新型生物可降解食道支架的研制、体外降解及动物实验

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研究背景:  食道狭窄或者梗阻是消化系统最常见疾病之一,根据狭窄的性质可分为良性和恶性两大类。对于良性食道狭窄,临床开始多使用探条或者是球囊扩张的手段,由于复发率较高,单纯扩张手段现已逐渐被临床医生所弃用。随着食道支架的诞生,临床上逐渐使用支架支撑疗法。常规支架具有良好的支撑作用,已经被广泛应用于临床。对于食道良性狭窄,如贲门失弛缓症等,常规支架的作用在于为食道自身修复提供一座临时“桥梁”,其作用存在时间窗,“历史使命”完成后,无需在体内永久存留。因此,寻求生物可降解材料制作食道支架是广大医学材料专家和介入医生重点突破的方向,也是目前介入治疗领域的一个热点。  理想的生物可降解支架应该具备以下特点:1.足够的支架径向支撑力。2.生物相容好无毒无害。3降解时间可控性,根据不同疾病选择合理降解时间的支架。4.置入支架前后无明显并发症。目前,生物可降解材料已经在临床多应用于手术缝合线、骨折内固定、缓释药物载体、血管内支架等诸多方面,国外对于可降解材料的食道支架也有报道(ELLA支架),但是这种支架的并发症较多等一系列临床问题。若能对支架的结果重新设计(包括骨架和膜性结构),新型支架完成“桥梁”作用后可被机体吸收,降解成对人体无害的小分子,同时引起的临床并发症比较轻。不仅可以解决了常规支架的再次回收支架的问题,又可以很好的临床治疗目的。  为此,我们和多家研究单位合作,筛选生物可降解材料,设计生物可降解支架类型,就生物可降解食道支架的动物实验作了系列研究。  目的:  通过设计分段生物可降解食道支架研制此类可降解材料食道支架的可行性;通过体外降解实验和动物实验探讨新型可降解食道支架的安全性和降解性能。  方法:  1.生物可降解食道支架的研制:采用模具根据不同的支架设计编制五种类型的支架结构,对这五种不同设计支架进行评估和探索  2.生物可降解食道支架的体外降解:体外降解实验将样品分为5组,体外降解到相应时间取出进行观察和测试有关性能  3.生物可降解食道支架的动物实验:用模具以医用聚对二氧环己酮(Polydioxanone,PPDO)编制成新型分段的可降解食道支架。选择实验用巴马猪9只。植入新型可降解食道支架,术后每周行一次胃镜检查直到支架降解滑落。胃镜下观察支架降解情况、周围粘膜增生情况及可能的并发症。支架降解滑落后处死动物取标本分别行肉眼和光镜下观察。观察标本包括:食道、心、肝脏、脑、肺脏、肾脏。以及食道的电镜观察。  结果:  1.生物可降解食道支架的研制:根据实验制定的设计方法评估标准,经过反复体外试验,本实验采用新型分段生物可降解食道支架。  2.生物可降解食道支架的体外降解:进一步了解新型生物可降解食道支架的体外降解性能预测其动物时间的降解时间约6-12周。  3.生物可降解食道支架的动物实验:第3周开始,支架的颜色逐渐从蓝色变成灰白色;支架丝材变细,支架网眼增大明显;第7周开始,支架的丝材发生断裂现象。8周开始支架完全降解滑落。支架植入后食道组织开始增生,3周增生到达顶点,第4-7周食道组织增生逐渐减轻,8周食道粘膜恢复正常。支架降解后取动物标本光镜和电镜下观察到除了食道标本有少许炎性反应以外其余器官未发现明显异常。  结论:  新型可降解食道支架是安全的,动物均未发生严重的并发症,支架引起的食道组织增生是可以恢复。这种支架有一定的临床应用前景。
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