生物材料在输尿管支架中的应用
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明,可降解输尿管支架管可确 保尿液引流,并不影响上尿路动力学; 支架管的组织相容性 可媲美双 J 管,组织反应小,吸收后消失; 局部输尿管支架 管避免了对输尿管膀胱连接处抗返流功能的影响; 比双 J 管 具有相同或更好的引流性能.Lingeman JE 等研究了一种生 物可降解材料制成的,维持引流 48h,逐渐软化,自行排 出的临时输尿管引流支架 (TUDS) ,通过一期和二期临床 试验,作者认为 TUDS 在术后 48h 内能够有效的保持输尿管 引流通畅; 大部分患者耐受良好,只有轻微的不适; 并发症 发生率低,安全性良好 [15]. 5 输尿管的组织工程支架 组织工程的三要素为种子细胞,组织工程支架和组织 构建.目前,主要有三种生物材料用于组织工程支架 [16]: 人工合成材料,如聚乙醇酸 (polyglycolicacid,PGA) , 聚乳酸 (polylacticacid,PLA) 及聚乳酸 co 乙醇酸 (poly lacticcoglycolicacid,PLGA);天然材料, 如异种胶原和藻酸 盐; 脱细胞基质 (acellular tissue matrix, ATM), 如膀胱粘膜 下层和小肠粘膜下层.人工合成材料优点在于能够大规模
输尿管支架管是便于留置的输尿管导管,它又称为双 螺旋管,猪尾管,双 J 管或者钩状管,普遍适用于泌尿外 科多种适应症,从尿石病到尿路重建,到外伤和移植.20 世纪 70 年代早期,支架管的材质非常僵硬,导致置入时困 难,患者感觉不适.1978 年, Finney
[1]
与 Hepperlen 及其同
事 [2] 首次阐述了双 J 管及单 J 管的应用.自此,现代输尿管 支架管诞生并开始快速发展. 但是,留置输尿管支架后会 引起许多并发症,常见的有感染,衣壳形成,血尿和不适 感等.因此,人们不断对输尿管支架的材质,表面包被, 设计等进行研究,以减少这些并发症的发生. 2 人工多聚物材料 对于输尿管支架,理想的生物材料应有以下特点: 如生 物学惰性,在尿中化学性质稳定,抗感染,抗衣壳形成,尿 流中长时存在,放置后的稳定性,对患者无严重不适,价格 可接受.目前还没有一种材料具备所有这些特点.目前应用 于输尿管支架的生物材料,最常见是人工合成多聚物 . 2.1 人工多聚物材料的种类 聚乙烯是第一种用于支架结 构的人工合成多聚物,但因其的脆性,易断成碎片和坚硬 性导致患者不适而被弃用.硅树脂目前是最具生物相容性 的支架材料.它最能抵抗生物被膜形成,感染和衣壳形成, 是可用的最光滑的材料之一; 然而,硅树脂过于柔软,且 支撑能力差.支架材料的发展旨在将硅树脂的易曲
性,弹 性与聚乙烯的坚硬性相结合,这一目标的结果产生了聚氨 酯.聚氨酯价格便宜,摩擦系
数低,具有高抗拉伸强度和 保持性,但是也有报道它会导致尿路上皮溃疡和衣壳形成.
Silitek 是以硅酮为基础的嵌段共聚物,它抗拉强度好,但 摩擦系数高,可引起输尿管水肿和
衣壳形成.C-Flex 是硅 酮改良的苯乙烯 / 乙烯 / 丁烯嵌段共聚物, 它生物相容性好, 相
对衣壳覆盖率低,但也会引起尿路上皮溃疡.Percuflex 是烯族的嵌段共聚物, Tecoflex 是
脂肪族的热塑性物质,它 们的摩擦系数低,拉伸强度高,但都会有衣壳形成. 2.2 输尿管支架
外涂层 为输尿管支架加上涂层的目的是 为了减少生物被膜和衣壳形成,减少生物材料的摩
擦系数. 目前水凝胶涂层是泌尿道生物材料中最常用涂层,它由亲 水多聚体组成,可以将水
吸入到多聚物结构中,使得生物 材料的摩擦系数减小,并通过减少生物材料和组织间的摩 擦
刺激和细胞吸附而增加组织相容性 [3].其他的涂层还有 磷酸胆碱族化合物涂层,肝磷脂类
似多聚糖化物涂层,以 及最新的钻石样碳涂层,这些涂层能够有效的减少摩擦力, 衣壳和生
物膜的形成 [4]. 2.3 药物释放支架 多种具有药理活性的药物可用于输尿 管支架,类似应
用于冠状动脉治疗中的支架.这些药物可 被直接应用于生物材料的多聚物表面(表层外衣),
在表面 发挥药理活性,防止感染或衣壳; 或者药物可以混入生物材 料的多聚结构中心,以持
续释放的方式释入局部组织 (药 物释放) ,在尿路上皮的水平发挥潜在活性.为了在输尿 管
内获得可控制的药物释放, Antimisiaris 等 [5] 在体外环境 下,应用了地塞米松混合的大
多室脂质体,在人工尿液中, 48h 内 51% 的药物从生物材料中释放出来.虽然还是发展
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生产,并能按照需要对其机械特性及理化性状进行设计加 工,降解时间和微细结构可以
很好地调控; 但其生物学性能 不尽如人意,譬如它表面的微观结构与生物组织相差甚远, 黏
附细胞能力差,会引起机体炎症反应,尿结石的生成等 不良后果.天然材料主要有天然蛋白质
和聚糖两大类,具 有良好的生物亲和性和相容性,抗原性成分可通过相应的 生化技术去除,
通过它们自身结构的修饰改性与交联,使 其具有可控的生物降解性和吸收性; 但是天然材料
性质不 稳定,也有可能产生免疫反应.ATM 是将组织中的细胞成 分去除,富含胶原的基质,且
免疫原性极低.植入体内的 ATM 可促进细胞与其融合,使重建部分与周围组织形成功 能性整
体; 它具有三维结构,且自身携带有生物信息,包括 活性细胞因子及可调控成分,使宿主细胞
能够对其进行识 别,血管化并重建.以上这些特性使得 ATM 成为了较为理 想的组织工程支
架材料,在组织构建过程中具有一定优势. 6 结语 目前虽然还没有理想的生物材料支架.但
开发新的支 架管涂层,引入可控释放的药物可能是今后一段时期的主 要发展方向.从发展来
看,可降解生物材料将是一个值得 关注的重要方向.从远期来看,组织工程可能会最终替代泌
尿道中生物材料的一些应用.随着材料学,物理学,工 程学,生命科学及相关学科的发展和交
叉,种类更多,生 物相容性更好,更符合人体结构功能需要,相关并发症更 少的输尿管支架将
不断发明出来. 参考文献
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本刊对来稿中统计学处理的要求
1. 统计研究设计: 应说明统计研究设计的名称和主要做法,如自身配对设计,成组设计,
交叉设计,析因设计,正交 设计等,如何控制重要非试验因素的干扰和影响; 如应用统计软件,
应说明软件名称版本. 2. 资料的表达与描述: 用 ?s 表达服从正态分布的定量资料, M(QR)
表达偏态分布的定量资料; 用 用相对数时分母不 宜小于 20,注意区分百分率与百分比. 3.
统计分析方法的选择: 对定量资料应根据资料所具备的条件和分析目的选用合适的分析方法,
不应盲目套用 t 检验和 单因素方差分析; 对定性资料应根据变量的性质和分析目的选用合
适的分析方法,不应盲目套用 x2 检验.对于回归分析, 应选用合适的回归类型,不应盲目套
用简单直线回归方法; 对于多因素,多指标资料在一元分析的基础上尽可能运用多元 统计分
析方法,以便对因素之间的交互作用和多指标之间的内在联系进行全面,合理的解释和评价.
4. 统计结果的表达: P <0.05(或 P <0.01)时, 当 应说明对比组之间的差异有统计学意义,
而不应说对比组之间具有显著 差别; 应写明统计量的具体值(如 t =2.23, X 2 = 3.45, F =
7.24 等),应尽可能给出具体的 P 值(如 P =0.0125).
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