纳米银涂层抗菌塑料支架治疗胆漏实验研究

发布时间：2020-06-25 01:22

【摘要】：背景与目的：胆漏(biliary leakage)常发生在胆道或胆道邻近脏器的损伤之后。跨过乳头括约肌将内支架置入胆管，可以降低胆管压力，减少胆汁外漏，从而达到治疗胆漏的目的。但支架置入胆管常见并发症是胆管炎、支架阻塞。早期的研究中发现，阻塞的支架中可以见到大量的细菌菌落。使用目前材料制作的支架及附件均无抗菌作用。研究证明低浓度的银离子对微生物具有杀灭作用。降低银颗粒的尺寸使其达到纳米级，可大大提高其抗菌活性。胆管纳米银涂层抗菌塑料支架的应用未见相关报道。本实验拟制备胆管纳米银涂层塑料支架，通过体外实验及动物实验探讨其抗菌性能及治疗胆漏效果，以期为胆漏治疗提供一种具有抗菌作用的新型支架，为其进一步临床应用提供实验依据。材料和方法：1）通过化学氧化还原法，以胆管聚四氟乙烯支架为载体，硝酸银为原料，制备胆管纳米银涂层塑料支架，通过扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、X射线能谱分析(EDXA)等技术检测纳米银涂层微观形态和化学成分；通过扫描隧道显微镜（STM）检测纳米银涂层塑料胆管支架的弹性系数和摩擦系数；2）通过定性及定量实验探讨纳米银涂层塑料支架对肠道代表菌群大肠杆菌抗菌活性；采用SEM观察纳米银涂层塑料支架干预大肠杆菌粘附性能；3）8只健康巴马小型猪为研究对象，全麻下行腹腔镜手术，距胆囊管根部0.5-1.0cm处离断胆囊管，胆囊管残端开放，剥离切除胆囊；通过术前、术后24小时监测血常规、肝功；术后24小时行ERC；死亡动物及时解剖，存活动物术后48小时处死解剖观察胆囊管残端等方法综合判断腹腔镜下造模可行性；4）40只健康巴马小型猪用于研究。腹腔镜下建立胆漏动物模型，随机分为3组，内镜下猪胆管置入胆管纳米银涂层聚四氟乙烯支架（n=15)、普通胆管聚四氟乙烯支架（n=15)、对照组（造模后常规抗炎治疗，n=10）。及时解剖术后死亡动物，了解死亡原因。术前及术后随访抽血检测血常规、肝功；术后10天、20天随访处死各组1/2存活动物,通过透视了解支架位置，无菌操作取出支架，支架剖开进行细菌培养；通过SEM观察支架各段表面菌斑情况并比较；通过光学显微镜观察猪十二指肠乳头部、胆总管各段组织病理学变化并比较。结果：1）成功制备胆管纳米银涂层聚四氟乙烯支架，纳米颗粒大小在5-80nm。纳米银涂层仅含有Ag；在一定范围内，纳米银涂层（0.5-5um）厚度增加，支架弹性系数（杨氏模量）增大，摩擦系数减小；2）定性抗菌实验：普通胆管支架周围没有形成抑菌圈；纳米银胆管支架周围可见有抑菌圈，直径为6.47±0.74mm。2组比较差异有统计学意义（p㩳0.05）；定量抗菌实验：长0.5cm，直径8.5Fr支架与106CFU/ml及104CFU/ml大肠杆菌菌悬液接触处后，随着培养时间的延长，实验组菌悬液（胆管纳米银涂层塑料支架）菌落数逐渐下降，接触6小时，106CFU/ml及104CFU/ml菌悬液中大肠杆菌被几乎全部被杀死，抗菌率达到100%；对照组菌悬液（普通胆管塑料支架）菌落数逐渐升高。SEM观察：胆管纳米银涂层塑料支架具有较强的干预大肠杆菌粘附作用；3）腹腔镜下能充分暴露胆囊、胆囊管、胆囊动脉，显示胆囊与肝脏及胆囊管与胆总管的解剖关系。与术前相比，术后24小时白细胞、中性粒细胞、直接胆红素明显升高（p㩳0.05）。8只实验猪7只距胆囊管根部0.5-1.0cm处离断胆囊管，1只距胆囊管根部约2cm处离断胆囊管；8只实验猪行ERC,7只造影剂明显外漏,1只造影剂外漏不明显；4）40头实验猪成功造模、30只内镜下置入支架，10只对照观察。支架组3只实验猪术后20-38小时内死亡，解剖死亡原因为胆总管穿孔。对照组10只术后5天内全部死亡，死亡原因胆汁性腹膜炎伴感染。对照组死亡率与2支架组比较差异均有统计学意义（p㩳0.05）；术后10天，2支架组白细胞水平均较术前明显增高（p㩳0.05），术后20天，普通支架组白细胞水平较术前明显增高（p㩳0.05），纳米银支架组较术前无明显变化（p＞0.05）；术后10天、20天，所有实验猪支架内容物细菌培养菌均阳性，比较无差异（p＞0.05）；2组均出现胆总管穿孔，支架异位，比较差异无统计学意义（p＞0.05）；扫描电镜观察，纳米银支架及普通支架表面均有数量不等的炎性附着物或结晶体黏附在支架表面，细菌分布其中。纳米银支架表面粘附细菌明显少于普通支架。组内比较，下段胆管支架表面粘附细菌较中段、上段胆管支架多；光学显微镜观察猪十二指肠乳头部、胆总管各段组织病理学变化，发现纳米银支架组、普通支架组胆管粘膜上皮不同程度缺失，壁内可见血管扩张充血，炎细胞浸润。但普通支架组胆管全层炎细胞浸润更为明显，部分切片可见脓肿形成。结论：1）通过化学氧化还原法，以聚四氟乙烯塑料胆管支架为载体，硝酸银为原料，制备胆管纳米银涂层塑料支架各项理化性能良好；2）纳米银涂层胆管支架对大肠杆菌具有较强抗菌作用和干预粘附作用；3）腹腔镜下制备猪胆漏动物模型安全、可行，成功率高；4）进一步证实内镜下胆管内置入塑料支架可以治疗胆漏；体内实验，胆管纳米银涂层塑料支架具有干扰表面细菌粘附，抑制细菌生物被膜形成作用；对局部胆管炎症发生具有明显抑制作用，促进胆漏愈合。
【学位授予单位】：中国人民解放军军医进修学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R657.4

【参考文献】