局部止血材料临床应用现状
发表时间:2009-08-19 浏览次数:585次
作者:余雪松,黄赤兵,张艮甫 作者单位:第三军医大学新桥医院泌尿外科,重庆 400037
【摘要】止血是临床治疗的重要部分,本文简要概括了目前国内外临床常用的数种局部止血材料的性能、止血机制及其缺陷,有助于外科医生了解外科局部止血材料的止血特性和掌握其正确的使用方法,并展望未来止血材料的发展趋势。
【关键词】创伤 止血 止血材料
Status of topical hemostatic agent in clinical application
YU Xuesong,HUANG Chibing,ZHANG Yinfu
(Department of Urology,Xinqiao Hospital,Third Military Medical University,Chongqing 400037,China) Abstract: Hemostasis is an important part of clinical treatment.This paper reviews the mechanisms,performance and shortcomings of different clinical topical hemostatic agents,which is helpful for surgeon to know the characteristics of topical hemostatic agent and the right method to use it.At last the paper forecasts the development tendency of hemostatic agent in the future. Key words:trauma;haemostasis;hemostatic agent 止血是临床治疗的重要组成部分。有效的止血是手术患者生命安全的必要保障;其次,还可减少术区积血,有利伤口愈合、减少感染等并发症。现临床上应用的局部止血材料品种、原理复杂,为促进临床正确选用局部止血材料,现对临床外科常用的止血材料进行简要综述。
1 常用的局部止血材料 局部止血材料已广泛应用于外科临床,各种动物实验和临床应用已给予了充分肯定,但不同止血材料有着不同的止血机制及其使用限制性。
1.1 氧化纤维素(OC)和氧化再生纤维素 氧化纤维素(OC)和氧化再生纤维素是棉纤维经处理后而获得的一种可吸收性的局部止血材料,有着棉纱的外观和质地,现在神经外科中应用较多。两者止血机制为具有酸性的羧基与血红蛋白中铁(fe3+)离子结合后,形成黏性胶块封闭破损的毛细血管而止血,同时对血小板有黏附和聚集作用,从而激活体内凝血机制,加速凝血,其在体内遇血后缓慢溶解,一般3~6周内被吸收。Nagamatsu等[1]在神经病的形成中发现:氧化纤维素产生的高酸性环境会通过一种弥漫性化学机制引起其底部神经原变性。Pusateri等[2]对氧化纤维素材料进行了改进,研制出一种钙改性的氧化纤维素止血剂,其止血效果和不良反应均优于前者,但仍应避免在外周神经周围直接大量使用。其代表产品有施必止止血纤纱,其在肝脏创伤手术、前列腺摘除术中应用较多。
1.2 胶原蛋白 胶原蛋白止血剂包括明胶海绵(GS)、微晶胶原和增凝明胶海绵等。胶原是生物体内的一种纤维蛋白,也是一种具有很高抗张强度的蛋白质。其多孔结构吸收血液后膨胀,形成凝血的网架,封闭血管裂口或创面,并激活血小板,达到止血目的。明胶海绵约需4~6周可被吸收。明胶海绵止血需要凝血因子的参与,因此对自由有凝血障碍的患者效果欠佳,为克服这个缺点,临床上可以在用明胶海绵之前,用100U/ml的凝血酶浸透,干纱布压迫30秒,即可达到止血效果。明胶纤维网主要是由明胶海绵加枫叶提取物制成的无纺布止血材料。扫描电镜显示:纤维呈致密网状结构,扩大了与血液的接触面积,便于血小板的积聚和黏附。刘宿等[3]探讨了明胶纤维网(GF)在浅表创面、深部创面和实质脏器3类不同出血创面的止血效果。并与氧化纤维素(OC),明胶海绵(GS)和医用纱布进行了对比。临床观察结果显示:浅表创面、内脏渗血创面各组止血时间无显著性差异,深部创面对比中,GF组与OC和GS组比较,其止血效果有显著性差异。因此,明胶纤维网的止血效果要比氧化纤维素和明胶海绵好。但胶原蛋白是一种异物,可发生发热,嗜酸粒细胞增多、皮肤过敏等不良反应,同时可会增加伤口的感染,尤其是污染伤口,另外,明胶止血速度较慢,对血小板等止血成分的牵拉能力以及和创面的附着能力均差,容易破裂。
1.3 纤维蛋白胶(FG) 纤维蛋白胶(FG)是从人或哺乳动物血浆中提取,由纤维蛋白原、凝血酶、抑肽酶和氯化钙组成的一种生物止血黏合剂。其止血机制是通过高浓度的纤维蛋白原和凝血因子模拟机体凝血的第3阶段,并直接在创面形成一层纤维蛋白膜而有效的止血。其具有良好的止血、黏合性能和组织相容性,可大量减少术中出血量,对合并有凝血功能障碍患者尤其适用,此外,纤维蛋白胶还能起到黏合剂的作用,使分离的组织更容易结合在一起,在小的创面可以省去缝合步骤。FG具有良好的组织相容性,可在应用的8~16天内被降解吸收,形成间隙,从而预防黏连形成[4]。FG已广泛应用于临床,如肝、脾、胰、肾等实质脏器的裂伤和断面出血,肿瘤切除后创面出血等[5]。FG常由2种溶液组成:溶液A含高浓度的纤维蛋白原和XII因子,另有适量抑肽酶和稳定剂等;溶液B主要含有凝血酶和钙离子(Ca2+),临床医生根据实际情况可以调节纤维蛋白原浓度制成快速胶和慢速胶。据报道:当FG浓度在40mg/ml时凝固强度最佳[6]。使用后必须压迫3~5分钟,以免胶体在未聚合前,被血液冲走。尽管纤维蛋白胶有诸多好处,但在临床应用仍不十分满意,由于纤维蛋白胶的促凝和黏合性,目前只限于局部应用,禁止血管内注射,以防止血栓形成;使用手术区要求尽可能保持干燥,使FG能与创面充分结合,同时也可产生过敏现象,另外,FG成本高,并有可能传染人或动物血源性疾病,使用复杂,止血速度慢以及对大血管止血效率低等缺陷。
1.4 壳聚糖及其衍生物 壳聚糖是甲壳质脱乙酰基的初级衍生物,是自然界中少有的碱性多糖。其止血机制较为复杂,Rao等[7]研究显示:壳聚糖中带正电荷的分子与血液中带负电荷的红细胞、白细胞和血小板等有形成分相结合形成细胞栓子或凝血栓产生凝血作用,同时能促使透明质酸等糖胺多糖分泌,使伤口愈合增快,还能增加材料力学性能等[8]。在静脉注射肝素的动物中,壳聚糖同样具有止血效果,说明壳聚糖的凝血作用不依赖于凝血因子和血小板,因而可用于凝血功能障碍患者。此外,壳聚糖还有抑制多种细菌和真菌生长的作用,由壳聚糖制作的创面敷料具有吸水透氧性,柔韧性和可降解性,使得敷料下的创面组织能得到足够的氧分压,有利于上皮细胞的生长和修复,同时抑制成纤维细胞的生长的功能[9]。目前,壳聚糖无纱布、壳聚糖涂层纱布和壳聚糖止血海绵等多种医用材料运用于临床,但由于壳聚糖的止血作用有限,对于广泛出血创面止血效果不很理想,常采用复合其他止血剂的方法,如凝血因子、氯化钙等。
1.5 微孔止血止血球
1.5.1 微孔多糖止血球(microporous polysaccharide hemospheres,MPH),从植物淀粉中提取的MPH经交叉乳化处理被制成直径大小一致的表面有许多的球形颗粒-微孔多糖止血颗粒。微孔多糖止血颗粒具有分子筛作用,当置于出血创面上,颗粒的分子迅速吸收血液中的水分,并将血液中有形成分(如血小板、红细胞、白蛋白、凝血酶和纤维蛋白等)聚集在颗粒表面,形成一种凝胶状混合物,达到即刻止血的功效;同时加速内源性凝血因子的激活,缩短凝血时间,形成局部凝血块且牢固可靠,止血作用在数秒钟内完成[10]。约3天时间微孔多聚糖颗粒可以被体液中淀粉酶分解成麦芽糖或葡萄糖,在体内完全吸收,吸收过程在止血作用完成后开始,局部不留任何痕迹;也可以降解成小的水溶性片段,从尿液中排出,不会引起体腔内黏连。MPH能有效减少出血量,控制输血量,最大限度降低血源性感染率,节省手术时间[11]。同时,MPH不含任何牛源、猪源或人源的成分,因此无免疫反应,无过敏反应,对伤口愈合无毒副作用。但该产品只能在创面表面使用,不能进入血管,以免形成栓塞,使用时,必须将创面表面水分擦干,使MPH能充分跟创面组织接触,撒上止血粉的创面需用干纱布按压数分钟。
1.5.2 速效止血粉 是中国人民解放军军事医学科学院最新研制开发的一种新型止血产品,该产品主要成分为沸石,外观类黄色,呈圆形小颗粒状,粒度0.2~1.0mm,化学本质为改型的高交换度CaA型分子筛。沸石是自然界中一种矿物质,晶体内部存在大量排列有序的、大小均匀的、彼此贯通并与外界相连的孔穴和孔道,这种特殊的结构使使沸石具有分子筛、吸附、离子交换性能和催化等功能。它的特点是直接作用伤口时具有选择性吸收血液中的水分子,而不吸收血液中其他成分,导致血小板和凝血因子的浓缩;同时吸水后产生的热量增强了血小板的凝聚速度和凝聚能力,显著提高大面积、严重创伤的生存率等作用。Wright等[12]对沸石的生物相容性进行检测,实验结果示:沸石生物相容性良好,但与组织内残留的任何其他物质一样,长期残留会引起慢性炎症,提示在闭合创面时应彻底清创。
2 局部止血材料的临床应用 临床应用中,对大血管和软组织一般性出血均有很可靠的止血方法(如缝扎、结扎、电凝、氩气等),但由于实质性脏器脆性大、血流量十分丰富(如脑、肾脏、肝脏、脾脏),其手术创面出血既有较大的动、静脉出血,也有小血管的广泛渗血,因而仍然是外科领域面临的难题[13]。缝扎止血对控制其中大血管出血是必要的,但同时极易导致组织切割破损,造成裂口出血或针眼出血;另外,缝扎止血对脏器创面广泛渗血不仅难以奏效,而且会使被缝扎组织发生缺血,可影响脑、肾、肝等重要脏器功能[14]。患者凝血功能不良时,创面出血更为明显,处理难度更大。近年,美国研发的新型止血敷料(rapid deployment hemostat,RDH) 经FDA批准临床应用,其中成分具有很强止血作用,但主体是不可吸收材料,作为外用绷带使用,也不具备主动帖附创面的能力,一般情况下不能用于内脏止血[15],随着外科止血材料的出现,外科出血的难题得到了较好的控制,外科手术的禁区也在逐渐突破。临床常见局部止血材料品种繁多,止血机制也各尽不相同。总之,止血机制包括3个方面:(1)小血管的收缩,血小板凝集和凝血系统的启动;(2)浅表出血创面的止血,与止血材料的促凝作用和局部加压使小血管闭塞有关;(3)深部出血创面,与局部加压、止血材料的促凝作用、止血材料的结构和黏附性能有重要关系。临床和动物实验研究中发现黏附力强的止血材料具有明显压迫出血创面的能力,止血效果更强,尤其是内脏出血中,除了能阻止血液渗漏,还减少了创面血肿的形成。由此可见,对出血创面局部加压是任何止血材料产生良好效果的前提。同时联合或序贯运用某些局部止血材料能取长补短,发挥协同作用,如壳聚糖具有良好的组织相容性、黏合性和柔韧性,将它与胶原、凝血酶或明胶海绵等合用,可以弥补胶原蛋白的不耐水、质地脆、无抗菌性等不足。
3 展望 在现有医疗设备和环境不断改善的同时,国内外医学界对手术要求也不断提高,势必需要一种新的具有更好止血性能的材料。我们虽可利用现有止血材料不同的止血机制,采用多种止血材料联合应用或进一步改进其不足,发挥较好的止血性能。但同时,开发新的止血产品,要求具有快速止血功能外,还能具有主动吸附或黏附,产生压迫出血创面作用等功能,这样才适应更高的手术要求,为人类健康提供良好保障。
【参考文献】 [1]Nagamatsu M,Podratz J,Windebank AJ,et al.Acidity is involved in the development of neuropathy caused by oxidized cellulose[J].J Neurol Sci,1997,146(2):97-102.
[2]Pusateri AE,Modrow HE,Harris RA,et al.Advanced hemostatic dressing development program: animal model selection criteria and results of a study of nine hemostatic dressings in a model of severe large venous hemorrhage and hepatic injury in Swine[J].J Trauma,2003,55(3):518-526.
[3]刘宿,牛金柱,葛衡江,等.明胶纤维网止血效果的临床观察[J].中华创伤杂志,2000,16(3):181-183.
[4]Mankad PS,Codispoti M.The role of fibrin sealants in hemostasis[J].Am J Surg,2001,182(2S):21-28.
[5]Schips L,Dalpiaz O,Cestari A,et al.Autologous fibrin glue using the vivostat system for hemostasis in laparoscopic partial nephrectomy[J].Eur Urol,2006,50(4):801-805.
[6]Alving BM,Weinstein MJ,Finlayson JS,et al.Fibrin sealant: summary of a conference on characteristics and clinical uses[J].Transfusion,1995,35(9):783-790.
[7]Rao SB,Sharma CP.Use of chitosan as a biomaterial:studies on its safety and hemostatic potential[J].J Biomed Mater Res,1997,34(1):21-28.
[8]Pusateri AE,McCarthy SJ,Gregory KW,et al.Effect of a chitosanbased hemostatic dressing on blood loss and survival in a model of severe venous hemorrhage and hepatic injury in swine[J].J Trauma,2003,54(1):177-182.
[9]Wedmore I,McManus JG,Pusateri AE,et al.A special report on the chitosan-based hemostatic dressing: experience in current combat operations[J].J Trauma,2006,60(3):655-658.
[10]Ersoy G,Kaynak MF,Yilmaz O,et al.Hemostatic effects of microporous polysaccharide hemosphere in a rat model with severe femoral artery bleeding[J].Adv Ther,2007,24(3):485-492.
[11]Murat FJ,Ereth MH,Dong Y,et al.Evaluation of microporous polysaccharide hemospheres as a novel hemostatic agent in open partial nephrectomy: favorable experimental results in the porcine model[J].J Urol,2004,172(3):1119-1122.
[12]Wright JK,Kalns J,Wolf EA,et al.Thermal injury resulting from application of a granular mineral hemostatic agent[J].J Trauma,2004,57(2):224-230.
[13]Poon RT.Recent advances in techniques of liver resection[J].Surg Technol Int,2004,13(1):71-77.
[14]Friedman AL,Peters TG,Jones KW,et al.Fatal and nonfatal hemorrhagic complications of living kidney donation[J].Ann Surg,2006,243(1):126-130.
[15]Alam HB,Uy GB,Miller D,et al.Comparative analysis of hemostatic agents in a swine model of lethal groin injury[J].J Trauma,2003,54(6):1077-1082.