CN110236621B - 用于神经转位修复缝合的神经套管 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于神经转位修复缝合的神经套管，包括小径段、大径段以及连接在大径段与小径段之间的变径段；大径段的内部具有呈线状连接的至少两个联排孔道，任意两个相邻的联排孔道的相邻位置具有豁口而相连通；变径段的内径从衔接大径段的联排孔道的一端至衔接小径段的一端逐渐缩小，小径段为圆形导管。本发明能够适用于临床神经转位修复过程中采用单一供体神经同时修复两个及以上的受体神经时的套接缝合，既可以在这种修复模式下达到修复神经的无张力缝合，为局部缝合神经形成良好的神经再生室及微环境，同时可以简化应用采用单一供体神经修复多个受损神经的手术操作过程，并能提高神经再生和修复效果。

Description

用于神经转位修复缝合的神经套管

技术领域

本发明属于医疗生物材料领域，涉及一种用于神经套接缝合的人工神经导管，具体涉及一种能够对不同大小、数量的神经进行无张力小间隙套接缝合的人工生物导管。

背景技术

周围神经损伤是临床治疗难题，对于周围神经离断性损伤需要将损伤的神经近端与远端通过人为方式再连接起来，使得近端再生神经轴突长入远端神经，并沿远端神经长入终末器官，最终恢复受损神经的功能。而针对临床中存在一部分周围神经损伤患者，其近端神经与远端神经之间形成较长的间隙(如神经缺损)或近端神经缺失(如臂丛神经根性撕脱伤)，这时很难达到受损神经的远近端的直接缝合，因而很难恢复这些病人受损神经的功能。如果受损神经功能非常重要，临床医生常会考虑对受损神经进行补救修复，即用一部分非重要的神经作为供体来修复受损神经，使得受损神经功能得到一定程度的恢复：如臂丛神经损伤的临床手术治疗中常采取神经移位术进行治疗，即用副神经、健侧(对侧)颈七神经、肋间神经等作为供体神经修复受损的臂丛神经。传统缝合方法是将较粗神经的神经外膜适当向外牵拉，然后与小直径神经直接外膜缝合，这种情况下如果两个神经之间直径差距较大，或者要修复的神经不止一根，进行外膜缝合时缝合点处张力也会较大，有时会造成缝合点神经外膜剥脱，导致缝合点神经瘤的形成增加、甚至神经缝合的失败，故臂丛神经损伤的神经移位手术目前只有少数熟练的高年资医师才能进行。因此寻找一种能够使不同直径神经之间无张力缝合的方法，具有一定的临床意义和应用前景。

近年来根据神经选择性再生和神经再生放大理论提出的周围神经小间隙套接缝合技术，选用生物性套管或人工生物套管，对受损神经远近端进行小间隙套接缝合，通过动物实验证实小间隙套接缝合可取得优于传统神经外膜缝合的神经修复效果。在小间隙套接缝合过程中，受损神经断端并不直接缝合，而是分别通过与其套接的导管进行缝合。

目前用于周围神经修复的神经导管的相关报道很多，如中国专利99124557.1、00126912.7、01115782.8、01108208.9、02113103.1、02105864.4、03115939.7、03134541.7、200310101675.7、200380107471.2、20041009259.9、20041009205.6、200510039192.8、20051002201.4、200510083957.8、200510120792.7、200510094683.2、200510060359.9、200510063413.5、200610067183.5、200610066434.7、200610150792.6、200680043186.2、200710097629.2、200810200385.0、200810200386.5、200810200387.X、200810208123.9、200910001598.5、美国专利US4534349A、US5844017、US5358475、US4863668、US4877029等。

综合分析以上相关专利中所涉及的神经导管，可发现其目的均为通过神经导管桥接修复周围神经缺损，未见其用于周围神经小间隙套接缝合的相关报道。中国专利01134542.X和011363314.2报道了以甲壳胺或海藻酸钠为主要原料制成的人工生物套管，这种导管经动物实验证明可用于周围神经的小间隙套接缝合，该生物导管制作工艺只能将导管制作成等直径的管型套管。若应用等直径管型导管对不同直径之间的神经进行小间隙套接缝合，必然存在导管与神经直径不匹配的问题，因此以上报道中所涉及的导管均不适用于不同直径神经之间的套接缝合。而适合不同直径之间神经小间隙套接缝合的神经导管未见相关报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于神经转位修复缝合的神经套管，能够实现对一个供体神经同时修复两个及以上受体神经进行无张力小间隙套接缝合。

为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：

一种用于神经转位修复缝合的神经套管，其特征在于：包括小径段、大径段以及连接在大径段与小径段之间的变径段；其中：

大径段的内部具有呈线状连接的至少两个联排孔道，任意两个相邻的联排孔道的相邻位置具有豁口而相连通；

变径段的内径从衔接大径段的联排孔道的一端至衔接小径段的一端逐渐缩小。

所述的用于神经转位修复缝合的神经套管，其中：所述大径段、小径段的长度为0.5-3.0mm，所述变径段的长度为0.5-3.0mm。

所述的用于神经转位修复缝合的神经套管，其中：所述小径段的内径范围为1mm-10mm。

所述的用于神经转位修复缝合的神经套管，其中：各孔道的内径的大小范围为1-10mm，且各孔道的内径相同或者不同。

所述的用于神经转位修复缝合的神经套管，其中：所述大径段、小径段以及变径段的管壁厚为0.5-2.0mm。

本发明的有益效果是：

1.所述神经导管可以实现对一个供体神经同时修复两个及以上受体神经进行无张力小间隙套接缝合，并可在缝合神经两断端之间形成有益于神经生长微环境的小间隙。

2.所述导管可以简化应用实现对一个供体神经同时修复两个及以上受体神经进行无张力小间隙套接缝合手术操作过程，并能提高神经再生和修复效果。

3.所述神经导管亦可以应用与一个供体神经修复若干受体神经的临床修复。

附图说明

图1、图2分别是本发明提供的人工神经桥接导管的两个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

A.两端不同内径的可吸收生物套管的制备。

I.两端不同内径的套管制备模具的设计与制作。

本套管制作模具包括三部分，包括生物套管导引模具(引导辊)，外形塑形套筒和固定底座等，其中套管导引模具由不锈钢材料制作，引导模具一端为各5m的不同直径圆柱形导杆，另一端为2个或多个不同直径圆柱形导杆串联排列样结构。两个导杆之间相连部分为均匀过渡结构，过渡部分两端分别于两侧的导杆均匀相连。外形塑形套筒与引导模具外形相似，可以通过底座与引导模具固定后与引导模具间形成壁厚0.3-2mm的均匀间隙。本模具用于两端不同内径的可吸收生物套管的制备过程中的导管定型和修正。

II.两端不同内径的可吸收生物套管的制作。

将脱乙酰度大于70％、重均分子量15至50万的甲壳胺按1％-8％的浓度(W/W)溶解于1.5％-6％的稀醋酸水溶液中，得到高粘度溶液，抽真空脱泡至得到无泡纺丝原液。将纺丝原液从釜中压出，经纺丝计量泵计量，从中空喷丝孔的皮层挤出，与此同时，将3％-10％NaOH(W/W)水溶液凝固剂从中空喷丝孔的芯层挤出。纺丝原液挤出后直接进入3％-10％Na0H(W/W)水溶液凝固浴，在外界和芯层凝固剂的同时作用下甲壳胺得以析出凝固，凝固的导管经两端直径不同的新型导辊引出后，定型后得到两端不同内径的中空导管；后将中空圆管联合导管套模具上后固定于底座上，用与模具相应的套筒自细端套入后固定于底座，放置于75％的乙醇中放置2小时，后对套管进行修剪，得到外形符合要求的生物套管，后放置于无菌生理盐水中存放备用。导管内径根据修复神经不同可以为0.7-6mm，壁厚0.3-2mm，导管两端内径可以根据模具进行任意比率制作。

如图1所示，是本发明提供的一种用于神经转位修复缝合的神经套管，分为三个部分，包括小径段1、大径段2以及连接在大径段2与小径段1之间的变径段3；其中：

小径段1为长1.5mm的圆管，其内径不限，内径范围可为1mm-10mm；

大径段2为长1.5mm的管体，其外缘形状以圆形或者椭圆形为宜，其内缘具有两个联排孔道21，所述两个联排孔道21的相邻位置具有豁口而相连通；各孔道21的内径不小于所述小径段1的内径；

变径段3的长度为2mm，其内径呈锥形，即其内径从衔接大径段2的联排孔道21的一端至衔接小径段1的一端逐渐缩小。

所述神经导管各部分的管壁厚均为1mm为宜。

实施例2

新型套管小间隙套接缝合不同直径大小神经方法。

首先根据待修复的神经选用相应的神经导管(套管内径选用原则是缝合内径＝欲套接神经直径+0.2mm)，修正待修复的神经残端，使其断面平整、外膜完整。近端神经为供体神经(1根神经，对应套管小径端)、远端神经为受体神经(2个或多个神经，对应套管大径端)。4倍的手术显微镜下将选取好的神经导管置于欲缝合的不同直径神经两断端之间(套管与缝合神经进行提前匹配)。近端神经侧(供体神经)取临床用带针的显微缝线，在新型套管一端1.5mm处自外向内穿透管壁,在距神经近侧断端0.5-1mm将神经外膜缝合一针后,再将缝针自内向外穿过管壁,拉紧管壁外两根缝线，打结，神经断端即嵌入套管内大约1.5mm，在缝合神经相对侧再缝一针，采用这种缝合后，两端神经各缝入套管内1.5mm，神经断端留有2mm间隙。远端神经侧(受体神经)取临床用带针的显微缝线，在新型套管大径端与该神经套接相匹配的环形阵列孔道1.5mm处自外向内穿透管壁，在距修复神经断端0.5-1mm将神经外膜缝合一针后，再将缝针自内向外穿过管壁，拉紧管壁外两根缝线，打结，神经断端即嵌入套管内大约1.5mm，采用相同方法将其他受体神经依次缝合入大径端，过程中注意远端受体神经与大径端的孔道的大小匹配。经过上述缝合，可以成功的完成单一神经同时修复2个及以上的神经的外科缝合操作，且由于套管与神经直径相匹配，缝合局部对神经外膜无明显的张力，可以保证神经外膜的完整。

实施例3

新型套管小间隙套接缝合在神经转位修复中的神经再生及修复效果的评估。

A.新型套管小间隙套接缝合与传统神经外膜缝合的对比研究。

实验动物及动物模型：选取SPF级健康雄性SD大鼠96只，220-250克，随机分成两组：新型套管小间隙套接缝合组、神经外膜缝合组。采用戊巴比妥钠(30mg/kg)腹腔内麻醉，无菌状态下暴露右侧胫神经和腓总神经，于神经分叉下5mm处切断胫神经和腓总神经，实验动物分别根据分组不同分别用新型套管小间隙套接缝合与传统神经外膜缝合方法进行腓总神经近端修复胫神经远端+腓总神经的动物模型。神经缝合操作由熟练显微外科操作的高年资临床医生操作，并由助手记录显微操作相关时间等手术信息。

实验动物与术后1周、2周、4周、12周，两组分别随机取12只进行如下检测(含主要研究方法)：

I一般情况观察：大鼠一般情况、手术切口愈合情况、手术侧患肢活动情况、足部溃疡情况等。

II胫神经功能指数:自制长50cm的大鼠足印行走箱，箱底置等长等宽白纸。用墨水浸染大鼠双后足至踝部后让其在箱内行走，记录清晰的双侧足印4-5对。测量3个变量：足印长度(print length，PL)：足印的最长距离；足印宽度(toe spread，TS)：第1-5趾连线的距离；中间足趾宽度(intermediary toe spread，IT)：第2-4趾连线的距离以右足数据为实验(E)数据、左足数据为正常(N)数据，计算3个因子：足印长度因子(print length factor，PLF)＝(EPL-NPL)/NPL；足印宽度因子(toe spread factor，TSF)＝(ETS-NTS)/NTS中间足趾宽度因子(intermediary toe spread factor，ITF)＝(EIT-NIT)/NIT。将上述因子代入以下Bain-Mackinnon-Hunter(BMH)公式以求得胫神经功能指数(tibial function index，TFI)TFI＝-37.2(PLF)+104.4(TSF)+45.6(ITF)-8.8；。

III神经电生理测量：采用肌肉复合动作电位的方法进行包括运动神经传导速度测量，刺激信号为方波，强度0.9mA、波宽0.1ms，频率1赫兹，记录复合肌肉动作电位(CMAP)。分别记录刺激坐骨神经钳夹点及远端30mm左右坐骨神经，分别得复合肌肉动作电位(CMAP)的潜伏期，计算两次潜伏期之差(dt)，测量远近端刺激点之间神经干长度(dl)，计算运动神经传导速度：VCMAP＝dl/dt，同时记录电生理测量中最大波幅下面积。

IV肌肉生物力学测量:采用高频连续性电刺激测量观察肌肉的强制性收缩力，同时测量对侧正常肌肉强直收缩力，并根据双侧测量数据测量肌肉强制收缩恢复率。

V取材修复的神经组织、肌肉组织及皮肤组织进行组织学观察：HE染色、Masson染色，评估神经缝合局部神经瘤再生情况。

VI免疫组织化学染色(NF-200、S-100免疫组织化学染色)：选片放入-20℃丙酮固定20分钟0.3％tritong-PBS液洗片3次每次5分钟；10％正常羊血清封闭1小时；小鼠抗大鼠的NF200单克隆抗体用1xPBS按1：500稀释，覆盖切片，-4℃过夜孵育；0.3％tritong-PBS液洗片3次每次5分钟；兔抗小鼠CY3(Cyaninedyes 3)单克隆抗体1xPBS按1：100稀释，覆盖切片，室温孵育1小时；0.3％tritong-PBS液洗片3次每次5分钟；兔抗大鼠S100多克隆抗体1xPBS按照1：400稀释，覆盖切片，室温孵育2小时；0.3％tritong-PBS液洗片3次每次5分钟；羊抗兔CY2(Cyaninedyes 2)多克隆抗体1xPBS按1：100稀释，覆盖切片，室温孵育1小时；0.3％tritong-PBS液洗片3次每次5分钟；将玻片周围水擦净，用荧光封片剂封片。

VII神经组织有髓神经纤维染色：将取材神经组织置于4％多聚甲醛固定12小时，1％锇酸后固定及染色12小时，流水冲洗6小时，蒸馏水浸泡1小时共3次，梯度脱水及透明：50％酒精→70％酒精→80％酒精→90％酒精→95％酒精→100％酒精→各15分钟→透明液I(1次)→透明液II(2次)各15分钟，浸蜡：将透明后组织块放入浸蜡池中浸蜡1.5小时，组织包埋，包埋后置于凉台上，组织切片：应用切片机进行组织切片，切片厚度为5μm神经横断切片，将切好组织切片置于烤箱中烤片：60℃、8～12小时，脱蜡透明：将烤片从烤箱中取出后，冷却至室温，置于脱蜡液5分钟2次，中性树脂封片，待稳定后，置于显微镜下进行观察，进行有髓神经纤维计数、轴突横截面积、髓鞘厚度。

VIII神经纤维多芽再生倍数：将制好神经锇酸染色切片在光学显微镜下观察，并应用图像采集系统采集图片，应用Imagetool图像分析软件进行神经纤维计数，每张切片计数3次，取均值。通过测量近端腓总神经、远端胫神经的有髓神经纤维数量，计算神经纤维多芽再生倍数。

统计学分析：上述研究中所有计数所测结果用SPSS16.0进行统计学分析，比较两组之间的差异。

实验结果显示：

1采用新型套管进行神经缝合时所需时间明显较传统外膜缝合时间少。

2.采用新型套管进行神经缝合时缝合点局部外膜张力传统外膜小，无明显的神经外膜撕裂的现象。

3.所有实验动物在观察过程中无明显的感染现象，提示新型生物套管具有良好的生物相容性和安全性。

4.缝合术后套接的套管在逐渐被吸收讲解。术后12周可见套接组套管已经明显降解，且在缝合局部无明显的瘢痕组织形成，局部神经瘤形成不明显。而传统神经外膜缝合组局部神经瘤形成明显。

5.神经功能指数、神经电生理、肌肉湿重测量结果提示：在术后12周，套接缝合组明显优于传统神经外膜缝合组。

6.力学特点：

术后3天，套接修复神经侧力学均值高于直接外膜缝合组，但统计学无明显差异。术后1周、术后2周，套接修复神经侧力学均值高于直接外膜缝合组，且统计学有明显差异。术后4周、8周，套接修复神经侧力学统计学无明显差异。

7.组织学观察：

套接缝合组：术后3天两神经断端未连接，近端神经断端处可见陈旧性的出血及坏死组织，内有炎性细胞。神经纤维染色可见断端处小部分神经崩解；套接间隙内可见纤维蛋白样物质、少量血细胞及炎性细胞；远端神经可见大量变性、膨胀的崩解球样细胞，细胞核增多。术后1周，两端神经未完全连接，近端神经初步形成锥形的生长结构，套管内仍可见少量纤维蛋白样物质及散在的炎性细胞，远端神经,继续呈变性样，神经纤维基本完全崩解。术后2周，近端再生神经长入远端神经，新生神经纤维髓鞘化程度较低。术后4周，近端再生神经纤维沿远端神经向终末端生长，髓鞘成熟度较2周高。术后8周，组织学观察与4周相似，再生神经髓鞘成熟度较4周高。

外膜缝合组：术后3天，两神经断端处可见少量陈旧性出血及坏死组织，近端神经断端处可见小部分神经崩解，远端呈变性状态。术后1周，新生神经纤维已经通过缝合口达到远端，新生神经纤维较细，并可见有部分新生神经纤维沿缝合口长入神经外。术后2周，可见近端再生神经纤维继续向远端神经生长，缝合口外部仍有逃逸的神经纤维，神经纤维末端包绕炎性细胞和成纤维细胞。术后4周、8周，与术后2周类似，神经髓鞘成熟度较2周高。缝合口逃逸神经纤维仍然存在。

结论：应用新型套管进行不同直径、数量的神经套接缝合，供体再生神经纤维可顺利通过小间隙长入受体神经，并且较传统外膜缝合可显着减少神经纤维的逃逸，减少神经瘤的形成。

以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种用于神经转位修复缝合的神经套管，其特征在于：包括小径段、大径段以及连接在大径段与小径段之间的变径段；其中：

大径段的内部具有呈线状连接的至少两个联排孔道，任意两个相邻的联排孔道的相邻位置具有豁口而相连通；

变径段的内径从衔接大径段的联排孔道的一端至衔接小径段的一端逐渐缩小。

2.根据权利要求1所述的用于神经转位修复缝合的神经套管，其特征在于：所述大径段、小径段的长度为0.5-3.0mm，所述变径段的长度为0.5-3.0mm。

3.根据权利要求1所述的用于神经转位修复缝合的神经套管，其特征在于：所述小径段的内径范围为1mm-10mm。

4.根据权利要求3所述的用于神经转位修复缝合的神经套管，其特征在于：各孔道的内径的大小范围为1-10mm，且各孔道的内径相同或者不同。

5.根据权利要求1所述的用于神经转位修复缝合的神经套管，其特征在于：所述大径段、小径段以及变径段的管壁厚为0.5-2.0mm。