聚丙烯補片應用于盆底缺損修復的炎性反應及粘合力

黃佳琴,劉東媛,劉妮英,陳小奇

1.湖北省黃岡市婦幼保健院產科,湖北黃岡 438000；2.湖北省中西醫結合醫院婦產科,湖北武漢 430015

盆底修復術是治療各種原因引起盆底缺損的主要治療方法之一,手術主要目的是通過筋膜、韌帶及肌肉等不同性質組織縫合重建盆底,容易導致傷口愈合慢、筋膜撕開、器官損傷及扭曲等并發癥,該方法雖簡單,但是易受到組織和縫線張力的限制,影響盆底重建療效[1]。近年來,生物工程技術快速發展,各種生物補片材料如四氟乙烯、聚丙烯等開始不斷應用在盆底修復術中[2],但是外源性材料所致的組織生物相容性問題依然存在,從而影響其臨床應用。因此,本研究擬在動物模型上探討聚丙烯補片聯合醫用生物膠的固定效果、生物相容性等問題,為臨床應用提供參考。

1 材料與方法

1.1實驗動物 選取健康雌性SD大鼠80只,體質量 224～345 g,平均體質量(284.61±40.17)g,所有大鼠均由武漢大學實驗動物中心提供。80只大鼠均采用手術方法制作為盆底缺損模型,其中40只采用聚丙烯補片縫合為實驗組,另外40只采用單純手術縫合為對照組。

1.2儀器與試劑 96孔板及離心管購自美國康寧公司；乙二胺四乙酸二鈉購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司；手術縫線(4/0)購自美國強生公司；10%水合氯醛及蘇木素伊紅(HE)染色試劑盒購自中國碧云天公司。計算機病理分析儀購自德國Leica公司；SHA-C恒溫水浴振蕩器購自江蘇金壇中大儀器廠；細胞成像儀購自美國Thermo公司；Multiskan GO酶標儀購自美國Thermo公司；Allegra X-15R離心機購自美國貝克曼公司；電腦快速冷凍石蠟兩用切片機購自鄭州博科有限公司。

1.3盆底缺陷造模 戊二醛麻醉后將大鼠仰綁于手術臺,腹部備皮,腹正中切口長約4 cm,盆腔底部制造長為 3～4 cm的缺損。實驗組采用聚丙烯補片修補縫合缺損,重建盆底筋膜,逐層縫合關腹。對照組盆底缺損采用連續縫合法重建盆底筋膜,逐層關腹,觀察術后反應。

1.4補片粘合力檢測 在術后、術后1周、術后1月、術后2月,取盆底及周圍組織補片整塊切除,拆除補片縫合線。將盆底組織用魚鉤勾住,魚線下方系水桶。用輸液管將水緩慢引入水桶中,補片與盆底組織分離后停止注水,對桶和桶中的水稱重。此時,魚鉤對盆底補片的拉力恰好等于塑料桶和桶中水的重力。通過重力公式:重力(N)=質量(m)×重力加速度(g),g取 9.8 N/ms,換算出重力,估算出拉力。

1.5補片邊緣組織病理檢測 在術后、術后1周、術后1月、術后2月,每組1～2只大鼠/次,處死大鼠后從補片邊緣1 cm切取補片及補片覆蓋區域盆底組織,分別行HE染色。

1.6補片周圍液體理化性狀分析 術后第7 d麻醉大鼠，開腹后在補片周圍收集傷口滲液,肉眼觀察液體顏色、透明度及凝固性。檢測細胞密度、細胞計數,并進行蛋白分類定性,平板劃線法培養細菌。

2 結 果

2.1實驗組粘合力比較 實驗組術后、術后1周、術后1月、術后2月粘合力分別為(6.21±2.98)、(5.64±3.08)、(13.46±4.82)、(26.42±7.52)N,4個時間點粘合力比較，差異有統計學意義(F=18.52,P<0.05)。兩兩比較，除術后和術后1周差異無統計學意義(P>0.05)外,其余各時間段差異均有統計學意義(P<0.05)。進行回歸分析發現,粘合力(Y)與觀測時間點(X)的回歸方程為Y=6.78X-3.84,提示粘合力與時間呈正相關(r=0.735,P<0.05),時間越長,粘合力越大。粘合力與時間關系的散點圖見圖1。

2.2兩組病理組織學檢查結果 實驗組:在術后1周時補片肉眼觀察保持膜狀結構,鏡下見炎性細胞浸潤較對照組輕,以嗜酸性粒細胞、漿細胞、淋巴細胞為主,少量成纖維細胞及纖維母細胞沿補片周圍生長,見圖2A；在術后1個月時補片肉眼觀察仍保持膜狀結構,鏡下未見明顯吸收征象,炎性浸潤較之前減少,主要為淋巴細胞、漿細胞等慢性炎癥細胞,其次為嗜酸性粒細胞。成纖維細胞及纖維母細胞沿補片縱向布列,見圖2B；在術后2月時膜狀結構已較疏松,開始降解,炎性細胞浸潤明顯減少,僅極少量的淋巴細胞、漿細胞、嗜酸性粒細胞散在分布,見圖2C。較多成纖維細胞于材料周圍布列有序,并可見細胞長入材料內。MASSON染色:術后1周時補片周圍膠原纖維極少,在術后1月時可見一定數量的膠原纖維沿補片縱軸布列,在術后2月時可見膠原纖維長入補片內。

對照組:在術后1周時鏡下見縫線周圍大量炎性細胞浸潤,以中性粒細胞、淋巴細胞、漿細胞為主,有異物巨細胞散在吞噬現象,見圖3A。在術后1月時周圍組織中性粒細胞較之前明顯減少,僅極少量散在,見圖3B；在術后2月時縫線位置仍存在一定量的炎性細胞浸潤,數量較之前變化不顯著,多核巨細胞較之前增多。成纖維細胞及纖維母細胞仍大量存在,見圖3C。

2.3補片周圍液體理化性狀分析 對照組的補片周圍液體為黃色渾濁液體,比密為1.030,不自凝,黏蛋白定性實驗為陽性。其中內含83.40%的中性粒細胞、16.60%的淋巴細胞和21 900/μL的白細胞。實驗組為淡黃色清晰液體,比密為1.015,不自凝,黏蛋白定性實驗為陰性。兩者都含有中性粒細胞、淋巴細胞和白細胞,見表1。

圖1 實驗組粘合力和時間相關性

注:A、B、C分別為術后1周、術后1月、術后2月實驗組組織病理圖片；箭頭①為嗜酸性粒細胞；箭頭②為淋巴細胞；箭頭③為漿細胞,炎性細胞隨時間增加逐漸減少；箭頭④為成纖維細胞及纖維母細胞(HE染色,×400)。

圖2病理組織學檢查結果

注:A、B、C分別為術后1周、術后1月、術后2月對照組組織病理圖片；箭頭①為中性粒細胞；箭頭②為慢性炎性細胞淋巴細胞；箭頭③為漿細胞；箭頭④為成纖維細胞及纖維母細胞；箭頭⑤為縫線之間可見異物巨噬細胞吞噬材料的情況(HE染色，×400)。

圖3 對照組組織病理圖片表1 兩組術后1周缺損修補處周圍滲液理化檢查

注:+表示陽性；-表示陰性。

3 討 論

盆底功能障礙性疾病引起盆底支撐保護作用減退，是嚴重影響女性盆腔臟器功能的疾病總稱[1-2]。目前的治療方式包括保守治療及手術治療，前者主要包括盆底功能鍛煉、藥物治療、放置子宮托等。手術是重度盆底功能障礙疾病的主要治療方式,傳統的修補手術復發率高達40%,而網片可為盆底組織提供足夠的支撐,更好地恢復盆底的解剖結構,減少復發[3]。盆底修復材料也從最初的金制、銀制、鉭絲的編結飾物制品到不銹鋼連接網的金屬假體,以及后來的尼龍、碳纖維、滌綸織物,發展到今日的聚四氟乙烯、聚丙烯等材料。材料質量越來越輕,對機體生物適應性也越來越強,而聚丙烯補片在盆底缺損中生物相容性問題研究較少,本研究從粘合力、炎性反應等方面研究其生物相容性。

本研究對不同時間點的醫用黏多糖凝膠粘合力進行檢測發現,時間延長,補片粘合力越大。實驗組各時間點粘合力單因素方差分析顯示,除術后和術后1周差異無統計學意義(P>0.05)外,其余各時間段差異均有統計學意義(P<0.05)。進行回歸分析發現,粘合力與時間呈正相關,時間越長,粘合力越大。參考國際上對腹壁最大張力參考值(2 N/cm2)可以看出,在各個時間點補片和盆底組織的粘合力均明顯高于最大張力參考值,說明聚丙烯補片完全適合盆底缺損的固定。本研究發現研究組中隨著時間延長,補片和盆底組織的粘合力明顯升高。在早期,補片與組織的粘合力主要來自縫線固定粘力,隨著時間延長,纖維組織逐漸長入補片中,此時粘合力多來自纖維組織[4-5]。

兩組產生的粘合力差異主要來源于機體本身的纖維組織差異,結合本研究結果與以往研究可以猜測應用聚丙烯補片固定對腹壁邊緣組織沒有刺激,組織進行修復速度要快于縫線縫合,這與聚丙烯補片無毒性刺激、抗炎、高血液相容性是分不開的[6-7]。

通過對實驗組術后補片進行觀察發現:在術后的1月可以觀察到補片被纖維組織緊緊包裹,這也是此時補片粘合力遠遠大于術后早期粘合力的主要原因[8]。補片和盆底缺損組織接觸面的病理分析發現:補片植入后1月,補片周圍被致密纖維組織緊緊包裹,其組織內的炎癥細胞分布較術后1周明顯減少；而術后2月,標本切片顯微鏡下幾乎找不到炎性細胞,視野中絕大部分為致密纖維組織層。HE染色發現，在術后3 min存在較多的炎性細胞,這主要由于補片植入后對機體刺激產生,而在術后1月表現為炎性細胞較術后3 min明顯減少,纖維細胞明顯增多,證明組織纖維化程度上升。在術后2月幾乎未見炎性細胞,可見纖維組織層大量分布,機體基本已經完成纖維修復[9]。有學者對植入人體的補片進行了長達兩年的追蹤研究，認為補片的機械強度增強與植入區膠原蛋白的形成有關[10-12]。

聚丙烯補片修復盆底缺損粘合力可靠、穩定,不影響補片與盆底組織的融合,能夠減少局部組織的炎性細胞浸潤,有一定抗菌作用。本研究僅進行了60 d短期隨訪,長期療效目前還不清楚,需要進一步觀察和隨訪,為未來進行臨床醫學論證研究建立基礎。