醫用膠原-羥基磷灰石人工骨用于鞍底重建的臨床研究

何佳佳 龔智標 張建寧 朱濤

醫用膠原-羥基磷灰石人工骨用于鞍底重建的臨床研究

何佳佳 龔智標 張建寧 朱濤

目的探索醫用膠原-羥基磷灰石人工骨（CHA）用于鞍底重建的臨床效果和應用前景。方法2013年12月至2014年12月，共80例垂體瘤患者，隨機分成兩組，均在神經內鏡下行經鼻碟鞍區病變切除術，試驗組應用CHA修復鞍底，對照組按傳統方法手術。術后隨訪3～6個月，比較兩組患者術后一般情況、并發癥情況，以及鞍底修復效果。結果兩組患者手術時間、出血量及腫瘤全切率，均無顯著差異（P＞0.05）；術后腦脊液漏發生率差異顯著（P＜0.05），其他術后并發癥情況均無顯著差異（P＞0.05）；術后6個月CT檢查結果顯示，試驗組所有患者均可見新骨生成，CT值不同程度增加，并接近正常骨值，與對照組相比差異顯著（P＜0.05）。結論神經內鏡經鼻手術創傷小，但仍不可避免出現腦脊液漏等并發癥，應用CHA修復鞍底可顯著減少該并發癥的發生。

膠原-羥基磷灰石神經內鏡垂體腺瘤腦脊液漏鞍底重建

垂體腺瘤是顱內常見的良性腫瘤，約占顱內腫瘤的10%～15%。經鼻蝶手術已經成為目前垂體腺瘤的首選手術方法。近年來，神經內鏡技術操作方便、創傷小，已獲得廣泛應用[1]，但腦脊液漏仍是其常見并發癥，可致顱內感染、氣顱及腦功能障礙等，嚴重者需要再次手術修補。因此，腫瘤切除后的鞍底封閉、修補和重建就顯得極為重要[2]。以大腿內側的脂肪組織和肌肉筋膜修復鞍底效果良好[3]，可減少腦脊液漏的發生。但是，自體組織的應用，增加了供區的損傷，也加大了感染的風險，故臨床應用較少，多應用于二次腦脊液漏修補術。生物膜作為硬腦膜的替代物已被廣泛應用，近年來亦被用于鞍底修復。然而，內鏡經鼻手術屬于Ⅱ類污染切口，且由豬皮制成的生物膜為異物[4]，可增加顱內感染的風險，嚴重時需要二次手術取出生物膜，故其局限性亦顯而易見。目前，大部分這類手術仍采用明膠海綿鞍內填塞的傳統方法，致使鞍底無法實現重建，而減少腦脊液漏的發生率更多依賴于手術技巧和臨床經驗。

膜狀和塊狀CHA材料的化學組成、晶體結構和比重等與正常骨十分相似，植入后為新骨形成提供了一個適宜的生物物理環境，可促進新骨快速生長，短期內即可完成鞍底修復，從而預防腦脊液漏。長期觀察發現，該材料可誘導新骨形成，并恢復鞍底的解剖結構。目前，CHA作為修復材料在動物實驗以及骨科、口腔科等均獲得了良好的應用[5]，而在神經外科領域未見報道。

本研究首次使用膜狀和塊狀CHA材料用于垂體瘤手術中的鞍底修復，觀察其安全性和臨床效果，探索其改良內鏡經鼻垂體瘤手術的可行性。該材料經國家食品藥品監督管理局濟南醫療器械質量監督檢驗中心進行形式檢測和生物學評價，證實該產品符合標準和臨床試驗要求。現根據《醫療器械臨床試驗規定》的要求，按照國家相關法規和倫理學要求，經主管部門和倫理委員會批準，對CHA材料用于垂體瘤手術的鞍底修復進行臨床試驗研究。

1 材料與方法

1.1 主要材料與器械

膠原-羥基磷灰石人工骨（CHA，膜狀或塊狀，批號：140901）由福建省博特生物科技有限公司提供。外觀為白色，色澤均勻一致，無污漬片狀物，微觀結構為非致密多孔狀。對照材料：人工硬膜。手術器械：STROZ公司生產的內鏡，包括00鏡頭及300側視鏡頭。

1.2 病例選擇與分組

1.2.1 入選標準

①年齡18～70歲，性別不限；②診斷為垂體瘤需行腫瘤切除的患者；③3個月內未參加其他臨床試驗者；④無嚴重心、肝、腎、血液系統等其他重要器官合并癥及無全身感染者；⑤患者知情同意，志愿受試并簽署知情同意書。

1.2.2 排除標準

①未控制的嚴重糖尿病、嚴重高血壓患者，凝血功能明顯異常的患者；②有嚴重心臟病、心功能不全、心肌梗塞病史者；③有慢性腎臟疾病，腎功能不全者；④各種急慢性肝臟疾病，伴有嚴重肝功能不全者；⑤特異性過敏體質者；⑥妊娠期及哺乳期婦女；

1.2.3 分組

本研究采用隨機、單盲平行對照設計。根據納入和排除標準，共選取天津醫科大學總醫院神經外科自2013年12月～2014年12月收治的垂體瘤患者80例，年齡18～70歲，平均年齡42.5歲，男性38例，女性42例。進入試驗的病例，按先后次序和隨機分配表進入試驗組或對照組，不得任意選擇組別。隨機化的實施應用SAS軟件，由計算機隨機劃分組。試驗組和對照組分別為43例和37例。

1.3 手術方式與觀察指標

1.3.1 手術方法

全麻仰臥位，頭稍高并略偏向術側，0.5%碘伏消毒皮膚，0.05%碘伏消毒鼻腔，用1∶1 000腎上腺素棉片收斂鼻腔黏膜5 min。內鏡直接由較寬大一側鼻孔（一般為右側）進入，將中鼻甲推向側方，用小鉤刀或腦膜剝離子，于鼻中隔后上部近蝶嘴處弧形切開蝶竇前壁黏膜。用蝶竇咬骨鉗自蝶竇開口處向內下逐塊咬除蝶竇前壁。在內鏡下確定確定鞍底開窗安全所在處后，推開鞍底黏膜，用咬骨鉗于中線咬開鞍底或用磨鉆磨除鞍底骨質，開窗前界不超過鞍結節。顯露鞍底硬膜，先穿刺排除動脈瘤及海綿竇，再電凝并“十”字形切開硬膜，常見灰白色魚肉樣腫瘤組織涌出，以環行刮匙、細吸引器逐塊刮和吸除腫瘤。當鞍隔下降并能見到鞍隔孔處發藍的蛛網膜，用小棉片頂起保護，再將內鏡伸入鞍內觀察腫瘤有無殘留，如有殘瘤可刮除。腫瘤切除后，充分止血。對照組使用明膠海綿填塞，試驗組采用尺寸大于鞍底骨窗直徑的膜狀或塊狀CHA骨修復材料放置于鞍底骨窗內（圖1），邊緣位于鞍底硬膜和骨質之間，并加用纖維蛋白膠封閉鞍底。最后用碘仿或活力碘紗條填塞蝶竇和中上鼻道，使其對鞍底有一個確切的承托作用，同時保持下鼻道通暢，結束手術。術后3 d左右撤去填塞紗條。

圖1CHA重建鞍底示意圖Fig.1The schematic diagram of sellar reconstruction by CHA

1.3.2 觀察指標

包括一般情況（手術時間、出血量、腫瘤全切率、生命體征、內分泌激素、常規生化化驗結果和臨床癥狀改善情況）、并發癥情況，及術后鞍底修復結果。

1.3.3 統計學方法

采用SPSS 19.0軟件對數據進行統計學分析。計量資料以（x±s）表示，采用t檢驗，計數資料采用Χ2檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 一般情況

手術時間：試驗組（1.0±0.3）h，對照組（1.1±0.1）h。出血量：試驗組（46±3）mL，對照組（48±2）mL。腫瘤全切除73例（91.3%），其中試驗組39例（90.7%）、對照組34例（91.2%）；次全切除7例（8.7%），其中試驗組4例（9.3%）、對照組3例（8.8%）。兩組患者一般情況無顯著差異（P＞0.05）。

術后病理檢查顯示，本組中PRL腺瘤38例（47.5%），GH腺瘤17例（21.3%），多分泌功能細胞腺瘤10例（12.5%），無功能細胞腺瘤15例（28.7%）。術后共75例（93.8%）患者癥狀得到不同程度改善。試驗組和對照組分別有2例、3例癥狀未見明顯改善。兩組患者肝腎功能、凝血常規等生化常規化驗結果基本正常。所有患者的血壓、心律、呼吸機脈搏容積等一般生命體征均無明顯異常。

2.2 并發癥

術后鼻腔出血3例：術后3 d拔除填塞紗條時，因黏膜下血管被油紗條黏連、牽拉離斷致鼻腔大出血，再次填塞止血。其中試驗組2例，對照組1例。

蛛網膜下腔出血1例（對照組）：經精心治療3周左右，獲得緩解，出院后能生活自理。

尿崩11例：試驗組和對照組分別為4例、5例，口服彌凝后均得到改善。

腦脊液漏9例：均行腰大池持續引流，并行抗炎治療。其中對照組7例，4例腰大池引流未好轉，行二次腦脊液漏修補術；試驗組2例行腰大池引流后好轉出院。

統計結果顯示，兩組患者術后腦脊液漏發生率有顯著差異（P＜0.05）；其他術后并發癥無顯著差異（P＞0.05）。

2.3 隨訪結果

80例患者均得到有效隨訪6個月。一般生命體征均無明顯異常，內分泌激素、肝腎功能等生化常規化驗基本正常；MRI檢查均未見腫瘤復發；術后6個月CT檢查提示，試驗組所有患者均可見新骨生成，CT值不同程度增加，并接近正常骨值；對照組鞍底缺損及CT值未見明顯變化。兩組差異顯著（P＜0.05）（表1、圖2）。

表1 兩組患者術前及術后6月后鞍底CT值比較Table 1CT value of sellar before and 6 months after operation of the 2 groups

圖2 兩組術后6個月鞍區CT觀察Fig.2CT images of sellar area 6 months after operation of the 2 groups

3 討論

內鏡下經鼻蝶入路垂體瘤切除術已成為治療垂體腺瘤最常用的術式，獲得了極大地進步，但術中及術后腦脊液漏發生率仍達6%～20%[6]。術中顱底缺損重建必須解決的難題。小于0.5 cm的瘺口可直接采用黏膜和明膠海綿填塞；0.5～1.2 cm的瘺口可在黏膜和明膠海綿填塞后，再覆蓋一層人工硬膜加以固定[7]。近年來，生物醫用高吸水樹脂被用于修復重建鞍底，在預防滲漏方面也取得了一些效果，但是該材料膨脹后強度低、塑性困難，不具有成骨誘導性[8]。

鞍底修復的理想材料應滿足以下要求：材料安全可靠，與組織相容性好，無毒副作用，取材方便，若采用自體組織材料，則應盡量減少對患者的創傷，易于裁剪與塑形，生物材料的價格應較為便宜，具有成骨誘導性更佳[9-10]。

膠原蛋白具有良好的生物相容性和韌性，作為細胞外間質成分，對細胞的增生和分化具有調節作用，可以促進細胞的黏附和增殖，引導細胞向缺損部位遷移，并在細胞遷移過程中起支持和潤滑作用；同時，膠原蛋白的存在對于提高和維持植入材料的力學性能也具有重要作用，對于骨缺損或骨量不足具有很強的誘導新骨生成能力。羥基磷灰石具有良好的骨傳導、支撐作用和很好的生物活性。但兩者都存在一定的局限性，膠原材料強度和硬度有限，傳統所用的羥基磷灰石材料只具有骨的傳導性，不具有骨誘導性，新骨長到一定程度便停止了。膜狀和塊狀CHA骨修復材料結合了膠原和羥基磷灰石的優點，有效模擬自然骨的組成和結構特點，不但克服了單純膠原抗壓強度小的缺點，又彌補了羥基磷灰石顆粒間因無黏接力而不易成形、易溢出彌散的不足，具有良好的生物相容性、生物活性及誘導成骨性能。由于該材料與人體骨、牙齒等硬組織中的無機質在化學成分和晶體結構上具有相似性，植入體內后可與人體自然骨形成牢固的化學鍵合，是一種最具潛力的人體硬組織替換骨修復材料。

本試驗使用膜狀和塊狀CHA骨修復材料。與傳統手術比較，手術時間、出血量及腫瘤切除情況無顯著差異，既沒有增加手術難度，又能明顯提高臨床質量，表明使用該材料并不影響手術策略和效果。術后的肝腎功能、凝血指標等生化化驗無明顯異常，表明了該骨修復材料臨床使用安全，滿足植入人體材料的要求。

目前，應用于臨床的骨替代修復材料大多為顆粒狀或粉末狀，塑形困難，不適合鞍底缺損的修補。因此，傳統的垂體瘤手術采用明膠海綿或腦膜補片修補鞍底，對減少腦脊液漏的發生并無明顯作用，重要的是無法重建鞍底。本試驗采用的膜狀和塊狀CHA骨修復材料，只要根據鞍底缺損的大小，將CHA骨修復材料裁剪成合適尺寸植入缺損部位，材料就可以完全承托和覆蓋鞍底的缺損處，恢復鞍底的解剖結構。與傳統手術使用的明膠或腦膜補片相比，不僅明顯減少腦脊液漏的發生率，還具有誘導骨生成的優點。在試驗中，試驗組腦脊液發生率與骨量增加情況與對照組比較具有差異顯著。CHA骨修復材料短期內具有預防腦脊液漏的作用，長期觀察發現，其強大的骨化能力能誘導鞍底生成新的骨質，恢復鞍底正常的生理結構，對減少術后組織紊亂及硬膜黏連也有積極作用。我們認為，CHA骨修復材料是一種較為理想的鞍底重建替代修復材料，臨床應用前景廣闊，其短期效果令人鼓舞，但遠期效果仍需長期隨訪觀察。

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Research of Medical Collagen-Hydroxyapatite Artificial Bone for Sellar Reconstruction

ObjectiveTo explore the effects and application prospect of the medical collagen-hydroxyapatite artificial bone (CHA)for sellar reconstruction.MethodsFrom December 2013 to December 2014,80 patients with pituitary adenoma were treated by endoscopic endonasal transsphenoidal surgery.All the patients were divided into two groups randomly.The patients of experimental group were used with CHA for sellar reconstruction,while the control group were treated by the traditional method.All the patients were followed up for 3-6 months.The general conditions,complications and sellar reconstruction of the 2 groups were observed and compared.ResultsThere were no significant differences of operation time, blood loss and total resection rate between the 2 groups(P＞0.05).Significant difference of the nasal cerebrospinal leaks was observed in the 2 groups(P＜0.05),while no significant differences of other complications were observed(P＞0.05).New bone formation was observed in experimental group according to the CT results,and the CT value increased to the normal. Compared with the control group,the difference was significant(P＜0.05).ConclusionThe endoscopic transsphenoidal surgery for pituitary tumors is widely applied with minimal invasiveness.But the cerebrospinal fluid leakage is still a common complication.Using CHA for sellar reconstruction can reduce the nasal cerebrospinal fluid leaks.

Collagen-hydroxyapatite;Endoscope;Pituitary neoplasms;Cerebrospinal leak;Sellar reconstruction

R736.4

A

1673－0364（2017）01－0021－04

HE Jiajia,GONG Zhibiao, ZHANG Jianning,ZHU Tao．
Department of Neurosurgery,Tianjin Medical University General Hospital,Tianjin 300052, China.Corresponding author:ZHU Tao(E-mail:zhutao5@126.com).

10.3969/j.issn.1673-0364.2017.01.006

300052天津市天津醫科大學總醫院神經外科。

朱濤（E-mail：zhutao5@126.com）。