1、丹参凝胶预防椎板切除术后硬膜外黏连的实验研究第 14 卷第 16 期2006 年 8 月中国矫形外科杂志OrthopedicJournalofChinaVo1.14,No.16Aug.2006丹参凝胶预防椎板切除术后硬膜外黏连的实验研究陈蓟,肖德明,杨宏图,吕猛,林博文,镇万新,黎伟凡(1.深圳市人民医院骨科暨南大学第二临床学院,广东 518020;2.深圳市第二人民医院骨科,518035)摘要:目的探讨丹参凝胶预防椎板切除术后硬膜外黏连的效果和机制.方法取卡波姆(Carbomer)与丹参(salviamiltiorrhiza,SMR),分别制成卡波姆凝胶,丹参卡波姆凝胶.36 只大白兔随机分
2、为 4 组;切除 L3 椎板后造成 10mmx5mm 椎板缺损区.A 组:空白对照组;B 组: 凝胶对照组;C 组: 透明质酸钠(sodiumhyaluronate,HA)组;D 组:丹参凝胶组.术后 4,6,8 周完整取出 2 节段标本,光镜下观察各组硬膜外瘢痕黏连及炎症反应的情况,8 周标本进行肉眼瘢痕黏连度评级.结果A 组硬膜外形成致密黏连,B,C组部分黏连,D 组无明显黏连;8 周时 4 个组标本的肉眼瘢痕黏连评级秩和检验 =16794.结论丹参凝胶具有物理和生物学双重预防椎板切除术后硬膜外黏连的作用.关键词:丹参;卡波姆;凝胶;椎板切除术;瘢痕;预防中图分类号:R687 文献标志码:
3、A 文章编号:10058478(2OO6)16124903ExperimentalstudyonpreventionofperiduraladhensionlaminectomybyaSMB-GelfCHENJi.XIAODeming,舶一tU,eta1.DepartmentofBoneandJoint,ShenzhenPeopleHospital(theSecondMedicalCollege,JinanUnivers),Shenzhen518020,ChinaAbstract:ObjectiveAnexperimentstudytofindouteffectivesubstancesand
4、methodforthepreventionofperiduraladhensionafterlaminectomy.MethodTheGelandSMR-GelwereacquiredfromthedryCarbomer-954powderandSMR.LaminectomyWaSperformedinL3,6on36rabbitswhichhadbeendividedinto4groupsrandomly,andresultedinthestatusof10mmX5mmlaminadefect.Applydifferenttreatmentsonthe4groups,groupAleftu
5、ncovered,groupBcoveredwithGel,groupCwith2%sodiumHA.andgroupDwithSMR-Ge1.Thespecimenswereobservedgrosslyandhistologicallyatthe4,6,8postoperativeweek.ClaSsificationofepiduraladhensionwerealsodoneatthe8thpostoperativeweek.ResultSevereperiduralad-hesionWaSformedinallthespecimensofgroupA,butperiduraladhe
6、sionWaSformedonlyinpartsofthoseofgroupBandC,whereaSnoobviousadhesioninthoseofgroupD.Theresultofrank-sumtestofadhension:=16.794.ConclusionSMB-GelhaSbeenprovedtohavephysicalandbiologicaleffectinpreventingperiduraladhesionafterlaminectomy.Keywords:SMR;carbomer;gel;laminectomy;scar;prevention椎板切除术后硬膜外黏连
7、是引起腰椎手术失败综合征的重要原因.国内外虽有防止硬膜外黏连的试验及临床应用的报道,但寻找一种既有良好物理屏障功能又可抑制瘢痕形成,临床应用简便的材料仍然是骨科的重要课题之一.本实验自制了丹参凝胶,通过动物试验显示出良好的预防硬膜外黏连的效果.I 材料和方法1.1 丹参卡波姆凝胶的制备丹参制成丹参浸膏粉备用.卡波姆 954 粉末(上海人民深圳市科技基金资助项目(200104066)作者简介:陈蓟(1971 一), 男 ,广东肇庆人,主治医师,医学硕士,研究方向:运动损伤与骨病,(电话)0755255330182559,(电子信箱)chen_制药厂批号 20000510)1.0g,加入蒸馏水中浸
8、泡使其充分溶胀.依次加入丙二醇,甘油,三乙醇胺,加水搅匀至100.0g,制成卡波姆凝胶.卡波姆 954 粉末加水溶胀过夜,依次加入丙二醇和甘油混匀,滴加三乙醇胺后,再加入丹参浸膏粉 2g 加纯化水搅匀至 100.0g,制成丹参凝胶,测定 pH=7.0.样品呈棕红色半透明凝胶.将制备好的凝胶及丹参凝胶 100流通蒸汽灭菌 30min.1.2 动物实验纯种新西兰大白兔 36 只雌雄不分随机分为 4 组,每组 9只.A 组:空白对照组;B 组:凝胶对照组;C 组:2%透明质酸钠(HA) 组 ;D 组:丹参凝胶组 .2%戊巴比妥钠60mg/kg 腹腔麻醉后,分别于 I,水平完整切除椎板(保留上下关节突
9、),制成 10mill5mm 大小缺损,暴露硬膜(图 1).随机给予处理因素 ,加入等量(1m1) 的卡波姆凝1249第 14 卷第 16 期2006 年 8 月中国矫形外科杂志OrthopedicJournalofChinaVo1.14,No.16Aug.2006胶,透明质酸钠,丹参卡波姆凝胶,空白对照组则不加任何试剂.术后动物在同一条件下分笼饲养,腹腔注射青霉素钠20 万单位,每日 1 次,共 5 次.1.3 标本制作1.3.1 大体标本分别于术后 4,6,8 周空气栓塞法处死动物.每组每次处死 3 只动物.沿原切口切开皮肤,可见愈合的腰背筋膜,纵行切开椎旁肌,剥离腰椎腹侧筋膜,完整取出手
10、术节段(,)脊柱,每次共 24 个标本.1.3.2 组织学标本大体标本由病理科医生进行黏连评级.完成观察评分后,标本经 10%福尔马林浸泡 48h,5%硝酸脱钙 2 周,石蜡包埋,5m 连续切片,HE 染色,光镜下观察.1.4 观察标本1.4.1 大体标本观察观察记录横切面上硬膜,硬膜外瘢痕,骶棘肌的生长情况.1.4.2 病理组织学观察观察各时间点标本硬膜外腔瘢痕组织的紧密度,成纤维细胞和基质的形态,血管增生,瘢痕与硬膜,神经根,硬膜外脂肪的情况.1.4.38 周时 4 组 24 个标本行肉眼瘢痕组织与硬膜的黏连紧密度等级评定,评级标准参照 Lawson 标准,将硬膜外黏连程度分为 4 级.0
11、 级:硬膜囊与瘢痕组织无明显黏连 ;I级:硬模外有稀疏而散在的膜性黏连,瘢痕组织或充填物与硬膜囊可钝性分离;II 级: 硬膜囊与瘢痕组织黏连较广泛和致密,钝性分离阻力较大,分离后硬膜囊仍保持完整;m级:黏连广泛,致密,硬膜囊与瘢痕组织无法钝性分离 ,锐性分离后的硬膜囊无法保持完整.等级评定采用双盲法,由病理科未参加本试验研究的两位医生完成.1.5 统计学处理肉眼瘢痕黏连紧密度等级评定进行秩和检验.采用 SPSS10.0 统计处理软件包,取 P0.05 为有统计学意义.2 结果2.1 大体标本观察所有动物皮肤,皮下组织,腰背筋膜均已完全愈合.切口部位腰背筋膜均可见致密瘢痕组织形成.A 组:硬膜表
12、面可见致密瘢痕组织,与硬膜及神经根黏连,并不可分离.B组:6 周时硬膜后方凝胶状物质基本消失,8 周时部分区域可见致密瘢痕组织并与硬膜黏连.C 组:8 周时有少量瘢痕组织并与硬膜形成黏连,主要位于硬膜后方近中线处(图 2).D 组:8 周时硬膜表面无明显瘢痕组织,硬膜与新生纤维组织之间可见空隙存在(图 3).2.2 组织病理学检查A 组:术后 4 周硬膜外大量的炎性肉芽组织充填,成纤维细胞增生活跃,肉芽组织内以中性炎细胞浸润为主,硬膜黏连较广泛.6 周时,肉芽组织完全纤维化,胶原致密,硬膜与瘢痕黏连致密.8 周时,瘢痕部分骨化,瘢痕与硬膜广泛黏连.B 组:4 周时硬膜外可见凝胶状物质填充后遗留
13、的空白区,无明显炎症反应,部分区域可见少量薄膜状肉芽组织,1250肉芽组织内成纤维细胞增生活跃.6 周时肉芽组织与纤维组织交错,仍可见少量空隙存在,成纤维细胞增生活跃(图4).8 周时肉芽组织已纤维化,可见致密胶原组织与硬膜黏连,椎管侧方黏连较 A 组少.C 组:4 周时硬膜后方正中可见样肉芽组织,椎管侧方及神经根周围仍有部分透明质酸钠存在,可见增生的成纤维细胞,无明显炎症反应.6 周时硬膜后方正中可见成熟纤维组织,胶原致密,椎管两旁可见部分肉芽组织,并可见增生活跃的成纤维细胞(图 5).8 周时肉芽组织已纤维化,但致密纤维组织主要于硬膜后方正中,椎管两旁亦可见少量瘢痕组织.D 组:4 周时丹
14、参卡波姆凝胶充填于空隙处,未见明显肉芽组织,无明显炎症反应.6 周时仍有凝胶状物存在.8 周时椎管背侧有少量纤维组织形成,未见增生成纤维细胞(图6).纤维组织与硬膜间有空隙存在.神经根周围无黏连.2.3 统计学结果(表 1)经秩和检验,=16.794,P0.05, 认为 8 周时肉眼瘢痕黏连四组标本的评级在统计学上有明显差异.表 l8 周肉眼瘢痕黏连评级3 讨论3.1 实验模型的可靠性家兔作为实验动物,已有报道.家兔椎板小,椎管下硬膜易受损而无法行硬膜前方的椎间盘摘除.本实验硬膜腹侧未见到有瘢痕黏连形成.但空白对照组,凝胶对照组及透明质酸钠组均可见到来自椎板切除缘内层骨膜的瘢痕仍侵及椎管两侧及
15、神经根.这也证实了 Songer 关于瘢痕来源的“三维立体“学说 .本实验选取,作为实验节段,并分别切开皮肤,使两节段间间隔正常的 L4 椎体,肌肉及皮肤等正常组织 .本实验所有手术,均由两位骨科医生完成,保证手术的可重复性,排除了手术操作熟练度对实验结果的影响.实验中全部36 只动物均无皮下血肿出现,在切除椎板时采用 TPS 微型摇摆锯,避免损伤硬膜及神经根;并保留关节突,使椎板切除完整,规则,减少了损伤范围.实验中的混杂因素得到了良好的控制.丹参与卡波姆 954 制成复合凝胶后,除物理阻隔作用外,随着载体卡波姆凝胶被机体吸收,丹参缓释出来,发挥其药理作用.因此,丹参卡波姆凝胶能够起物理化学
16、双重屏障作用,从而达到预防硬膜外黏连的目的.3.2 丹参凝胶预防硬膜外瘢痕黏连的机制1990 年,Songer 提出瘢痕形成的三维立体学说已被广泛接受.理想的防黏连材料应是双重屏障作用,即物理屏障第 14 卷第 16 期2006 年 8 月中国矫形外科杂志OrthopedicJournalofChinaVo1.14.No.16Aug.2006加生物学屏障.本实验丹参卡波姆凝胶符合上述要求.物理屏障:作为载体基质,卡波姆可制成具有黏性半流体特性的凝胶,有良好的生物相容性“J.将其放置于椎板缺损区后,可以均匀地填充于缺损区的硬膜周围,占据了血肿及浆液性物质存在的空间,并阻隔了成纤维细胞自缺损区周围
17、组织长入,起到了早期的三维遮挡效应的物理屏障作用.6 周后凝胶逐渐被机体吸收,此时硬膜及神经根周围的纤维组织已基本愈合,从而形成硬膜与周围组织之间的空隙.化学屏障:丹参的有效成分 IH7643 能够阻断成纤维细胞从 GO+G1 期进入 S1 期,抑制了成纤维细胞的增殖,与Fe 形成络合物抑制脯氨酸羟化酶的活性,从而使成纤维细胞的粗面内质网内合成的原胶原无法羟化而分泌到细胞外,抑制胶原纤维的形成 J.本实验 4 周时,光镜下凝胶对照组中,肉芽组织内成纤维细胞增生活跃,而丹参卡波姆凝胶组标本内未见明显增生的的成纤维细胞.6 周时,凝胶标本组仍可见增生的成纤维细胞.提示丹参确有抑制成纤维细胞增殖和瘢
18、痕形成的功能.3.3 丹参卡波姆凝胶与透明质酸钠的比较透明质酸钠作为黏连阻隔剂,已广泛应用于临床.它是一种高分子的氨基多糖,其溶液具有高度的黏弹性,除有物理屏障作用外,它还对炎性介质的扩散及成纤维细胞的活性有明显的抑制作用,还具有一定的化学屏障作用.但有学者认为其对术后早期的椎管内黏连的预防有一定作用,晚期效果不佳,因其在椎管内存留仅 2 周左右 J.本实验术后 6,8周均可见透明质酸钠组有瘢痕黏连出现和肉芽组织形成,而丹参凝胶组则无明显瘢痕黏连形成,神经根周围亦无黏连.在创伤修复瘢痕形成的病理过程中,肉芽组织形成,转化为瘢痕组织这一阶段约持续 23 周.其中肉芽组织中的成纤维细胞增殖,合成与
19、分泌胶原纤维在 1 周内达到高峰,但整个过程仍可持续 23 周.因此,透明质酸钠过早被机体吸收,从而使其防黏连的作用减少,本实验显示:卡波姆凝胶存留时间较长,术后 4 周大体标本中仍可见凝胶存留,在创伤修复全过程中起到了抑制和阻隔黏连形成的作用,因此术后 6,8 周丹参凝胶组可以形成硬膜外空隙.(本文附图见加页 2)参考文献:1闻久全,蒋阅 ,陈江华,等.应用人工硬脊膜预防瘢痕黏连早期 l 临床观察J.中国矫形外科杂志 2003,11:821822.2LawsonKJ,MalyckyJ,BerryJ,eta1.Laminarepairandreplacementtocontrollaminec
20、tomymembraneformationindogsJ.Spine,1991,16:222226.3王伟,齐进如 ,黄英,等.聚乙交酯膜预防椎管术后硬膜外瘢痕黏连的实验研究一大体组织学改变J.中国矫形外科杂志,2002,9:671674.4徐群英,陈蓟 ,常翠,等.植入型丹参凝胶的制备与质量控制J.中国药房,2004,15:475476.5陈蓟,肖德明 ,杨宏图,等.丹参凝胶对椎板切除术后硬膜外黏连的影响J.中华试验外科杂志,2006,23:609610.6SongerMN,GhoshL,SpencerDL.EffectsofsiumhyMuronateonperiduralfibrosis
21、afterlumblaminectomyanddiscectomyJ.Spine,1990,15:550554.7粱希月,扬向红 ,李仁秋,等.卡波姆基质牙周炎缓释凝胶的研制与质量控制J.中国药房,1999,10:210211.8刘杰文,华国勋 ,刘为民,等.通脉灵有效单体 IH7643 对成纤维细胞增殖和功能的影响J.中国医学科学院,1993,15(3):201205.9孙康,姜长明 ,吕德成,等.预防椎板切除术后硬膜周围纤维化与黏连的实验研究J.中华骨科杂志,1995,15(11):728731.(收稿:2006-04 12 修回:2006-0530)诚聘矫形外科医师(3 名)成都华康中西
22、医医院是一家中外合资医院,秉承“来源社会,回报社会“ 的办院理念,一直致力于神经康复,肢残矫正的专业医疗工作,因业务不断扩大,特此招聘肢残矫形专业人士.要求:中级以上职称,5 年以上相关工作经验,擅长 x 腿,O 形腿,马蹄内外翻足,骨折畸形,上肢及手部各种畸形,椎间盘突出症,脊柱侧弯,股骨头坏死,小儿麻痹后遗症,小儿脑瘫后遗症等手术.待遇面议.电话:0288611655513981830552 传真:02886116555Email:huakangscnaobing,com联系人:唐先生王小姐地址:成都市文翁路 90 号(市图书馆旁)(本广告长期有效)1251鹌 J4 卷第 1n 蝴2n06Jj中矫形外科船志Orthofic3oLlrnal0fChl闰 1 完整切脒动物椎板后暴露嗄脊腰目 2H组体现寨:8 周时有目 3 丹参糕腔组大体观察:B 月露V【】_14NcIl6Aug201M成粘连 HE 染色 x10同可见空隙存在.HE 染自 XIO目 4 赫腔组 6 周时肉芽组与纤维组错成纤罐细胞增生活跃 HE 染 X40目 5HA 组 6 周时硬骥后方正中可成熟纤维组织可 HE 染色 x40圉 6 丹蒂瞳组 8 周时椎管背侧有少日奸罐组形成.来 m 增生成纤维细胞.HE 染色x40加呱!
