新型静电纺丝聚乳酸-s-己内酯共聚物/纤维蛋白原复合生物补片在开放腹股沟疝术后的长期应用研究

李绍杰 唐健雄 校宏兵 华 蕾 黄 磊 平 定 司仙科 蔡 昭

全球每年有约超过2 000万例患者接受腹股沟疝修补术，近几十年来，使用合成补片修补已成为腹股沟疝手术的金标准[1-2]。随着术后疝复发率由24%～54%降至l%～3%[3]，临床医师的关注点转向术后并发症。因此，在过去的20年里，临床医师一直尝试将生物可吸收材料用于疝病的修补，试图通过材料吸收降低术后中远期并发症发生率。近年来，随着材料制备技术的不断改进，各类可吸收材料层出不穷。本研究旨在比较新型静电纺丝聚乳酸-s-己内酯共聚物[P(LLA-CL)]/纤维蛋白原(Fg)复合生物补片与经典的猪小肠黏膜下层(small intestinal submucosa, SIS)补片(Biodesign®，美国cook公司)用于开放腹股沟疝修补手术的疗效与安全性，以期为疝病修补提供更多的材料选择。

1 对象与方法

1.1 研究对象 本研究为随机、单盲、对照、多中心、非劣效性临床试验，在国家实验数据库(www.chictr.org.cn)进行了回顾性注册(注册号为ChiCTR-INR-17010723)。选择2014年7月—2015年2月间复旦大学附属华东医院(简称华东医院)、同济大学医学院附属第十人民医院(简称十院)、上海中医药大学附属普陀医院(普陀区中心医院)收治的172例男性原发性单侧腹股沟疝患者，年龄范围20～75岁，年龄为(57.75±12.84)岁，ASA分级Ⅰ至Ⅲ期，根据中华医学会成人腹股沟疝诊疗指南(2018版)的腹股沟疝分型为Ⅰ至Ⅲ型。在试验地点提供信封，由独立助理打开，以招募患者。同意参加研究的受试者经密封信封分配，由计算机生成的随机分配(SAS软件的试验统计程序)分层。3家医院均按1∶1的比例将患者随机分为静电纺丝P(LLA-CL)/Fg复合生物补片组(试验组)、猪SIS组(对照组)，每组各86例。排除标准：复发疝、嵌顿疝或双侧疝；任何可能影响正确评估疼痛的情况；不合作、失明、吸毒成瘾，或有精神疾病；对研究材料过敏或有手术禁忌证，包括局部感染或全身检查发现异常；有严重药物过敏史；其他严重的系统功能障碍。整个研究采用单盲法，仅手术医师知晓分组情况，患者、其他研究人员和数据分析师均不知晓。本研究经上述3家医院的伦理委员会审核、批准(华东医院批准号为20140040，十院批准号为SHSY-IEC-3.0/14-31/02,普陀区中心医院批准号为PTEC-R-2014-4-1)，所有患者或其家属均签署知情同意书。

1.2 方法 所有患者均行开放腹股沟疝低张力修补+生物补片加强手术(technique of abdominal wall reinforcement of biological，tARB技术)。所有患者均行喉罩麻醉，对于合并心肺疾病的患者联合采用区域神经阻滞或局部麻醉。取腹股沟斜切口，手术层次分离及疝囊处理原则同Lichtenstein手术。游离疝囊后，沿腹股沟管水平切开腹股沟后壁，分离腹横筋膜两层结构，进入腹膜前间隙内，以不可吸收缝线将切开的腹横筋膜进行两层重叠缝合，严格止血。根据患者腹股沟管的形状和尺寸修剪生物补片，按照Lichtenstein手术的操作步骤，将补片平铺放置和固定在腹外斜肌腱膜下层，并重建内环。随后逐层缝合腹外斜肌腱膜、皮下组织和皮肤。术后患者去枕平卧，禁食，患侧腹股沟区放置冰袋压迫；6 h后可饮水及半流质饮食，适当下床活动；次日起可进行正常轻体力活动。术前停用抗凝药的患者术后给予低分子肝素替代治疗5 d，留置引流管的患者待引流量<30 mL/d后予以拔除。所有患者围手术期均不予预防性抗生素治疗，根据其恢复情况，一般于术后1～3 d出院，伤口无需拆线。

1.3 观察指标 记录所有患者的一般资料(年龄、BMI、ASA分级、腹股沟疝分型、病程)，以及术前1 d的简单量表评分(SVS)评估的疼痛程度和疼痛VAS评分。患者于术后1周，术后1、3、6个月，以及术后3、6年在病房或门诊进行随访，记录其临床症状、体格检查结果、术后恢复情况，以及主要和次要终点。

主要终点为术后疝复发率。根据患者术后6个月和术后3、6年随访时的腹股沟超声检查结果，结合其临床症状和体格检查结果，判断有无疝复发，计算疝复发率。

次要终点为术后疼痛和术后并发症。术后3个月仍存在疼痛视为疝术后慢性疼痛。术后并发症包括术后30 d内发生的手术部位感染，即切口相关并发症(surgical site infection，SSI)，以及血清肿和血肿等；并记录阴囊积液、膀胱损伤、睾丸疼痛、精索和睾丸缺血性睾丸炎、睾丸萎缩等生殖系统相关并发症情况。

1.4 评分标准 SVS评估的疼痛程度分为无、轻微、中度、重度和无法忍受。疼痛VAS评分为0～10分，0分为无疼痛；1～3分为轻度疼痛，不影响工作、生活；4～6分为中度疼痛，影响工作，但不影响生活；7～10分为重度疼痛，无法忍受。

2 结 果

2.1 一般资料和术前SVS评估疼痛程度、疼痛VAS评分比较 两组患者的年龄、BMI、ASA分级构成比、腹股沟疝分型构成比、病程，以及术前静息时和咳嗽时SVS评估疼痛程度、疼痛VAS评分的差异均无统计学意义(P值均>0.05)。见表1。

表1 两组一般资料和术前SVS评估疼痛程度、疼痛VAS评分的比较 (N=86)

2.2 术后随访复发率比较 术后6个月，两组患者均获随访(总体随访率为100.00%)，无1例复发。术后3年，试验组和对照组分别有78、79例患者获随访(总体随访率为91.28%)，试验组无1例复发，对照组有2例(2.53%)患者复发。术后6年，试验组和对照组分别有66、67例患者获随访(总体随访率为77.33%)，试验组无1例复发，对照组有4例(5.97%)患者复发。

Pearson检验结果显示，3年随访数据中试验组的95%CI为0.954～1.000，对照组为0.911～0.997，试验组与对照组95%CI差为0.93%～6.00%，预设为>10%；因此，两组术后随访3年疝复发率的差异无统计学意义(P>0.05)。6年随访数据中试验组的95%CI为0.954～1.000，对照组为0.851～0.984，试验组与对照组95%CI差为0.27%～14.41%，预设为>10%;因此，试验组术后6年的复发率显著低于对照组(P<0.05)。

2.3 术后随访期间SVS和疼痛VAS评分比较 两组间各时间点静息时和咳嗽时SVS评估疼痛程度为无、轻微、中度、重度的患者构成比的差异均无统计学意义(P值均>0.05)。对照组术后1周咳嗽时疼痛VAS评分[(39.71±21.44)分]显著高于试验组同时间点[(33.18±20.89)分，P<0.05]，两组间术后1、6个月和术后3、6年静息时和咳嗽时疼痛VAS评分相近，差异均无统计学意义(P值均>0.05)。见表2。

表2 两组术后随访期间SVS评估疼痛程度和疼痛VAS评分比较 [n(%)]

2.4 术后随访期间并发症发生率比较 术后1周，对照组并发症发生率为5.81%(5/86)，其中手术部位有血肿和血清肿3例、早期伤口疼痛1例、SSI 1例；试验组并发症发生率为4.65%(4/86)，其中手术部位有血肿和血清肿、早期伤口疼痛、睾丸疼痛、SSI各1例；两组间并发症发生率的差异无统计学意义(P>0.05)。术后1个月，对照组并发症发生率为8.14%(7/86)，其中手术部位有血肿和血清肿3例、早期伤口疼痛2例、SSI 2例；试验组并发症发生率为1.16%(1/86)，为早期伤口疼痛；对照组并发症发生率显著高于试验组(P<0.05)。术后3个月，对照组并发症发生率为0；试验组并发症发生率为3.49%(3/86)，均为SSI；对照组并发症发生率显著低于试验组(P<0.05)。术后6个月，对照组并发症发生率为5.81%(5/86)，试验组并发症发生率为2.33%(2/86)，两组均为手术部位血清肿；对照组并发症发生率显著高于试验组(P<0.05)。术后3、6年，两组并发症发生率均为0。所有患者术后并发症均自行恢复，未行任何治疗。

2.5 术后腹股沟超声检查结果 随访期间所有患者均行腹股沟超声检查。术后6个月，41例(试验组23例，对照组18例)超声检查见手术部位异常回声(低回声)，其中7例(试验组2例，对照组5例)有术后低热，余患者体温及血常规检查结果均正常。术后3年，2例患者(试验组1例，对照组1例)超声检查见异常回声明显缩小，其余患者均未见异常。术后6年，无1例患者超声检查见异常回声。

2.6 术后其他不良事件 随访期间，共有11例患者(试验组5例，对照组6例)发生与手术不相关的不良事件，其中非手术伤口愈合不良5例、急性阑尾炎2例，以及急性胰腺炎、术后发热、心肌炎和肺占位性病变各1例。

3 讨 论

临床上，腹股沟疝术后慢性疼痛的发生率为10%～12%[4]。创伤性的补片固定、永久性补片引起的炎症反应、补片收缩和由此产生的瘢痕组织形成可能是医源性慢性疼痛发生的重要原因[5]。慢性疼痛的治疗十分棘手，通常需要再次手术处理，增加了患者的痛苦并加重其经济负担，且有可能无法改善持续性疼痛[6-8]。

制备生物材料涉及各种脱细胞技术，用于清除动物组织的细胞活性成分，如猪皮肤基质(Strattice)[9-10]或SIS材料(Biodesign®)[11-12]，这样只保留细胞外基质(extracellular matrix，ECM)的主要成分，包括弹性蛋白和胶原蛋白。这种非细胞基质可在体内逐渐降解，诱导局部血管总管的再生和组织重塑，从而减少并发症的发生[13]。一项meta分析比较了使用生物补片与永久性补片的Lichtenstein手术的疗效，结果显示，两种补片术后(中位随访时间18个月)复发率的差异无统计学意义，永久性补片术后慢性疼痛发生率为7.6%，显著高于生物补片的2.1%[14]。

在各种疝修补生物材料中，猪SIS补片(Biodesign®)是迄今为止最成功的材料[11-12]，是一种由猪SIS衍生的非交联的细胞基质剂。该移植物主要由Ⅰ型或Ⅲ型，以及少量Ⅴ型或Ⅵ型胶原纤维组成。SIS补片的脱细胞化过程较为复杂[13]，如异质性抗原性不能被完全去除，可能会严重影响手术的安全性和有效性[15]，故因制造成本和难度均远高于合成补片，限制了其在临床的应用[16-18]。

近年来，一类国产自主研发的复合生物可降解材料被逐步应用于临床中，P(LLA-CL)与配方的猪Fg混合制备纳米级复合支架材料，采用静电纺丝法模拟ECM。这些材料由于伤口愈合因子的高比表面积和超亲水性，促使伤口愈合因子植入后对细胞的趋化黏附。在自我降解过程中，局部血管总管的再生和组织重塑有助于修复组织缺陷，有利于正常结构和功能的恢复[19]。这类材料不含异质胶原、细胞碎片和遗传物质，消除了组织钙化的可能性，以及免疫反应和内源性逆转录病毒的传播。在为期24个月的犬腹部缺陷模型实验中，研究者分别将P(LLA-CL)/Fg复合生物补片与聚丙烯补片(PPM)植入犬腹壁缺损处，对其宿主组织反应和生物力学特性进行了比较；结果显示，P(LLA-CL)/Fg复合生物补片可有效修复犬类腹壁缺损，材料完全降解并减少了瘢痕形成，可有效诱导和促进腹壁组织再生，降解速率与新组织生长速率达到平衡；免疫组织学检查可见存在P(LLA-CL)/Fg复合生物补片的再生骨骼肌组织，而PPM沿补片组织形成致密的纤维包裹[20]。与其他传统的生物材料相比，静电纺丝技术制备的P(LLA-CL)/Fg复合生物补片具有以下优点：①可减少免疫反应的发生风险；②更容易调整材料的厚度、面积和形状，从而满足不同领域的临床需求；③机械强度适中，补片吸收速度与诱导组织再生速度相匹配；④静电纺丝技术可降低生产成本，更利于在临床应用。此外，由于静电纺丝设备在清洁的环境下可进行批量生产，该过程简单，安全性可控，补片制造成本与合成补片相当。

本研究采用tARB技术，应用两种不同的生物可吸收材料对腹股沟疝进行修补。tARB技术是一种采用腹壁低张力缝合关闭腹股沟管后壁缺损，并应用生物补片进行腹壁加强的手术方法[21]，在临床工作中已被证实安全、有效。本研究结果显示，两组间术后6个月、3年疝复发率的差异均无统计学意义，试验组术后6年的疝复发率显著低于对照组；结果表明，随着随访时间的延长，对照组疝复发患者增多，这可能与不同降解材料之间诱导组织再生的能力有关。该复合生物材料具有微观下三维网状结构，兼有亲水性及其他组织理化特性，是一类非常适合原位组织再生的生物诱导型材料，该结果与Wu等[20]的动物实验结果相似。因此认为，复合生物补片用于开放腹股沟疝修补术的长期疗效可能优于猪SIS生物补片。

本研究结果显示，术后6个月，有41例(试验组23例，对照组18例)患者超声检查见手术部位异常回声(低回声)，该回声类似于疝术后血清肿的表现，但此类患者基本无临床症状，体格检查和血液学检查亦无异常，无感染征象。因此认为，手术部位超声检查显示的异常回声与植入人体后生物材料的降解和诱导组织再生过程有关，这是腹壁组织再生和重塑过程的组织反应。有研究[13]结果表明，局部组织长入可形成完全的组织再生能力，长入特定和适合解剖位置的新组织，将有利于组织结构和功能完整性的恢复。植入的支架材料在降解过程中可释放生物活性物质，随即招募细胞成分和活性因子在局部聚集，促进M2型巨噬细胞的组织重建，从而引发一系列再生程序，从机制上解释了超声检查见低回声信号的原因。这也可能是交联生物材料和可吸收的合成补片不能有效释放活性物质，在体内诱导作用低，使疝术后复发率和并发症发生率增高的原因[22-24]。在这个过程中，通过ECM作为起始蛋白及其降解产物，通过何种途径发挥组织诱导再生作用尚待进一步研究。

综上所述，静电纺丝P(LLA-CL)/Fg复合生物补片用于开放性腹股沟疝修补术安全、有效，其结合了生物可降解植入物的优点，从根本上降低了生产成本。近期关于该材料在腹腔镜疝手术中应用的临床研究正在开展中，希望能有更多的研究能探讨其临床实际应用价值，进一步扩大其临床适应证，并在临床进行推广。