高宇航,陈智华*,郭慧琳,王雯慧,范希萍,范彩彩,年聚盆
(1.甘肃农业大学动物医学院,甘肃兰州730070;2.甘肃省动物疫病预防控制中心,甘肃兰州730046)
纤维蛋白粘合剂(fibrin adhesive),又称纤维蛋白胶(fibrin glue),是一种以纤维蛋白原和凝血酶为主要成分的生物粘合剂[1]。由于生物相容性良好、具有生物降解性,不易引起炎症、异物反应、组织坏死或广泛的纤维变性,可以促进血管的生长和形成,防止组织粘连和止血,有促进创伤愈合的作用[2],现已广泛应用于临床各个领域。兽医临床上,至今尚未研制出理想的纤维蛋白粘合剂,多种动物试验的结果并不理想,犬作为实验动物的粘合试验报道更少[3-7]。本试验采用自制纤维蛋白粘合剂粘合犬皮肤切口,进行吻合时间、切口愈合情况、大体形态学观察,以常规手术缝合皮肤切口为对照进行对比试验,以验证和评估自制纤维蛋白粘合剂的粘合效果,为进一步研究和开发动物专用纤维蛋白粘合剂提供理论依据。
1.1.1 主要试剂与仪器 自制猪源纤维蛋白原,纯度>85%,在-10 ℃以下保存;牛凝血酶标准品,1 000IU/mg,在5℃以下保存,Sigma公司产品;牛抑肽酶冻干粉,5 mg/支,高纯度,4 500IU/mg,在4 ℃保存,上海晨易生物科技有限公司产品;丝蛋白粉,分析纯,常温,避光保存,绍兴市天初制药有限公司产品;康派特医用胶,2 mL/支,宁波伊莱特商贸有限公司产品;无水氯化钙,分析纯,上海展云化工有限公司产品;速眠新Ⅱ,吉林省华牧动物保健品有限公司产品;青霉素钠,哈药集团制药总厂产品。
常规软组织手术器械包,游标卡尺。
1.1.2 试验动物分组及皮肤切口模型的制作与处理 健康犬只均购自兰州市畜禽交易市场。20只犬,饲喂犬粮、清水,安静饲养1周未出现任何疾病。随机分为缝合组(对照组)与粘合组(试验组),每组10只。
犬切口模型的制作即,术前禁食12h,腰背部与下腹部脐前至剑状软骨区域大面积彻底剃毛。麻醉前按照0.1mg/kg体重肌肉注射阿托品,15min后按0.4 mL/kg~0.8 mL/kg体重肌肉注射速眠新Ⅱ全身麻醉。妥善保定,术部常规消毒,铺盖创巾。分别沿背部正中线与脐前腹中线做1号与2号切口,切口长度均为5cm,深至真皮层。
皮肤切口的分组处理:对照组犬以0号黑色丝线行5针~6针的单纯间断缝合闭合1号与2号皮肤切口。试验组犬以粘合剂粘合1号与2号皮肤切口。术后佩戴伊莉莎白圈,12h后恢复供应适量清洁饲料、饮水,安静饲养,每日40 000 单位/kg体重青霉素肌肉注射,创口不做任何处理。
1.2.1 自制纤维蛋白粘合剂粘合皮肤切口的方法
自制纤维蛋白粘合剂A 液与B 液主要组分及各组分添加量见表1和表2。如表1所示,向1mL 生理盐水中依次添加抑肽酶冻干粉、纤维蛋白原冻干粉与丝蛋白粉,37 ℃水浴中缓慢摇动5min左右至完全溶解,制得试剂A;如表2所示,向1mL 生理盐水中依次添加无水氯化钙、凝血酶原冻干粉与化学粘合剂,37 ℃水浴中缓慢摇动5min左右至完全溶解,制得试剂B。用A、B注射器各抽取1mL 试剂A 与试剂B,固定于双联注射器两侧凹槽中。使用前妥善安装双联注射器剩余部分,排空注射器与针头内空气,并确保切口相对干燥。助手双手拇指与食指捏住创口两端对接创缘,术者由创口一端向另一端逐段涂抹适量粘合剂,待其在切口处成胶即可[8]。
表1 自制纤维蛋白粘合剂A 液主要组分及各组分添加量Table 1 The main components and contents of fibrin glue A
表2 自制纤维蛋白粘合剂B液主要组分及各组分添加量Table 2 The main components and contents of fibrin glue B
1.2.2 切口闭合时间及对接效果 用秒表记录并比较对照组与试验组闭合创口所用的时间。观察并记录出现切口对合不良的犬只数量(表3)。
1.2.3 切口局部及犬整体状态观察 观察并记录术后第2和8 天两组出现创口裂开情况,潮红、肿胀、温度升高等炎性反应及化脓感染的犬只数量(表4)。同时,检测犬T、P、R,饮食、排泄等基本体征与生理活动,有无明显的疼痛反应(表5)。
1.2.4 切口愈合时间、瘢痕宽度及愈合伤口断裂力测定 记录创口愈合所需时间。用游标卡尺测定愈合伤口的瘢痕宽度。术后第2和第8天各取两组待测犬包括原切口在内的皮肤样本,面积约为1×0.4cm2,深至真皮层,测定皮肤样本的愈合伤口断裂力(表6)。
1.2.5 数据处理 对测定的数据使用统计软件SPSS 13.0进行统计学处理,计量资料以平均数±标准差表示;样本均数比较采用t检验,组内比较采用方差分析,当P<0.05时,差异有统计学意义。
结果见表3。
表3 不同方法闭合犬皮肤创口的操作时间及效果比较Table 3 The closure time and the appearance of repairing the incisions by different methods
从表3可见,对照组缝合1号与2号切口所需时间均显著大于试验组,约为试验组的11.5 倍与8.6倍。对照组1号与2号切口出现对接不良情况的犬只数量显著高于试验组。两组1号与2号切口对接时间和对合情况犬只数量差异不显著。
结果见表4。
表4 术后第2天与第8天犬皮肤切口局部大体观察Table 4 The appearance of the canine skin incisions on 2nd and 8th days after surgery
从表4可见,术后2d与术后8d,对照组1号与2号切口发生炎性肿胀、渗出及化脓感染情况的犬只数量均显著高于试验组。
从表5可见,术后第2和第8天,对照组与试验组的所有犬只的T、P、R 及正常生理活动均处于正常水平。术后2d对照组痛感明显犬数量显著高于试验组,术后8d对照组大部分犬的疼痛反应减轻甚至消失。
结果见表6。
表5 术后第2天与第8天犬整体状态Table 5 The canine physical indexes on 2nd and 8th days after surgery
表6 犬皮肤切口愈合情况Table 6 The healing process of the canine skin incisions
从表6可见,对照组1号与2号切口愈合所需时间均显著高于试验组,约为试验组的1.6 倍与1.5倍。试验组1号与2号皮肤切口愈合后瘢痕宽度仅为对照组的24%与15%。试验组1 号与2 号愈合皮肤切口断裂力均显著高于对照组。两组1号与2号切口间各项指标差异不显著。
本试验从操作方法,对切口愈合及动物整体状态的影响几个方面对自制纤维蛋白粘合剂的优劣进行讨论。
传统闭合皮肤创口的材料和方法操作繁琐,即使术者操作熟练,与助手密切配合,完成整个皮肤创口缝合的时间也较长。而使用自制纤维蛋白粘合剂粘合犬皮肤创口,只需捏合创口和推注混匀两个步骤,实验组完成1号与2号皮肤切口闭合操作仅需4 s±2s和5s±1s,显著快于缝合组的46s±2s与43s±3s。结果表明,采用自制纤维蛋白粘合剂粘合切口可极大程度上缩短手术时间。但对粘合皮肤张力较大部位的切口时,需要适当增加捏合固定皮肤创缘的时间。
全部犬只均设置背正中线与腹正中线两条切口。对照组皮肤切口以丝线进行5针~6针单纯间断缝合,试验组皮肤切口以纤维蛋白粘合剂进行粘合。在完成创口对接后,观察各切口的外观。结果表明,试验组全部犬只粘合后皮肤切口均较为平整,粘合后无需调整创缘,减少了手术时间。而对照组的两条切口中,3条犬只的1号切口出现了内翻或外翻情况,4条犬只的2 号切口出现了内翻或外翻情况。间断缝合切口,若操作不当,则会造成创口对接与密封不良,缝合完成后需用器械进行调整至平整。粘合切口时,仅需在粘合前捏合对齐切口创缘即可保证切口粘合后的平整程度,操作相对简单。用自制纤维蛋白粘合剂粘合的皮肤切口创缘对合良好,可初步保证切口愈合后的美观程度。
术后第2天,对照组仅有1 条犬的1 号切口哆开,系该犬术后后肢搔抓所致。同时,有2 条犬的2号切口哆开,原因包括犬在地面摩擦切口,以及由于运动,饱食和腹腔脏器自身重力的导致缝合线无法承受2号切口产生强大张力而哆开。试验组用粘合剂粘合,出现1号与2号皮肤切口哆开情况的犬只较对照组显著增多,分别有1条犬的1号切口和4条犬的2号切口发生裂开情况。
术后第8天,出现伤口裂开情况的犬只数量继续增多。对照组新增一例2号切口裂开犬只,试验组变化幅度较大,新增了一例1号切口裂开与2号切口裂开情况。除重力等外力作用及犬的自残行为的原因,自制纤维蛋白粘合剂成胶强度不足也是重要原因之一。有研究报道称,粘合创口的纤维蛋白粘合剂中的纤维蛋白降解后的片段可以大幅度提高创口局部的纤维蛋白浓度,具有促进愈合的作用,同时凝胶在形成和水解过程中均会发生固缩,并与周围组织良好相容,因此在术后2d 可达到最高强度[9]。但本试验证明,自制纤维蛋白粘合剂虽在2d时达到最高强度,但却难以长时间维持这种高粘合强度,也是导致多数创口裂开的另一重要原因,未来仍需着眼于提升其粘合强度及强度维持时间。
本试验对术后不同时间两种对接方法处理后的皮肤切口的局部情况和犬的整体状态进行了研究。结果表明,术后2d,对照组分别有7条和6条犬的1号与2号切口产生了不同程度的炎性肿胀,创缘肉眼可见潮红,肿胀,术者手背触诊可感到温度升高,犬痛感明显。其中又分别有4条与5条犬只出现了不同程度的渗出,渗出液初期为血液,后期为组织液与淋巴外渗。由于组织中的丝线始终作为一种异物刺激其周围组织,产生明显的红、肿、热、痛等炎症反应。若皮肤切口对接不良,同时缝合针线造成形成医源性窦道与瘘管等因素,均会导致密封性较差。外界环境中的病原和异物极易通过切口和缝合线孔进入切口内部,造成皮肤切口的感染,最终影响组织愈合。缝合后存在死腔,导致压迫程度不足是造成渗出的主要原因。而试验组出现炎性肿胀的犬只数量较对照组显著减少,仅1条犬的两条切口出现轻微的炎症反应,几乎全部犬只均未出现渗出。用纤维蛋白粘合剂粘合犬皮肤切口,对犬切口处皮肤组织刺激性较小,因此未出现或仅出现轻微的炎症反应,疼痛反应也较轻微。同时自制纤维蛋白粘合剂的2种液体成分在形成凝胶之前可以完全填充死腔,胶封切口,密封性与阻止渗出的作用显著优于缝线组,渗出和感染得到明显控制。术后8d,对照组中1号与2号犬切口的炎性肿胀明显减轻,但存在该情况的犬只数量仍未大幅度减少。同时,有多只犬出现了感染化脓情况。相比于对照组,试验组1号与2号犬切口的炎性反应、渗出和化脓感染的情况均得到了极好控制。可见,在组织对接后,不进行任何外科处理的情况下,自制纤维蛋白粘合剂闭合切口的密封性更好,对周围组织的刺激也更加轻微。术后2d,试验组仅1条犬出现轻微疼痛反应,术后8d,全部犬只疼痛反应消失,试验组全部犬只生理指标正常。上述结果表明,自制纤维蛋白粘合剂可以减轻切口愈合过程中的炎症和动物的痛感。
试验组皮肤切口愈合速度仅为7d±1d和8d±2d,与对照组相比显著加快。结果表明,自制纤维蛋白粘合剂能够加速切口愈合。皮肤切口的愈合速度与创口纤维蛋白和新生血管数量有关,而胶原蛋白含量决定瘢痕组织的大小。同时,有研究称,纤维蛋白可作为创口愈合过程中细胞游走的支架而加速伤口的愈合[3]。自制纤维蛋白粘合剂的主要成分之一为高浓度纤维蛋白原,将其应用于皮肤切口粘合,大幅度提升了切口局部纤维蛋白原浓度,因此加快了伤口愈合速度。
试验组与对照组相比,愈合后皮肤切口的瘢痕宽度显著降低,仅为0.06 mm±0.01 mm 与0.03 mm±0.02mm。结果表明,自制纤维蛋白粘合剂可以有效的减小切口愈合后的瘢痕组织。瘢痕是创伤修复过程中的必然产物。广义上说,没有瘢痕就没有组织的愈合。但瘢痕组织过于明显,则会影响动物的美观。自制纤维蛋白粘合剂可以从保证创缘对合良好、增加创口密闭性、减少额外损伤和可被机体完全吸收等多个角度保证组织良好对合与愈合过程顺利进行,最终导致愈合后瘢痕组织较少,愈合后切口更加美观。
试验组与对照组相比,愈合切口断裂力显著提高,约为0.534kg/cm2±0.001kg/cm2与0.527 kg/cm2±0.006kg/cm2。结果表明,瘢痕处皮肤的拉伸剪切力显著低于健康组织。用自制纤维蛋白粘合剂粘合皮肤切口,形成瘢痕组织不明显,愈合后皮肤的拉伸剪切力更接近健康皮肤。
综上所述,自制纤维蛋白粘合剂粘合犬皮肤切口与常规丝线缝合皮肤相比,操作简单,节省时间,切口愈合速度快,不良反应轻微,可减少瘢痕形成,但存在粘合强度及维持强度时间不足的缺点。
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