Nghiên cứu tính phù hợp sinh học,kháng khuẩn và khả năng liền mô của keo phẫu thuật lepamed

1. ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những thập niên gần đây, trên thế giới đã nghiên cứu, tổng hợp và sử dụng mét sè keo dính sinh học có thành phần hóa học chủ yếu là cyanoacrylate nhưGlubran và Glubran 2 của Italia, keo dán ngoại khoa Bioglue Surgical Adhesive (BSA) của Cryolife ( Mỹ), hồ chống viêm, kháng khuẩn dùng trong ngoại khoa sulfacrylate của Nga v. v. . . và gần đây, tháng 2- 2008, Viện trang thiết bị và công trình Y tế thuộc bộ Y tế (Việt Nam) đã sản xuất thành công keo phẫu thuật LEPAMEDvới sự giúp đỡ của chuyên gia Nga. Bên cạnh tác dụng cầm máu thay cho dùng kẹp, khâu, đốt điện hoặc dùngcác hoạt chất sinh học dạng keo cú chứa thrombin, keo sinh học tổng hợp còn có tác dụng bịt kín vết thương mà không cần khâu, giúp bệnh nhân rót ngắn thời gian nằm viện do chê cắt chỉ. Keo sinh học có thể giúp các Bác sĩ trong mét sè thao tác khó hoặc trong phẫu thuật nội soi. Nếu sử dụng đúng, vết thương sẽ có sẹo đẹp, đảm bảo tính thẩm mỹ cao. Tuy nhiên, ngoài mét sè yếu tố cơ học cần phải có như độ kết dính, khả năng polymer hoá, tất cả các loạikeo khi đưa vào cơ thể phảikhông độc với tế bào,không gây nhiễm khuẩn, có tính phù hợp sinh học cao, có khảnăng cầm máu vàlàm liền vết thương. Nhằmđánh giá những đặc tính trên của keo Lepamed, chúng tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: " Nghiên cứu tÝnh phù hợp sinh học, tính kháng khuẩn và khả năng liền mô của keo phẫu thuật Lepamed" Đề tài nhằm 3 mục tiêu: 1. Đánh giá tính phù hợp sinh học ( độc tính với tế bào, các chỉ tiêuhuyết học, sinh hoá, mô học)của keo phẫu thuật LEPAMED 2. Đánh giá khả năng kháng khuẩncủa keo phẫu thuật LEPAMED 3. Đánh giá khả năng cầm máu và liền môcủa keo phẫu thuậtLEPAMED. Những kết quả thu được của đề tài sẽ bổ sung cho các mục tiêu nghiên cứu của đề tài cấp Bộ và làm cơ sở cho việc ứng dụng keo phẫu thuật Lepamed trên lõm sàng. 2.TỔNG QUAN 2.1. Nguồn gốc, thành phần hoá học, tên gọi. Keo dán ngoại khoa hay hồ dán sinh học được tìm ra bởi Harry Coover từnhững nămchiến tranh thế giới thứ 2 với mục đích gắn các vết thương do đạn bắn để cầmmáutạm thời. Trong chiến tranh Việt Nam, 1966, quân đội Mỹ đã sử dụng keo dưới dạng xịt để cầm máu vết thương trong khi chuyển thương binh về về BV tuyến sau. Keo sinh học được lưu thông trên thị trường từ tháng 2- 1955, với nhiều tên gọi cũng khác nhau nhưng đều dựa trên thành phần hoá học giống nhau: Cyanoacrylate.(From Wikipedia). Keo phÉu thuật LEPAMED do Viện trang thiết bị và công trình y tế - bộ Y tế Việt Nam chế tạo 2/ 2008 dựa trên thành phần hoá học của hồ dán sinh học của LB Nga sulpha-acrylate. Keo phẫu thuật Lepamed hiện chưa được thử nghiệm tại Việt Nam. Thành phần hóa học: - N - Butyl cyanoacrylat 99, 99 % - SO2 0, 005% - Acide acetic CH3COOH 0,005% Tên gọi: KEO PHẪU THUẬT LEPAMED 2.2. Mét sè nghiên cứucủa thế giới về keo sinh học 2.2.1.Nghiên cứu thực nghiệm nối khí quản và hàn vết thủng phổi cừu bằng keosinh học Bioglue [7] Georg W. Herget, Mulugeta Kassa.Viện phẫu thuật lồng ngực Freiburg, Đứcsử dụng24 cừu chia 2 nhóm: - 6 cừu phẫu thuật nối khí quản bằng chỉ khâu. Để 4 tuần. - 18 cừu phẫu thuật nối khí quản, bịt kín lỗ thủng nhỏ nhu mô phổi bằng keo. Để 2, 4, 12 tuần Kết quả: Đại thể: Quan sát đại thể thấy vùng nối kín, tổ chức chặt chẽ trong tất cả các giai đoạn thời gian. Vi thể: Phản ứng viêm với sự xuất hiện của các tế bào viêm xung quanh vùng keo sau 2 tuần. Sau 4 tuần phản ứng mô đặc trưng là mô hạt. Các đặc trưng này không quan sát thấy ở mô cừu dùng chỉ khâu.12 tuần không còn thấy dấu hiệu phản ứng với vật lạ, không còn mô hạt. Kết luận: Bioglue như một vật liệu hỗ trợ hàn gắn các mối nối khí quản và và các tổn thương nhu mô phổi cừuvới kích thước bé . 2.2.2. So sánh phục hồi đứt dây thần kinh bằng phương pháp khâu cổ điển và dùng keo dán sinh học. Jin Y, Dehesdin và Hemet J. Labor tạo hình thực nghiệm, U. F. R. Pháp.Gây tổn thương dây thần kinh hông 70 chuột, 22 chuột được phục hồi bằng phương pháp khâu vi phẫu, 47 bằng keo dán sinh học. 1 chết. Để 120 ngày. Đánh giá mô học,không thấy hình ảnh viêm thải loại vật lạ trong nhóm sử dụng keo. [6] 2.2.3. Túm tắt một số nghiên cứu của Cryolife về keo sinh học: - Phẫu thuật phục hồi đứt động mạch chủ bằng keo Bioglue surrgical adhesive.[7] Sử dụng26 cừu chia làm 2 nhóm:13 bằng phương pháp khâu nối, 13 bằng keo Bioglue. Để 90 ngày. Kết quả:Phẫu thuật dùng Bioglue giảm tỷ lệ phải mổ lại từ 30% đến 0%. - Nối động mạch vành bằng keo Bioglue.[7] - In Vitro: Dùng keo Bioglue nối tĩnh mạch hiển người bảo quản lạnh sâu và động mạch vành vào 12 điểm của tim bò còn nguyên. Bơm thử áp lực. Tất cả các mảnh ghép gắn bằng keo đều chịu được áp lực 300mmHg, 10 mảnh chịu đến 560 mmHg.(áp suất tâm thu: 90 - 110 mmHg) - In Vivo: Nối các nhánh động mạch chủ ngực trái trên dê bằng keo. Đánh giá sau sau 24 giờ, 10 tháng, 1 năm. Tất cả các chỗ nối liền tốt, lòng không bị chít hẹp. 2.2.4. Nối dây TK bằng keo: So sánh mô học giữa dùngfibrin và keocyanoacrylate.[6] K. Wieken, MD, Angioi Dupprez sử dụng 18 chuộtcống trắng (500- 600g/con), gây mê, bộc lộ dây TK hông to 2 bên. Bên trái cắt và nối lại bằng keofibrin (Tissucol), bên phải bằng keo cyanoacrylate(Glubran). Theo dõi đại thể, vi thể, siêu vi thể sau 1, 2, 3, 4 tuần. Kết quả: dây TK gắn bằng keo cyanoacrylate không thể phục hồi vì gây ra phản ứng viêm thải loại vật lạ, làm co rút và xơ hoá. 2.2.5. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm bước đầu về tính phù hợp sinh học của keo gắn xương. [7] C. Heiss, P.Pokinskyj.Khoa chấn thương, Viện Justus-Liebig, LB Đức vàViện vật liệu sinh học Darmstadt, Đứcsử dụng 36 thỏ, chia 4 nhóm: 7,21,42 và 84 ngày. Mỗi nhóm 3 chứng, 6 thực nghiệm. Mỗi thỏ tạo các mảnh khuyết ở đầu dưới xương đùi sau đó gắn trở lại. Nhóm chứng gắn không dùng keo, nhóm thực nghiệm gắn bằng keo, thời gian cố định 60 giây, chờ đợi 5 phút. Đánh giá vi thể, siêu vi thể. Kết quả: Keo đảm bảo tính phù hợp sinh học cao. Các giai đoạn của quá trình liền xương diễn ra đúng qui luật. Mảnh ghép liền hoàn toàn sau 84 ngày ở cả 2 nhóm chứng và thực nghiệm. 2.2.6.Nghiên cứu về độc tính tế bào, tính tương thích máuvà khả năng kháng khuẩn của hai loại keo phẫu thuật Glubran và Glubran 2. [3] Đánh giá độc tính tế bào là mét trong những yêu cầu rÊt quan trọng đối với các loại keo chứa cyanoacrylate. Mét sè keo chứa các chất methyl, ethyl, alkyl đã được thông báo về khả năng độc với tế bào. Ngoài tính độc về mặt hoá học, các loại keo còn được biết đến với tính độc do sù toả nhiệt của quá trình polymer hoá. Mét sè công trình nghiên cứu cho thấy nhóm cyanoacrylate không độc với tế bào trong mét sè nồng độ pha loãng. Kết quả thử nghiệm đối với Glubran và Glubran 2 của Italia, là 2 loại keo đã được thương mại hoá, cho thấy tỷ lệ sống sót của tế bào trong nồng độ pha loãng 1/ 10 là > 70% [3]. Đây được coi là không độc với tế bào. Về tính tương thích với máu:theo L. Montanaro và cộng sự cả hai loại keo phẫu thuật Glubran và Glubran 2 sau thử nghiệm đều không làm thay đổi có ý nghĩa các chỉ tiêu về hoạt động của prothrombin, fibrinogen, số lượng hồng cầu, tiểu cầu cũng như công thức bạch cầu. [3] Nhiễm khuẩn là một yếu tố rất quan trọng làm cản trở sự liền vết thương.Theo Nguyễn Trọng Lưu khi số lượng vi khuẩn vượt quá 100000/ 1gram mô thì quá trình liền vết thương có thể bị cản trở nghiêm trọng [1]. Bởi vậy, tất cả các vật liệu sinh học khi đưa vào cơ thể đều phải đảm bảo vô trùng. Mét số loại keo dùng trong phẫu thuật đã được đánh giá là ngoài khả năng vô trùng còn có khả năng ức chế mét số loại vi khuẩn. Theo James V. và cộng sù, keo sinh học N - 2 Butylcyanoacrylatecó khả năng ức chế sự phát triển của mét sè cầu khuẩn gram dương nhưng không làm ức chế sự phát triển của các vi khuẩn gram âm. Hai loạikeo hiện đang sử dụng rộng rãi trên thế giới là Glubran và Glubran 2 cũng được thông báo là có khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn. Tại Việt Nam, chúng tôi chưa tìm thấy một nghiên cứu nào về keo sinh học. 3. Quá trình liền vết thương và vai trò củanguyên bào sợi. [1] Quá trình liền vết thương là một quá trình rất phức tạp, trải qua 5 giai đoạnchính với sù tham gia của nhiều loại tế bào vào những thời điểm khác nhau. ĐÔNG MÁU: tiểu cầu, fibrin VIÊM : bạch cầu trung tính, đại thực bào, lympho bào TẠO MÔ XƠ: proteoglycan, nguyên bào sơị, collagen BIỂU MÔ HÓA: tạo mạch SỬA CHỮA: collagen liên kết chéo, sẹo trưởng thành Mỗi loại tế bào đảm nhiệm một chức năng trong cả mét qui trình từ khi vết thương xuất hiện đến khi vết thương liền hoàn toàn.Tiểu cầu là lọai tế bào đầu tiên đi đến vết thương làm nhiệm vụ cầm máu và khởi phát hàng loạt cho quá trình sửa chữa làm lành vết thương. Bạch cầu trung tính đến sau đó với chức năng thực bào, loại bỏ các mô tổn thương, các dị vật, gây giãn mạch, tăng tính thấm mao mạch, tạo điều kiện cho các tế bào khác có nguồn gốc từ máu đi vào vết thương. Chúng thường chết theo chương trình sau khi đã kết thúc nhiệm vụ. Nguyên bào sợi là loại TB chiếm ưu thế trong mô liên kết, chúng giữ vai trò quan trọng trong việc thành lập bé khung của mô liên kết do có khả năng tạo ra các loại sợi liên kết như collagen, elastin, proteoglycan, glycoprotein. . . Nguyên bào sợi đóng vai trò quan trọng trong quá trình tạo sẹo, làm lành vết thương. Khi mô liên kết bị huỷ hoại, nguyên bào sợi sẽ di chuyển đến, tăng sinh, tạo ra mét lượng lớn chất nền collagen giúp cho việc cô lập và sửa chữa vết thương.[2] 3. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Đối tượng nghiên cứu 3.1. 1. Vật liệu Keo phẫu thuật LEPAMED do Viện Trang thiết bị và công trình y tế - Bé Ytếchế tạo. H. 1 Keo Lepamed 3.1.2.Động vật nghiên cứu và cách phân lô - Động vật nghiên cứu: • Thá đực, giống nội địa, mỗi con nặng khoảng 2kgdo Trung tâm nghiên cứu dê và thỏ Sơn Tây cung cấp. Thỏ được sử dụng trong nghiên cứu đánh giá các chỉ số về sinh hóa, huyết học, gây sốt và thí nghiệm các vết thương da vùng lưng. • Chuột cống trắng thí nghiệm, 180 – 200 g/con, do Học viện quân y cung cấp. Chuột cống được sử dụng nghiên cứu các vết thương tạng - Phân lô • 5 thỏ sử dụng trong kỹ thuật gây sốt thực nghiệm. • 15 thỏ chia 2 lô: 8 con để 1 tuần sau mổ, 7 con để 4 tuần sau mổ.LÊy máu định lượng các chỉ số huyết học, sinh hóa, lấy tiêu bản mô học sau khi tạo vết thương da có sử dụng keo Lepamed. • Chuột cống trắng 12 con sử dụng trong thí nghiệmcắt và xẻ gan (6 cắt gan, 6 xẻ gan) trong đó 8 con sử dụng keo Lepamed dính vết thương, 4 con chứng (không sử dụng keo). 3.2.Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu thực nghiệm trên cơ thể động vật(in vivo) và trong ống nghiệm(in vitro) 3.3.Cách thức tiến hànhnghiên cứu 3.3.1. Gây sốt thực nghiệm - Cố định thỏ lên bàn mổ, cho nghỉ nghơi hoàn toàn trong phòng tối 90 phút - Đo nhiệt độ hậu môn - Rạch da vùng lưng, nhá lên vết thương vừa rạch mỗi con 2 giọt keoLepamed. - Tiếp tục cho thỏ nghỉ nghơi hoàn toàn trong phòng tối 90 phút - Đo lại nhiệt độ hậu môn. So sánh nhiệt độ trước và sau nhá keo. Kỹ thuật được thực hiện tại Bộ môn Mô - Phôi trường Đại học Y Hà Nội. 3.3.2 Đánh giá độc tính tế bào - Nuôi cấy nguyên bào sợi trong các giếng nuôi cấy - Cho các dung dịch chứa MEM, nước nổi, phenol và keoLepamed pha loóng ẵ; 1/10; 1/ 20 vào các giếng chứa nguyên bào sợi đã nuôi cấy. Lô chứng (n=15) Lô 1 (n=15) Lô 2 (n=15) Trước dùng keo 5. 2 ± 0. 3 Sau dùng keo 6 ngày 4. 4 ± 0. 6 P < 0. 05 Sau dùng keo 12 ngày 3. 7± 0. 7 P < 0. 05 P(trước – sau) P > 0. 05 Kết quả trình bày ở bảng 2 cho thấy: sau 6 ngày và 12 ngày dùng keo, số lượng hồng cầu thay đổi có ý nghĩa ở 2 lô so với lô chứng (p<0.05). - Thể tích trung bình hồng cầu MCV Bảng 3. Thể tích trung bình hồng cầu thỏ trước và sau dùng keo Lepamed 6, 12 ngày Thời gian MCV(FM 3 ) P( so với chứng) Lô chứng (n=15) Lô 1 (n=15) Lô 2 (n=15) Trước dùng keo 61. 0 ± 2. 4 Sau dùng keo 6 ngày 62. 9 ± 2. 3 P > 0. 05 Sau dùng keo 12 ngày 63. 1± 2. 9 P > 0. 05 P(trước – sau) P > 0. 05 MCV được tính bằng tổng thể tích của hồng cầu chia cho số lượng hồng cầu. Thể tích trung bình hồng cầu phản ánh đặc điểm của tình trạng thiếu máu Kết quả trình bày ở bảng 3 cho thấy: thể tích hồng cầu thỏ ở cả 2 lôsau dùng keo 6 ngày và 12 ngày, thay đổi không có ý nghĩa so với lô chứng (p>0.05) - Số lượng huyết sắc tố Bảng 4. Huyết sắc tố thỏ trước và sau dùng keo Lepamed 6, 12 ngày. Thời gian Huyết sắc tố (g/dl) P( so với chứng) Lô chứng (n=15) Lô 1 (n=15) Lô 2 (n=15) H.5. Lepamed kháng với S. pneumoniae . Đường kính vùng 2: 39mm H.6.Lepamed không kháng với E.Colli. Không có vùng 2 4. 4. 2 Vết thương cắt bỏ mét phần thùy gan vùng ngoại vi [...]... loại.Vì keo không phải là vật liệu rắn, không cố định tại một mô nào trong thời gian dài nên việc nghiên cứu về hình thái học đối với các mô tiếp xúc trực tiếp với keo là khó khăn Theo chúng tôi, các kết quả nghiên cứu về độc tính tế bào, khả năng tương thích với máu, khả năng kháng khuẩn cần được xem là những yếu tố quan trọng để đánh giá khả năng phù hợp sinh học của vật liệu Khả năng liền mô, tình... liền mô, tình trạng mô tại vùng tiếp xúc với keo về mặt hình thái học,có thể xem là những yếu tố đánh giá hiệu quả sử dụng của keo trên cơ thể sống 5 KẾT LUẬN Nghiên cứu tiền lâm sàng về tính phù hợp sinh học, tính kháng khuẩn và khả năng làm liền vết thương của keo phẫn thuật Lepamed, chúng tôi đi đến kết luận sau: 1 Không độc với nguyên bào sợi nuôi cấy 2 Có khả năng ức chế các vi khuẩn gram(+) phát... kết quả của L Montanaro và cộng sự đã nghiên cứu trên hai loại keo phẫu thuật là Glubran và Glubran 2 [3] Vì qui mô của đề tài có hạn nên chúng tôi chưa có điều kiện nghiờn cứu ảnh hưởng của keo lên thời gian hoạt húa của prothrombin và fibrinogen 4.4 Khả năng kháng khuẩn của keo Lepamed Trên thực tế sử dụng, chúng tôi nhận thấy tất cả các vết thương có sử dụng keo Lepamed trong ổ bụng cũng như ngoài... dụng keo không được hấp, sấy tiệt trùng Các kết quả nghiên cứu vi sinh vật bằng phương pháp khuyếch tán trên thạch cho thấy keo Lepamed cho hai vùng kháng khuẩn Vùng 1 do tác động cơ học của sự polymer húa gây ra làm ức chế sự phát triển đối với tất cả các vi khuẩn Vùng này không sử dụng để đánh giá khả năng kháng khuẩn của keo Vùng hai cho thấy Lepamed có khả năng ức chế sự phát triểncủa3 loại cầu khuẩn. .. Tuy nhiên kÕt quả còng cho thấyLepamed không có khả năng kháng với các 2 loại vi khuẩn gram âm là E coli và P aeruginosa Nội dung nghiên cứu này chúng tôi dựa theo phương pháp của James V và cộng sự trên keo N - 2 Butylcyanoacrylate.[4] Kết quả của chúng tôi còng phù hợp với kết quả của nhóm tác giả này Tuy nhiên đường kính vùng 2 của chúng tôi lớn hơn 4 5 Khả năng cầm máu và kết dínhvết thương Hình ảnh... lượng vàhuyết sắc tố hồng cầu (giảm) giữa nhóm chứng (trước khi sử dụng keo) và hainhóm sử dụng keo Đề nghị tiếp tục nghiên cứu thêm.Còn các chỉ số khác, đặc biệt là bạch cầu (số lượng, công thức), các men gan - đây là những chỉ số có liên quan nhiều đến khả năng phù hợp sinh học của vật liệu đều thay đổi không có ý nghĩa thống kê.Kết quả này của chúng tôi cũng phù hợp với kết quả của L Montanaro và cộng... không phủ keo Lepamed Hai mép đường xẻ đã liền hoàn toàn bởi một mô liên kết mỏng Mô gan xung quanh dải mô liên kết bình thường Đỉnh mép vết thương mô liên kết dày hơn hẳn và tiếp nối với bao xơ của gan (H 17 H E x50) H 17 Hình ảnh vi thể vÕt thương gan chuột sau xẻ 4 tuần không phủ keo Lepamed (H E x50) - Vết thương xẻ dọc thùy gan có sử dụng keo Lepamed: Mô gan hai bên đường xẻ cũng đã liền hoàn... chỉ gặp một trường hợp dính các tạng lại với nhau Nguyên nhân có thể do phẫu thuật Mặc dù vậy chúng tôi cũng khuyến cáo nên tuân thủ theo đúng nguyên tắc sử dụng keo Như vậy, các kết quả nghiên cứu hình thái học, kể cả đại thể và vi thể cho thấy các vết thương dùng keo phẫu thuật Lepamed đều liền, không gây phản ứng viêm thải loại tại chỗ đối với cơ thể sử dụng Keo Lepamed là vật liệu sinh học dạng nước,... chấp nhận Kết quả này cũng phù hợp với mét sè tác giả nghiên cứu trên phế quản, phổi và dây thần kinh cừu đối với keo sinh học có thành phần tương tự Lepamed. [5,6] Sở dĩ chúng tôi không dùng chỉ khâu phẫu thuật làm vật liệu chứng vì có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của các kết quả trong các nội dung nghiên cứu khác, đặc biệt là các chỉ số sinh hóa, huyết học KÕt quả của chúng tôi với vết thương sau... polymer hóa của keo để tạo ra sù kết dính khá nhanh nên phẫu thuật viên cần kết hợp mét lóc 3 động tác: thấm máu, nhá keo và Ðp hai mép vết thương hoặc dàn đều keo lên mặt cắt (H 10,11) Vết thương da và mô mềm nếu có chiều dài vượt quá 2cm, nên khâu tăng cường, không nên chỉ dùng một mình keo 4.6.Các kết quả đại thể, vi thể mô thử nghiệm - Đối với các vết thương da sau 1 tuần đã có biểu hiện liền đối