药物释放手术缝线可能改变伤口护理

伤口目前如何治疗的问题

当外科医生缝合深层伤口或完成内部手术时,身体会开始炎症反应,这既是必要的,也是有问题的。炎症推动愈合过程,召集免疫细胞对抗感染并开始组织修复。但过度或延长的炎症会导致疼痛、减缓恢复,并可能导致疤痕形成、粘连和其他并发症,延长住院时间并影响长期预后。

标准做法——手术后处方口服抗炎药物,如布洛芬或皮质类固醇——存在根本性的局限性。口服药物分布在整个身体中,在伤口部位达到的有效浓度只是全身水平的一小部分。这意味着患者必须服用相对较高的剂量才能在伤口部位实现局部有效性,这样会使身体其他部分暴露于可能刺激胃部、对肾脏造成压力并与其他药物相互作用的药物浓度。来自领先工程学机构研究人员的新方法可能会彻底改变这一情况。

分配药物的缝线

研究团队开发了一种缝线,其中嵌入了聚合物基质,可在植入后的两到四周内缓慢释放抗炎药物。缝合材料保持了传统手术缝线的机械强度和处理特性——外科医生可以打相同的结,并依赖相同的伤口闭合性能——而线芯中的含药基质缓慢降解并将其药物释放到周围组织中。

在动物模型中,药物释放缝线在伤口部位达到的药物浓度大约是等剂量口服药物达到的全身浓度的八倍,同时保持血浆药物浓度明显低于与全身副作用相关的水平。高局部有效性和低全身暴露的结合,恰好代表了伤口护理医生一直在寻求但无法通过常规药物递送方法实现的药物学特征。

聚合物基质经过设计,可以以受控、持续的方式释放其药物,而不是立即释放。早期突发释放——药物洗脱医疗设备设计中常见的问题——会导致局部药物浓度激增至毒性水平,然后迅速下降到治疗阈值以下。研究团队的设计使用了分层聚合物架构,在整个手术后愈合期间保持相对稳定的药物释放,然后作为缝线自然吸收过程的一部分而完全降解。

可以递送哪些药物

初步研究集中在非甾体类抗炎药上,其中布洛芬和双氯芬酸是主要的测试化合物。这两种药物是全球手术后护理中最广泛使用的抗炎药之一,其既定的安全性概况简化了含有它们的药物洗脱缝线产品的监管途径。

然而,聚合物基质平台的设计是不依赖于特定药物的。原则上,相同的基本缝线架构可以针对不同的外科应用装载不同的活性化合物。可以添加抗生素以降低高风险手术中的感染率。可以在骨科和整形手术中装载促进组织再生的生长因子,其中组织愈合质量尤其重要。可以在炎症控制特别关键的手术中使用具有更强抗炎作用的类固醇。

这种模块化方法反映了药物洗脱支架的理念,药物洗脱支架是通过结合机械支架和局部药物递送来改变冠状动脉疾病治疗的心血管设备。药物洗脱支架市场成为医疗设备中最大的市场之一;研究人员相信,随着该平台的临床效用在多个外科专业中得到确立,药物洗脱缝线可能会沿着类似的轨迹发展。

监管和商业化路径

药物洗脱缝线占据了一个新型监管类别,结合了手术设备和药品产品的监管框架。FDA根据主要作用模式框架对这类组合产品进行分类,通常将设备监管作为主要途径,并在其上叠加药品要求。该团队已经开始与FDA进行提交前咨询,预计在大约18个月内提交研究设备豁免申请,以开始人体试验。

几家主要的手术设备公司已经对许可该技术表示了兴趣。缝线制造业由少数大型参与者主导——包括强生公司、美敦力公司和Teleflex公司——他们拥有全球分销网络和医院关系,可以大规模地将新缝线产品推向市场。研究团队已经成立了一家初创公司来管理该技术的商业化路径,种子资金已从大学技术转让基金和生物医学风险投资的组合中获得。

对术后恢复的影响

如果临床试验在人类患者中证实了动物研究的结果,对术后护理的影响将是实质性的。减少全身抗炎药物可能会降低目前影响大量手术患者的胃肠道并发症和肾脏压力的发生率,特别是老年患者和那些患有预先存在的疾病且最容易受到药物副作用影响的患者。更精确的局部疼痛控制可以减少手术后疼痛管理中对阿片类镇痛药的需求,鉴于正在进行的阿片类危机,这一目标已经变得特别紧迫。在整个多周愈合期间保持持续抗炎作用的能力,而不需要患者遵守口服药物治疗方案,也可能改善那些不可靠地按处方服用术后药物的大量患者的预后。

本文基于Medical Xpress的报道。阅读原文。