聚酯聚丙烯复合人工气管的实验研究
作者：饶天健 黄偶麟 赵珩 罗清泉 方文涛 周允中 林震琼
单位：200030 上海市胸科医院心血管研究室(饶天健)，胸外科(黄偶麟、赵珩、罗清泉、方文涛、周允中)，病理科(林震琼)
关键词：
中华医学杂志/981011 应用人工材料置换和修复气管环切无法直接吻合的长段缺损，虽历经多年探索，至今仍缺乏能获得较完善上皮化的理想人工气管。为此，我们采用聚酯聚丙烯复合人工气管进行实验研究。现将结果报道如下。
一、材料与方法
1.人工气管：所用人工气管包括原型和生物化型两种。原型人工气管由聚酯涤纶纤维织造而成，管壁存在微孔，内腔平滑，外壁另有聚丙烯单丝以等同的间距与管体紧密迂回复合，从而形成一种既能保持内壁光滑，易于外科手术吻合，同时可以屈曲而不发生管壁塌陷和管体变形的人工气管。本组生物化型人工气管是由原型材料经Ⅰ型胶原蛋白交联偶合和硫酸庆大霉素处理而获得的气管代用品。因此它同时具有人工气管生物化和缓释抗菌素的作用。
, 百拇医药
2.动物实验：25只健康杂种犬麻醉后作颈部正中切口，暴露颈段气管，自第2、3气管软骨环间横断气管。第一组17只，用原型人工气管置换颈段气管。所用材料长度4 cm者5只，6 cm者12只。其中，14只采用可吸收性Maxon缝线吻合，3只用Prolene缝线吻合。第二组8只，用生物化型人工气管作置换。所有生物化材料在置换颈段气管前，先置于犬自体大网膜内进行包埋。经最短14天，最长30天的自体大网膜包埋，将包埋材料自大网膜内游离取出，用以替代颈段7 cm长的气管5只和8 cm长的气管3只。第二组全部用Prolene缝线吻合。两组手术犬按预定计划分期分批处死，作具体标本检查，病理组织学光镜和电镜检查。
二、结果
1.经术后最长369天，最短14天的观察，长期存活并保持颈段人工气管通畅者两组共21只(84%)。
2.两组存活时间在60天以上的犬，在人工气管外周均见形成一愈着良好和附着紧密的结缔组织包覆体。此包覆体将移植材料连同其上、下 端吻合缘一并予以严密包覆，使管体不发生移位和管壁保持密闭。所有人工气管均保持其原有设计框架不变，未见管壁塌陷或管体变形。
, 百拇医药
3.检查两组人工气管的上皮化结果，第二组8只中有7只作颈段气管移植120～300天的犬获得较完善的上皮化(87.5%)。光镜检查移植材料的腔面见纤毛柱状上皮连续覆盖(图1)。纤毛柱状上皮细胞的基膜与长入的新生毛细血管和胶原纤维紧密附着形成新的“粘膜下层”。此外尚见有细胞顶端较宽而无明显纤毛存在的假复层柱状上皮在腔面被覆(图2)。在人工气管腔的中央部位则被扁平上皮所覆盖。第一组17只仅观察到2只移植365和369天的犬，在人工气管的上、下端吻合缘附近长入约1.0～1.3 cm的较局限的纤毛柱状上皮。
4.镜检第二组7只的人工气管前壁部位，在其胶原纤维结缔组织中见有新生软骨形成(图2)。新生软骨细胞被软骨囊包裹。囊内有一个或多个圆形或卵圆形的新生软骨细胞。软骨囊之间则充满透明的软骨基质。
三、讨论
本结果显示聚酯聚丙烯复合人工气管是一种重建气管的合适材料，它符合于人工气管的各项基本要求。证明，经胶原蛋白交联偶合和具有抗菌素缓释作用的第二组人工气管的上皮细胞覆盖和腔面上皮化的完善程度均明显优于第一
, http://www.100md.com
图1 第二组移植180天的标本见腔面覆盖纤毛柱状上皮(HE×220)
图2 第二组移植180天的标本见腔面被覆无明显纤毛存在的假复层柱状上皮，其下方的人工气管前壁面见新生软骨形成(↑)原聚脂聚丙烯管壁部
组的原型材料。Ehrmann等[1]曾证实上皮细胞可在胶原蛋白的基质内得到最广泛的生长。促使第二组生物化人工气管获得广泛上皮化的另一原因，无疑地与抗菌素的有效缓释有关。这使上皮细胞能够在无细菌污染的情况下顺利长入并存活于人工气管的腔面。此外，第二组采用短期自体大网膜包埋后游离，作不带大网膜蒂的人工气管移植，这将有利于移植材料在置换气管前已长入血供丰富的毛细血管和微血管。Balderman等[2]曾将切除8～10个气管软骨环的气管用带蒂大网膜包裹的方法作同种异体气管移植，但结果证明无法保持气管软骨细胞的存活，更无法使移植材料再生新的软骨。由此可见，软骨细胞的再生能力远比骨组织为差。我们第二组7只移植7～8 cm长的人工气管的犬，在术后120～300天均见其材料前壁有不同程度的新生软骨形成。这一发现提示本组生物化的聚酯聚丙烯材料较之硅胶具有更理想的生物相容性。 参考文献
1 Ehrmann RL, Gey GO. The growth of cells on a transparent gel of reconstituted rat-tail collagen. J Natl Cancer Institute, 1956, 16：1375-1403.
2 Balderman SC, Weinblatt G. Tracheal autograft revascularization, J Thorac Cardiovasc Surg, 1987, 94：434-441., http://www.100md.com
单位：200030 上海市胸科医院心血管研究室(饶天健)，胸外科(黄偶麟、赵珩、罗清泉、方文涛、周允中)，病理科(林震琼)
关键词：
中华医学杂志/981011 应用人工材料置换和修复气管环切无法直接吻合的长段缺损，虽历经多年探索，至今仍缺乏能获得较完善上皮化的理想人工气管。为此，我们采用聚酯聚丙烯复合人工气管进行实验研究。现将结果报道如下。
一、材料与方法
1.人工气管：所用人工气管包括原型和生物化型两种。原型人工气管由聚酯涤纶纤维织造而成，管壁存在微孔，内腔平滑，外壁另有聚丙烯单丝以等同的间距与管体紧密迂回复合，从而形成一种既能保持内壁光滑，易于外科手术吻合，同时可以屈曲而不发生管壁塌陷和管体变形的人工气管。本组生物化型人工气管是由原型材料经Ⅰ型胶原蛋白交联偶合和硫酸庆大霉素处理而获得的气管代用品。因此它同时具有人工气管生物化和缓释抗菌素的作用。
, 百拇医药
2.动物实验：25只健康杂种犬麻醉后作颈部正中切口，暴露颈段气管，自第2、3气管软骨环间横断气管。第一组17只，用原型人工气管置换颈段气管。所用材料长度4 cm者5只，6 cm者12只。其中，14只采用可吸收性Maxon缝线吻合，3只用Prolene缝线吻合。第二组8只，用生物化型人工气管作置换。所有生物化材料在置换颈段气管前，先置于犬自体大网膜内进行包埋。经最短14天，最长30天的自体大网膜包埋，将包埋材料自大网膜内游离取出，用以替代颈段7 cm长的气管5只和8 cm长的气管3只。第二组全部用Prolene缝线吻合。两组手术犬按预定计划分期分批处死，作具体标本检查，病理组织学光镜和电镜检查。
二、结果
1.经术后最长369天，最短14天的观察，长期存活并保持颈段人工气管通畅者两组共21只(84%)。
2.两组存活时间在60天以上的犬，在人工气管外周均见形成一愈着良好和附着紧密的结缔组织包覆体。此包覆体将移植材料连同其上、下 端吻合缘一并予以严密包覆，使管体不发生移位和管壁保持密闭。所有人工气管均保持其原有设计框架不变，未见管壁塌陷或管体变形。
, 百拇医药
3.检查两组人工气管的上皮化结果，第二组8只中有7只作颈段气管移植120～300天的犬获得较完善的上皮化(87.5%)。光镜检查移植材料的腔面见纤毛柱状上皮连续覆盖(图1)。纤毛柱状上皮细胞的基膜与长入的新生毛细血管和胶原纤维紧密附着形成新的“粘膜下层”。此外尚见有细胞顶端较宽而无明显纤毛存在的假复层柱状上皮在腔面被覆(图2)。在人工气管腔的中央部位则被扁平上皮所覆盖。第一组17只仅观察到2只移植365和369天的犬，在人工气管的上、下端吻合缘附近长入约1.0～1.3 cm的较局限的纤毛柱状上皮。
4.镜检第二组7只的人工气管前壁部位，在其胶原纤维结缔组织中见有新生软骨形成(图2)。新生软骨细胞被软骨囊包裹。囊内有一个或多个圆形或卵圆形的新生软骨细胞。软骨囊之间则充满透明的软骨基质。
三、讨论
本结果显示聚酯聚丙烯复合人工气管是一种重建气管的合适材料，它符合于人工气管的各项基本要求。证明，经胶原蛋白交联偶合和具有抗菌素缓释作用的第二组人工气管的上皮细胞覆盖和腔面上皮化的完善程度均明显优于第一
, http://www.100md.com
图1 第二组移植180天的标本见腔面覆盖纤毛柱状上皮(HE×220)
图2 第二组移植180天的标本见腔面被覆无明显纤毛存在的假复层柱状上皮，其下方的人工气管前壁面见新生软骨形成(↑)原聚脂聚丙烯管壁部
组的原型材料。Ehrmann等[1]曾证实上皮细胞可在胶原蛋白的基质内得到最广泛的生长。促使第二组生物化人工气管获得广泛上皮化的另一原因，无疑地与抗菌素的有效缓释有关。这使上皮细胞能够在无细菌污染的情况下顺利长入并存活于人工气管的腔面。此外，第二组采用短期自体大网膜包埋后游离，作不带大网膜蒂的人工气管移植，这将有利于移植材料在置换气管前已长入血供丰富的毛细血管和微血管。Balderman等[2]曾将切除8～10个气管软骨环的气管用带蒂大网膜包裹的方法作同种异体气管移植，但结果证明无法保持气管软骨细胞的存活，更无法使移植材料再生新的软骨。由此可见，软骨细胞的再生能力远比骨组织为差。我们第二组7只移植7～8 cm长的人工气管的犬，在术后120～300天均见其材料前壁有不同程度的新生软骨形成。这一发现提示本组生物化的聚酯聚丙烯材料较之硅胶具有更理想的生物相容性。 参考文献
1 Ehrmann RL, Gey GO. The growth of cells on a transparent gel of reconstituted rat-tail collagen. J Natl Cancer Institute, 1956, 16：1375-1403.
2 Balderman SC, Weinblatt G. Tracheal autograft revascularization, J Thorac Cardiovasc Surg, 1987, 94：434-441., http://www.100md.com