医用胶原-羟基磷灰石人工骨用于鞍底重建的临床研究

何佳佳 龚智标 张建宁 朱涛

医用胶原-羟基磷灰石人工骨用于鞍底重建的临床研究

何佳佳 龚智标 张建宁 朱涛

目的探索医用胶原-羟基磷灰石人工骨（CHA）用于鞍底重建的临床效果和应用前景。方法2013年12月至2014年12月，共80例垂体瘤患者，随机分成两组，均在神经内镜下行经鼻碟鞍区病变切除术，试验组应用CHA修复鞍底，对照组按传统方法手术。术后随访3～6个月，比较两组患者术后一般情况、并发症情况，以及鞍底修复效果。结果两组患者手术时间、出血量及肿瘤全切率，均无显著差异（P＞0.05）；术后脑脊液漏发生率差异显著（P＜0.05），其他术后并发症情况均无显著差异（P＞0.05）；术后6个月CT检查结果显示，试验组所有患者均可见新骨生成，CT值不同程度增加，并接近正常骨值，与对照组相比差异显著（P＜0.05）。结论神经内镜经鼻手术创伤小，但仍不可避免出现脑脊液漏等并发症，应用CHA修复鞍底可显著减少该并发症的发生。

胶原-羟基磷灰石神经内镜垂体腺瘤脑脊液漏鞍底重建

垂体腺瘤是颅内常见的良性肿瘤，约占颅内肿瘤的10%～15%。经鼻蝶手术已经成为目前垂体腺瘤的首选手术方法。近年来，神经内镜技术操作方便、创伤小，已获得广泛应用[1]，但脑脊液漏仍是其常见并发症，可致颅内感染、气颅及脑功能障碍等，严重者需要再次手术修补。因此，肿瘤切除后的鞍底封闭、修补和重建就显得极为重要[2]。以大腿内侧的脂肪组织和肌肉筋膜修复鞍底效果良好[3]，可减少脑脊液漏的发生。但是，自体组织的应用，增加了供区的损伤，也加大了感染的风险，故临床应用较少，多应用于二次脑脊液漏修补术。生物膜作为硬脑膜的替代物已被广泛应用，近年来亦被用于鞍底修复。然而，内镜经鼻手术属于Ⅱ类污染切口，且由猪皮制成的生物膜为异物[4]，可增加颅内感染的风险，严重时需要二次手术取出生物膜，故其局限性亦显而易见。目前，大部分这类手术仍采用明胶海绵鞍内填塞的传统方法，致使鞍底无法实现重建，而减少脑脊液漏的发生率更多依赖于手术技巧和临床经验。

膜状和块状CHA材料的化学组成、晶体结构和比重等与正常骨十分相似，植入后为新骨形成提供了一个适宜的生物物理环境，可促进新骨快速生长，短期内即可完成鞍底修复，从而预防脑脊液漏。长期观察发现，该材料可诱导新骨形成，并恢复鞍底的解剖结构。目前，CHA作为修复材料在动物实验以及骨科、口腔科等均获得了良好的应用[5]，而在神经外科领域未见报道。

本研究首次使用膜状和块状CHA材料用于垂体瘤手术中的鞍底修复，观察其安全性和临床效果，探索其改良内镜经鼻垂体瘤手术的可行性。该材料经国家食品药品监督管理局济南医疗器械质量监督检验中心进行形式检测和生物学评价，证实该产品符合标准和临床试验要求。现根据《医疗器械临床试验规定》的要求，按照国家相关法规和伦理学要求，经主管部门和伦理委员会批准，对CHA材料用于垂体瘤手术的鞍底修复进行临床试验研究。

1 材料与方法

1.1 主要材料与器械

胶原-羟基磷灰石人工骨（CHA，膜状或块状，批号：140901）由福建省博特生物科技有限公司提供。外观为白色，色泽均匀一致，无污渍片状物，微观结构为非致密多孔状。对照材料：人工硬膜。手术器械：STROZ公司生产的内镜，包括00镜头及300侧视镜头。

1.2 病例选择与分组

1.2.1 入选标准

①年龄18～70岁，性别不限；②诊断为垂体瘤需行肿瘤切除的患者；③3个月内未参加其他临床试验者；④无严重心、肝、肾、血液系统等其他重要器官合并症及无全身感染者；⑤患者知情同意，志愿受试并签署知情同意书。

1.2.2 排除标准

①未控制的严重糖尿病、严重高血压患者，凝血功能明显异常的患者；②有严重心脏病、心功能不全、心肌梗塞病史者；③有慢性肾脏疾病，肾功能不全者；④各种急慢性肝脏疾病，伴有严重肝功能不全者；⑤特异性过敏体质者；⑥妊娠期及哺乳期妇女；

1.2.3 分组

本研究采用随机、单盲平行对照设计。根据纳入和排除标准，共选取天津医科大学总医院神经外科自2013年12月～2014年12月收治的垂体瘤患者80例，年龄18～70岁，平均年龄42.5岁，男性38例，女性42例。进入试验的病例，按先后次序和随机分配表进入试验组或对照组，不得任意选择组别。随机化的实施应用SAS软件，由计算机随机划分组。试验组和对照组分别为43例和37例。

1.3 手术方式与观察指标

1.3.1 手术方法

全麻仰卧位，头稍高并略偏向术侧，0.5%碘伏消毒皮肤，0.05%碘伏消毒鼻腔，用1∶1 000肾上腺素棉片收敛鼻腔黏膜5 min。内镜直接由较宽大一侧鼻孔（一般为右侧）进入，将中鼻甲推向侧方，用小钩刀或脑膜剥离子，于鼻中隔后上部近蝶嘴处弧形切开蝶窦前壁黏膜。用蝶窦咬骨钳自蝶窦开口处向内下逐块咬除蝶窦前壁。在内镜下确定确定鞍底开窗安全所在处后，推开鞍底黏膜，用咬骨钳于中线咬开鞍底或用磨钻磨除鞍底骨质，开窗前界不超过鞍结节。显露鞍底硬膜，先穿刺排除动脉瘤及海绵窦，再电凝并“十”字形切开硬膜，常见灰白色鱼肉样肿瘤组织涌出，以环行刮匙、细吸引器逐块刮和吸除肿瘤。当鞍隔下降并能见到鞍隔孔处发蓝的蛛网膜，用小棉片顶起保护，再将内镜伸入鞍内观察肿瘤有无残留，如有残瘤可刮除。肿瘤切除后，充分止血。对照组使用明胶海绵填塞，试验组采用尺寸大于鞍底骨窗直径的膜状或块状CHA骨修复材料放置于鞍底骨窗内（图1），边缘位于鞍底硬膜和骨质之间，并加用纤维蛋白胶封闭鞍底。最后用碘仿或活力碘纱条填塞蝶窦和中上鼻道，使其对鞍底有一个确切的承托作用，同时保持下鼻道通畅，结束手术。术后3 d左右撤去填塞纱条。

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

1.3.2 观察指标

包括一般情况（手术时间、出血量、肿瘤全切率、生命体征、内分泌激素、常规生化化验结果和临床症状改善情况）、并发症情况，及术后鞍底修复结果。

1.3.3 统计学方法

采用SPSS 19.0软件对数据进行统计学分析。计量资料以（x±s）表示，采用t检验，计数资料采用Χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般情况

手术时间：试验组（1.0±0.3）h，对照组（1.1±0.1）h。出血量：试验组（46±3）mL，对照组（48±2）mL。肿瘤全切除73例（91.3%），其中试验组39例（90.7%）、对照组34例（91.2%）；次全切除7例（8.7%），其中试验组4例（9.3%）、对照组3例（8.8%）。两组患者一般情况无显著差异（P＞0.05）。

术后病理检查显示，本组中PRL腺瘤38例（47.5%），GH腺瘤17例（21.3%），多分泌功能细胞腺瘤10例（12.5%），无功能细胞腺瘤15例（28.7%）。术后共75例（93.8%）患者症状得到不同程度改善。试验组和对照组分别有2例、3例症状未见明显改善。两组患者肝肾功能、凝血常规等生化常规化验结果基本正常。所有患者的血压、心律、呼吸机脉搏容积等一般生命体征均无明显异常。

2.2 并发症

术后鼻腔出血3例：术后3 d拔除填塞纱条时，因黏膜下血管被油纱条黏连、牵拉离断致鼻腔大出血，再次填塞止血。其中试验组2例，对照组1例。

蛛网膜下腔出血1例（对照组）：经精心治疗3周左右，获得缓解，出院后能生活自理。

尿崩11例：试验组和对照组分别为4例、5例，口服弥凝后均得到改善。

脑脊液漏9例：均行腰大池持续引流，并行抗炎治疗。其中对照组7例，4例腰大池引流未好转，行二次脑脊液漏修补术；试验组2例行腰大池引流后好转出院。

统计结果显示，两组患者术后脑脊液漏发生率有显著差异（P＜0.05）；其他术后并发症无显著差异（P＞0.05）。

2.3 随访结果

80例患者均得到有效随访6个月。一般生命体征均无明显异常，内分泌激素、肝肾功能等生化常规化验基本正常；MRI检查均未见肿瘤复发；术后6个月CT检查提示，试验组所有患者均可见新骨生成，CT值不同程度增加，并接近正常骨值；对照组鞍底缺损及CT值未见明显变化。两组差异显著（P＜0.05）（表1、图2）。

表1 两组患者术前及术后6月后鞍底CT值比较Table 1CT value of sellar before and 6 months after operation of the 2 groups

图2 两组术后6个月鞍区CT观察Fig.2CT images of sellar area 6 months after operation of the 2 groups

3 讨论

内镜下经鼻蝶入路垂体瘤切除术已成为治疗垂体腺瘤最常用的术式，获得了极大地进步，但术中及术后脑脊液漏发生率仍达6%～20%[6]。术中颅底缺损重建必须解决的难题。小于0.5 cm的瘘口可直接采用黏膜和明胶海绵填塞；0.5～1.2 cm的瘘口可在黏膜和明胶海绵填塞后，再覆盖一层人工硬膜加以固定[7]。近年来，生物医用高吸水树脂被用于修复重建鞍底，在预防渗漏方面也取得了一些效果，但是该材料膨胀后强度低、塑性困难，不具有成骨诱导性[8]。

鞍底修复的理想材料应满足以下要求：材料安全可靠，与组织相容性好，无毒副作用，取材方便，若采用自体组织材料，则应尽量减少对患者的创伤，易于裁剪与塑形，生物材料的价格应较为便宜，具有成骨诱导性更佳[9-10]。

胶原蛋白具有良好的生物相容性和韧性，作为细胞外间质成分，对细胞的增生和分化具有调节作用，可以促进细胞的黏附和增殖，引导细胞向缺损部位迁移，并在细胞迁移过程中起支持和润滑作用；同时，胶原蛋白的存在对于提高和维持植入材料的力学性能也具有重要作用，对于骨缺损或骨量不足具有很强的诱导新骨生成能力。羟基磷灰石具有良好的骨传导、支撑作用和很好的生物活性。但两者都存在一定的局限性，胶原材料强度和硬度有限，传统所用的羟基磷灰石材料只具有骨的传导性，不具有骨诱导性，新骨长到一定程度便停止了。膜状和块状CHA骨修复材料结合了胶原和羟基磷灰石的优点，有效模拟自然骨的组成和结构特点，不但克服了单纯胶原抗压强度小的缺点，又弥补了羟基磷灰石颗粒间因无黏接力而不易成形、易溢出弥散的不足，具有良好的生物相容性、生物活性及诱导成骨性能。由于该材料与人体骨、牙齿等硬组织中的无机质在化学成分和晶体结构上具有相似性，植入体内后可与人体自然骨形成牢固的化学键合，是一种最具潜力的人体硬组织替换骨修复材料。

本试验使用膜状和块状CHA骨修复材料。与传统手术比较，手术时间、出血量及肿瘤切除情况无显著差异，既没有增加手术难度，又能明显提高临床质量，表明使用该材料并不影响手术策略和效果。术后的肝肾功能、凝血指标等生化化验无明显异常，表明了该骨修复材料临床使用安全，满足植入人体材料的要求。

目前，应用于临床的骨替代修复材料大多为颗粒状或粉末状，塑形困难，不适合鞍底缺损的修补。因此，传统的垂体瘤手术采用明胶海绵或脑膜补片修补鞍底，对减少脑脊液漏的发生并无明显作用，重要的是无法重建鞍底。本试验采用的膜状和块状CHA骨修复材料，只要根据鞍底缺损的大小，将CHA骨修复材料裁剪成合适尺寸植入缺损部位，材料就可以完全承托和覆盖鞍底的缺损处，恢复鞍底的解剖结构。与传统手术使用的明胶或脑膜补片相比，不仅明显减少脑脊液漏的发生率，还具有诱导骨生成的优点。在试验中，试验组脑脊液发生率与骨量增加情况与对照组比较具有差异显著。CHA骨修复材料短期内具有预防脑脊液漏的作用，长期观察发现，其强大的骨化能力能诱导鞍底生成新的骨质，恢复鞍底正常的生理结构，对减少术后组织紊乱及硬膜黏连也有积极作用。我们认为，CHA骨修复材料是一种较为理想的鞍底重建替代修复材料，临床应用前景广阔，其短期效果令人鼓舞，但远期效果仍需长期随访观察。

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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天津市天津医科大学总医院神经外科。

朱涛（E-mail：zhutao5@126.com）。