可降解镁合金气道支架在兔气道狭窄模型的应用研究

发布时间：2020-04-23 05:57

【摘要】：背景与目的:气道狭窄是较为常见的一种临床急症,由于气道本身病变或外部病变压迫而导致气管或支气管的狭窄。轻度的气道狭窄可出现咳嗽、咳痰、胸闷等不适症状,重度气道狭窄可引起严重的呼吸困难、端坐位呼吸及明显的“三凹征”,由于痰液排出困难,随时有痰液栓嵌顿于狭窄处出现窒息死亡的风险,需紧急处理。目前气道狭窄的治疗主要以介入治疗为主,气道内支架置入术可立即解除狭窄,恢复气管、支气管通畅性,效果立竿见影,现已被广泛应用于各种良恶性气管、支气管狭窄的治疗~([1,2])。但此项技术也存在着较多术后并发症,如支架移位、肉芽组织过度增生、支架断裂及气道再狭窄等~([3-5]),一旦发现支架出现移位或断裂等问题,需立即处理,必要时取出支架;而支架取出术具有较高的风险,同时增加患者的痛苦及费用,这极大地阻碍了气道内支架的应用~([6,7])。为了避免及处理相关并发症,各种新型支架在不断研发中。生物可降解材料是一种新型医用材料,生物可降解内支架是一种新型支架,在一定时间内可起到支撑生理腔道的作用,一旦支架不再需要,支架可自行逐渐降解直至消失~([8])。既可满足立即解除狭窄、保证腔道通畅的要求,同时具有良好的生物相容性,又可降低由肉芽组织增生引起的支架再狭窄的风险;尤其是对于良性气道狭窄的患者,在狭窄原因解除后,支架可被机体降解,避免了二次取出的风险及痛苦,降低了患者的治疗费用,为目前临床研究的一大热点~([9])。本课题主要探讨可降解镁合金支架的制备,为新型支架的研发及制备提供相关经验,并将其应用于气道狭窄的动物模型中,以了解其使用的安全性及可行性,为解决临床相关并发症提供新的方案。材料和方法:1.制备气道狭窄动物模型健康新西兰大耳白兔32只,于气管软骨环间横行切开气管,应用毛刷损伤气管黏膜的方法制备气道狭窄动物模型。4周后对实验兔行胸部MSCT,以确认气管狭窄存在,并计算狭窄率。2.生物可降解镁合金支架的制备取镁锌钇钕(Mg-Zn-Y-Nd)合金,应用热挤压和冷拉拔的工艺,制备出两种可降解合金丝材,丝材直径分别为0.24mm和0.28mm。将两种合金丝应用单根丝一体化编织技术制成8mm*20mm的裸支架各15枚,并检测其支撑力等物理性能。3.生物可降解镁合金支架在气道狭窄动物模型中的应用取30例气道狭窄动物模型,将两种直径不同的合金丝制成的支架各15枚,于DSA下置入实验兔的气管内,观察实验兔的一般情况及支架膨胀情况。分别于支架置入后的3天、7天、15天、一个月及二个月处死置入不同支架的两种实验兔各3只,解剖后取出支架,观察支架合金丝的断裂情况、支架压缩及降解情况;取出气管,观察实验兔气道黏膜的肉芽组织增生情况、痰液潴留情况,并取大体标本行组织病理检查。结果:1.气道狭窄动物模型的建立30只实验兔应用气管切开直接毛刷损伤气道黏膜后,一般情况良好;2只在建模后第二天死于气道出血。4周后行MSCT,狭窄程度为43.07%-83.72%;应用Myer-Cotton方法进行分级,13.33%(4/30)为Ⅰ度狭窄,56.67%(17/30)为Ⅱ度狭窄,30%(9/30)为Ⅲ度狭窄。2.可降解镁合金支架性能测试应用直径为0.24mm和0.28mm的合金丝材制成的生物可降解镁合金支架的径向支撑力均略大于镍钛合金支架,且丝材直径为0.28mm的镁合金支架支撑力大于丝材直径为0.24mm的支架。丝材直径为0.24mm和0.28mm的两种生物可降解镁合金支架的平均扩张率分别为74.86%和83.99%,与自膨式镍钛合金支架相比,镁合金支架的膨胀性能较差。3.支架置入后实验兔一般情况所有镁合金支架均成功置于实验兔的气管内,术后第二天,部分实验兔逐渐出现食欲减退、呼吸可闻及喘鸣音的情况,但一般情况及精神状况尚可,所有实验兔均存活至实验结束。4.肉芽组织增生及镁合金支架降解情况分别于内支架置入后3天、7天、15天、1月和2月解剖实验动物。3天组,取出支架发现支架结构完整无坍塌,无合金丝断裂,气管内壁光滑,无痰液潴留,未见肉芽组织增生。7天组,发现支架结构基本完整,可见部分合金丝断裂,气管内壁及支架上可见少量痰液潴留,未见肉芽组织增生。15天组,发现支架结构基本坍塌,可见大部分合金丝断裂,气管内壁及残留的合金丝上可见较多痰液潴留,未见肉芽组织增生。1月组,未见支架及断裂合金丝,考虑镁合金支架已完全降解并吸收,气道内壁光滑,未见明显痰液潴留,未见肉芽组织增生。2月组,未见支架及断裂合金丝,气道内壁光滑,无痰液潴留,未见肉芽组织增生。结论:生物可降解镁合金气道支架的径向支撑力较好,膨胀性能较差,置入气道后易发生金属丝断裂,但具有良好的生物相容性,肉芽组织增生少。
【图文】：

可降解,实物

为制备的可降解镁合金的实物图

镁合金

5b、5c、5d、5e分别为镁合金支架置入后3天、7天、15天、1个月、2个月的大体
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R56;R318.08

【参考文献】