论文摘要
目的：合成国产乙烯—乙烯醇聚合物(EVAL)进行性能测试、生物学检测和体外栓塞实验，探讨其作为一种新型栓塞材料的可行性。应用EVAL聚合物栓塞猪颅底微血管网(RMB)，探讨其栓塞脑动静脉畸形(AVM)的技术可行性、可控性和组织病理学变化。材料和方法1．实验室研究在4～5 MPa的压力下，以叔丁醇作溶剂，乙烯和醋酸乙烯发生自由基共聚反应，生成乙烯—醋酸乙烯共聚物(EVA)。然后以甲醇为溶剂，强碱为催化剂，醇解得到聚合物EVAL。反应完毕后，将聚合物EVAL溶解于二甲亚砜(DMSO)中，加入一定量的钽粉，120℃高温灭菌30min，进行输送模拟试验。应用体外脑动静脉畸形模型进行体外模拟栓塞试验，样品送国家食品药品管理局济南医疗器械质量监督检验中心进行全性能检测。2．动物实验健康家猪6头，体重25～30Kg，性别不限。分三组：急性期实验动物(栓塞后1天、1周)2头，亚急性期(栓塞后4周)1头，慢性期(栓塞后8周、12周、24周)3头。术前肌注阿托品1mg，应用盐酸氯胺酮结合米唑安定进行动物全麻。经股动脉途径，应用5F造影导管行颈总动脉插管。后更换导引导管并经此将Ultra Flow HPC微导管超选择插入咽升动脉，微导管头端放置在咽升动脉咽支的远端，行微导管造影。经微导管用1ml注射器注入国产EVAL，注入EVAL前用二甲亚砜(DMSO)冲洗微导管，以防共聚物在微导管内凝聚，然后再注射栓塞剂。按预定分组时间复查造影，观察有无血管再通现象。后处死动物，开颅完整取出双侧RMB和脑进行组织学检查，观察RMB血管内及其周围的变化。结果1．实验室研究在210℃条件下，EVAL共聚物的熔融指数为4～15g／10min，可以满足使用要求。EVAL溶解在二甲亚砜中后，二甲亚砜能迅速扩散在水性溶液中，EVAL以沉淀的形式迅速析出，沉淀时间符合医用要求。对EVAL聚合物的二甲亚砜溶液进行了粘度测试及微粒含量测试，结果表明，均符合医用要求。输送模拟试验表明，选择钽粉作为对比剂比较合适，不影响共聚物的沉淀栓塞；而使用不同的微导管发现，除了Ultra Flow HPC微导管外，其他微导管内壁均有不同程度的腐蚀。体外模拟栓塞实验表明，样品能够成功地栓塞体外脑动静脉畸形模型，微导管腔内无共聚物粘附。生物检测表明，样品无细菌生长，内毒素含量＜20EU／支，溶血率3.2％，无急性全身毒性，细胞毒性反应Ⅰ级，无皮内刺激反应，致敏率0％，植入体内4、12和26周后，生物相容性良好，无异常组织学反应，炎症反应程度符合GB／T16175中的规定，无遗传毒性反应，重金属含量＜1.0μg／ml，pH变化值小于1.5。全性能检测符合标准要求。2．动物实验共对6头家猪的7个RBM(1头猪由于栓塞过程中血管痉挛，改换另一侧)进行了栓塞，EVAL的用量为1.3ml，平均为0.19ml。栓塞及随访过程中，所有的动物均生存良好，没有感觉及运动异常。栓塞效果较为满意，栓塞过程没有发生堵管现象，除了1头由于反流过度造成“挤管”外，拔管均很顺利。作为聚合物的显影剂钽粉，在透视下能清晰显示栓塞部位的血管情况。栓塞后即刻造影及随访造影显示，所有动物栓塞侧的咽升动脉／RMB均未见显示，只是部分奇网通过发自颌内动脉的两侧支RA(ramus anastomoticus)和AA(arteria anastomotica)显影，并且与栓塞前血管造影相比，RA和AA有不同程度的增粗。动物处死后解剖，肉眼观察脑组织，5头未见异常变化，有1头后交通动脉内可见黑色栓塞物，存留于大脑脚表面，病理未见异常；RMB血管内可见不同程度栓塞，栓塞剂在血管内自尾侧向头侧均匀弥散，所栓塞的RMB较对侧质实，RMB容易自破裂孔处剥离。组织学检查所见：急性期，栓塞的血管管腔内可见黑色物沉着，其内可见急性血栓形成，栓塞剂周围可见炎性细胞浸润，主要为中性粒细胞，血管内膜破坏，内弹力层、肌层及外膜尚完整，管壁也可见中性粒细胞浸润，血管外周可见大量的红细胞、嗜酸性粒细胞及中性粒细胞浸润。左侧大脑脚处(大体标本发现有黑色钽粉沉着处)，光镜下除有少量炎细胞浸润外，未见明显异常。亚急性期，栓塞的管腔内可见黑色栓塞物沉着，周围有肉芽组织形成，栓塞剂周围可见炎性细胞浸润，内膜破坏，内弹力层、部分肌层及外膜不完整，血管周围可见单核细胞、少量异物巨细胞及组织细胞浸润以及少量肉芽组织形成。慢性期，栓塞侧血管内及周围仍可见不同程度的炎性浸润，包括单核细胞、淋巴细胞、组织细胞及异物巨细胞，栓塞剂在血管内存留良好，血管壁不同程度的变薄及破坏，血管内及周围可见不同程度的肉芽组织／纤维化。结论1．国产EVAL生物相容性好，无全身毒性和遗传毒性。2．国产EVAL具有非粘附性，可以有效栓塞体外AVM模型。3．国产EVAL栓塞RMB具有技术可行性和可控性，栓塞有效性和稳定性，炎症反应轻微，可作为一种新型栓塞材料进行临床试验。4．国产EVAL有望成为介入治疗脑AVM的非粘附性液体栓塞材料。