计算机辅助构建气管软骨环并行气管前壁缺损修复实验研究

目的探讨利用人工材料在计算机辅助下体外构建气管软骨环进行颈段气管缺损修复的可行性。方法用β-磷酸三钙(β-TCP)材料制造出气管环。12只成年杂种犬,雌犬4只,雄犬8只,犬龄约2岁,体质量11~13kg。随机均分为2组。行气管前壁3~5环全层缺损造模(缺损2cm×5cm),在气管切除部位形成一直径约2cm、长约5cm的皮管。实验组利用计算机辅助构建气管软骨环阴模,以β-TCP材料制作的内径约2cm的2个C形气管软骨环支架置于人工皮管外侧,外侧以肌肉覆盖,逐层缝合关闭术腔。对照组以相同方法行气管前壁全层缺损造模,并形成与实验组相同的人工皮管,但皮管外面不置β-TCP构建的软骨环支架。动物饲养至8周时处死取材,行大体解剖、纤维喉镜、CT及常规组织学检查。结果术后所有动物伤口局部未见明显感染征象。对照组1只皮下严重气肿,当日死亡;大体解剖可见修复部分气管前壁塌陷,管腔狭小;其余动物均存活至8周,术后1周出现气喘,术后2周出现进食呕吐及颈部活动受限;纤维喉镜检查,修复部位气管前壁已出现塌陷,有明显的反常呼吸运动。实验组动物均成活良好,未见上述症状。纤维喉镜检查:重建气道通畅。CT检查:植入物位置良好。组织学检查,支架材料已与周围组织融合为一体,组织已长入支架材料的孔隙中。结论实验应用计算机辅助技术,使修复支架制作达到个体化,β-TCP材料具有良好的生物相容性,且应用计算机辅助技术依个体需要快速塑型,能较好地修复气管缺损。     

3D打印与组织工程技术在气管替代治疗中的应用与热点

背景:由于缺乏满意的气管替代物,功能性气管重建仍然是一个外科挑战。目的:综述组织工程气管支架的研究热点、临床应用及主要存在的问题。方法:以"3D Printing,tissue-engineered trachea,trachea reconstruction,tracheal replacement;3D打印气管,组织工程气管,气管重建,气管替代"为关键词,检索PubMed、Medline、万方数据库2004至2019年发表的相关文献,共纳入47篇文献进行分析总结。结果与结论:目前气管重建的方式主要有人工气管移植、同种异体移植、自体组织移植和组织工程气管移植。人工气管移植通常引起气管破裂、感染和狭窄而导致移植失败;同种异体移植需要长期的免疫抑制治疗,移植后由于血管再生不足引起的坏死和感染往往导致死亡;自体组织复制气管结构和功能的能力有限且存在手术创伤;组织工程气管通过选择合适的支架材料,在支架中均匀地植入种子细胞,可以模拟与天然气管相似的生物结构和功能,似乎是气管替代物的理想选择。将3D打印技术与组织工程技术相结合,利用生物降解材料打印完整的气管支架,再植入间充质干细胞培育的组织工程气管,为解决长段气管缺损问题提供了新思路。     

犬肋骨肌瓣的应用解剖与气管成型及气管再造的实验研究

目的：对犬肋骨肌瓣与肌瓣环进行解剖学观察,并以此组织瓣进行气管成型与气管再造动物实验。方法：将犬的第３肋间血管灌注后观察其分布情况。将第３肋骨民上下肋间肌修整成带肌瓣蒂的肋骨瓣、骨肌瓣环,分别行胸内气管成型与环形替代术。结果：犬的肋骨肌瓣、瓣环血供均良好。第３肋间动脉、静有多个分支在胸腊民骨膜之间上行分布玩具闰肋间肌。实验获得满意效果,气管成型手术的犬与非手术犬一样正常活动。气管再造的１８条犬中１     

快速成型钛板结合自体骨移植修复犬下颌骨缺损

背景：近年来,快速成型技术被迅速的应用于医学重建领域,利用快速成型技术可为组织缺损患者制作个体化的植入物,可达到空间尺寸上的精确修复。 目的：利用快速成型技术制作个体化钛板,结合自体松质骨移植,修复犬下颌骨节段性缺损。 方法：9只杂种犬行螺旋CT扫描获取头颅骨骼数据,建立数字3D模型,在模型上模拟右侧下颌骨体部切除术,并制作个体化板状修复体,经快速成型加工制造,获得个体化的钛板。然后行动物实验,手术制造右侧下颌骨体部4 cm长节段性缺损,同期手术切取自体髂骨块固定于快速成型钛板的舌侧,修复下颌骨缺损。采用核医学、力学、影像学和组织学等方法评估骨移植后的转归。 结果与结论：应用快速成型支架重建了左右对称的下颌骨形态,自体髂骨移植后逐渐皮质化,植骨和钛板之间形成纤维结缔组织间隔层。在下颌骨缺损修复中,应用快速成型钛板能够达到形态和功能兼顾的效果。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程全文链接：     

间充质干细胞在组织工程气管中的研究进展

组织工程学通过细胞或组织重建,修复缺损组织并保留其生物功能,成为气管替代治疗的新途径.种子细胞、生长因子及气管支架材料是组织工程气管的三大要素,学者们一直在寻求理想的种子细胞.间充质干细胞(MSCs)是一种具有高度自我更新能力和多向分化潜能的干细胞,广泛分布于骨髓、脐带、脂肪组织、心肌组织、大脑、肌肉和皮肤等,可向骨、软骨、脂肪、神经等多种细胞定向分化.MSCs具有增殖能力强、分化范围广、免疫调节等功能特点,能够修复损伤的组织,有望成为应用于组织工程气管的理想种子细胞.旨在对MSCs在组织工程气管中的应用作一综述.     

人工气管及气管支架材料的应用

背景：以往对中心气道狭窄常采取外科手术治疗,然而,有些患者无法接受,并且手术瘢痕可导致再狭窄。因此,支架置入成为治疗中心气道狭窄的重要手段之一。 目的：总结人工气管及气管支架材料在临床中的应用进展。 方法：应用计算机检索PubMed数据库及CNKI数据库,在标题和摘要中以“组织工程支架,人工气管,气管支架”或“tissue engineering scaffolds,artificial trachea,trachea scaffolds”为检索词进行检索。根据纳入标准选择22篇文献进行综述。 结果与结论：近年来随着组织工程学的兴起和发展,在生物组织工程化气管的研究方面取得了一定的进展,目前已能够以软骨细胞或骨髓间质细胞为种子细胞构建出与自体气管相近的组织工程化气管,而且能够用软骨细胞及上皮细胞构建出带有气管黏膜上皮的复合组织工程化气管,但这些组织工程化气管移植到体内能否长期具有活性、发挥正常的生理功能等还需要进一步的实验验证。     

下颌骨节段性缺损修复组织工程中珊瑚支架残留率的研究

目的探讨骨髓基质干细胞(bone marrow stromal cell,BMSC)复合珊瑚修复犬下颌骨节段性缺损支架的残留率。方法体外扩增、成骨诱导培养犬BMSC,分别将第二代细胞复合珊瑚后植入犬自体右侧3cm的下颌骨节段性缺损,术后12周(n=6),32周(n=6)取材后分别通过Micro-CT检测和大体、组织学图像分析骨修复、支架残留率和生物力学修复强度。结果 Micro-CT检测和组织学图像分析均表明,BMSC-珊瑚组组织工程骨12周时支架残留率显著高于32周(P0.05),而新骨随材料降解逐步成熟;生物力学显示术后32周力学强度显著高于12周(P0.05)。结论自体成骨诱导BMSC复合珊瑚形成的组织工程骨可良好修复犬下颌骨节段性缺损,随时间延长材料逐步降解,组织工程下颌骨进一步成熟。     

新型复合型人工气管移植实验研究

以聚四氟乙烯人造血管为主体,两端压制钛金属支撑环集成构建一种新型复合型人工气管。制作犬颈段气管缺如模型,用复合人工气管重建呼吸道。通过犬体内移植动物实验观察复合型人工气管初步效果和影响长期生存的因素。直接移植复合人工气管作为对照组(n=8),复合人工气管移植后加生长因子等改善组织环境作为实验组(n=8)。术后定期气管镜检查以及处死后组织检查评价复合型人工气管移植效果。16只实验动物复合型人工气管均顺利完成移植,无手术死亡。一月后各组吻合口处有肉芽增生。对照组4只犬因移植后呼吸困难死亡,实验组有2只死亡。死亡犬经解剖标本显示吻合口感染、裂开,气道狭窄,人工气管移位脱落。其余犬按计划14月后处死。实验组平均生存时间长于实验组(558.6dvs 401.8d,P0.05);实验组吻合口感染、裂开、重度狭窄以及意外死亡的发生率均低于对照组(P0.05)。犬处死后解剖显示复合人工气管已被纤维组织包裹,人工气管腔内未见内膜生长。以聚四氟乙烯为主体连接支撑钛环的新型复合型人工气管替代自体气管重建气道,恢复气道通畅性,能保持移植物不变形。人工气管的复合设计减轻了吻合口狭窄,而感染和裂开仍是复合型人工气管移植的主要并发症,影响动物长期生存。应用生长因子改善局部环境可促进组织愈合。     

先天性心脏病合并气管狭窄气管支架置入后取出指征探讨

目的 总结先天性心脏病（CHD）合并气管狭窄气管支架置入后取出指征.方法 比较分析CHD合并气管狭窄气管支架置入后尚留和取出病例的临床资料.结果 9例置入气管支架患儿均为重度气道狭窄,置入气管支架为乐普（北京）公司生产的血管金属支架（PARTNER）,其中尚留气管支架的4例患儿,平均年龄13.75个月,平均体重8.70 kg,随访支气管镜检查均未发现肉芽组织增生,镜下气管支架支撑良好;5例患儿于气管支架置入68～96 d 后取出,平均年龄4.8个月,平均体重4.96 kg.气管支架取出后发现支架支撑处并未塌陷,不影响患儿通气功能,取出气管支架完整,随访10～11个月,气道未见再阻塞及其他并发症,未出现需要再次置入气管支架的情况和死亡病例.在复习文献的基础上提出气管支架取出指征：①在良好的随访体系下气管支架置入2～3个月;②经支气管镜证实无肉芽组织增生,CT及其三维气道重建显示气道通畅;③临床无呼吸困难表现及感染征象,血气分析示无肺通、换气功能异常,X线胸片正常,超声心动图检查示心脏功能正常;④支气管镜下能清楚显示气管支架边界,且整个张开的支架位于气道表面并未上皮化;⑤支气管镜下钳夹住气管支架后,轻轻上下小幅推拉,镜下证实可以松动与气道紧密粘贴的支架.结论 对于小婴儿气管支架取出从长远角度来看是最佳选择,在良好的随访体系下,在不影响患儿生命质量的前提下,CHD合并气管狭窄气管支架置入2～3个月后取出安全可行.     

大节段生物活性陶瓷多孔支架肌内血管化：3年期3D-数字减影血管造影观察*

背景：人工骨材料生物体内的活化,与自体骨生物键合,完成自体骨组织爬行替代,核心是材料的血管化。如何判断血管化发生？ 目的：观察大节段生物活性陶瓷多孔支架骨骼肌内植入3年后血管化情况。 方法：雄性中国自养犬10只,于骨骼肌内植入直径1.5 cm、长4.0~4.5 cm羟基磷灰石-聚乳酸多孔支架,饲养36个月后行3D数字减影血管造影检查。 结果与结论：所有动物均顺利完成材料植入及数字减影血管造影成像,且所得结果相似：营养血管由股动脉、股深动脉发出并指向羟基磷灰石-聚乳酸支架,分支后进入材料。结果表明,3D数字减影血管造影技术是用于监测人工骨材料体内血管化的有效手段,羟基磷灰石-聚乳酸支架骨骼肌内植入3年后能够形成完整的动静脉血循环系统。     

Development of new tracheal prosthesis: autogenous mucosa-lined prosthesis made from polypropylene mesh

Reliable tracheal or tissue graft has not been developed yet for the reconstruction of large, circumferential tracheal defects. Major limitations were anastomotic dehishence and stenosis, which were attributed to the poor epithelisation of the prosthetic graft. We developed a new tracheal prosthesis that has a viable lined and well-vascularized mucosa. The prosthesis consists of Prolene mesh reinforced with polypropylene rings, and is coated with gelatin. In addition, we lined the luminal surface of the prosthesis with transplanted autogenous oral mucosa and wrapped the prosthesis with greater omentum. Animal experiments were performed using 10 adult mongrel dogs. The transplanted mucosa and wrapped greater omentum tightly adhered to the prosthesis to make a single unit within two weeks. The mucosa survived well, was well vascularised by new vessels from greater omentum and showed normal histology. Complete surgical resection and replacement of a thoracic trachea (3 cm in length, 6 tracheal rings) were carried out in 2 dogs, which survived well with normal activity. We concluded that this highly biocompatible tracheal prosthesis could be very useful for step-wise reconstruction of tracheal defects.     

带蒂颈阔肌肌皮瓣与镍钛合金网结合再造颈段气管实验研究

目的探讨用带蒂颈阔肌肌皮瓣与镍钛合金网结合再造颈段气管。方法选健康狗20只,袖状切除8—10个气管环长度的颈段气管,用带蒂颈阔肌肌皮瓣卷成肌皮管,表皮衬里,腔内置硅胶管临时扩张,将肌皮管移于气管缺损处,与气管切端吻合,再用相应长度镍钛合金网状支架套于肌皮管外,并固定。术后4—6月经气管镜拔出硅胶管。结果2只动物术后切口感染而终止实验。余动物均健康存活,呼吸、发音、及运动正常。CT检查示新气管管腔宽敞,无狭窄现象。术后6—18月分期处死动物,见植入物与气管连为一体,镍钛支架与肌皮管及周围组织粘连紧密,不易分离。管壁皮肤的鳞状上皮逐渐变薄,并最终化生为单层矮柱状上皮组织。镍钛合金光洁如初。结论带蒂颈阔肌肌皮瓣与镍钛合金网结合组成的“新气管”可适用于颈部气管的重建。     

自体软骨移植与气管重建

背景：临床上经常遇到长距离、大范围的气管狭窄或缺损需气道重建。 目的：观察动物自体软骨移植在喉气管重建中的应用效果。 方法：切除新西兰兔环状软骨及部分气管前壁,制造喉气管损伤,取自体肋软骨膜移植修复,移植后8-24周处死存活动物,观察修复情况。 结果与结论：大体观察：动物呼吸通畅,饮食正常,植入软骨膜与周边组织结合紧密,创口愈合良好,无肉芽组织及瘢痕形成,管腔内表面光滑且有黏膜覆盖。光镜结果显示：创口处有黏膜生成,外层有纤维细胞及横纹肌细胞,少量新生软骨形成,软骨细胞与肌细胞链接紧密。结果提示,自体软骨移植可以应用于动物喉气管重建,且具有很好的效果。     

踝管动脉穿支小腿皮瓣修复足部软组织缺损

目的 总结踝管动脉穿支皮瓣修复足部的软组织缺损效果。 方法 在踝管动脉穿支解剖学研究的基础上,2005年6月至2013年6月间临床采用踝管动脉穿支皮瓣修复足部的软组织缺损36例,致伤原因：车祸伤24例,砸伤12例。损伤部位：足背14例,足内侧22例,软组织缺损范围为5 cm×3 cm~16.5 cm×10.0 cm。皮瓣切取面积最小为6.0 cm×4.0 cm,最大为本组皮瓣切取范围为7 cm×5 cm~18 cm ×12 cm,远端蒂旋转点位于平内踝。 结果 临床修复36例,创面Ⅰ期愈合33例,Ⅱ期愈合3例。所有病例经5~15个月随访,皮瓣色泽正常,外形与功能改善满意,供区创面植皮愈合良好,对功能无不良影响。 结论 踝管动脉穿支皮瓣,可以修复足部远侧创面,效果好。     

一期带蒂组织瓣联合万古霉素骨水泥及颗粒骨治疗小腿创伤后骨髓炎伴骨及软组织缺损

目的探讨一期带蒂组织瓣联合万古霉素骨水泥及颗粒骨治疗小腿创伤后骨髓炎伴骨及软组织缺损的方法及疗效。方法 2008年6月~2013年3月,收治小腿创伤后骨髓炎伴骨及软组织缺损患者36例。男25例,女11例;年龄22~60岁,平均46.5岁。病程1~5个月,平均2.5个月。软组织缺损面积为4 cm×5 cm~13cm×8 cm,骨缺损长度0.5 cm~2.5 cm,平均1.8 cm。采用带蒂组织瓣移位联合万古霉素骨水泥及颗粒骨植入一期治疗。选择带蒂的腓肠肌肌瓣16例,比目鱼肌肌瓣12例,腓肠神经营养血管肌皮瓣6例,远端蒂股前外侧肌皮瓣2例,同时一期联合万古霉素骨水泥填充及颗粒骨植骨,肌瓣表面游离植皮处理。结果 36例患者均获随访,随访时间24~55个月,平均39.5个月。2例组织瓣远端发生部分坏死,经清创换药及游离植皮后愈合,4例术后创面渗出患者经换药处理后愈合,2例感染未控制,经再次手术病灶清除及灌洗引流后愈合。所有骨折均骨性愈合,愈合时间6~21个月,平均12个月。末次随访时按Johner-Wruhs标准评定疗效,优20例,良12例,可4例,优良率为88.9%。结论一期应用带蒂组织瓣联合万古霉素骨水泥及颗粒骨治疗小腿创伤后骨髓炎伴骨及软组织缺损,有利于创面愈合、感染控制及骨缺损修复,可获得良好的临床疗效。     

Replacement of a tracheal defect with autogenous mucosa lined tracheal prosthesis made from polypropylene mesh

Reliable prosthetic or tissue grafts for the trachea have not, as yet, been developed for reconstruction of large, circumferential tracheal defects. Major limitations are anastomotic dehiscence and stenosis, attributed to the poor epithelialization and vascularization of the prosthetic graft. We have developed a new tracheal prosthesis that has a well vascularized and viable mucosa. The prosthesis consists of a Prolene mesh reinforced with polypropylene rings, and coated with gelatin. We lined the luminal surface of the prosthesis with transplanted autogenous oral mucosa, wrapped the prosthesis with greater omentum, and placed it in the peritoneal cavity for 2 weeks. Complete surgical resection and replacement of a segment (5 cm in length, 8 to 10 tracheal rings) of the thoracic trachea was then performed in nine adult mongrel dogs. The transplanted mucosa was well vascularized and maintained its normal histology in prereplacement analysis. Dogs with tracheal replacement regained their full activity and did not show any respiratory problems until sacrifice at 1, 2, and 6 months. After 6 months, the prostheses were completely incorporated by the host trachea in all dogs and confluent epithelialization was confirmed histologically from the upper to the lower anastomotic site of the prosthesis; furthermore, the transplanted mucosal cells had changed to ciliated columnar epithelium.     

腹壁下动脉穿支皮瓣带蒂移植修复股部残端软组织缺损

目的报告腹壁下动脉穿支皮瓣带蒂移植修复股部残端软组织缺损临床应用结果。方法自2006年1月~2012年1月,应用腹壁下动脉穿支皮瓣带蒂移植修复股部残端软组织缺损12例(男9,女3)。患者年龄22~55岁(平均36岁)。伤后时间:6~28天,平均12天。股部残端软组织缺损范围5cm×10cm^6cm×14cm。皮瓣以腹壁下动脉穿支为蒂,旋转180°修复残端缺损,供区直接缝合。结果 1例皮瓣发生小的皮缘裂开,术后1月自然愈合,皮瓣全部成活。术后随访1.8~4.0年(平均2.8年),受区外形较好。取得了满意的临床效果。结论腹壁下动脉穿支皮瓣带蒂移植适宜修复股部残端软组织缺损,该技术安全、可靠以及可降低对供区的损伤。     

携带感觉神经足底内侧动脉皮瓣修复足跟软组织缺损的临床应用

目的　探讨携带感觉神经的足底内侧动脉皮瓣修复足跟区软组织缺损的临床应用效果。 方法　自2016年6月至2017年11月,笔者单位收治12例足跟皮肤软组织缺损患者,其中2例合并跟骨结节缺损(缺损长度小于1 cm)。采用携带感觉神经的足底内侧动脉皮瓣修复创面,创面面积（扩创后面积）为3 cm×4 cm~10 cm× 6 cm,切取皮瓣面积为3.5 cm×4.5 cm~11 cm×7 cm。通过观察皮瓣外观、血运、弹性及两点辨别觉评价临床效果。 结果　12例皮瓣完全成活。10例患者获随访6~14个月,皮瓣外观满意,质地柔软,无臃肿,弹性佳,两点辨别觉5~ 9 mm。8例无骨缺损患者穿鞋、行走不受限;2例合并骨缺损患者需穿软底带跟鞋且持续行走半小时感觉局部刺痛。 结论　携带感觉神经的足底内侧动脉皮瓣能较好的重建足跟外观、感觉及功能,是修复足跟软组织缺损的有效方式。     

脂肪颗粒移植修复腔隙性软组织缺损的疗效观察

目的观察自体脂肪颗粒移植修复肢体腔隙性软组织缺损的临床效果。 方法2017年9月至2019年6月，选择武汉大学中南医院创伤与显微骨科收治的14例腔隙性软组织缺损病例，缺损面积：1.5 cm×2.0 cm ～ 4.0 cm×6.0 cm，缺损深度：3.0～7.0 cm。彻底清创后制备自体脂肪颗粒，采用Coleman法制备脂肪颗粒，将脂肪颗粒注射到缺损周围软组织内并填充于腔隙内，表面覆盖凡士林纱布，每周打开凡士林纱布观察组织缺损部位变化，连续随访了解创面修复情况至创面愈合。 结果所有患者均获得12周随访，组织缺损部位在治疗后2周观察到大量肉芽组织生长，缺损面积缩小约(47.5±5.5)%。12例在治疗后皮肤软组织缺损面积缩小直接愈合，平均愈合时间(24.2±4.5) d；1例皮肤软组缺损伴骨质缺损在治疗后1周，部分移植脂肪坏死，行局部皮瓣移植术后愈合；1例术后5 d感染脂肪液化坏死，实施清创术控制感染后换药愈合。 结论脂肪颗粒移植对肢体腔隙性软组织具有修复作用，能够促进肉芽组织生长，加速软组织缺损重建。