医用黏合剂α-氰基丙烯酸酯聚合热对血管损伤的研究

房卓群，梁向党，孙 赓，宋垚垚，陈 文，郭占芳

医用黏合剂α-氰基丙烯酸酯聚合热对血管损伤的研究

房卓群，梁向党，孙 赓，宋垚垚，陈 文，郭占芳

目的：观察黏合吻合术中α-氰基丙烯酸酯医用黏合剂聚合热对兔血管组织的再损伤。方法：取2.5～3.0 kg新西兰白兔40只随机分为A、B、C、D 4组，每组10只，切断兔左侧颈总动脉，随后吻合，并悬空吻合口，在吻合口及吻合口前后各1 cm处滴加医用黏合剂，覆盖且不压迫血管吻合口。A组滴1滴（20 μl），B组滴2滴（40 μl），C组滴4滴（80 μl），D组滴生理盐水。待黏合剂凝固，观察血管通畅及搏动状况后，逐层缝合。术后4周进行超声检查，取吻合口组织进行大体观察及组织病理观察，观察吻合口损伤情况。结果：术后4组血管超声下均通畅，D组与A、B、C 3组大体观察及组织学观察比较差异明显，D组与A、B、C 3组内膜增生差异有统计学意义（P＜0.05）。结论：常规范围内不同剂量α-氰基丙烯酸酯黏合剂产生的聚合热对血管组织损伤较轻，在血管组织修复中可用于吻合和固定。

组织黏合剂；氰基丙烯酸酯类；聚合热；血管；兔

0 引言

α-氰基丙烯酸酯类医用黏合剂有着较长的发展历程，Ardis等于1949年首次合成了α-氰基丙烯酸酯类化合物。α-氰基丙烯酸酯黏合剂具有单组分、液体型、室温固化、黏合速度快及黏合力强等优点，广泛应用于医疗领域，用于止血、伤口黏合、骨骼黏接、医疗栓塞、无痛绝育等[1-6]。目前，主要将α-氰基丙烯酸酯作为医用黏合剂应用于临床手术辅助血管吻合手术，不仅可以减少缝合线的使用和术后吻合口渗漏的发生，同时还可以明显缩短手术时间。动物实验中，将α-氰基丙烯酸酯医用黏合剂直接滴加至血管吻合口，达到固定和黏合效果[7-10]。然而，目前不同剂量α-氰基丙烯酸酯类医用黏合剂聚合热对血管组织损伤差异相关研究报道较少。本研究以新西兰大白兔颈总动脉切断后再吻合，吻合口滴加医用黏合剂α-氰基丙烯酸酯制作聚合热损伤模型，探讨不同剂量α-氰基丙烯酸酯黏合剂产生的聚合热对血管组织的损伤差异，从而确定医用黏合剂黏合血管所需的剂量。

1 实验资料

1.1 实验动物、实验材料及仪器

实验动物：雄性新西兰大白兔40只，体质量2.5～3.0 kg，由解放军总医院动物中心提供。实验材料及仪器：超声诊断仪（美国Logiq3exp），组织切片机（德国Leica），光学显微镜及照相装置（日本Nikon）。

1.2 实验方法

随机将40只新西兰大白兔分为A、B、C、D 4组，每组10只，耳缘静脉注射3%戊巴比妥钠（30 mg/kg），肌内注射氯胺酮（60 mg/kg）麻醉，切开皮肤时辅以2%利多卡因局部麻醉。将兔固定于仰卧体位，切开颈部正中皮肤长约8～10 cm，游离左侧颈总动脉，夹闭血流，在中点处切断，形成待吻合血管吻合口，采用肝素生理盐水（100 U/ml）冲洗血管断端以防止血栓形成，用显微缝线缝合血管断端。移开血管夹，观察血管通畅情况及吻合口是否渗漏。A、B、C 3组吻合口及前后各1 cm均滴加α-氰基丙烯酸酯黏合剂，A组1滴（20 μl），B组2滴（40 μl），C组4滴（80 μl），D组滴生理盐水。动物复苏后，辅以肠溶阿司匹林80 mg/d饲养。

图1 兔颈总动脉切断后吻合口图

1.3 观察方法

1.3.1 血管超声检查

术后5 min和4周，用超声诊断仪（美国Logiq 3exp）行颈动脉检查，观察血管血流通畅情况及血流动力学参数。

1.3.2 大体观察

术后4周，沿原手术切口切开皮肤，逐层游离，暴露颈总动脉。观察血管周围组织增生粘连情况及血管本身恢复情况。距血管断端吻合口两端各1 cm处切断血管，纵行剖开血管，观察血管内层表面增生、修复情况。

1.3.3 组织学观察

术后4周，在超声检查之后，过量麻醉人道处死动物，取断端吻合口血管制作标本，纵行剖开血管并制作病理切片，苏木精-伊红（hematoxylin-eosin，HE）染色，电镜下观察A、B、C、D 4组血管吻合端组织形态学变化。血管内膜是指血管内皮细胞和内弹力膜之间的部分；血管中膜是指内、外弹力膜之间的部分。血管内膜、血管中膜的面积及厚度的计算可通过内外弹力膜及管腔界限推算。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 血管超声检查

术后5 min和4周超声检查，血流通畅，A、B、C、D 4组吻合段血管畅通，未见明显栓塞发生，4组血管内径未见明显狭窄，如图2所示。

图2 颈总动脉血管超声结果（示吻合口通畅情况）

2.2 大体观察

术后4周，沿原手术切口切开皮肤，逐层游离，暴露颈总动脉。观察血管周围组织增生粘连情况及血管本身恢复情况。A、B、C 3组血管周围未见明显增生粘连，血管断端外周包裹一层完整的黏合剂固化后形成的固化膜，断端血管未见充血、坏死等（如图3（a）～（c）所示）。距血管断端吻合口两端各1 cm处切断血管，纵行剖开血管，观察血管内层表面增生、修复情况。观察到断端血管吻合口内层表面较为光滑、平整，未见充血或坏死组织。

2.3 组织学观察

术后4周，断端吻合口血管组织制作标本，纵行剖开血管制作病理切片，HE染色，电镜下观察A、B、C、D 4组吻合口处组织均见内膜及中膜增生，A、B、C 3组吻合口内膜覆盖一层薄薄的内皮细胞，D组吻合口内膜覆盖一层完整较厚的内皮细胞，伴有炎性细胞及嗜酸性粒细胞，4组未见成纤维细胞、结缔组织坏死情况（如图4（a）～（d）所示）。A、B、C组内膜厚度较D组内膜厚度减小（分别为（13.27±0.84）、（13.12±0.72）、（13.06±0.48）和（17.16±0.94）μm，P＜0.05），电镜下可见A、B、C 3组血管中膜厚度较D组血管中膜厚度明显减小（分别为（234.76±13.38）、（232.67± 12.42）、（231.84±12.44）和（279.88±34.22）μm，P＜0.05），见表1。

图4 颈总动脉血管吻合口组织学观察结果

表1 4组动物的血管吻合口处血管内膜厚度及血管中膜厚度（±s，μm）

表1 4组动物的血管吻合口处血管内膜厚度及血管中膜厚度（±s，μm）

注：A组滴α-氰基丙烯酸酯医用黏合剂1滴（20 μl），B组滴α-氰基丙烯酸酯医用黏合剂2滴（40 μl），C组滴α-氰基丙烯酸酯医用黏合剂4滴（80 μl），D组，仅滴生理盐水1滴（20 μl）。*、**表示与D组比较，P＜0.05

组别 血管内膜厚度 血管中膜厚度A B C 234.76±13.38** 232.67±12.42** 231.84±12.44** D 17.16±0.94* 279.88±34.22** 13.27±0.84* 13.12±0.72* 13.06±0.48*

3 讨论

1949年，德国首次人工合成氰基丙烯酸酯，但由于当时氰基丙烯酸酯单体存在着纯度较低、毒性较强而并未在临床上应用[11]。理想化的医用黏合剂应具有的优点有：（1）较高的黏合强度及较快的黏合速度，同时具有生物可降解性能，不会引起体内明显的排异反应；（2）医用胶本身及其降解产物应无毒，且不会导致癌变、畸变、突变等；（3）医用胶还应具备良好的生物相容性；（4）储存使用方便[12-13]。更多学者对该黏合剂进行研究及改性，对该医用黏合剂有了更深的认识，但能够完全达到理想要求的医用黏合剂至今未出现。目前α-氰基丙烯酸酯类医用黏合剂属于化学反应型胶黏剂，本身是单组分，常态为液态，不作为溶剂，室温下固化速度快，同时会对极性物质（金属、塑料、玻璃、生物体）产生较大胶接强度[14-15]。

氰基丙烯酸酯及其衍生物在临床的应用涉及到普通外科、整形外科、神经外科、消化内镜、眼科、胸外科、耳鼻喉科、儿科、介入放射以及药物治疗等各个方面，主要是外科和创伤方面的组织黏合和止血[6，10]。本课题组前期用α-氰基丙烯酸酯医用黏合剂黏合吻合离断的兔颈总动脉，并在神经等方面进行了研究[16-19]。徐旖炜等[20]的研究结论表明将2-氰基丙烯酸辛酯医用胶应用于大鼠动静脉血管吻合具有可行性。

氰基丙烯酸酯医用胶在固化时会释放一定的热量，由于在微阴离子条件下瞬间聚合并产生聚合热[21-23]，这些热量会对生物体组织细胞产生潜在的热损伤，但目前对氰基丙烯酸酯医用胶黏剂在应用中瞬间产生的聚合热损伤没有引起重视。有报道称改进医用胶黏剂产生的聚合热量较低，约为21 J[24]，但对该强度的聚合热是否对血管组织产生一定的副作用仍需引起重视。

本试验通过应用不同剂量的α-氰基丙烯酸酯医用黏合剂黏合针线缝合后的血管吻合口，而不同滴量的α-氰基丙烯酸酯医用黏合剂会对血管组织释放不同的聚合热，超声发现A、B、C、D 4组血管血流均通畅，滴加α-氰基丙烯酸酯医用黏合剂并未造成血管阻塞。4周后大体观察并纵行切开吻合口标本，A、B、C 3组滴加黏合剂处吻合口周围均为固化后的黏合剂组织，吻合口内表面较为光滑，未见明显增生狭窄，D组血管吻合口内表面增生狭窄。通过组织学观察，A、B、C 3组内膜及中膜的增生厚度明显小于D组内膜、中膜的增生厚度，4组血管外膜均未见坏死组织出现。笔者考虑一定剂量的α-氰基丙烯酸酯医用黏合剂所释放的聚合热并不会对血管组织产生严重的、可引起坏死的损害，并且可以限制血管的过度运动而减少组织过度增生。

综上所述，通过对新西兰大白兔颈总动脉吻合口滴加不同剂量α-氰基丙烯酸酯医用黏合剂，研究黏合剂固化释放的聚合热对血管组织的损伤，为血管组织黏合吻合修复时医用黏合剂剂量选择提供依据。实验中黏合剂的使用剂量是常规量，若增加剂量，可能会对血管组织造成影响，仍需要进一步研究。

[1]梁向党，曾仑.医学粘接技术[M].北京：科学出版社，2005.

[2]李伯清，杨仲春.α-氰基丙烯酸酯的制法及用途[J].化工技术与开发，2007，36（3）：30-32.

[3]余先纯.α-氰基丙烯酸酯合成及改性工艺的研究[J].辽宁化工，2007，36（4）：227-229.

[4]田霞，卢永顺.特种胶粘剂-α-氰基丙烯酸酯系医用胶[J].化工新型材料，2007，35（3）：112-115.

[5]Krishnamoorthy B，Najam O，Khan U A，et al．Randomized prospective study comparing conventional subcuticular skin closure with dermabond skin glue after saphenous vein harvesting[J].Ann Thorac Surg，2009，88（5）：1 445-1 149.

[6]Singer A J，Kinariwala M，Lirov R，et al.Patterns of use of topicalskin adhesives in the emergency department[J].Acad Emerg Med，2010，17（6）：670-672.

[7]Lumsden A B，Heyman E R.Prospective randomized study evaluating an absorbable cyanoacrylate for use in vascular reconstructions[J]. J Vascular Surg，2006，44（5）：1 002-1 009.

[8]Wachter D，Br ckel A，Stein M.2-Octyl-cyanoacrylate for wound closureincervicalandlumbarspinal surgery[J].Neurosurg Rev，2010，33（4）：483-489.

[9]Yoshitomi Y，Kojima S，Yano M，et al.Does stent design affect Probability of restenosis?A randomized trial comparing Multilink stents with GFX stents[J].Am Heart J，2001，142（3）：445-451.

[10]Singer AJ，Quinn JV，Hollander JE.The cyanoacrylate topical skin adhesives[J].Am J Emerg Med，2008，4：490-496.

[11]雷鸣，肖德明.医用氰基丙烯酸酯粘合剂在创伤骨科中的研究进展[J].中国矫形外科杂志，2011，19（12）：1 005-1 007.

[12]王艳红，顾汉卿.医用粘合剂的发展及临床应用进展[J].透析与人工器官，2008，19（3）：23-32.

[13]罗洁，王凤山.医用软组织粘合剂的研究进展及临床应用[J].现状药物生物技术，2014，21（3）：274-278.

[14]Achneck H E，Sileshi B，Jamiolkowski R M，et al.Acomprehensive review of topical hemostatic agents：efficacy and recommendations for use[J].Ann Surg，2010，251（2）：217-228.

[15]Kinoshita Y，Matsuo M，Todoki K，et al.Alveolar bone regeneration using absorbable poly（L-lactide-co-epsiloncaprolactone）/beta-tricalcium phosphate membrane and gelatin sponge incorporating basic fibroblast growth factor[J].Int J Oral Maxillofac Surg，2008，37（3）：275-281.

[16]刘自豪，梁向党，孙赓，等.黏合法吻合人造血管和中等动脉的实验研究[J].医疗卫生装备，2011，32（5）：26-27.

[17]梁向党，张伯勋，孙赓，等.微创血管粘合技术研究的初步报告[J].医疗卫生装备，2005，26（7）：23-25.

[18]宋垚垚，梁向党，孙赓，等.医用粘合胶制动对兔血管吻合后内膜和中膜增生的影响[J].解放军医药杂志，2013，25（4）：15-17.

[19]Liang X D，Cai H F，Sun G，et al.A novel method of defective vascular reconstruction using 2-octyl-cyanoacrylate and homemade prosthetic component[J].Chin Med J，2014，127（5）：882-886.

[20]徐旖炜，夏利民，魏来，等.2-氰基丙烯酸辛酯医用胶在大鼠动静脉血管吻合中的应用[J].心血管外科杂志，2013，2（4）：17-20.

[21]郭占芳，梁向党，蔡宏飞，等.医用胶粘剂氰基丙烯酸酯聚合热对神经组织损伤的研究[J].解放军医药杂志，2015，27（3）：21-24.

[22]Chow A，Marshall H，Zacharakis E，et al.Use of tissue glue for surgical incision closure：a systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials[J].J Am Coll Surg，2010，1：114-125.

[23]Leggat P A，Kedjarune U，Smith D R.Toxicity of cyanoacrylate adhesives and their occupational impacts for dental staff[J].Ind Health，2004，2：207-211.

[24]Landegren T，Risling M，Brage A，et al.Long-term results of peripheral nerve repair：a comparison of nerve anastomosis with ethylcyanoacrylate and epineural sutures[J].Scand J Plast Reconstr Surg Hand Surg，2006，40（2）：65-72.

（收稿：2015-06-08 修回：2015-09-14）

Study on polymerization heat induced by α-cyanoacrylate in medical adhesive on vascular tissue lesion

FANG Zhuo-qun1,LIANG Xiang-dang1,SUN Geng2,SONG Yao-yao3,CHEN Wen1,GUO Zhan-fang1
（1.Orthopaedics Department of General Hospital of the PLA,Beijing 100853,China; 2.Orthopaedics Department of the 252nd Hospital of the PLA,Baoding 350025,Hebei Province,China; 3.Orthopaedics Department of Navy General Hospital,Beijing 100853,China）

Objective To study the polymerization heat induced by α-cyanoacrylate in medical adhesive on vascular tissue lesion.Methods A total of 40 rabbits weighing 2.5 to 3.0 kg were randomly divided into A,B,C and D groups(n= 10).Rabbits'left common carotid arteries were cut off,and dropped medical glue on and 1 cm before and after anastomotic stoma with impending anastomotic stoma.Group A was given 20μl α-cyanoacrylate (1 drop),group B was given 40μl α-cyanoacrylate (1 drop),group C was given 80μl α-cyanoacrylate (4 drops),group D was given Physiological saline.The conditions of vascular patency and vascular pulsing were observed after glue solidified,then the tissue and skin were sutured.Doppler ultrasound was performed 4 weeks after operation.The anastomotic gross observation,tissue pathology observation and the anastomotic lesion observation were carried out.Results Vascular patency of 4 groups under Doppler ultrasound were unblocked.The gross observation and tissue pathology observation between group D and group A,C,B showed obvious differences,while the endometrial hyperplasia between group D and group A,C,B were statistically significant.Conclusion Polymerization heat induced by different doses of α-cyanoacrylate in medical adhesive has mild damage on vascular tissues,and can be applied to anastomosis and fixation while repairing the blood vessels. [Chinese Medical Equipment Journal，2015，36（12）：11-14]

tissue adhesive;α-cyanoacrylate;polymerization heat;blood vessel;rabbit

R318；R313

A

1003-8868（2015）12-0011-04

10.7687/J.ISSN1003-8868.2015.12.011

科技部国际合作项目（2014DFA31230）

房卓群（1990—），男，医师，主要从事创伤修复方面的研究工作。

100853北京，解放军总医院骨科（房卓群，梁向党，陈 文，郭占芳）；071000河北保定，解放军252医院骨科（孙 赓）；100853北京，海军总医院烧伤整形科（宋垚垚）

梁向党，E-mail：lxd301@263.net