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呂平主任醫(yī)師 武漢協(xié)和醫(yī)院 血管外科 小口徑組織工程血管將誕生與天然血管相似廉價制備快！墨爾本大學的研究人員創(chuàng)造了一種快速、經(jīng)濟、可擴展的從自然組織中構(gòu)建血管的技術。這種融合了多種材料和技術的創(chuàng)新方法，使血管與天然血管相似，為心血管疾病的治療提供了一種有前景的解決方案。該團隊由ARC未來研究員DanielHeath和RedmondBarry杰出教授AndreaO’connor(他是前沿醫(yī)學解決方案的Shanahan主席)領導，他們使用了一種創(chuàng)新的“組織工程”血管方法。通過結(jié)合多種材料和制造技術，他們開發(fā)了一種方法來創(chuàng)建具有復雜幾何形狀的血管，比如原生血管。這項研究發(fā)表在7月13日的《ACS應用材料與界面》（ACSAppliedMaterialsandInterfaces）雜志上。墨爾本大學的TaoHuang（黃濤，音譯）博士和博士候選人MathewMail和HazemAlkazemi，以及莫納什大學的副教授ZerinaTomkins也在研究團隊中。該研究論文文題為：SpontaneousOrthogonalAlignmentofSmoothMuscleCellsandEndothelialCellsCapturesNativeBloodVesselMorphologyinTissue-EngineeredVascularGrafts（組織工程血管移植物中平滑肌細胞和內(nèi)皮細胞的自發(fā)正交排列捕獲了天然血管形態(tài)）血管在維持生命方面發(fā)揮著重要作用，它將富含氧氣的血液和必需的營養(yǎng)物質(zhì)運送到身體的各個部位，同時清除有毒物質(zhì)。另一方面，血管疾病和功能障礙可能導致危及生命的疾病，如心臟病發(fā)作、中風和動脈瘤，使心血管疾病成為全球頭號殺手。研究者指出：世界各地的研究人員多年來一直在努力完善血管組織工程。目前的方法很緩慢，需要像生物反應器這樣的專門且昂貴的設備，而且通量低——這意味著很難提供所需的工程血管。通過結(jié)合多種材料和制造技術，我們的方法使我們更接近未來，工程血管將成為心血管疾病的變革性解決方案，特別是那些缺乏合適供體血管的患者。雖然旁路手術已被證明是替代嚴重受損血管的一種挽救生命的替代方法，但它有局限性，尤其是對于冠狀動脈等直徑較小的血管。非生物合成移植物可引起凝血和阻塞，使其在某些情況下不適合。因此，因既往手術或糖尿病等合并癥而選擇有限的患者面臨重大問題。為了克服這些局限性，研究人員研究了開發(fā)由人類細胞和組織制成的“組織工程”血管。這些制造的血管有可能治療心血管疾病，以及為更大的組織創(chuàng)造構(gòu)建內(nèi)置的血液供應。研究者指出：這項研究是科學家在改造人類血管方面邁出的令人興奮的一步。我們現(xiàn)在能夠使用具有適當機械性能的活組織，并模擬血管最內(nèi)層的細胞方向，快速、廉價地制造血管。雖然工程血管還沒有準備好進行旁路手術，但這一發(fā)現(xiàn)標志著組織工程領域的重大進步。原文圖1.TEVGs的制備。原文圖4.FIA治療增加ECs排列。原文圖7.PCL對SMC排列的影響。附：研究背景信息心血管疾病是全球死亡的主要原因。動脈疾病是這一醫(yī)療負擔的重要組成部分。嚴重閉塞的血管常需要搭橋手術。目前，合成橋血管不適合用于小血管(6mm)的搭橋手術，例如冠狀動脈，因為它們會因血栓形成而閉塞。外科醫(yī)生使用自體移植，如大隱靜脈和乳內(nèi)動脈。然而，由于供體血管供應有限，需要額外的手術部位，且部分患者因既往手術或合并癥無法提供合適的供體血管，這是一種不太理想的策略。構(gòu)建小直徑組織工程血管(TEVG)將顯著促進小直徑動脈疾病(如冠心病)的治療。天然血管是復雜的多層結(jié)構(gòu)。最內(nèi)層是內(nèi)膜，由單層軸向排列的內(nèi)皮細胞(ECs)組成，通常稱為內(nèi)皮細胞。中層，即中膜，由多層環(huán)向排列的收縮平滑肌細胞(SMCs)組成。內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞排列對適當?shù)难芄δ苤陵P重要。例如，內(nèi)皮細胞的排列對其動脈粥樣硬化保護特性和屏障功能是必需的。同樣，收縮的血管平滑肌細胞的環(huán)向排列是維持穩(wěn)態(tài)和血管張力所必需的，而血管平滑肌細胞功能障礙與高血壓和動脈粥樣硬化等疾病狀態(tài)相關。臨床成功的TEVG應具有合適的力學性能，包括縫線保留強度、模量、極限拉伸強度和爆裂壓力，以使植入成功并防止因斷裂而失敗。此外，移植物應迅速和自發(fā)地促進內(nèi)皮細胞和平滑肌細胞的仿生排列，從而使新生血管在降解支架時具有適當?shù)男阅?。盡管需要在TEVG內(nèi)進行仿生細胞排列，但在體外系統(tǒng)中再現(xiàn)組織龕仍然難以實現(xiàn)。雖然以前已經(jīng)制作了多層TEVG，但ECs排列通常需要昂貴的設備，如搏動流生物反應器和漫長的處理時間。此外，實現(xiàn)多層血管平滑肌細胞的圓周排列仍然具有挑戰(zhàn)性。仿生TEVG的制造迫切需要新技術，特別是那些低成本、可獲得的，并使用已建立的生物材料來促進臨床轉(zhuǎn)化和規(guī)?；a(chǎn)的技術。靜電紡絲是一種廣泛應用的制備TEVG的方法，其力學性能與天然血管相當。盡管如此，電紡結(jié)構(gòu)通常無法實現(xiàn)模擬中膜所需的細胞3D生長。為了制造一個能夠在保持機械穩(wěn)定性的情況下進行3D組織培養(yǎng)的TEVG，上述研究團隊結(jié)合了靜電紡絲和水凝膠鑄造。一些研究表明，細胞排列與底層纖維的方向呈正相關。因此，他們假設誘導電紡纖維的軸向排列將促進TEVG管腔上的ECs排列。然而，靜電紡絲后聚己內(nèi)酯(PCL)纖維隨機排列。因此，他們開發(fā)了一種簡單的冷凍誘導排列(FIA)技術，以軸向排列靜電紡PCL纖維，從而引導種植在其上的ECs排列。他們進一步假設，通過控制植入SMC的水凝膠的剛度，可以實現(xiàn)SMC的圓周對齊。兩種假設均在本研究中得到證實。相比之下，之前的研究只能使用昂貴的專業(yè)設備在數(shù)周內(nèi)獲得類似結(jié)果，這進一步凸顯了他們這種低成本且可獲得的方法的重要性。這項工作代表了一個重大進展，使廉價和快速制備可轉(zhuǎn)化的TEVG成為可能；開發(fā)兩種新技術，使關鍵細胞類型的自發(fā)和快速仿生排列成為可能，同時也提供了對血管SMCs力學生物學的見解。2023年08月12日57
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李建輝主任醫(yī)師 上海計生所醫(yī)院 男科 靜脈畸形，舊稱海綿狀血管瘤，是最常見的先天性脈管畸形，可發(fā)生于全身各器官組織，以面頸部多見，位于陰莖部位的靜脈畸形較少見，而發(fā)生于龜頭部位者更為罕見，很少見到相關報道。手術、冷凍治療雖有一定療效，但術后出血發(fā)生率高，影響外形；激光治療多適用于表淺局限病變。高頻電凝微創(chuàng)是一種有效的美容治療方法。一．為什么會患靜脈畸形？靜脈畸形的病因尚不明確，與胚胎期血管發(fā)育異常有關，即在不該出現(xiàn)靜脈血管的地方長出了一團多余的血管現(xiàn)在多認為是由于某個或某些基因突變所致，多在胚胎發(fā)育4-10周出現(xiàn)的異常。二．男性龜頭部靜脈畸形男性龜頭部靜脈畸形是由于靜脈異常發(fā)育產(chǎn)生的靜脈血管結(jié)構(gòu)畸形，病理表現(xiàn)為從毛細血管到腔穴不等的擴張血管腔竇，腔內(nèi)壁襯以正常的扁平內(nèi)皮細胞。其出生即可存在，生長速度與身體生產(chǎn)基本同步，不會自行退化。表面可呈現(xiàn)藍色或深藍色。結(jié)構(gòu)上可包括供血動脈，靜脈瘤巢及回流靜脈三個構(gòu)成。三．龜頭部靜脈畸形臨床表現(xiàn)靜脈畸形可以發(fā)生在全身絕大部分組織器官，其發(fā)病位置不同，對人體產(chǎn)生的危害各不相同。龜頭部位的靜脈畸形極其罕見，臨床上常無自覺癥狀，體檢可見藍色無搏動性腫塊，表面黏膜菲薄，質(zhì)軟，可壓縮，穿刺為靜脈血。小者僅為綠豆大小，洗澡時偶然發(fā)現(xiàn)。而大者可累及龜頭大部，致使龜頭變形。因為陰莖的特殊構(gòu)造，造成陰莖增粗、發(fā)青、靜脈擴張迂曲、龜頭畸形增大，隨著病變進一步發(fā)展，由于病灶的擠壓，會影響排尿功能，在成人會造成生理功能異常；隨病變發(fā)展可出現(xiàn)性交出血和疼痛，嚴重者因心理恐懼出現(xiàn)勃起功能障礙?；颊咄ǔＪ菫榱嗣烙^以及擔心勃起時破潰出血而就醫(yī)，消除患者心理和生理上的雙重困擾。四．龜頭部靜脈畸形治療龜頭部靜脈畸形的治療方法多樣，既有保守的療法，也有手術療法,各種治療方法都有其自身的優(yōu)點和缺點。1.手術陰莖龜頭這一部位有其自身的特點，靜脈畸形與陰莖海綿體交錯在一起，如果用手術方法切除，可能會造成術中大出血，手術后嚴重影響陰莖外觀，也嚴重影響生理功能，并且難以完全切除病灶。手術切除，由于病灶血管豐富，不僅在手術切除過程中存在出血風險，術后的夜間勃起也很可能引發(fā)出血。如果病灶范圍較大，切除后經(jīng)常會出現(xiàn)創(chuàng)面修復困難、術后愈合較差、皮片移植或皮瓣移植外觀不滿意、龜頭瘢痕形成等并發(fā)癥。臨近于尿道口的病灶，切除后的瘢痕攣縮易導致尿道狹窄。2.冷凍冷凍治療不僅作用表淺，且極易造成鄰近組織的壞死，有時會出現(xiàn)嚴重的疤痕、萎縮和色素變化。3.激光關于龜頭部位靜脈畸形治療的報道較少，激光是目前報道的最常用的治療方法，但受激光穿透深度的限制，當瘤體深度超過1.0cm后，治療效果通常不佳，需根據(jù)臨床部位和病變特點等選擇其他治療方法，故激光治療僅適用于表淺的局限性病變，且具有治療后疼痛明顯，治療次數(shù)較多的缺點，還可能出現(xiàn)瘢痕和色素減退。4.經(jīng)皮瘤體內(nèi)注射硬化劑經(jīng)皮瘤體內(nèi)注射硬化劑是治療口腔頜面部靜脈畸形的常用方法，美容效果好、療效確切，常用的硬化劑有平陽霉素、無水乙醇和聚桂醇等。有報道認為，無水乙醇是治療靜脈畸形最好的硬化劑，且具有最低的復發(fā)率。但無水乙醇為烈性硬化劑，術后易發(fā)生黏膜和皮膚壞死，在龜頭部位的應用受限。平陽霉素療效平和，治療靜脈畸形病例效果不佳，主要用于血管瘤和淋巴管瘤的治療，且治療后常導致不同程度的組織萎縮，限制了其在龜頭部位靜脈畸形治療中的應用。聚桂醇注射液是聚氧乙烯月桂醇化合物，在內(nèi)鏡下采用大劑量聚桂醇血管內(nèi)注射是治療食管靜脈曲張破裂出血的有效方法。聚桂醇注射液在曲張靜脈旁注射后能使曲張靜脈周圍纖維化，壓迫曲張靜脈，并可損傷血管內(nèi)皮、促進血栓形成、阻塞血管，導致管腔狹窄，最終閉鎖，其療效介于平陽霉素和無水乙醇之間，適用于龜頭靜脈畸形瘤體內(nèi)注射治療。硬化劑均為流動性液體，極易向周圍外滲，導致局部組織的潰瘍、壞死；如果硬化劑回流，則會造成海綿體以及陰莖背側(cè)血管神經(jīng)束的損傷，導致性功能減退甚至喪失。對大面積瘤體可分點注射，使藥物在瘤體內(nèi)均勻分布，注射到瘤體變蒼白和腫脹為止，注射后針孔用消毒棉球壓2~3min以防藥液滲出。每個注射點之間要適當拉開距離，不要太近，因之后炎癥引起的拴塞硬化范圍遠比目測為大。注射時避免注入正常龜頭組織，以減少術后不必要的瘢痕。拔出針頭后用紗布局部壓迫3min以止血。有報道15例患者均治愈，有效率高，僅有1例發(fā)生局部潰破，2例患者術后出現(xiàn)輕度疼痛，無需止痛處理，疼痛逐漸消失。為避免注射后局部破潰出血，囑成年患者注射治療后半個月內(nèi)禁止性生活，同時注意局部衛(wèi)生，伴有包皮過長的患者，術后包皮水腫，上翻后避免嵌頓。5.長脈沖Nd：YAG激光治療Heidenreich等從1992年開始使用連續(xù)Nd：YAG激光治療龜頭靜脈畸形。該方法能局限性凝固病灶，對周圍組織損傷小，且不存在硬化劑的外滲及回流破壞問題，逐漸得到推廣，并被證實是安全有效的。但是，該方法常伴隨較高的瘢痕風險和較高的復發(fā)率。近年來，長脈沖1064nmNd：YAG激光具有更深的穿透和更高的吸收系數(shù)，已經(jīng)廣泛用于治療面部毛細血管和腿部淺表靜脈擴張，取得了較好的臨床療效。使用長脈沖1064nmNd：YAG激光治療皮膚淺表靜脈畸形，高達96.3%的病灶獲得76％～100%的清除。使用長脈沖Nd：YAG激光治療龜頭靜脈畸形，獲得了極好的臨床效果，1064nm的波長能夠穿透龜頭部位更深層的病灶，能被血紅蛋白很好地吸收；使用較長的脈寬，在保證有足夠的時間導致靜脈畸形組織熱損傷的同時，龜頭表面黏膜及病灶周圍的損傷降至最?。恢委煏r采用雙脈沖，第一個激光脈沖啟動照射部位高鐵血紅蛋白的生成，并且提高了血液的光吸收率，更加有利于后續(xù)脈沖治療；接觸式冷卻裝置聯(lián)合冷凝膠冷卻，能更好地保護表面黏膜免受熱損傷，也使治療時能夠提高能量，更加徹底地熱凝固靜脈畸形病灶。6.高頻電凝微創(chuàng)治療術結(jié)合血管內(nèi)硬化治療男性龜頭部靜脈畸形是由于靜脈異常發(fā)育產(chǎn)生的靜脈血管結(jié)構(gòu)畸形，病理表現(xiàn)為從毛細血管到腔穴不等的擴張血管腔竇，腔內(nèi)壁襯以正常的扁平內(nèi)皮細胞。其出生即可存在，生長速度與身體生產(chǎn)基本同步，不會自行退化。表面可呈現(xiàn)藍色或深藍色。由于其特殊性，傳統(tǒng)治療辦如手術切除、激光、冷凍、烈性硬化劑的注射均有創(chuàng)傷大、復發(fā)率高等明顯短板均已不適用。較溫和的藥物如博來霉素或平陽霉素，雖然有效，副作用低不影響龜頭部正常功能，但其效果緩慢。平陽霉素是抗腫瘤抗生素，是一種通過抑制DNA合成而影響細胞代謝功能的細胞周期非特異性藥物，它可以抑制血管內(nèi)皮細胞增生，并可造成血管腔內(nèi)混合性血栓而使血管瘤消退。另外，平陽霉素在瘤組織中易聚集，高濃度藥物可以使靜脈畸形及淋巴管畸形內(nèi)皮細胞萎縮、壞死，可使組織纖維化，這也是其治療靜脈畸形的機理之一。聯(lián)合電化學技術（高頻電凝微創(chuàng)治療術）阻斷部分回流血管，然后對病灶的主體進行博來霉素或平陽霉素硬化治療，這樣可以減少藥物的流失，提高病灶內(nèi)藥物濃度，減少用藥量和藥物副反應，提高硬化治療安全性及作用效率。高頻電凝微創(chuàng)治療術平陽霉素藥物硬化治療對此我們聯(lián)合電化學技術（高頻電凝微創(chuàng)治療術）阻斷部分回流血管及供血血管，然后對病灶的主體進行博來霉素或平陽霉素硬化治療，這樣可以減少藥物的流失，提高病灶內(nèi)藥物濃度，減少用藥量和藥物副反應，提高硬化治療安全性及作用效率。2023年07月22日87
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