合后的牢固程度、術(shù)后傷口開裂、臨床血液學(xué)及血清生化指標(biāo)檢測、傷口局部的組織病理學(xué)檢查等綜合評價(jià)。結(jié)果顯示，粘合劑組皮膚傷口均無開裂，也無炎性滲出、出血等不良反應(yīng)；縫線對照組前期可見炎性滲出和充血，后期形成明顯瘢痕。兩組動(dòng)物的體重、體溫、血常規(guī)、凝血、血清生化學(xué)指標(biāo)在術(shù)后不同時(shí)間進(jìn)行比較，均差異不顯著(P>0.05)。組織病理學(xué)檢查皮膚切口均為一期愈合，在術(shù)后14d時(shí)，粘合劑組切口處可見樣品殘留和結(jié)痂，表皮上皮細(xì)胞增生分化良好，已形成較連續(xù)的角化上皮組織，肉芽組織尚未成熟，兩組愈合進(jìn)程相似；術(shù)后28d時(shí)，部分縫線對照組切口愈合進(jìn)程較粘合組稍慢，表現(xiàn)為傷口局部結(jié)痂尚未脫落，真皮層肉芽組織尚未成熟。用小型豬皮膚切口模型來評價(jià)皮膚粘合劑的有效性切實(shí)可行，為該類產(chǎn)品的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究提供重要參考。

皮膚粘合劑 小型豬 皮膚切口模型 有效性

醫(yī)用粘合劑包括化學(xué)粘合劑和生物粘合劑，在人醫(yī)和獸醫(yī)臨床手術(shù)中的應(yīng)用越來越廣泛，其中運(yùn)用比較多的是纖維蛋白粘合劑、氰基丙烯酸酯粘合劑，具有閉合創(chuàng)口、皮膚移植、管腔器官連接以及止血作用[1-4]。皮膚粘合劑外科臨床上已使用多年，產(chǎn)品不斷改進(jìn)，對該類產(chǎn)品的有效性和安全性評價(jià)的要求也不斷提高。評價(jià)皮膚黏合劑有效性或安全性的動(dòng)物試驗(yàn)資料中涉及到了大鼠、兔子、小鼠[5-8]，但在小型豬上的研究資料缺乏。2016年發(fā)布的α-氰基丙烯酸酯類醫(yī)用粘合劑注冊技術(shù)審查指導(dǎo)原則(CFDA2016年第6號通告，附件2)明確指出該類產(chǎn)品注冊申請需要提供動(dòng)物試驗(yàn)資料，而且動(dòng)物試驗(yàn)?zāi)Ｐ徒ㄗh選擇小型豬。本研究意在為皮膚粘合劑在小型豬皮膚切口模型中粘合有效性研究提供參考資料。

1 材料與方法

1.1 主要材料及設(shè)備 本研究選用某公司生產(chǎn)的醫(yī)用粘合劑(主要成分為2-辛基氰基丙烯酸酯)，規(guī)格型號為0.35ml，適用于手術(shù)切口的封閉。縫線對照組皮膚切口用縫線為帶針縫合線(尼龍，0＃)。其他材料：基礎(chǔ)外科手術(shù)器械、3-0縫合線(尼龍)、無影燈、電動(dòng)手術(shù)床、氣管插管、呼吸麻醉機(jī)等。

1.2 試驗(yàn)動(dòng)物 小型豬，共12頭，分粘合劑組和縫線對照組，兩個(gè)處死周期為14d和28d，每組每個(gè)周期3頭，購自天津市百農(nóng)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物繁育科技有限公司，許可證號為SCXK(津)2015-0002。試驗(yàn)環(huán)境為普通環(huán)境，許可證號：SYXK(魯)2016-0026，適用普通級小型豬。已通過本單位實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)倫理審查。術(shù)前禁飼24h。

1.3 模型制備 通過耳靜脈注射丙泊酚注射液進(jìn)行誘導(dǎo)麻醉，后進(jìn)行氣管插管，連接呼吸麻醉機(jī)，使用異氟烷維持麻醉。動(dòng)物仰臥位，腹部剃毛，清潔后用碘伏消毒，鋪上蓋單、洞巾等，暴露腹部手術(shù)部位。動(dòng)物麻醉后，用手術(shù)刀于腹部右側(cè)(離腹中線10~15cm處)皮膚分別切開三個(gè)5cm左右的切口(切口間隔8cm左右)，切口深度達(dá)肌肉層。先用3-0縫合線縫合皮下筋膜層，然后粘合劑組用粘合劑將皮膚切口封合，縫線對照組用0＃縫線將皮膚切口縫合。術(shù)后3d內(nèi)肌肉注射抗生素并常規(guī)消毒創(chuàng)口，防止感染。

1.4 觀察指標(biāo)及指標(biāo)測定方法 術(shù)后每天監(jiān)測和記錄動(dòng)物皮膚傷口是否開裂、黏膜、糞便性狀、精神狀態(tài)、飲食和創(chuàng)傷部位是否有炎性滲出、出血等情況。分別于術(shù)后3、14d和28d檢測動(dòng)物的體重、體溫血常規(guī)、血清生化指標(biāo)，進(jìn)行t檢驗(yàn)分析。分別于術(shù)后14d和術(shù)后28d時(shí)，將動(dòng)物實(shí)施安樂死，取傷口處組織固定，常規(guī)石蠟切片，H.E染色后在顯微鏡下進(jìn)行組織病理學(xué)觀察。

2 結(jié)果

2.1 一般觀察 在整個(gè)試驗(yàn)過程中無動(dòng)物死亡，術(shù)后兩組動(dòng)物皮膚傷口均無開裂現(xiàn)象，黏膜、糞便性狀、精神狀態(tài)、飲食均無異常表現(xiàn)。粘合劑組切口處未見炎性滲出、出血等不良反應(yīng)，縫線對照組3d前可見輕度炎性滲出和充血。術(shù)后7d時(shí)，而粘合劑組切口處對合整齊，肉芽組織與周圍皮膚齊平；縫線對照組切口處肉芽組織生長旺盛，凸出于周圍皮膚。術(shù)后28d縫線對照組切口處瘢痕較粘合組明顯。

2.2 體重和體溫 粘合劑組和縫線對照組分別在術(shù)前、術(shù)后3d、術(shù)后14d和術(shù)后28d進(jìn)行比較，體重均差異不顯著(見表1)；體溫均未升高且差異不顯著(P>0.05，見表2)。

表1 術(shù)前后動(dòng)物體重結(jié)果 (kg)

表2 術(shù)前后動(dòng)物體溫結(jié)果 (℃)

2.3 血液學(xué)檢查結(jié)果 粘合劑組與縫線對照組相比，血常規(guī)及血凝所有指標(biāo)在術(shù)前、術(shù)后3d、術(shù)后14d和術(shù)后28d時(shí)，均在正常值范圍內(nèi)，且差異不顯著(P>0.05)。由于每個(gè)周期兩組數(shù)據(jù)均差異不顯著，故選擇術(shù)后3d炎癥反應(yīng)重的周期為代表來展示數(shù)據(jù)(見表3)。

2.4 血清生化指標(biāo) 血清生化學(xué)指標(biāo)中所有指標(biāo)在術(shù)前、術(shù)后3d、術(shù)后14d和術(shù)后28d時(shí)，粘合劑組和縫線對照組各指標(biāo)均在正常值范圍內(nèi)，兩組間均差異不顯著(P>0.05)。由于每個(gè)周期兩組數(shù)據(jù)均差異不顯著，故選擇術(shù)后3d這個(gè)炎癥反應(yīng)重的周期為代表來展示數(shù)據(jù)(見表4)。

表3 術(shù)后3d動(dòng)物的血常規(guī)和血凝指標(biāo)(n=6)

表4 術(shù)后3d動(dòng)物的血清生化學(xué)指標(biāo)(n=6)

2.5 組織病理學(xué) 鏡下觀察組織病理學(xué)變化：在術(shù)后14d時(shí)，粘合劑組和縫線對照組切口表面可見樣品殘留及愈合結(jié)痂，表皮上皮細(xì)胞增生分化良好，已形成連續(xù)的角化上皮組織，切口處可見尚未成熟的肉芽組織和炎性細(xì)胞，愈合較好，兩組間無明顯差異。在術(shù)后28d時(shí)，粘合劑組切口處均已完全愈合，表皮上皮細(xì)胞增生分化良好，已形成連續(xù)的角化上皮組織，真皮層肉芽組織已成熟為瘢痕組織；縫線對照組切口處已完全愈合，表皮上皮細(xì)胞增生分化良好，尚有部分結(jié)痂未脫落，其下新生表皮組織及真皮層肉芽組織尚未成熟。

3 討論

（1）本研究為評價(jià)粘合劑的有效性，設(shè)立了縫線對照組，通過體重和體溫指標(biāo)反應(yīng)術(shù)后動(dòng)物一般體征的變化，通過血常規(guī)和血凝指標(biāo)來反應(yīng)術(shù)后炎癥、是否存在貧血及凝血機(jī)能的變化，通過血清生化指標(biāo)來反應(yīng)粘合劑是否引起肝功能、腎功能、血脂、血電解質(zhì)及血糖的變化。結(jié)果表明粘合劑組和縫線對照組動(dòng)物的體重、體溫、血常規(guī)、血凝、血清生化、各項(xiàng)指標(biāo)均在正常值范圍內(nèi)，且在統(tǒng)計(jì)學(xué)上分析均差異不顯著。粘合劑組皮膚傷口均無開裂，也無炎性滲出、出血等不良反應(yīng)；縫線對照組前期可見炎性滲出和充血，后期可見瘢痕明顯，這與有關(guān)臨床使用報(bào)道一致[9-11]。通過組織病理學(xué)檢查來觀察傷口愈合進(jìn)程上的差別及粘合劑局部組織反應(yīng)。由于無感染的皮膚切口一般在7~14d愈合，但真皮層肉芽組織成熟則需要14~28d，故選取了14d和28d這兩個(gè)組織病理學(xué)觀察周期。結(jié)果顯示傷口均為一期愈合，兩組動(dòng)物傷口愈合在前期未表現(xiàn)出組織學(xué)上的差異，但在試驗(yàn)結(jié)束時(shí)個(gè)別縫線對照組切口愈合進(jìn)程較粘合劑組稍慢。本研究用豬皮膚切口模型來評價(jià)醫(yī)用粘合劑類產(chǎn)品的有效性，對炎癥反應(yīng)、愈合過程、傷口開裂、組織不良反應(yīng)、感染和組織病理學(xué)變化等進(jìn)行綜合評價(jià)，評價(jià)指標(biāo)較為客觀準(zhǔn)確，表明用小型豬皮膚切口模型來評價(jià)皮膚粘合劑的有效性和安全性切實(shí)可行。（2）實(shí)驗(yàn)用小型豬已廣泛應(yīng)用于藥學(xué)、畜牧學(xué)、獸醫(yī)學(xué)及人類比較醫(yī)學(xué)等研究，是常用于醫(yī)療器械臨床前動(dòng)物試驗(yàn)的非嚙齒類實(shí)驗(yàn)大型動(dòng)物之一，具有性成熟早、遺傳穩(wěn)定、代謝率低、適應(yīng)性和抗逆性強(qiáng)等諸多優(yōu)良特性，且皮膚結(jié)構(gòu)與人皮膚結(jié)構(gòu)相似，許多皮膚燙傷模型都用小型豬來研究[9-14]；其體型大小適用于皮膚切口模型的制備。本研究首次用小型豬皮膚切口模型來評價(jià)皮膚粘合劑的有效性和安全性，豐富了醫(yī)用粘合劑皮膚切口的臨床前評價(jià)模型，可為從事該類產(chǎn)品安全性評價(jià)工作的人員提供參考。（3）皮膚粘合劑主要用于較小的手術(shù)切口，該小型豬皮膚切口模型切口長度5cm，與臨床上手術(shù)切口大小及小型豬體表面積相適應(yīng)；切口深度達(dá)肌肉層考慮與臨床手術(shù)更接近。另有報(bào)道稱，外科手術(shù)、血管通路裝置插入術(shù)中可能造成醫(yī)用黏合劑相關(guān)的皮膚損傷[18, 19]。近期也有文獻(xiàn)報(bào)道了三例醫(yī)用膠水引起的嚴(yán)重術(shù)后并發(fā)癥，均由于不恰當(dāng)?shù)厥褂昧酸t(yī)用粘合劑[20]。因此，開展醫(yī)用粘合劑有效性和安全性的動(dòng)物試驗(yàn)研究時(shí)需要有經(jīng)驗(yàn)的獸醫(yī)外科人員來實(shí)施粘合術(shù)。與切口不作任何處理相比，用傳統(tǒng)縫線進(jìn)行對照，更具有現(xiàn)實(shí)意義。該模型的制備操作簡單，評價(jià)指標(biāo)客觀，若以上市產(chǎn)品作為對照進(jìn)行比較將更有意義。

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山東省醫(yī)療器械產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)中心項(xiàng)目（ZX201910）

（2020–07–22）

S818.9

A

1007-1733(2020)09-0001-04