生物可降解药物涂层贲门支架治疗贲门失弛缓症的实验研究

本课题组发明的暂时性大直径金属贲门支架及所提出的暂时性支架腔内成形技术，已成为目前国内外治疗贲门失弛缓症微创介入有效方法之一，但是，金属支架骨架体内植入后，可引起支架内炎性反应增生，且需短期内经胃镜取出，限制了体内支架成形的时间窗，进而影响远期疗效，易于造成病变复发。基于上述材料的设计缺陷和不足，拟研制一种新型生物可降解药物缓释贲门支架，支架骨架材料为可降解高分子材料，在一定的时间内提供良好的支撑后完全自行降解，同时支架表面缓释抗炎药物（紫杉醇），抑制支架植入后所引起的瘢痕组织增生，达到延长疗效、减少复发的目的。本课题设计一组动物实验研究，应用该新型生物可降解药物缓释贲门支架，治疗犬贲门失弛缓症模型，并与已有的金属贲门支架及生物可降解裸支架进行对照，通过病理组织学研究，综合评价该新型贲门支架体内应用的生物安全性和有效性，为微创介入治疗贲门失弛缓症提供更持久、更有效的方法。

研究背景：食管是人体重要腔道之一，各种管壁或者邻近结构病变引起的良性阻塞是临床常见的棘手问题，可造成患者进食困难。该疾病目前缺乏满意的治疗手段，外科手术创伤大、并发症率高，球囊扩张术易于复发，永久性金属支架植入具有移位和穿孔等风险，加之发病人群年龄较轻，故上述治疗方法均不适用于食管良性狭窄病变。.研究内容：通过研发一类高分子材料和可降解镁合金支架，深入研究此类新型支架体内植入治疗良性食管狭窄的可行性和有效性。具体研究内容包括：①通过计算机有限元分析和体外力学性能测试，评价制备支架的力学特性；②体外构建纳米纤维可降解膜材，通过体外药物释放测试，评价该膜材与支架结合应用于体内的可行性和有效性；③通过体内植入新型支架，评价支架食管内植入的技术可行性、生物安全性和有效性。.重要结果：①成功制备了新型高分子聚丙烯支架和可降解镁合金支架，支架骨架采用拉丝编织结构形成支撑网管，外表面覆盖硅胶膜材或者其他可降解的高分子膜材，体内植入用于治疗食管良性狭窄病变；②计算机有限元分析表明试制的新型支架模型在外压作用下，通过压缩形变可提供良好的径向支撑力，支架两端喇叭口设计一方面有助于防止支架移位，另外一方面挤压过程中可为体部支撑管提供力学缓冲；体外力学测试表明聚丙烯支架和镁合金支架可提供优异的径向支撑力和拉伸力；镁合金支架体外降解实验表明支架外表面裹覆硅胶膜后，可有效延长支架的降解时间，进而延长力学支撑期。③实现了具有紫杉醇控释功能的纳米纤维膜制备，该纳米纤维膜在pH4.0酸性条件下仍可以保持持续稳定缓释约1月，该纳米纤维体外细胞培养实验可以有效抑制平滑肌细胞增殖. ④通过食管缝扎法和内镜下氢氧化钠注射法建立的兔良性食管狭窄模型，可用于评价食管支架植入疗效；⑤硅胶覆膜的聚丙烯和镁合金支架，体内植入后，对食管壁能够提供良好的径向支撑，具有较低的支架移位率，对食管壁损伤较少；其中镁合金支架体内植入后可以在提供至少2周的有效力学支撑后实现完全降解。.研究结论：通过初步的体内外实验研究，可降解镁合金具有满意的径向支撑力学性能，体内植入后实现快速的降解，是制备可降解食管支架的理想材料；纳米纤维膜具有满意的体外药物释放曲线，且酸性条件下可加速药物的释放性能，可用于食管支架表面载药；镁合金支架的硅胶膜裹覆，能实现食管酸性条件下延长镁合金材料降解时间的目的。