生物材料人工胸壁重建巨大胸壁缺損（附5例報告）

1、生物材料人工胸壁重建巨大胸壁缺損（附5例報告） 作者：張?zhí)m軍，李偉陽，蘇曉東，謝澤明，龍浩，戎鐵華，林鵬，郝崇禮，溫浙盛，王軍業(yè) 【摘要】 目的： 應(yīng)用生物材料人工胸壁重建巨大胸壁缺損，評估其臨床應(yīng)用的安全性及可行性. 方法： 以環(huán)氧交聯(lián)多抗原簇封閉法及不同濃度氨基酸溶液漂洗法對豬的膜性及骨性材料進行組織處理及表面改性，制備出生物材料人工胸膜及人工肋骨，并于術(shù)中構(gòu)建人工胸壁對5例巨大胸壁缺損的患者進行修復重建. 結(jié)果： 采用生物材料人工胸膜及人工肋骨對4例胸壁巨大缺損的患者進行重建；采用自體肋骨及高分子材料補片重建胸壁缺損1例.5例胸壁缺損面積為（14112118）cm，術(shù)后隨訪640 mo，

2、均存活，且呼吸動度良好，無胸廓畸形及反常呼吸發(fā)生. 結(jié)論： 生物材料人工胸壁重建胸壁缺損符合生理結(jié)構(gòu)，安全有效，是值得推廣使用的胸壁重建方法. 【關(guān)鍵詞】 胸部損傷；人工胸壁；生物相容性材料；重建 【abstract】aim: to reconstruct the large chest wall defect with biomaterial artificial chest wall and to evaluate the clinical safety and feasibility of the biomaterial artificial chest wall. methods: w

3、e treated porcine tissue with an epoxy cross linking method, and modified the surface with amino acid solutions at various concentrations and at different temperatures to obtain a rectangular, flakeshaped material without antigenicity but with the flexibility and tensile strength of the original bio

4、material. the artificial chest walls constructed in operation were used to repair the chest wall defect in 5 cases. results: four cases of large chest wall defect were reconstructed with biomaterial artificial pleural and costal bone, and 1 case was reconstructed with autogeneic costal bone and prol

5、ene mesh. the defect area ranged from 21 cm18 cm to 14 cm11 cm. within 640 months of followup, all patients survived with normal breath motion and no thoracic deformity. conclusion: using biomaterial artificial pleural and costal bone to reconstruct the chest wall defect is safe, feasible and effect

6、ive. it is worthy to be widely applied. 【keywords】 thoracic injuries; artificial chest wall; biocompatible materials; reconstruction 0引言 由于胸部創(chuàng)傷及胸部腫瘤可導致胸壁的巨大缺損，當缺損面積大于5 cm5 cm或有3根以上肋骨缺如時，會破壞胸壁骨性結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定而導致嚴重的呼吸功能障礙，使患者面臨嚴峻的生存危險，胸壁重建是解決這一棘手臨床難題的關(guān)鍵. 目前國內(nèi)外多采用高分子材料補片復合骨水泥或金屬支架進行重建，但這種重建方式卻因存在多種缺陷未能廣泛采用1-3.

7、本研究采用環(huán)氧交聯(lián)多抗原簇封閉法及不同濃度氨基酸液漂洗法對豬的膜性及骨性材料進行組織處理及表面改性，制備出生物材料人工胸膜及人工肋骨，并于術(shù)中構(gòu)建成人工胸壁進行巨大胸壁缺損的修復重建，以評估其臨床應(yīng)用的安全性和可行性. 1對象和方法 1.1對象200405/200704我院收治胸壁巨大腫瘤患者（包括肺癌侵犯胸壁者）共5（男4，女1）例，年齡1971歲. 腫瘤類型包括右側(cè)肋骨骨巨細胞瘤、左下肺鱗癌侵及胸壁、左側(cè)肋骨軟骨瘤侵及左下肺葉、左側(cè)肋骨尤文氏瘤伴胸水和左側(cè)肋骨結(jié)核伴局限性膿胸各1例. 1.2方法 生物材料人工胸膜的制備選取健康豬（檢疫4 wk）的膜性材料（心包、胸膜、小腸黏膜下組織等）為原

8、材料進行清洗后預(yù)處理，去除脂肪組織后以環(huán)氧交聯(lián)法進行多靶點抗原封閉處理，以含rgd（精氨酸arg甘氨酸gly天門冬氨酸asp序列多肽）序列肽的氨基酸溶液多次漂洗及表面修飾，溫控法成型，制備成25 cm20 cm和30 cm20 cm規(guī)格的片狀、高柔韌性人工胸膜，以生理鹽水封存于密封膠袋中經(jīng)60鈷照射消毒后備用（廣東冠昊生物科技有限公司專利技術(shù)生產(chǎn)）. 生物材料人工肋骨的制備選取豬的長干骨（四肢骨）為原材料，縱形剖切后制備成長1518 cm，寬1.52.0 cm的弧形骨板，將骨板以環(huán)氧交聯(lián)法去抗原處理、蛋白表面修飾法固化及增加韌度后制備成人工肋骨，60鈷照射消毒后干燥密封保存?zhèn)溆茫◤V東冠昊生物科

9、技有限公司專利技術(shù)生產(chǎn)）. 常規(guī)麻醉，手術(shù)均為胸壁及巨大腫瘤切除后胸壁缺損重建，其中生物材料人工胸壁重建缺損4例和自體肋骨及高分子材料補片重建1例. 2結(jié)果 患者5例術(shù)中術(shù)后未發(fā)生并發(fā)癥，隨訪時間640 mo，均存活，生活質(zhì)量良好，無不良反應(yīng). 患者病情及治療情況如下. 患者1：男，37歲，因右側(cè)胸壁腫物伴疼痛3 mo入院，術(shù)前診斷為右側(cè)第67肋骨腫瘤. 于200405行右第67肋骨及所屬肋間肌整塊切除，切除后胸壁缺損面積18 cm13 cm，術(shù)中以prolene mesh補片（pm ethicon, inc.）2塊（10 cm8 cm）修補并封閉胸膜腔，取右側(cè)第4肋骨約16 cm長，斜形橫跨

10、第67肋骨殘端重建胸壁缺損（圖1）. 術(shù)后診斷：右第67肋骨骨巨細胞瘤，術(shù)后輔助放療36 gy，隨訪40 mo未見復發(fā)，患者無胸廓畸形及呼吸障礙. 圖1切除的骨巨細胞瘤(a)及自體肋骨復合prolene mesh補片重建胸壁缺損(b) 患者2： 男，71歲，因咳嗽、胸背部疼痛2 mo入院，術(shù)前診斷為左下肺鱗癌伴左下胸壁受侵（t4nomo）. 于200512行左下肺葉切除及左側(cè)第57肋骨及所屬肋間肌整塊切除，縱膈、肺門、隆突下淋巴結(jié)清掃術(shù)，切除后胸壁缺損面積21 cm18 cm，術(shù)中以生物材料人工肋骨3根（19 cm，15 cm和12 cm）及生物材料人工胸膜1塊（25 cm20 cm）重建胸壁

11、缺損，因胸壁皮瓣未被腫瘤侵犯而未做皮瓣轉(zhuǎn)移（圖2）. 術(shù)后診斷：左下肺鱗癌伴左第57肋骨轉(zhuǎn)移（t4n0m1），術(shù)后行吉西他濱+順鉑方案化療4個療程，隨訪21 mo未見轉(zhuǎn)移復發(fā)，患者無胸廓畸形及呼吸障礙. 圖2生物材料人工胸壁重建骨性缺損(a)及術(shù)后胸部x線征(b) 患者3：男，39歲，因發(fā)現(xiàn)左前胸壁腫物伴疼痛6 mo入院，術(shù)前診斷為左前胸壁腫物伴局限性膿胸. 于200603行左側(cè)膿胸膿腔清除，左第45肋骨及部分胸壁切除，清除后胸壁缺損面積14 cm11 cm，術(shù)中以生物材料人工肋骨2根（11 cm，8 cm）及生物材料人工胸膜1塊（20 cm15 cm）重建胸壁缺損（圖3）. 術(shù)后診斷： 左第

12、45肋骨骨結(jié)核伴局限性結(jié)核性膿胸，術(shù)后抗癆治療1 a，隨訪16 mo，患者無胸廓畸形及呼吸障礙. 圖3切除的骨結(jié)核(a)及生物材料人工胸壁重建骨性缺損(b) 患者4：女，21歲，因左胸壁畸形及左胸內(nèi)巨大腫物入院，術(shù)前診斷為左第67肋骨巨大骨軟骨瘤伴左側(cè)胸壁凹陷性畸形. 于200612行左側(cè)第57肋骨及左胸內(nèi)巨大骨軟骨瘤切除，術(shù)中胸壁缺損面積為20 cm16 cm，術(shù)中以生物材料人工肋骨3根（21 cm，18 cm，15 cm）及生物材料人工胸膜1塊（25 cm20 cm）構(gòu)建人工胸壁，重建胸壁缺損，因胸壁皮瓣未被腫瘤侵犯而未做皮瓣轉(zhuǎn)移（圖4）. 術(shù)后診斷：左第67肋骨巨大骨軟骨瘤伴左側(cè)胸壁凹陷

13、性畸形. 術(shù)后隨訪9 mo未見腫瘤復發(fā)，患者無胸廓畸形及呼吸障礙.圖4切除的骨軟骨瘤(a)及生物材料人工胸壁重建骨性缺損(b) 患者5：男，19歲，因診為左胸壁巨大尤文氏瘤伴左胸積液化療后入院，術(shù)前診斷為左第7肋骨尤文氏瘤，行鬼臼乙叉甙+順鉑方案化療6個療程，化療后達完全緩解，胸腔積液消失，殘留胸膜增厚. 于200703在全麻下行左胸尤文氏瘤切除，術(shù)中發(fā)現(xiàn)腫物位于左側(cè)第6肋骨中部，侵及第5，7肋骨，與左下肺及左膈肌粘連緊密，腫物約10 cm6 cm9 cm大小，術(shù)中切除左第57及所屬肋間肌、壁層胸膜等大塊組織，術(shù)中于缺損前、后、上、下及胸壁皮瓣處分別取組織活檢未見腫瘤殘余. 切除后胸壁缺損為2

14、1 cm17 cm，以生物材料人工肋骨2根（20 cm，13 cm）及生物材料人工胸膜1塊（25 cm20 cm）構(gòu)建人工胸壁，重建胸壁缺損（圖5）. 術(shù)后放療35 gy，隨訪5 mo未見腫瘤復發(fā)，患者無胸廓畸形及呼吸障礙. 圖5切除的骨尤文氏瘤(a)及生物材料人工胸壁重建骨性缺損(b) 3討論 我們以先進的組織處理技術(shù)制備生物材料人工胸膜，并以豬長干骨為原料制備成強度、外型、弧度、柔韌性均與人體肋骨相似的人工肋骨. 術(shù)中以人工胸膜封閉缺損的胸膜腔，70絲線間斷和/或連續(xù)縫合固定，再根據(jù)缺損肋骨長短截取合適的人工肋骨，兩端以鋼絲與自體肋骨固定，重建骨性胸壁. 該方法優(yōu)點為：材料來源廣泛，易截取

15、及塑形，重建后胸壁塑形好，不影響呼吸運動及術(shù)后x線檢查和放療，支撐強度高，人工胸膜組織相容性好，不易與肺組織產(chǎn)生粘連. 本組5例均重建了最難修復的側(cè)胸壁及下胸壁，術(shù)后患者呼吸動度良好，未見畸形及反常呼吸，隨訪最長者為40 mo，患者能從事正常體力勞動及運動，未見胸壁重建處畸形及塌陷. 我們認為，生物材料人工胸壁重建胸壁缺損是目前符合生理及使用方便的胸壁重建方法，值得推廣使用. 3.1胸壁缺損與重建原則胸壁腫瘤廣泛切除術(shù)后，常造成胸壁深層甚至全層組織的大塊缺損，破壞胸廓穩(wěn)定性并導致胸壁軟化和反常呼吸而影響患者的呼吸循環(huán)功能，此外缺損部位大面積皮膚缺損不被覆蓋，也會造成嚴重感染導致術(shù)后并發(fā)癥和死亡

16、. 多數(shù)學者1-3認為以下情況屬胸壁大塊缺損，需進行胸壁修復重建以維持患者的呼吸功能及防止反常呼吸：3根以上肋骨及其肋間肌組織的切除，或切除肋骨雖為2根但全層缺損而難以閉合胸膜腔者，胸壁缺損范圍大于5 cm5 cm時，胸骨大部分切除造成胸廓不穩(wěn)定者. chapelier等2認為進行胸壁大塊缺損重建應(yīng)能達到保持胸廓結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、維持胸膜腔的密閉性并維持胸腔負壓、保護胸內(nèi)臟器并維持胸廓正常形態(tài)，防止反常呼吸，同時不影響術(shù)后的檢查和治療. 3.2重建材料的選擇目前胸壁缺損重建的材料主要有自體組織、人工材料及生物材料三種4-8. 自體組織. 具有來源廣泛、取材方便、組織相容性好，無異物反應(yīng)，患者易于接受等

17、優(yōu)點，但缺點是取材有限，抗拉強度不足，破壞其它組織結(jié)構(gòu)造成手術(shù)創(chuàng)傷. 故多用于面積較小的缺損修復及皮瓣填塞和轉(zhuǎn)移，另外也可結(jié)合人工材料進行修復. 臨床上常用的有胸大肌、胸大肌島狀皮瓣、乳腺、腹直肌、腹直肌肌皮瓣(tram)、背闊肌、背闊肌肌皮瓣、前鋸肌、膈肌、大網(wǎng)膜、自體肋骨、髂脛束等. 人工材料. 種類繁多，早期主要有鋼板、鈦板、有機玻璃板、鋼絲網(wǎng)等，但這類材料的組織相容性差，難于固定且易松動，不易塑形及裁剪，金屬材料特別是金屬板會影響術(shù)后 x線檢查及放療，故近年已放棄使用. 目前國際上多采用高分子材料補片進行胸膜腔缺損的封閉，而骨性胸壁修復多采用骨水泥和/或自體組織材料聯(lián)合重建9. 這類材

18、料組織相容性較好, 裁剪塑形方便，便于滅菌，不影響術(shù)后x線檢查及放療，但仍存在柔韌性差，與組織密合性不佳，抗張強度不夠，尺寸偏小，在大面積的缺損修復上受限及價格昂貴等缺點. hyans等10選用聚四氟乙烯補片進行修復，以解決補片與肺組織粘連的問題，取得了一些進展. 生物材料11-12. 生物材料多取自動物組織，且柔韌性好，來源廣泛，抗拉力強，不易老化，制備保存方便. 缺點是具有抗原性，易產(chǎn)生排斥，如不進行改性則抗拉力不夠. 芽乃權(quán)12等使用自制牛心包片+鋼絲網(wǎng)修復9例胸壁缺損效果滿意. 本組采用環(huán)氧交聯(lián)法對豬的膜性材料（心包、胸膜、腹膜、腸系膜下組織等）進行多靶點封閉，較以往的單純封閉羥、羧基

19、等抗原簇的方法更完全，消除了生物材料的抗原性，另外以不同濃度的氨基酸溶液在溫度控制下進行漂洗，消除固定劑的殘留毒性及對生物材料進行增柔、增韌處理，制備的人工胸膜解決了抗原、抗拉強度及尺寸受限等不足，經(jīng)過動物試驗及臨床應(yīng)用效果滿意，是值得推廣的修復材料. 3.3胸壁缺損重建的方法 胸壁缺損重建的優(yōu)劣受諸多因素影響，主要與缺損的大小、部位、范圍及深度、局部組織的狀況、有無腫瘤殘留和瘢痕等，以及患者自身狀況、醫(yī)師修補技巧等因素有關(guān). 小范圍的缺損（面積小于5 cm5 cm）可通過直接縫合或局部肌瓣、肌皮瓣轉(zhuǎn)移來覆蓋無須重建. 對于直接縫合困難或缺損面積大于5 cm5 cm者需胸壁重建以防止反常呼吸.

20、 不同部位的缺損，其重建的側(cè)重點有差別. 胸骨及兩側(cè)肋軟骨缺損后其胸廓的完整性、穩(wěn)定性遭到破壞而造成胸廓不穩(wěn)，心肺等縱膈重要器官也得不到保護，故需修復重建并側(cè)重其堅固性. 對于上胸壁前、后的缺損，由于胸壁上部有肩胛骨、胸大肌、胸小肌等較厚組織覆蓋，缺損較小者可直接縫合或者局部肌瓣覆蓋，位于肩胛骨區(qū)的缺損可不必修復，以肩胛骨保護即可，缺損較大者用補片（mm，pm）縫合胸膜腔即可. 對于側(cè)胸壁及下胸壁的缺損，由于缺損局部無較厚組織覆蓋，且呼吸活動度大，故均要修復且要注意保護胸廓的運動. 胸壁缺損嚴重時，常需采用人工材料和自體組織材料聯(lián)合應(yīng)用，并在皮瓣與人工材料之間應(yīng)有肌瓣或大網(wǎng)膜相隔，可取得良好效

21、果. 腫瘤所致胸壁缺損的修復重建方法很多，外科醫(yī)師應(yīng)根據(jù)胸壁缺損的大小、部位、程度以及所掌握的技術(shù)制定切實可行的方法，即要徹底的切除胸壁腫瘤，又要符合生理，保持胸壁的穩(wěn)定性、堅固性和外形美觀. 【參考文獻】 1 tufaro ap, buck dw 2nd, fischer ac, et al. the use of artificial dermis in the reconstruction of oncologic surgical defectsj. plast reconstr surg, 2007,120(3):638-646. 2 chapelier a, missana mc,

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