一种经鼻蝶入路术后颅底修复膜及其制备方法

摘要

本发明涉及修复膜技术领域，特别涉及一种经鼻蝶入路术后颅底修复膜及其制备方法。一种经鼻蝶入路术后颅底修复膜的制备方法，包括：采用高分子或生物蛋白溶液制备致密层；将所述高分子或生物蛋白溶液与骨粉混合均匀，得到混合物；采用所述混合物在所述致密层的表面制备成骨层；采用所述高分子或生物蛋白溶液在所述成骨层远离所述致密层的一面制备密封层，得到颅底修复膜。本发明实施例提供了一种经鼻蝶入路术后颅底修复膜及其制备方法，能够在经鼻蝶入路术后有效修复颅底。

说明书

技术领域

本发明涉及修复膜技术领域，特别涉及一种经鼻蝶入路术后颅底修复膜及其制备方法。

背景技术

随着显微及内镜技术的发展，经鼻蝶入路可用于前颅底外伤、肿瘤、鞍区占位及三脑室、中上斜坡病变的治疗。神经外科医生通常会选择打开蝶窦，甚至打开部分筛窦，磨除鞍底的骨质从而暴露需要切除的病变组织。鞍底的骨质作为一个重要的承重结构，一旦被打开，由于重力的作用，脑内容物及脑脊液(cerebrospinal fluid，CSF)就极易从此漏入鼻腔。此时的颅腔并非一个密闭的空间，而是与外界环境相通，需要术中及时进行修补；否则易造成CSF漏、颅内积气、颅内感染、脑膨出等并发症，给手术带来极大的风险，严重时甚至因此而致死。

相关技术中，颅底缺损的闭合方法包括自体脂肪移植、硬脑膜缝合、筋膜移植、鼻中隔血管皮瓣联合使用硬性材料支撑物修补。然而，脂肪组织作为修补材料，可能会因为脂肪的液化影响修补的可靠性；硬脑膜作为修补材料，其修补能力差，容易导致术后CSF再次泄露；筋膜作为修补材料，需要患者术后卧床时间长，容易引起长期卧床并发症；鼻中隔血管皮瓣联合使用硬性材料支撑物作为修补材料，硬性材料支撑物可能会引起感染或妨碍上皮的形成，若肿瘤再次复发，硬性材料支撑物会是再次入路变得十分困难。也就是说，上述相关技术均不能在经鼻蝶入路术后有效修复颅底。

因此，针对以上不足，急需一种经鼻蝶入路术后颅底修复膜及其制备方法。

发明内容

本发明实施例提供了一种经鼻蝶入路术后颅底修复膜及其制备方法，能够在经鼻蝶入路术后有效修复颅底。

第一方面，本发明实施例提供了一种经鼻蝶入路术后颅底修复膜的制备方法，包括：

采用高分子或生物蛋白溶液制备致密层；

将所述高分子或生物蛋白溶液与骨粉混合均匀，得到混合物；

采用所述混合物在所述致密层的表面制备成骨层；

采用所述高分子或生物蛋白溶液在所述成骨层远离所述致密层的一面制备密封层，得到颅底修复膜。

在一种可能的设计中，所述采用高分子或生物蛋白溶液制备致密层，包括：

将所述高分子或生物蛋白溶液进行烘干处理，得到所述致密层。

在一种可能的设计中，所述采用所述混合物在所述致密层的表面制备成骨层，包括：

将所述混合物涂覆在所述致密层的表面；

将涂覆在所述致密层的表面的所述混合物进行冻干处理，得到成骨层。

在一种可能的设计中，在所述采用混合物在所述致密层的表面制备成骨层之后和在所述采用所述高分子或生物蛋白溶液在所述成骨层远离所述致密层的一面制备密封层之前，还包括：

将所述致密层和所述成骨层进行交联处理。

在一种可能的设计中，所述采用所述高分子或生物蛋白溶液在所述成骨层远离所述致密层的一面制备密封层，包括：

将所述高分子或生物蛋白溶液涂覆在所述成骨层远离所述致密层的一面；

将涂覆在所述成骨层上的所述高分子或生物蛋白溶液进行冻干处理，得到密封层。

在一种可能的设计中，在所述混合物中，所述高分子或生物蛋白溶液中的溶质与所述骨粉的质量比为(0.5～1):99。

在一种可能的设计中，所述致密层的厚度为0.1～0.2mm；

和/或，

所述成骨层的厚度为0.2～0.3mm；

和/或，

所述密封层的厚度为0.2～5mm。

在一种可能的设计中，所述高分子或生物蛋白溶液包括胶原凝胶、丝素蛋白、聚己内酯、聚氨酯、硅橡胶、聚酯纤维、聚乙烯基吡咯烷酮、聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乳酸、聚乙烯和明胶中的至少一种。

在一种可能的设计中，所述骨粉包括矿化胶原颗粒、烧结羟基磷灰石和β-磷酸三钙中的至少一种。

第二方面，本发明实施例提供了一种经鼻蝶入路术后颅底修复膜，采用上述第一方面中任一项所述的制备方法制备得到，所述致密层为朝向脑外的一侧，所述密封层为朝向脑内的一侧，所述颅底修复膜用于修复经鼻蝶入路术后的颅底缺损。

本发明与现有技术相比至少具有如下有益效果：

在本发明的一些实施例中，采用高分子或生物蛋白溶液制备致密层，该致密层强度高，具有保护功能；将高分子或生物蛋白溶液与骨粉混合均匀，高分子或生物蛋白溶液将骨粉粘结在一起，得到具有一定可塑性的混合物，将混合物涂覆在致密层的表面，得到具有一定可塑性的成骨层，具有可塑性的成骨层能够在受外力时发生微形变以适应外力，因此，成骨层能够契合不规则的颅底破损，此外，由骨粉构成的成骨层具备支撑性，同时，骨粉还能够促进骨再生，骨粉的微孔结构能够为新生骨组织的形成提供空间，使成骨层与自身骨组织更好的结合；采用高分子或生物蛋白溶液在成骨层远离致密层的一面制备密封层，密封层具有吸水溶胀的性质，一旦脑脊液渗出，密封层吸收脑脊液后溶胀，溶胀后的密封层具有净水压力，能够密封颅底破损，防止脑脊液泄露。因此，由致密层、成骨层和密封层构成的颅底修复膜具备保护、支撑、促进骨组织生长和密封脑脊液的功能，能够有效地修复经鼻蝶入路术后的颅底缺损。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种经鼻蝶入路术后颅底修复膜的制备方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的另一种经鼻蝶入路术后颅底修复膜的制备方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的一种经鼻蝶入路术后颅底修复膜的剖面结构图；

图中：

1-致密层；

2-成骨层；

3-密封层；

10-模具。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本发明实施例所描述的“上”、“下”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本发明实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

如图1所示，本发明实施例提供了一种经鼻蝶入路术后颅底修复膜的制备方法，包括：

步骤100、采用高分子或生物蛋白溶液制备致密层；

步骤102、将高分子或生物蛋白溶液与骨粉混合均匀，得到混合物；

步骤104、采用混合物在致密层的表面制备成骨层；

步骤106、采用高分子或生物蛋白溶液在成骨层远离致密层的一面制备密封层，得到颅底修复膜。

在本发明的一些实施例中，采用高分子或生物蛋白溶液制备致密层，该致密层强度高，具有保护功能；将高分子或生物蛋白溶液与骨粉混合均匀，高分子或生物蛋白溶液将骨粉粘结在一起，得到具有一定可塑性的混合物，将混合物涂覆在致密层的表面，得到具有一定可塑性的成骨层，具有可塑性的成骨层能够在受外力时发生微形变以适应外力，因此，成骨层能够契合不规则的颅底破损，此外，由骨粉构成的成骨层具备支撑性，同时，骨粉还能够促进骨再生，骨粉的微孔结构能够为新生骨组织的形成提供空间，使成骨层与自身骨组织更好的结合；采用高分子或生物蛋白溶液在成骨层远离致密层的一面制备密封层，密封层具有吸水溶胀的性质，一旦脑脊液渗出，密封层吸收脑脊液后溶胀，溶胀后的密封层具有净水压力，能够密封颅底破损，防止脑脊液泄露。因此，由致密层、成骨层和密封层构成的颅底修复膜具备保护、支撑、促进骨组织生长和密封脑脊液的功能，能够有效地修复经鼻蝶入路术后的颅底缺损。

需要说明的是，高分子或生物蛋白溶液的溶质质量分数为1～1.5％。

需要说明的是，密封层的效果与脂肪类似，但相比于脂肪，密封层不会发生滑脱，不会液化，更加稳定耐用。

在本发明的一些实施例中，可以利用模具制备上述致密层、成骨层和密封层，例如，可以将高分子或生物蛋白溶液涂覆在模具底层，盖上模具上层干燥处理得到铺展均匀的致密层，得到致密层后将致密层置于模具底层，将混合物涂覆在致密层上，盖上模具上层干燥处理得到与致密层粘结并铺展均匀的成骨层，将相互粘结致密层和成骨成置于模具底层，其中，致密层与模具底层相贴，将高分子或生物蛋白溶液涂覆在成骨层上，盖上模具上层干燥处理得到与成骨层粘结并铺展均匀的密封层。

需要说明的是，上述干燥处理可以是烘干处理，也可以是冻干处理。

在本发明的一些实施例中，模具底层和模具上层之间的距离可调节，通过控制模具底层和模具上层之间的距离来制备不同厚度的致密层、成骨层和密封层。

为了更好的契合经鼻蝶入路术后的颅底破损，可以选择内部为曲面的模具，以制得曲面的致密层、成骨层和密封层。

在本发明的一些实施例中，制备模具的材料包括聚四氟乙烯和金属。

在本发明的一些实施例中，在使用本发明提供的颅底修复膜修复颅底破损时，可以使用生物胶涂覆在颅底修复膜的边缘，以使颅底修复膜和颅底紧密粘结。

根据一些优选的实施方式，采用高分子或生物蛋白溶液制备致密层，包括：

将高分子或生物蛋白溶液进行烘干处理，得到致密层。

在本发明的一些实施例中，将高分子或生物蛋白溶液进行烘干处理，能够使制备得到的致密层更加致密，力学强度更强，其中，烘干处理的温度为40℃，烘干时间为12～24h。

根据一些优选的实施方式，采用混合物在致密层的表面制备成骨层，包括：

将混合物涂覆在致密层的表面；

将涂覆在致密层的表面的混合物进行冻干处理，得到成骨层。

在本发明的一些实施例中，冻干处理能够使成骨层的形状固定，硬度增大，还能够增加成骨层中的微孔结构的孔径，增加成骨层的支撑强度，此外，由于致密层和成骨层中都含有高分子或生物蛋白，因此，冻干处理还可以使致密层和成骨层粘结在一起。

在本发明的一些实施例中，冻干处理包括预冻阶段、第一升华阶段、第二升华阶段和降温阶段，各个阶段的工艺条件如下：

预冻阶段：目标温度为-12～-8℃，速率为3～4.0℃/min，恒温时长为280～320min；

第一升华阶段：抽真空，掺气90～110Pa，目标温度为-4～-2℃，速率为0.6～0.8℃/min，恒温时长为1300～1340min；

第二升华阶段，抽真空，掺气90～110Pa，包括五个升温阶梯，分别为：

-1～1℃，速率为0.2～0.3℃/min，恒温时长为110～130min；

8～12℃，速率为1.0～1.2℃/min，恒温时长为110～130min；

18～22℃，速率为1.0～1.2℃/min，恒温时长为110～130min；

28～32℃，速率为1.0～1.2℃/min，恒温时长为110～130min；

38～42℃，速率为1.0～1.2℃/min，恒温时长：每隔10分钟进行终点判断，至终点判断合格为止；终点判断为≤0.9Pa/10min；

降温阶段：降至室温，速率为1.4～1.6℃/min。

根据一些优选的实施方式，在采用混合物在致密层的表面制备成骨层之后和在采用高分子或生物蛋白溶液在成骨层远离致密层的一面制备密封层之前，还包括：

将致密层和成骨层进行交联处理。

在本发明的一些实施例中，交联处理能够使致密层和成骨层遇水不发生溶胀，防止因为二者因为溶胀而发生脱层，增加了颅底修复膜的稳定性，增加了其降解周期。

在本发明的一些实施例中，交联处理的工艺包括：

a.配制交联剂溶液：用量筒量取一定体积的食用酒精，移于反应釜中，用移液枪移取一定体积的戊二醛溶液(戊二醛的质量分数为50％)，按照食用酒精和戊二醛溶液体积比为100：0.05的比例配制戊二醛的酒精溶液；

b.将材料浸泡于上述交联液，反应釜搅拌速度为20-30r/min，以最上层材料能随搅拌而转动为宜，交联48h。(注意：交联时，材料吸附交联剂下沉后，若材料在搅拌桨以下，搅拌桨与材料不接触，降低搅拌速度，改为10r/min.若搅拌桨与材料接触，则关闭搅拌)。

c.水洗工序

(1)将交联后的材料从交联剂溶液中取出；

(2)离心机装载过滤袋，离心一次(5秒)；离心机转速默认为3000r/min；

(3)用3％过氧化氢溶液浸泡42±1h，浸泡比例为1:80，即3％过氧化氢溶液体积(ml)＝产品质量(g)×80,产品完全浸入过氧化氢液中。

(4)纯化水超声处理，时间设定为30min，超声后离心一次(5s)；重复2次；

(5)食用酒精超声处理，时间设定为5min，食用酒精体积以浸没产品为原则。超声结束后，离心操作一次(5秒)；

d.真空干燥

离心后的材料，装入真空干燥箱中真空干燥，真空度不高于-0.08Mpa，温度设定为50℃，干燥至少24小时。

根据一些优选的实施方式，采用高分子或生物蛋白溶液在成骨层远离致密层的一面制备密封层，包括：

将高分子或生物蛋白溶液涂覆在成骨层远离致密层的一面；

将涂覆在成骨层上的高分子或生物蛋白溶液进行冻干处理，得到密封层。

在本发明的一些实施例中，冻干处理还可以使致密层、成骨层和密封层粘结在一起。冻干处理的工艺同上，在此不做赘述。

需要说明的是，致密层和密封层均采用高分子或生物蛋白溶液制得，不同之处在于，致密层经过烘干处理制得，得到的致密层为致密的片状，密封层经过冻干处理制得，得到的密封层为疏松的海绵状。

根据一些优选的实施方式，在混合物中，高分子或生物蛋白溶液中的溶质与骨粉的质量比为(0.5～1):99(例如，可以是0.5:99、0.6:99、0.7:99、0.8:99、0.9:99或1:99)。

在本发明的一些实施例中，高分子或生物蛋白溶液溶质与骨粉的质量比为(0.5～1):99，其中，高分子或生物蛋白溶液起粘结作用，能够将骨粉粘结在一起，形成具有可塑性和粘性的混合物，若高分子或生物蛋白溶液的溶质与骨粉的质量比小于0.5:99，则无法将骨粉全部粘结在一起；若高分子或生物蛋白溶液的溶质与骨粉的质量比大于1:99，则混合物的冻干后孔径及孔隙率较高，海绵感较强，支撑效果变弱。

根据一些优选的实施方式，致密层的厚度为0.1～0.2mm(例如，可以是0.1mm、0.11m、0.12m、0.13m、0.14mm、0.15mm、0.16mm、0.17mm、0.18mm、0.19mm或0.2mm)；

和/或，

成骨层的厚度为0.2～0.3mm(例如，可以是0.2mm、0.21mm、0.22mm、0.23mm、0.24mm、0.25mm、0.26mm、0.27mm、0.28mm、0.29mm或3mm)；

和/或，

密封层的厚度为0.2～5mm(例如，可以是0.2mm、0.5mm、1mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、3.5mm、4mm、4.5mm或5mm)。

在本发明的一些实施例中，致密层、成骨层和密封层的厚度均较薄，能够满足修复颅底破损的需求，密封层相对其他层较厚，较厚的密封层能够进一步增加溶胀后的密封层的密封效果。

根据一些优选的实施方式，高分子或生物蛋白溶液包括胶原凝胶、丝素蛋白、聚己内酯、聚氨酯、硅橡胶、聚酯纤维、聚乙烯基吡咯烷酮、聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乳酸、聚乙烯和明胶中的至少一种。

在本发明的一些实施例中，胶原凝胶、丝素蛋白、聚己内酯、聚氨酯、硅橡胶、聚酯纤维、聚乙烯基吡咯烷酮、聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乳酸、聚乙烯和明胶应用技术成熟，具有良好的生物相容性。在本发明的一些实施例中，胶原溶胶的制备方法包括：

(1)剔除牛跟腱上多余的筋膜、脂肪、肌肉等，用自来水冲洗干净，整齐的排放在冷冻盒中，进行冷冻，-20℃，至少冷冻12h；

(2)将冷冻的牛跟腱切成1mm左右的薄片，置于滤网中进行翻洗至液体澄清；

(3)酶解：将清洗干净的牛跟腱薄片进行酶解，充分搅拌，酶解时间不少于72h；其中酶解液与牛跟腱的质量比为130：1，酶解液中纯化水与乙酸的体积比为25：1，纯化水与胃蛋白酶的质量比为15：1.

(4)盐析：将酶解后的溶液离心，取其上清液，将上清液加入到氯化钠溶液中，析出白色絮状胶原蛋白，过滤清洗后沥干水分。

(5)透析：将盐析后的材料灌入透析袋中，灌入体积为透析袋的1/3左右；将透析袋置于0.057mol/L的乙酸溶液中透析液中6天，偷袭温度10-20℃，每3天更换一次透析液；再将透析袋置于0.00057mol/L的乙酸溶液中中透析5天，透析温度为10-20℃，每1天更换一次透析液；从第12天开始置于0.0000057mol/L的乙酸溶液中透析至PH为5.0-5.5之间，透析温度为10-20℃，根据需要可每天换一次透析液。

(6)取出胶原凝胶，测试固含量。

在本发明的一些实施例中，丝素蛋白的制备方法包括：

将桑蚕丝放入100℃的0.02mol/L Na

根据一些优选的实施方式，骨粉包括矿化胶原颗粒、烧结羟基磷灰石和β-磷酸三钙中的至少一种。

在本发明的一些实施例中，矿化胶原颗粒、烧结羟基磷灰石和β-磷酸三钙应用技术成熟，具有生物相容性，具有微孔结构，能够促进骨组织生长。

在本发明的一些实施例中，矿化胶原颗粒的制备方法包括：

步骤1、将胶原溶于盐酸、硝酸或醋酸中的任何一种，配置成胶原的酸溶液，其中胶原浓度为0.01～0.2g/ml；

步骤2、在所述胶原的酸溶液中滴加钙盐溶液，其中钙离子的加入量为每克胶原对应加入钙离子0.1～2mol；

步骤3、在步骤2所得溶液中滴加磷酸溶液，其中磷酸根离子的加入量与步骤2中钙离子加入量的摩尔比为Ca/P＝1/1～2/1；

步骤4、在步骤3所得溶液中滴加NaOH溶液，形成混合溶液，调节pH值为6～8；

步骤5、将步骤4所得的混合溶液静置4～12小时后，以3000～6000r/min的速度离心出沉淀后在50-70℃鼓风干燥24～72小时，得到矿化胶原颗粒；

步骤6、粉碎工序，矿化胶原颗粒置于小型粉碎机中，粉碎0.5s成细小颗粒；

步骤7、筛分工序，用振动筛或者不锈钢筛筛分经粉碎的材料，上层筛的目数约为18目(对应材料颗粒粒径为＜1000μm)筛分，下层筛的目数约为60目截留(对应材料颗粒粒径为>250μm)；收集被60目筛子截留的颗粒，被18目截留的材料继续粉碎工序工序，重复上述步骤。

如图2所示，本发明实施例还提供了另一种经鼻蝶入路术后颅底修复膜的制备方法，包括：

步骤200、将高分子或生物蛋白溶液进行烘干处理，得到致密层；

步骤202、将高分子或生物蛋白溶液与骨粉混合均匀，得到混合物；

步骤204、将混合物涂覆在致密层的表面；

步骤206、将涂覆在致密层的表面的混合物进行冻干处理，得到成骨层；

步骤208、将致密层和成骨层进行交联处理；

步骤210、将高分子或生物蛋白溶液涂覆在成骨层远离致密层的一面；

步骤212、将涂覆在成骨层上的高分子或生物蛋白溶液进行冻干处理，得到密封层。

如图3所示，本发明实施例还提供了一种经鼻蝶入路术后颅底修复膜，采用上述中任一项所述的制备方法制备得到，致密层1为朝向脑外的一侧，密封层3为朝向脑内的一侧，颅底修复膜用于修复经鼻蝶入路术后的颅底缺损。

需要说明的是，经鼻蝶入路术后颅底修复膜由上述经鼻蝶入路术后颅底修复膜的制备方法制备，二者基于同一发明构思，因此，能够取得相同的技术效果。

为了更加清楚地说明本发明的技术方案及优点，下面通过几个实施例对一种经鼻蝶入路术后颅底修复膜及其制备方法进行详细说明。

实施例1

将胶原凝胶进行烘干处理，得到致密层；

将胶原凝胶与烧结羟基磷灰石混合均匀，得到混合物，其中，胶原凝胶中的溶质与烧结羟基磷灰石的质量比为0.5：99；

将混合物涂覆在致密层的表面；

将涂覆在致密层的表面的混合物进行冻干处理，得到成骨层；

将致密层和成骨层进行交联处理；

将胶原凝胶涂覆在成骨层远离致密层的一面；

将涂覆在成骨层上的胶原凝胶进行冻干处理，得到密封层；

其中，致密层的厚度为0.1mm，成骨层的厚度为0.2mm，密封层的厚度为0.2mm。

实施例2

将丝素蛋白溶液进行烘干处理，得到致密层；

将丝素蛋白溶液与矿化胶原颗粒混合均匀，得到混合物，其中，丝素蛋白溶液中的溶质与矿化胶原颗粒的质量比为1：99；

将混合物涂覆在致密层的表面；

将涂覆在致密层的表面的混合物进行冻干处理，得到成骨层；

将致密层和成骨层进行交联处理；

将丝素蛋白溶液涂覆在成骨层远离致密层的一面；

将涂覆在成骨层上的丝素蛋白溶液进行冻干处理，得到密封层；

其中，致密层的厚度为0.2mm，成骨层的厚度为0.3mm，密封层的厚度为5mm。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。