三种植入方法评价内置疝修补补片动物试验研究的比较

林振华，刘成虎，董传俊，魏振西，董秀丽，屈秋锦，许铭

山东省医疗器械产品质量检验中心/山东省医疗器械生物学评价重点实验室，山东 济南 250101

引言

随着医疗器械的不断发展，各种盆腹腔内置疝修补补片相继问世。理想的外科补片[1-3]是类似人体的生物膜补片，这是医疗器械行业的不断追求。任何异物置入腹腔都有可能与腔内组织器官发生粘连[4]，进而引起严重的并发症。考虑到临床试验中很难直接观察到补片在人体内的粘连情况，所以必须开展相关动物实验，对补片与腔内组织器官的粘连情况进行评价，以减少产品上市后肠瘘、肠梗阻、肠粘连等相关并发症的发生率[5]。目前，评价内置疝修补补片的动物试验模型主要有三种，但都没有相关标准。本研究就三种植入补片的不同方法及结果进行初步分析，为补片的动物试验评价方法提供有效的依据，在医疗器械动物试验评价中宜选择腹腔镜式腹膜前直接植入。

1 材料和方法

1.1 主要材料和仪器

呼吸麻醉机（WATO EX-20，深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司），兽用便携式多参数监护仪（iMEC8 Vet，深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司），腹腔镜（型号SYSHREK-S700，上海世音光电仪器有限公司）。复合补片（R80×100-A，常州市康蒂娜医疗科技有限公司）。

1.2 实验动物及分组

普通级实验用小型猪6头（天津市百农实验动物繁育科技有限公司，许可证号：SCXK（津）2015-0002），雌性未孕，体重30～40 kg，随机分为A、B、C三组（A组为腹腔镜式腹膜前直接植入组，B组为开放式手术腹壁全层缺损植入组，C组为腹壁疝模型腹腔镜手术植入组），每组2头。本研究获得山东省医疗器械产品质量检验中心动物伦理委员会批准，实验过程中动物的处理符合伦理要求。

1.3 实验方法

1.3.1 动物麻醉

动物术前24 h禁饲不禁水。按0.5 mL/kg的剂量，通过耳静脉一次性注射丙泊酚注射液进行诱导麻醉。诱导麻醉后，进行气管插管，连接呼吸麻醉机，使用异氟烷进行气体维持麻醉。动物仰卧位，于相应皮肤部位剃毛，清洁后用碘伏进行彻底消毒，铺上盖单、洞巾等。确认动物麻醉（肌肉松弛）后进行操作。

1.3.2 腹腔镜式腹膜前直接植入法

进行穿刺手术，用抓钳抓紧皮肤，用10 mm穿刺器在腹部上方三分之一腹中线处（图1中①的位置）进行穿刺，用5 mm穿刺器在腹部右侧区离腹中线约100 mm处（图1中②的位置）进行穿刺，继续用5 mm穿刺器在腹部左侧区离腹中线约100 mm处（图1中③的位置）进行穿刺。腹腔镜进行手术操作[6]，用钉枪将疝补片（5 cm×8 cm）平展固定于腹腔内壁（图2）。

图1 穿刺器在腹部位置

图2 腹腔镜下钉枪将疝补片平展固定于腹腔内壁

1.3.3 开放式手术腹壁全层缺损植入法

用手术刀腹部一侧（离腹中线10～15 cm处）皮肤切开一个8 cm左右的切口，然后用手术剪刀依次剪开皮下筋膜、肌肉和腹膜层，制备一个约3 cm×6 cm的缺损模型[7]。外科植入疝修补片（5 cm×8 cm），补片的边缘至少应超过缺损边缘1～2 cm，3-0缝线外科连续缝合固定。

1.3.4 腹壁疝模型腹腔镜手术植入法

距腹中线一侧10～15 cm处，做一个纵行切口，长度为8 cm，分别切开皮肤层、皮下组织层、肌肉层，直至腹膜层而不切开腹膜层。分离切口处的肌肉层并切除部分肌肉组织，制成一个3 cm×5 cm的肌肉腱膜层缺损区[8]（图3）。

缝合皮下组织及皮肤（图4），并对伤口进行消毒处理。逐日观察切口处有没有腹壁疝的形成，21天后仍然没有疝的形成则放弃观察，腹部手术部位有膨出则判定造模完成[9-10]。

图3 腹壁疝模型腹腔镜手术植入法

图4 缝合皮下组织及皮肤

造模完成形成腹壁疝后（图5），采用腹腔镜进行腹膜前植入补片，将5 cm×8 cm的补片平展固定于腹腔内壁（图6）。

图5 造模完成形成腹壁疝

图6 腹腔镜进行腹膜前植入补片

1.4 主要观察指标及评价方法

植入补片4周[11-12]后采用腹腔镜观察腹腔内组织器官粘连情况，对所有动物进行粘连情况综合评价。补片与腹腔内组织器官的粘连情况评价按下表1和表2进行评价。

表1 补片与腹腔内组织器官的粘连情况评价表

表2 粘连情况综合评价表

2 结果

A组使用腹腔镜式腹膜前直接植入补片操作简单，在评价补片的有效性的同时能够考虑补片单一因素的安全性，4周后，腹腔镜观察结果显示两只动物均未出现腹腔内组织器官粘连，新生腹膜较明显。

B组开放式手术腹壁全层缺损植入补片对外界环境要求较高，术后护理繁琐，4周后，腹腔镜观察结果显示两只动物出现腹腔内组织器官粘连。

C组腹壁疝模型建立后，腹腔镜手术植入补片耗时较长，并存在造模不成功的风险，4周后，腹腔镜观察结果显示两只动物均出现腹腔内组织器官粘连。

三组腹腔镜观察粘连情况结果见图7，各组粘连情况评分结果，见表3。

图7 三组腹腔镜观察粘连情况结果

表3 各组粘连情况评分结果

3 讨论

腹腔镜式腹膜前直接植入补片具有对正常组织破坏小、操作简便等优点，植入过程不破坏周围组织，故不易引起组织粘连的发生[13-16]。在评价粘连时，能够排除因破坏周围组织而导致粘连，具有补片单因素方面的考量。同时，腹腔镜及配套设备本身价格昂贵，手术要求操作者要有腹腔镜的操作经验。

开放手术植入补片对设备技术的要求低，但是对环境要求相对较高，操作后动物护理繁琐，由于创口较大，容易形成感染而导致粘连的发生，不能排除粘连是否因补片本身引起[17]。

腹壁疝模型腹腔镜手术植入补片能够模拟临床应用，但是研究成本很高，耗时，对动物造成二次伤害，不符合伦理要求[18-19]。

综上所述，在内置疝修补补片的动物试验研究中，更宜选择腹腔镜式直接植入补片的方式来评价，动物试验研究中如考虑补片的修补有效性时，需进一步研究确定。