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壳聚糖/β-甘油磷酸钠作为动静脉畸形栓塞材料的研究

张井东  
【摘要】:壳聚糖/β-甘油磷酸钠是一种温度敏感性材料,在低温或者室温的环境下,呈液态,当温度升高到37℃时,逐渐呈现凝胶样的固态,利用这种温度敏感导致物理性质改变的特性,作为实验的依据,探讨其是否具有栓塞动静脉畸形的潜力,此项实验研究首先对壳聚糖/β-甘油磷酸钠,按照7:1的比例配制成溶液,在体外温度处于37℃时,测定其发生凝胶化过程中粘度值发生的变化,总共检测5个样本,结果显示,当时间平均超过130秒时,材料的粘度达到了一定程度,以后增加不明显,可以得出,在温度为37℃时,7:1壳聚糖/β-甘油磷酸钠溶液发生凝胶化的时间至少需要130s。 我们利用一种比较简易的体外AVM模型进行栓塞实验,将重约12g,直径约为2mm的数枚玻璃珠装入一个体积为10ml的注射器中,作为“畸形血管团”,玻璃珠与玻璃珠的间隙相当于畸形血管的血管腔,玻璃珠容器的一端通过输液器与生理盐水瓶与相连,作为“供血动脉”,另一端与直径约为2mm的输液器管相连,作为“引流静脉”,为了模拟颅内动脉压,将生理盐水瓶放置在玻璃珠容器上150cm高处,使通过畸形血管团的流速为0.3ml/s,将容纳有玻璃珠的“血管畸形团”浸在恒温水浴锅里,将温度调至37℃,循环用的生理盐水也是加热至37℃,不断循环使用的,按相同比例配置的壳聚糖/β-甘油磷酸钠溶液,栓塞了5个模型,其中4个模型栓塞成功,检查注射用的1ml注射器内壁,没有发现材料粘管。在栓塞完毕后,将成功栓塞的注射器两端封好,放入37℃恒温箱中,6个月后取出,观察未见降解、碎裂等现象,并将容器打开,发现材料与玻璃珠粘连紧密,材料在玻璃珠之间弥散良好,并没有发生降解。体外模拟栓塞实验的结果表明,壳聚糖/β-甘油磷酸钠溶液作为一种温度敏感性栓塞材料,可以有效栓塞体外AVM模型,弥散效果好,时间上可控,可以进一步进行动物实验研究。 最后将此材料应用于生物体内的栓塞研究,选用兔的肾动脉以及颈总动脉作为体内栓塞对象,首先选取9只兔子,三只一组,两组进行肾动脉栓塞实验,一组进行颈总动脉栓塞实验。对于肾动脉栓塞,采用导管介入的方法来完成,通过股动脉插管,置入4F造影导管,用2毫升造影剂行腹主动脉造影,清晰显示双侧肾动脉及其分支。然后将造影导管撤出,用微导管置入一侧肾动脉,造影充分显示该侧肾动脉及其分支。利用1.5-2毫升壳聚糖/β-甘油磷酸钠溶液顺利栓塞一侧肾动脉。栓塞过程可见材料能够达到肾动脉二级分支,术后立即造影显示肾动脉及其分支完全被栓塞材料封堵。材料推注时间控制在2分钟左右。术中无异位栓塞、粘管、导管堵塞等并发症。整个栓塞过程以及术后冲洗导管都顺利进行,没有发现材料导致导管的堵塞现象。在3个月的观察期中通过造影复查没有发现肾动脉再通。病理检查显示,术后2周可以看到栓塞侧肾脏较对侧明显苍白,肿大,而未栓塞的肾脏则大小正常,未发生肿胀。肾组织HE染色,可见肾小动脉被栓塞材料完全栓塞,管腔内可见机化的血栓、金属颗粒。但是有部分切片染色后,出现有栓塞材料从切片上脱落现象。术后3个月栓塞侧肾脏较对侧明显变小,且苍白;肾皮质变薄,肾髓质发生严重的液化性坏死。组织学显示,正常肾小球结构完全消失,被纤维组织所代替,近肾门处的动脉管腔内,可见材料以及金属颗粒,未见血栓。 对于颈总动脉的栓塞,采用手术直接注入材料的方法,即采用颈前正中切口,分离暴露好一侧颈总动脉,先用准备好的一根缝线在远端结扎颈总动脉,然后用血管夹在近端临时夹闭颈总动脉,用1毫升注射器抽取适量加入钽粉的材料,从颈总动脉远端、结扎处近端侧穿刺进去血管腔,然后注入约0.2ml左右的材料,并在穿刺点处用准备好的缝线结扎颈总动脉,抽出注射器,并将注入材料的颈总动脉还纳入组织深部,皮肤对合,保温。5分钟后,将颈总动脉重新暴露,将血管夹取下,逐层缝合筋膜以及皮肤。3个月后,病理检查显示,血管与周围组织粘连紧密,不易分离。病理学检查显示,血管腔内被机化的血栓以及材料充盈。体内栓塞实验证明壳聚糖/β-甘油磷酸钠,具备较好的弥散能力以及抗高压力血流冲击的能力。通过对此材料体外温度敏感特性的测定,栓塞体外AVM模型的尝试,以及对动物肾动脉与颈总动脉的栓塞效果的观察,综合评判,可以得出,壳聚糖/β-甘油磷酸钠具有作为一种可以栓塞AVM的潜力。


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