复合补片及生物补片修复犬腹壁缺损对比.doc

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段友良，等. 复合补片和生物补片修复犬腹壁缺损的对比

复合补片和生物补片修复犬腹壁缺损的对比

段友良1，林 奥2(1山东省交通医院，山东省济南市 250031；2山东大学医学院人体解剖学基础实验室，山东省济南市 250012)

引用本文：段友良，林奥.复合补片和生物补片修复犬腹壁缺损的对比[J].中国组织工程研究，2016，20(12):1753-1758.
DOI: 10.3969/j.issn.2095-4344.2016.12.012 ORCID: 0000-0002-2484-4051(林奥)

文章快速阅读：

复合补片和生物补片修复犬腹壁缺损的效果比较
建立腹壁缺损模型
随机分组
实验组采用复合补片进行修复
对照组采用生物补片进行修复
观察指标：
⑴修复后30，60，90 d，评估切口粘连情况；
⑵修复后14 d，取补片及腹壁缺损组织进行组织学检测

段友良，男，1980年生，山东省日照市人，汉族，主治医师，主要从事血管外科、介入放射研究。

通讯作者：林奥，副教授，硕士，山东大学医学院人体解剖学基础实验室，山东省济南市 250012

中图分类号:R318
文献标识码:A
文章编号:2095-4344
(2016)12-01753-06
稿件接受：2016-02-02
http://WWW.crter.org

文题释义：
临床上使用的补片主要分为3大类：即不可吸收合成补片、生物补片及可吸收合成补片。不可吸收合成补片：主要指聚酯、PP等，这一类型的补片置入人体后，能够为缺损部位提供足够的张力，但由于机体内补片的长期存在，容易造成机体术后发生感染、肠粘连等并发症，尤其是对于缺损面积较大者，该类补片并不适用。
生物补片：也是临床上缺损中修复较多的补片，它是人尸源性或动物的组织经脱细胞、消毒杀菌等形成的，该类补片具有一定的结构性和功能性蛋白，当置入人体后，能够作为支架诱导缺损部位的细胞和组织，且随着时间的推移，补片能够完全被吸收，最终分解为人体所需要的物质。
高分子材料补片：运用过程中也存在许多不足，该类补片价格相对昂贵，并且使用前均需要进行浸泡，补片尺寸也比较小，并发症发生率较高，导致临床使用受到一定限制。

摘要
背景：目前对于复合补片修复腹壁缺损的效果存在很大争议。
目的：对比复合补片和生物补片修复犬腹壁缺损的效果。
方法：取10只犬，制作腹壁缺损模型后随机分组，实验组采用复合补片进行修复，对照组采用生物补片进行修复。修复后30，60，90 d，评估切口粘连情况；修复后14 d，取补片及腹壁缺损组织进行组织学检测。
结果与结论：实验组不同时间点的切口粘连轻于对照组(P < 0.05)。修复后14 d，实验组材料结构清晰，无吸收征象，材料周围存在大量炎性细胞浸润，如中性粒细胞、淋巴细胞等，无细胞吞噬补片；对照组材料结构模糊，存在炎性细胞浸润，出现轻微吸收征象，且炎性反应、纤维增生情况重于实验组。结果表明，与生物补片相比，复合补片修复腹壁缺损可有效减轻炎性反应。
关键词：
生物材料；材料相容性；复合补片；生物补片材料；雄性普通犬；修复效果；实验性；腹部缺损模型；吸收征象；应用价值
主题词：
腹壁；壳聚糖；组织工程
基金资助：
山东卫生科技发展项目(2012AA1202001)

3
P.O.Box 1200,Shenyang 110004 kf23385083@
Composite patch versus biological patch in the repair of canine abdominal wall defects

Duan You-liang1, Lin Ao2 (1Shandong Jiaotong Hospital, Jinan 250031, Shandong Province, China; 2Laboratory of Human Anatomy, Shandong University Medical School, Jinan 250012, Shandong Province, China)

Abstract
BACKGROUND: Currently a big controversy erupts in the repair of abdominal wall defects with composite patch.
OBJECTIVE: To compare the composite patch and biological patch in the repair of abdominal wall defects in dogs.
METHODS: Ten dogs were selected to prepare abdominal wall defect models, and then randomized into experimental group subjected to composite patch repair and control group subjected to biological patch repair. Incision adhesion was assessed at postoperative 30, 60, 90 days; patches and defect tissues were taken and detected histologically at postoperative 14 days.
RESULTS AND CONCLUSION: The incision adhesion in the experimental group was milder than that in the control group at different time post operation (P < 0.05). At 14 days post operation, the material structure was clear with no signs of absorption in the experimental group, and there were a large amount of infiltrated inflammatory cells around the patch material, such as neutrophils and lymphocytes, and non-phagocytic patch was found; in the control group, the material structure was fuzzy with the presence of inflammatory cell infiltration and slight signs of absorption. Moreover, inflammation and fibrosis were severer in the control group than the experimental group. These findings indicate that compared with the biological patch, the composite patch is better to effectively reduce inflammatory reactions.
Subject headings: Abdominal Wall; Chitosan; Tissue Engineering
Funding: the Health Science and Technology Development Program of Shandong Province, No. 2012AA1202001

Cite this article: Duan YL, Lin A. Composite patch versus biological patch in the repair of canine abdominal wall defects. Zhongguo Zuzhi Gongcheng Yanjiu. 2016;20(12):1753-1758.

Duan You-liang, Attending physician, Shandong Jiaotong Hospital, Jinan 250031, Shandong Province, China

Corresponding author: Lin Ao, Master, Associate professor, Laboratory of Human Anatomy, Shandong University Medical School, Jinan 250012, Shandong Province, China

3
ISSN 2095-4344 CN 21-1581/R CODEN: ZLKHAH
0 引言 Introduction
腹壁作为腹部承重结构，能够动态反映腹腔内外的压力，并且能够有效保护腹腔内的脏器[1-2]。但腹部肿瘤切除、切口疝、外伤、组织感染等均会造成腹部全层或部分层次的缺损，传统修复方法主要以腹腔镜无张力修复为主，该手术具有创伤小、出血少修复快及复发率低等优点，但腹壁缺损修复中选择何种修复材料尚存在较大的争议[3-4]。常规材料主要以高分子可吸收材料及生物补片为主，这些修复材料虽然能够满足手术的需要，但术后疼痛较大且异物感也比较明显，对于腹壁修复的长期效果仍然需要进一步研究和分析[5-6]。因此，临床上研究复合补片和生物补片的修复效果具有重要意义。
早在20世纪90年代，聚丙烯网片在腹壁疝无张力修补中得到应用，并且取得了理想的效果，成为腹部缺损重建的标准之一[7-8]。近年来，随着中国医疗技术的飞速发展，材料学也得到了很大发展，各种人工材料相继被运用于腹壁缺损重建中，常见的人工合成材料主要包括聚丙烯补片、聚四氟乙烯补片、复合补片等，这些材料各有优缺点，均在腹壁缺损修复中发挥了重要作用[9]。但这些材料在临床应用过程中也存在许多弊端，如：严重感染、肠粘连等并发症，造成患者需要二次手术等。通常而言，腹壁修复过程中所选择的材料应该具备以下特性[10]：选择的材料具有一定的抗感染性，且置入后更加方便固定，术后复发率相对较低；选择的修补材料必须具有良好的柔韧性，术后不会在修复部位存在明显的异物感或发生变态反应[11-12]；材料无致癌性，能够在高温下消毒，价格也比较廉价。近年来，复合材料在腹壁缺损修复中得到应用，该材料由壳聚糖组成，它是一种阳离子聚合物，能够与机体内多种细胞外基质相互作用，从而促进创面的愈合[13]。研究结果显示，壳聚糖及其养生物能够有效促进成纤维细胞的增殖[14-15]。同时国外学者发现，壳聚糖能够增强成纤维细胞的增殖和迁移，促进细胞外基质合成，促进上皮化，能够为缺损部位愈合提供良好的环境[16-17]。但对于复合补片和生物补片材料在成年雄性普通犬中的修复及效果缺乏报道。实验探讨复合补片和生物补片材料在成年雄性普通犬中的修复效果。

1 材料和方法 Materials and methods
1.1 设计 随机对照动物实验。
1.2 时间及地点 于2015年1至8月在山东大学医学院完成。
1.3 材料
实验动物：成年雄性普通犬10只，体质量16.3-20.4 kg，平均(17.2±0.46) kg，由山东大学医学院动物实验中心提供，饲养严格遵守相关标准进行饲养，合格证号为SCXK(鲁)2007-0010。对成年雄性普通犬进行等条件喂养，对成年雄性普通犬的处理符合《关于善待实验动物的指导下意见》中相关规则[18]。
将10只成年雄性普通犬采用随机对照方法分为实验组和对照组，每组5只。
复合补片：由德州海利安生物科技股份有限公司提供，该补片主要由壳聚糖组成，能够有效促进创伤愈合，并且可以抑制瘢痕增生，置入腹壁缺损部位后不会产生过敏性反应或排斥反应，最终降解的物质能够被机体吸收，无毒性，且该补片具有良好的可纺织性和生物相容性，属于理想的生物医用材料[19-20]。
生物补片：为美国库克生物技术公司(Cook biotech incoporated)提供的脱细胞猪小肠黏膜下层补片，该类补片是腹壁缺损中使用较多的补片，具有一定的生物力学特性，能够促进血管再生，在尿道、腹膜等修复中应用较多[21-22]。
补片修复犬腹壁缺损实验用主要仪器和试剂：
仪器和试剂
厂家
盐酸氯胺酮注射液
福建古田药业有限公司
生理盐水
辰欣药业股份有限公司
一次性注射器(5 mL、10 mL)
山东瑞通高分子医疗器械有限公司
倒置相差电子显微镜
日本Olympus公司
4%甲醛溶液

解放军济南军区总医院药剂科
丝线、Prolene 线
美国强生医医疗公司
显微镜(OlympusCX31rbsf 型)
烟台正海生物技术有限公司

1.4 实验方法 取成年雄性普通犬10只，采用浓度为3.6%水合氯醛进行全身麻醉，待麻醉生效后进行消毒、铺巾。将两组所需要的复合补片及生物补片进行辐射消毒，备用。待麻醉生效后，对其腹壁进行脱毛处理，备皮，取正中处作为手术切口进入腹部，将游离组织，如腹膜、肌肉、筋膜组织等切除，形成直径为1 cm的圆形缺损，制备成年雄性普通犬腹壁缺损模型(图1)[23-24]。待成年雄性普通犬腹壁止血完成对其腹壁进行冲洗、清理后，实验组将直径为1.5 cm的复合补片缝合在腹壁缺损部位，缝合时保证缝合片面朝缺损腹壁，可吸收材料朝下，对缝合部位进行固定；对照组采用生物补片对腹壁缺损部位进行修复[25-26]。两组术后采用无菌纱布进行覆盖，动物单笼饲养。观察动物每天活动及进食情况。
1.5 主要观察指标
一般情况：观察两组犬术后存活情况，是否存在明显的感染等并发症。
修复后粘连情况：修复后30，60，90 d分别取1只犬，参照修正的Katada粘连评分方法对切口粘连情况进行统计和分析，内容包括粘连范围、粘连强度及粘连面积，总分4分，得分越高粘连情况越严重。
组织学观察：修复后14 d，每组取2只犬，取补片及腹壁缺损组织，采用体积分数4%甲醛固定，包埋，控制切片厚度为3 µm，对切片进行苏木精-伊红染色，并在光镜下观察腹壁缺损局部病理情况，每张切片选择6个视野[27-28]。取切片组织，在显微镜下观察补片周围炎性反应、纤维增生、新生血管情况[29-30]。
1.6 统计学分析 采用SPSS 18.0软件对采集到的数据进行分析，其中符合正态分布的数据进行单因素方差分析，存在统计学意义予以LSD法两两比较。P < 0.05提示经比较两组数据间存在统计学差异。

2 结果 Results
2.1 实验动物数量分析 10只成年雄性普通犬全部进行结果分析数量，中途无脱落。
2.2 两组修复后粘连情况评分比较 实验组修复后30，60，90 d的切口粘连评分显著低于对照组(P < 0.05)，见表1，由此看出复合补片在修复过程中粘连率相对较低，且多数为轻度粘连。
2.3 两组修复后的组织学观察结果 实验组补片材料结构清晰可见，并未出现吸收征象，材料周围存在大量的炎性细胞浸润，如中性粒细胞、淋巴细胞等，镜下并未发生细胞吞噬补片材料；对照组补片材料结构模糊，存在炎性细胞浸润，且镜下出现轻微吸收征象，见图2。
两组新生血管评分比较差异无显著性意义(P > 0.05)，实验组炎性反应、纤维增生评分显著低于对照组(P < 0.05)，见表2。
表1 两组补片修复后不同时间点的切口粘连评分比较
(x(_)±s，n=5)
Table 1 Scores on incision adhesion in the two groups at different time post operation

组别
30 d
60 d
90 d
实验组
3.00±0.82
3.33±1.00
2.90±0.74
对照组
3.70±0.82
4.22±0.97
4.00±0.86
t
23.53
35.99
19.24
P
< 0.05
< 0.05
< 0.05

图1 成年雄性普通犬腹壁缺损模型
Figure 1 Ordinary adult male dog model of abdominal wall defects
图2 两组补片置入14 d后的材料苏木精-伊红染色(×40)
Figure 2 Hematoxylin-eosin staining of the patch materials at 14 days after patch implantation (×40)
图注：图中A为实验组补片，材料结构清晰可见，并未出现吸收征象，材料周围存在大量的炎性细胞浸润，如中性粒细胞、淋巴细胞等，镜下并未发生细胞吞噬补片材料；B为对照组补片，材料结构模糊，存在炎性细胞浸润，且镜下出现轻微吸收征象。
B

A

3 讨论 Discussion
近年来，随着无张力疝修补术的普及和近年来生物材料学的迅速发展，许多优良生物性能的疝修补材料的不断出现，并且在腹壁缺损修补中得到应用。相关学者研究显示，理想的修补材料应该具备以下条件：理想的修复材料置入机体后不会发生化学反应；在液体中性能不受影响；理想的修复材料置入机体后不会造成癌性病变；不会引起机体产生变态反应或过敏反应；材料不会产生机械张力，且具备良好的韧性；材料易于消毒。
目前，临床上使用的补片主要分为3大类，即不可吸收合成补片、生物补片及可吸收合成补片[31]。不可吸收合成补片主要指聚酯、PP等，这一类型的补片置入人体后，能够为缺损部位提供足够的张力，但由于机体内
表2 两组补片修复后14 d的炎性反应、纤维增生、新生血管情况比较 (x(_)±s，n=5，分)
Table 2 Inflammatory reaction, fibrosis and neovascularization in the two groups at 14 days post operation

组别
炎性反应
纤维增生
新生血管
实验组
2.132±0.384
1.938±0.425
2.017±0.435
对照组
2.793±0.589
2.041±0.345
2.045±0.603
t
19.24
23.41
22.73
P
< 0.05
< 0.05
> 0.05

补片的长期存在，容易造成机体术后发生感染、肠粘连等并发症，尤其是对于缺损面积较大者，该类补片并不适用[32-33]。生物补片也是临床上缺损中修复较多的补片，它是人尸源性或动物的组织经脱细胞、消毒杀菌等形成的，该类补片具有一定的结构性和功能性蛋白，当置入人体后，能够作为支架诱导缺损部位的细胞和组织，且随着时间的推移，补片能够完全被吸收，最终分解为人体所需要的物质[34-35]。但高分子材料补片运用过程中也存在许多不足，该类补片价格相对昂贵，并且使用前均需要进行浸泡，补片尺寸也比较小，并发症发生率较高，导致临床使用受到一定限制[36]。
近年来，复合补片在腹壁缺损修复中得到应用，并取得阶段性进展。本实验中，实验组犬在修复后30，60，90 d的切口粘连评分显著低于对照组(P < 0.05)。与生物材料补片相比，复合补片优势较多，该补片主要由壳聚糖组成，具有良好的生物相容性，并且能够根据腹壁修复的效果及恢复速度等调控补片降解的速度；同时，复合补片在使用过程中能够发挥其抗细菌、真菌等工作，能够更好地促进缺损创面愈合，抑制瘢痕增生[37]。同时，壳聚糖属于是一种天然高分子生物材料，该材料具有许多优点：材料具有良好的生物相容性；材料可吸收降解性，并且能根据其脱乙酰化程度不同调控降解速度；材料具有抗菌、真菌活性；材料能促进创伤愈合、抑制瘢痕增生等生物活性；采用可成胶、成膜、可纺织性。基于材料优良的生物学特性，成为理想的生物医用材料，而广泛运用于药学、基因载体、组织工程学等方面。
复合补片还具有良好的成胶水、成膜及可纺织性。本实验中，实验组犬置入复合补片14 d后材料结构清晰可见，并未出现吸收征象，材料周围存在大量的炎性细胞浸润如中性粒细胞、淋巴细胞等，镜下并未发生细胞吞噬补片材料；对照组犬置入复合补片14 d后材料结构模糊，并且存在炎性细胞浸润，且镜下出现轻微吸收征象。相关学者进行了一次实验，实验中将壳聚糖运用于软骨修复中，且取得了理想的效果，软骨修复后能够获得预期的修复效果，膜体表面比较光滑，胶原纤维排列也相对较规则[38]。动物实验结果显示，将壳聚糖运用于泌尿科作为可吸收的输尿管支架，效果理想，支架与组织之间具有良好的生物相容性[39]，由此看出，壳聚糖在组织缺损中能够发挥良好的效果，可减轻炎症发生，提高修复效果，促进缺损部位早期恢复[40]。本实验中，两组新生血管评分差异不显著(P > 0.05)，实验组炎性反应、纤维增生评分显著低于对照组(P < 0.05)。由此看出，由细胞外基质构成及可降解的复合补片在生物相容性及异物反应方面较不可吸收的高分子材料较高，该壳聚糖纤维编织补片及不可吸收聚丙烯补片刺激组织成纤维细胞生存和纤维增生方面生物性较强，置入机体后可见大量新生胶原组织。但采用复合补片进行修复时也存在许多不足，如异物反应等。因此，对于腹壁缺损在修复过程中应该根据实际情况选择合适的补片，使得修复效果更佳，修复也更具针对性，从而能够促进缺损部位早期恢复。
综上所述，复合补片和生物补片材料在犬腹壁缺损中均能取得理想的修复效果，且修复后均为未出现严重并发症，但复合补片在修复时生物相容性更好，能够有效降低炎性反应，具有较高的临床应用价值。

作者贡献：段友良进行实验设计，实验评估为林奥，资料收集为林奥，段友良成文，林奥审校。
利益冲突：所有作者共同认可文章无相关利益冲突。
伦理问题：实验方案经山东大学医学院大学动物实验伦理委员会批准，批准号为20150102。
文章查重：文章出版前已经过CNKI反剽窃文献检测系统进行3次查重。
文章外审：本刊实行双盲外审制度，文章经国内小同行外审专家审核，符合本刊发稿宗旨。
作者声明：第一作者段友良对于研究和撰写的论文中出现的不端行为承担责任。论文中涉及的原始图片、数据(包括计算机数据库)记录及样本已按照有关规定保存、分享和销毁，可接受核查
文章版权：文章出版前杂志已与全体作者授权人签署了版权相关协议。

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