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胶原蛋白海绵与临床止血及填充 胶原蛋白组成及分布 表18种不同类型胶原蛋白的组成 结构及组织分布 注 FACIT为不连续三螺旋结构的纤维相关胶原蛋白 胶原蛋白结构图解 胶原蛋白的生理功能 富含胶原的组织被认为是一种复合材料 即 高度定向的结晶胶原纤维被包裹在非胶原的聚糖 糖蛋白和弹性蛋白的无定型基质中 1 1胶原纤维在肌腱和韧带中平行排列 以适应高抗拉强度 1 2胶原组织在皮肤中随机排列 以适应皮肤力学的各向异性和各延长性 1 3胶原蛋白在软骨中形成大分子凝胶以使软骨维持形状并提供关节的轴承受面 1 4在其它各组织 如耳 鼻的形状等行使支撑功能等 1 物理和生物力学性能 2 1静电学性能 分子内电荷给胶原纤维提供极大的稳定性 2 2离子和大分子结合性能 分子上自由羧基有结合阳离子如钙的能力 同时大量的负电荷离子能与大分子 蛋白质 多糖等 结合 2 3成纤维性 胶原分子能被诱导成多晶型形成头尾平行排列即 头 尾 尾 尾 头 头方向随机排列 2 生理化学性能 3 1止血性能 诱导血小板释放 聚集等 同时参与凝血瀑布3 2细胞相互作用性能 1 作为细胞生长的依附和支架 2 诱导上皮细胞等增殖 分化和 3 成纤维细胞的生长调节及反馈3 3免疫性能 低免疫性使异种异体用于患者 3 生物学功能 胶原蛋白在组织修复中的作用 生理性止血机制 胶原蛋白与其止血材料的比较 表胶原蛋白与其他局部止血材料的比较 一 胶原溶液对血小板聚集功能的诱导实验 二 胶原海绵对兔创伤表面的止血功能实验 三 胶原海绵对SD大鼠肝脏止血功能实验 实验研究 表胶原溶液对血小板聚集功能的影响 胶原溶液对血小板聚集功能的诱导实验 表不同浓度胶原溶液对血小板聚集功能影响 胶原海绵对不同创面止血时间 秒 胶原海绵对创伤表面的止血功能实验 胶原海绵对不同创面的平均出血量 g 肝叶切除外用两种敷料即刻止血时间及出血量 胶原海绵对SD小鼠肝脏止血功能实验 图1术后第7天 高倍镜 3 3 40 下切片观察胶原蛋白海绵分解 炎性细胞浸润 图2术后第7天 高倍镜 3 3 40 下切片观察明胶海绵降解少 内散在炎性细胞浸润 图5术后第14天 高倍镜 3 3 40 下切片观察胶原蛋白海绵边缘炎性细胞浸润 肝细胞再生 图6术后第14天 高倍镜 3 3 40 下切片观察明胶海绵同肝组织交界处炎性细胞浸润 肝纤维组织再生 有异物性肉芽肿形成 图9术后第20天 高倍镜 3 3 40 下切片观察胶原蛋白海绵大部分吸收 内有许多再生肝细胞 图10术后第20天 高倍镜 3 3 40 下切片观察明胶海绵边缘肝组织纤维化 1 创面止血2 创面愈合3 修复填充 胶原蛋白临床应用 一 创面止血 胶原蛋白海绵可用于几乎所有手术中的止血 各种创面的止血 在大多数手术操作中 一般用1 2片胶原海绵在切除的端面或出血的局部短暂压迫就能达到止血的目的 举例简述如下 胆囊切除手术 术中最困难的操作可能就是将胆囊从肝脏的胆囊床上剥离下来 由于炎症的影响 胆囊常与胆囊床粘连紧密 分离中经常发生出血或渗血 严重的会因渗血不止导致术后愈合缓慢甚至不愈合 在许多医院的临床实践中 常常将胶原蛋白海绵剪切成胆囊床的大小及形状 或者直接使用50mm 50mm大小的2 3块压迫胆囊床 均能在短时间内起着明显的止血效果 另外 压迫后也可以用4号线将胶原海绵固定到创面上 起到进一步加压止血作用 一般5分钟内完全有效地止血 术后引流液中没有发现活动性出血的迹象 亦无其他不良反应 肝脏的外科手术 胶原蛋白海绵也被广泛应用于肝裂伤的修补术 肝脏血管瘤切除手术以及因肝癌 肝硬化及肝内胆管结石而实施的部分切除术 胶原海绵不仅对较难止血的肝创面能有效止血 而且能保护肝脏创面 促进肝细胞再生和修复 乳房外科手术 乳房手术有这些特点 即 手术创面大 术后出血多 常常导致切口内血肿 积液或创面愈合缓慢 胶原海绵对于各种乳房手术有良好的止血效果 即 止血迅速 吸收渗出 而且术后患者均没有切口内疼痛和血肿 积液的形成 总之 胶原海绵用于止血是一个古老而又成熟的方法 随着胶原海绵的质量不断改进 胶原海绵能更快更有效地止血 并附有消炎 抑菌等功效 二 创面愈合 1 胶原海绵对兔创面愈合的实验研究实验动物 健康成熟新西兰永兔 体重2 5 3 5kg材料 胶原海绵 明胶海绵 表实验组与对照组术后创面面积缩小 表实验组与对照组术后15天新生皮肤宽度 实验组在术后19 26天创面完全愈合 平均愈合时间 22 55 2 07天 对照组在21 32天愈合 平均愈合时间 27 22 3 90天 两者P 0 05 创面愈合天数的比较 实验组肉芽组织出现早而明显 用药后第二天即可见大量肉芽组织 含有较多的新生毛细血管 纤维母细胞出现早 密集 成熟快 而对照组 同时期肉芽组织少 新生毛细血管少 纤维母细胞出现晚 数目少 成熟亦明显迟于实验组 光镜组织学检查 电镜下见实验组成纤维细胞体积较大 细胞核欠规则 部分可见核仁边集 胞内有丰富的粗面内质网及高尔基体 线粒体数量多 大 嵴明显 同期对照组 成纤维细胞较细小 胞核小 规则 核仁居中 胞内粗面内质网稀少 线粒体数目少 体积小 嵴不明显 高尔基体数目少 电镜观察 2 胶原蛋白的人体临床应用 上海市第六人民医院病种 大面积皮肤缺损 软组织缺损 开放性骨折 骨缺损 慢性骨髓炎例数31例 平均年龄38 9岁 19 84岁 平均用药15 3天 7 28天 平均随访18 6天 7 45天 表医用胶原蛋白海绵临床实验结果统计 1 胶原海绵对血管性溃疡的治疗作用 表不同类型血管性溃疡的临床表现 三 修复填充 胶原海绵与溃疡创面组织之间的接触粘附能力与环境因素之间存在着很大的关联 使用胶原海绵覆盖溃疡面后 溃疡损害的边缘逐渐变得平坦 从临床治疗的角度来看 在溃疡底部生长不活跃的情况下 边缘生长往往在一定程度上是有助于溃疡面愈合的 胶原在完全溶解前 其附着在病灶上并形成网状结构 促进周围正常组织向溃疡面的生长 胶原海绵治疗作用机理 1 促进组织再生的作用 胶原海绵应用的另一个显著的作用就是它有清洁创面的作用 这一作用具体表现为坏死和渗出物质的减少 创面略显肿胀但无渗出 随着溃疡面的逐渐干燥 溃疡面上聚集的微生物数量也越来越少 临床调查显示 起先病灶可能具有始明显的感染现象 但随着不断的更换敷料直至治疗结束 溃疡面中微生物的数量可以从104 g组织下降到102 g组织 2 清除创面的作用 在使用胶原海绵进行治疗后 通过红外热相仪检查可以发现血流灌注状况的明显改变 从类似 截肢 或明显血流减少 呈黑 绿 蓝色相 转变到血液较为丰富的桔黄 红色 黄色等热相改变 这一检测结果从一个侧面提示在损伤的部位出现了具有生命活力的新生组织 同时它与色谱仪所观察得到的资料是相一致的 3 刺激新生组织生长的作用 在具有典型疼痛的溃疡病灶中 使用胶原海绵治疗后可以获得显著而持久的镇痛作用 这种作用的产生可能与循环血流的恢复有关 并且同样的与溃疡面愈合的速度是相一致的 4 缓解疼痛的作用 局部外用胶原还可对于一些组织结构的产生影响 可刺激血管的生成 并形成新生毛细血管生发中心 增加肉芽组织中巨噬细胞的活性 产生更多的淋巴细胞因子 减少水肿样物质和局部慢性炎症 为浅表吸收 的形成 5 组织学方面的改变 刺激纤维生成新生的胶原束 并且可以调节成纤维细胞的活动 以及影响早期的浅表色素沉着 促进纤维生成的作用 刺激生物基础物质的积累和增加并且伴有多糖物质的生成 2 胶原海绵对褥疮溃疡的治疗作用 图褥疮溃疡形成过程中的病理变化 表褥疮溃疡全身和局部的诱发因素 表褥疮溃疡皮肤损害的分类 在一项包括了19名患者 15女和4男 的研究中 受试者的原始疾病包括了骨折 股骨 骨盆或髌骨 糖尿病及其并发症 支气管肺病 风湿性关节炎 下肢上皮瘤切除整形术后 下肢血管性皮肤病 心机梗死 骨髓瘤等多种多样的病变 所有患者的年龄为54 93岁 平均年龄79岁 使用胶原海绵治疗的时间最短为30天 最长为128天 平均为55 3天 治疗后有9名患者的创面完全愈合了 47 3 6名患者的溃疡明显好转了 31 5 另4名患者则无明显的疗效 21 在4名无效的患者中 1名因为并发症而在治疗后30天时死亡 其他的一系列临床研究也证实了胶原蛋白海绵对于褥疮溃疡的治疗作用 同时 在使用和研究的过程中还发现了以下的一些特点 1 胶原海绵对任何病因引起的溃疡损伤都有治疗价值 所有临床研究的结果均提示其疗效与患者的原发疾病之间不存在必然的联系 2 在治疗时 必须尽可能早的应用胶原海绵来进行局部治疗 这样可以明显提高愈合率 许多的临床病例表明 如果皮肤损害发展到 度或更严重时 再使用胶原海绵往往不能够获得明确的疗效 而对于一般性的 度褥疮能很快的