何佳凝 楊明勇
耳廓再造材料發展歷史及新進展總結
何佳凝 楊明勇
小耳畸形綜合癥的發病率約為1:20 000~1:2 000。小耳畸形的主要治療方法是耳廓再造手術,其中對于能否完成成功的耳再造,最重要的一方面就是耳再造材料的選擇。本文即對耳廓再造材料(主要是支架材料)的發展及最新進展作出介紹,回顧了耳再造的曾用材料,如自體肋軟骨、Mepor耳支架、Medpor耳支架+肋軟骨組合等形式,簡述了組織工程學耳再造材料近年來的發展史,如共聚物 910、PGA、F127凝膠等,以及耳再造材料在3D打印方面的最新進展,如聚己內酯及其中長滿細胞的水凝膠打印耳等。
耳再造;材料;組織工程學;3D打印
對于小耳畸形患者而言,擁有一個完整健康的耳廓,是他們的福音。贗復體用于小耳畸形的修復,具有簡單快速、費用少的優點,但缺點是容易老化、變色,并且固定較為困難。人工假體用于小耳畸形的修復具有植入體預定形態,有效縮短手術的時間,但缺點是容易感染,假體外露。全耳重建最常用的材料是自體肋軟骨,到近幾年,逐漸發展出不同類型的新型材料,本文即對這些材料做出一個歷史回顧及展望。
1.1 耳支架發展史及自體肋軟骨耳廓支架
1870年,Szymanowski首次使用皮瓣翻卷的方法進行耳廓再造。Gillies于1920年將肋軟骨進行簡單的雕刻后埋入乳突區的皮下組織實施耳廓再造,這是最早的耳廓支架手術。Tanzer[1]于上世紀50年代應用塊狀雕刻自體肋軟骨來制備耳支架。在此基礎上,Brent[2]采用自體肋軟骨條狀組合法制作耳廓支架,選擇對側胸廓第6、7、8肋軟骨作為支架主體,用軟骨條對耳輪、上下腳進行加強,在支架植入時在頭皮內放置半月形軟骨塊,為第三期顱耳角再造提供條件[3]。Brent在第四期手術中采用對側耳甲腔軟骨以及耳后皮膚再造耳屏,這種方法既能縮小健側顱耳角高度,也使再造的耳屏看起來更真實。
1.2 Medpor耳支架
國內的學者對根據西方人耳廓特點制備的Medpor耳支架進行了改良,使其更符合東方人的耳廓。吳建明等根據患者健側耳廓適當調整Medpor耳支架,并組成復合支架結構,進行耳再造提高了患者的滿意度。使用字體肋軟骨制作耳支架增加患者的痛苦,給患者造成損傷,容易并發胸廓畸形、氣胸等,因此,尋找人工材料以部分或者全部替代自體肋軟骨成為研究熱點。
2.1 組織工程技術的進展
組織工程技術的發展為人工軟骨支架提供了可能。該技術從少量的自體組織中提取細胞作為種子,實施體外擴增,然后種植于支架材料上,進行體外培養,形成工程化組織,植入體內,修復缺損,恢復功能[4]。Vacanti等最早應用乙交酯與丙交酯進行支架制備,兩者均有生物相容性,按照90:10聚合成共聚物910(Polyglactin 910),將軟骨細胞粘附于支架上,移植于皮下組織后能夠產生新的軟骨組織。隨后他們又采用聚羥基乙酸(Polyglycolic acid,PGA)移植軟骨細胞,聚羥基乙酸具有生物可降解性,移植后再生新的組織,并被證實為新生的軟骨[5]。聚乳酸(Polylactic acid,PLA)也屬于可降解的生物材料,能夠連接相鄰的PGA纖維,穩定支架結構,維持支架形狀,有效塑形。曹誼林等研發了氧化聚乙烯與聚丙烯共聚物(Pluronic,F127凝膠)的細胞外支架,屬于可降解軟骨細胞培養支架,可以運載分離的軟骨細胞,促進后者增殖。Pluronic,F-127凝膠是可注射性的新型的生物材料,其在低于4℃時為液態,37℃時為厚凝膠,能夠通過注射達到軟骨缺損修復的效果。許多方面已經顯示修飾支架材料表面有利于細胞的黏附和功能。
2.2 3D打印技術耳再造材料進展
3D打印技術是未來醫學不可或缺的部分,3D生物打印核心技術是細胞裝配技術即細胞3D打印技術,是通過定位裝配活細胞/材料單元,制造組織或器官前體的新技術。美國康奈爾大學的學者于2013年應用牛耳細胞通過3D打印制造了人造耳朵。Lee 等通過該技術制造出的人工耳朵具有再生軟骨與脂肪組織,其主要成分為聚己內酯(PCL)與三維網絡結構中長滿了細胞的水凝膠。水凝膠器官3D打印的特點是機械性能較低、培養時不穩定。Mannoor等的研究提出了通過三維打印制造出錯綜復雜且兼具生物和納米電子功能的仿生耳;其研究提出了一個新的戰略,通過生物細胞和來自電子元件的納米顆粒打印的仿生耳,對無線電頻率接收表現出增強的聽覺感知;這一兼具精細形態和功能的仿生人耳為耳再造手術患者帶來新的希望。
小耳畸形疾病困擾了一代又一代人類,過去我們常使用義耳以及肋骨雕刻,后期發展出Medpor+耳軟骨材料,近年來隨著科學技術的飛速發展,耳再造支架材料也逐漸更新換代,有了進一步的發展,未來,組織工程學和3D打印技術必然在耳支架材料上取得新突破,屆時,為患者量“耳”打造的富有彈性的耳支架將極大的造福患者。
[1] Tanzer RC. Total reconstruction of the external ear [J]. Plast Reconstr Surg,1959,23(1):1-2.
[2] Brent B. Microtia repair with rib cartilage grafts:A review of personal experience with 1000 cases [J]. Clin Plast Surg,2002,29(2):257-271.
[3] 吳建明,林子豪,江華,等. 自體肋軟骨+Medpor耳基復合耳廓支架一期全耳再造[J]. 中華整形外科雜志,2004,20(2):121-123.
[4] 曹誼林,劉偉,張文杰,等. 組織工程研究進展[J]. 上海交通大學學報(醫學版),2012,32(9):1241-1250.
[5] 梁久龍,陶凱,才華,等. 數字建模聯合3D 打印在耳郭再造整形中的應用[J]. 解放軍醫藥雜志,2015,27(11):24-25.
醫學論文的寫作模式
醫學論文內容千差萬別,但寫作有一定模式,一篇完整的醫學論文的主體項目應包括:(1)文題;(2)作者署名;(3)摘要;(4)關鍵詞;(5)引言(由此起才進入論文正文);(6)材料和方法(或改為臨床資料分析);(7)結果;(8)討論;(9)參考文獻。論著、綜述、講座等一般不宜超過5 000字。多年來中外文期刊對論著文章的結構已形成了通用模式,正文內容主要由引言(Introduction)、材料和方法(Materials and Methods)、結果(Result)和(and)討論(Discussion)等部分組成,英文簡稱為IMRAD。此模式并非一成不變,可根據其具體情況改動。
The History and New Advances of the Development of the Materials of Auricular Reconstruc-tion
HE Jianing YANG Mingyong Plastic Surgery Hospital(Institute),Cams, Pumc Fourteenth Department of Plastic Surgery, Beijing 100043, China
The incidence of microtia is about 1:20000 ~ 1:2000. The main treatment of microtia is auricle reconstruction, and the most important one is the choice of ear reconstruction material. This paper reviews the development and recent progress of auricle reconstruction materials (mainly scaffold materials). We review the history of the materials of ear reconstruction, such as autogenous cartilage, Medpor, Medpor and autogenous cartilage, sketch the development of the ear reconstruction materials of tissue engineer-ing ,such as Polyglactin 910, PGA, F127, and the latest development of 3D printing in this field, such as PCL and hydrogel full of cells.
auricular reconstruction; material; tissue engineering; 3D printing
R764
A
1674-9316(2017)14-0023-03
10.3969/j.issn.1674-9316.2017.14.013
中國醫學科學院整形外科醫院整形十四科,北京 100043