止血粉体内疗效比较研究

医疗器械：证据与研究 2017:10 273–279

止血粉疗效的体内比较，使用两种猪出血模型

背景

局部止血剂在外科手术中的应用日益增加，包括在微创手术中的使用，甚至用于出血并发症风险较低的手术。一种新型产品Surgicel®粉末—可吸收止血粉末（SP），由氧化再生纤维素（ORC）织物制成，已开发用于外科手术中辅助控制大面积渗血，尤其是适用于使用ORC织物产品难以触及的区域。本研究在两个体内模型中将新型SP与其他市售的止血粉末产品进行了比较。

方法

在猪肝穿刺活检模型中比较了SP与两种基于多糖的止血剂的止血效果，在猪肝擦伤模型中比较了SP与三种基于多糖的止血剂及一种非再生氧化纤维素止血剂的止血效果。主要观察指标为止血效果，定义为应用后10分钟内实现止血，以及止血时间（TTH）。

所有体内实验程序均经过审查，并由强生公司机构动物护理和使用委员会批准使用，符合美国动物相关规定《福利法案法规》（联邦法规第9卷第1、2和3部分）以及国际实验动物评估与认证协会的《实验动物护理与使用指南》。所使用的动物为雌性约克夏猪，体重54.2–74.1 kg（每项研究n=5），由美国宾夕法尼亚州丹伯罗的动物生物科技有限公司提供。实验操作流程与先前报道的类似，但进行了修改，通过将脾脏穿刺活检改为肝脏穿刺活检以及擦伤模型来考察粉末应用。

SP来自强生爱惜康公司（美国新泽亚州萨默维尔）。AR来自美达福®止血聚合物技术公司（美国明尼苏达州明尼阿波利斯）。PC来自克里欧生命公司（美国佐治亚州肯尼索）。TP来自比奥斯特种公司（捷克共和国韦夫尔斯卡‐比蒂什卡）。IP来自山东成功制药科技有限公司（中华人民共和国山东省济南市）。阴性对照处理在两种模型中均使用，以确认模型的有效性，该处理涉及应用来自柯惠医疗（美国明尼苏达州明尼阿波利斯）的泰尔法™“无痛”不粘敷料。对于穿刺活检试验，粉末样品预先称重为75或125毫克剂量，并直接应用于Telfa敷料下的出血损伤区域。对于擦伤试验，使用300毫克粉末量。这些质量在研究之前即已确定，选择足量的粉末以充分覆盖损伤区域。此外，在穿刺活检评估中，还确定了第二种粉末质量，使其能够覆盖损伤区域并留有一定余量以便按需分配。

在两个模型中，术前均给予肌肉注射酒石酸布托啡诺（0.1–0.3 mg/kg），并在首次给药后约3½至4小时重复给药，以提供适当的镇痛。每头猪均通过肌肉注射替来他明（5.0 mg/kg）、赛拉嗪（5.0 mg/kg）和格隆溴铵（0.01 mg/kg）进行麻醉。必要时静脉内给予丙泊酚注射乳剂（1%）以利于插管。当达到合适的麻醉深度后，插入气管插管，并通过半闭合回路吸入异氟烷（1–4%）与100%氧气混合气体（流速为1–2.5升/分钟）维持吸入麻醉直至手术结束。采用机械通气，呼吸频率为9–16次/分钟，潮气量为10–20 mL/kg，以确保充分通气。整个手术过程中以10–15 mL/kg/hr的速度静脉内输注乳酸林格氏液。监测心率、呼吸频率、外周毛细血管血氧饱和度（SpO2）、心电图（ECG）、CO2,体温以及手术期间监测黏膜颜色以确保适当的麻醉深度。

行腹正中切口，并将正中切口的头侧部分双侧肋下延伸，使用Harmonic® Focus+ Shears和 Harmonic® Synergy Blades（强生爱惜康，辛辛那提，俄亥俄州，美国）形成V形切口，以更好地暴露肝脏。根据需要调整肝脏位置，以最大化测试表面的可用性。手术过程中，用生理盐水和浸有生理盐水的剖腹手术海绵保持腹部器官湿润。

对于穿刺活检模型，使用带深度限位器（设定为3毫米）的一次性6毫米活检穿孔器，在左叶、右叶和方叶可及区域的膈面创建肝实质缺损。每只动物提供14个试验位点，随机用于每种产品在不同施用质量水平下的两次应用，外加两个阴性对照。穿刺活检的核心部分被夹住并锐性分离，使其与下方表面脱离，造成轻度至中度出血。对于擦伤模型，对左叶、右叶和方叶可及区域的膈面约3 cm ×3 cm 的范围，使用电凝笔清洁器进行刮除产生擦伤。每只动物提供14个试验位点，随机用于每种产品的三次应用，外加两个阴性对照。擦伤需穿透脏层腹膜和纤维性肝包膜，以暴露肝实质并引起轻度出血或渗血。

对于两种模型，均在应用产品前让缺损部位出血数秒，以便对产生的出血情况进行表征。在创口形成时及治疗前，每个缺损部位的出血被分类为轻度（毛细血管、小动脉或小静脉渗血）或中度（流动的静脉和/或动脉出血）。本研究期间，没有任何缺损被归类为严重出血（搏动性或喷射性动脉出血或高流量静脉出血）。研究外科医生在记录出血分类前对治疗分组保持盲态。试验部位先用纱布 blotting，然后应用一种试验物品或阴性对照处理。

在本研究中，有效止血定义为治疗后10分钟内自由流动出血停止，并在随后的1分钟评估期内在无闭塞性压力的情况下维持止血。出现但未扩大的点状或瘀点性出血不被视为自由流动出血。止血时间（TTH）定义为被评定为有效止血的部位最后一次填塞终止的时间。有效止血。被记录为失败的缺损试验部位其TTH记为 >10分钟。每只动物在测试开始和结束时均应用一个阴性对照。通过确认仅填塞无法在10分钟内控制这两个部位的出血，证明了实验模型在测试期间的一致性。每只动物的测试物品和对照物品缺损试验部位的测试顺序在测试开始前随机化。

将测试物品或对照物品通过直接倾倒的方式，从预先称重的小瓶中施用于缺损部位（出血部位）。初始填塞约持续30秒，使用手指按压覆盖在粉末上的非粘连性伤口敷料（即TelfaTM 非粘连性敷料）。对于阴性对照的缺损试验部位，采用相同的操作过程，但不施用粉末。初始30秒填塞结束后，移除敷料。若30秒后未实现止血，则重新进行填塞并持续额外30秒，随后再次观察。此过程重复进行，直至达到有效止血并记录止血时间（TTH），或自应用起始时间起已达到10分钟为止。每次达到止血终点后的最后一次填塞结束，需对每个部位至少观察1分钟，以检测是否存在自由流动（活动性）出血。

采用参数检验（Student’s t 检验）和非参数检验（曼‐惠特尼检验）比较各组的止血时间（TTH）。对于出血时间超过10分钟时间限制的部位，其时间值按10分钟（600秒）处理。止血成功率采用费舍尔精确检验进行比较。所有分析均以α值为0.05作为显著性标准。为了确定施用质量是否影响产品疗效，以治疗、施用质量、出血评分和动物为因素，对TTH进行方差分析（ANOVA）。

结果

肝脏穿刺活检试验

在评估的70个缺陷/出血部位中，38.6%被归类为轻度出血，61.4%被归类为中度出血；没有缺陷部位被归类为重度（搏动性）出血。四条腿（SP、PC、AR、阴性对照）之间的出血程度分布无显著差异。

在≤10分钟内对止血效果的比较表明，SP的有效止血率比PC高33%（p=0.047），且有效止血率相同止血作为AR（表1）。阴性对照的缺陷部位实现了0%的有效止血，证实该模型适合用于确定治疗应用的疗效。

在测试的SP、AR和PC的两种质量之间（即75毫克和125毫克的质量）进行了TTH比较。所评估的两种质量之间的TTH无显著差异（所有情况下的p>0.5）。因此，在不同治疗之间的比较中，将两个剂量水平合并。SP的TTH显著低于PC或AR（p<0.001，图1，表2）。SP的中位TTH比AR快89%，比PC快93%。

使用治疗（SP、AR、PC）、施用质量（75、125 毫克）、出血评分（轻度、中度）和动物（n=5）作为因素对止血时间进行方差分析评估，结果表明仅治疗是一个显著因素（p<0.001），且止血时间与测试范围内的剂量和出血程度无关。

图1 测试产品和阴性对照的穿刺活检中位止血时间。 误差条表示中位数的95%置信区间。*SP促进止血的速度明显快于AR和PC（p <0.001）。缩写： SP， Surgicel® Powder — 可吸收止血粉；AR，AristaTM AH 可吸收止血颗粒；PC，Perclot®多糖类止血系统；NC，阴性对照（仅填塞）；TTH，止血时间。

治疗	75 毫克应用	125 毫克应用	联合 data	p‐值*（对比SP）
阴性 对照	–	–	0/10（0%）	<0.001
aR	10/10	10/10	20/20（100%）	1.000
Pc	7/10	8/10	15/20（75%）	0.047
sP	10/10	10/10	20/20（100%）	–

表1 穿刺活检模型有效止血（10分钟内止血）
注： *合并（75 和 125 mg）数据。缩写： aR, aristaTM ah 可吸收止血颗粒； Pc, Perclot® 多糖止血系统； SP, Surgicel® Powder — 可吸收止血粉末。

治疗	75 毫克	125 毫克	Both 质量	p‐值*（对比SP）
aR	285 秒	288 秒	286 秒	<0.001
Pc	438 秒	415 秒	423 秒	<0.001
sP	30 s	30 s	30 s	–

表2 穿刺活检模型中止血时间的中位数（秒）
注： *适用于合并的（75 和 125 mg）数据。缩写： aR，aristaTM ah 可吸收止血颗粒；Pc，Perclot® 多糖止血系统；SP，Surgicel® Powder — 可吸收止血粉末；TTH，止血时间。

医疗器械：证据与研究 2017:10 273–279

止血粉疗效的体内比较，使用两种猪出血模型

结果（续）

肝脏擦伤试验

在五只动物中评估的85个缺损/出血部位中，95.3%被归类为轻度出血，4.7%被归类为中度出血；未记录到任何严重（搏动性）出血的缺损/出血部位。六个试验组腿部（阴性对照、SP、AR、PC、TP、IP）之间的出血程度分布无显著差异。

在≤10分钟内达到的止血效果比较表明，SP提供的有效止血效果超过PC的两倍（p=0.002），且超过AR、IP和TP的三倍以上（p<0.001，表3）。阴性对照的缺陷部位未实现有效止血（疗效为0%），证实该模型适用于评估治疗应用的疗效。

SP的中位TTH为90秒，实现有效止血的速度显著快于所有对照组产品，其中位TTH为10分钟（p<0.001，图2，表4）。由于该模型中测量的最长时间为10分钟，因此SP比四种对照产品的止血速度快至少85%。

图2 测试产品和阴性对照的肝擦伤中位止血时间。 超过10分钟的时间记录为10分钟。误差条表示中位数的95%置信区间。*SP促进止血的速度明显快于PC、IP、AR和TP（p <0.001）。缩写：sP，surgicel® Powder — 可吸收止血粉末；aR，aristaTM ah 可吸收止血颗粒；Pc，Perclot®多糖类止血系统；iP，instantaneous®复合微孔多糖止血粉末；TP，Traumastem P无菌可吸收止血粉末；TTH，止血时间。

治疗	300毫克应用	p‐值（对比SP）
阴性对照	0/10 (0.0%)	<0.001
aR	4/15 (27%)	<0.001
iP	4/15 (27%)	<0.001
Pc	7/15（47%）	0.002
TP	3/15（20%）	<0.001
sP	15/15（100%）	–

表3 擦伤模型有效止血（10分钟内止血）
缩写： aR，aristaTM ah 可吸收止血颗粒；iP，瞬时®复合微孔多糖止血粉末；PC，Perclot®多糖止血系统；SP，Surgicel®粉末 — 可吸收止血粉末；TP，Traumastem P无菌可吸收止血粉末。

治疗	300毫克	p‐值（对比SP）
aR	600 秒	<0.001
iP	600 秒	<0.001
Pc	600 秒	<0.001
TP	600 秒	<0.001
sP	90.0 秒	–

表4 摩擦模型中止血的中位时间（秒）
缩写： aR，aristaTM ah 可吸收止血颗粒；iP，瞬时®复合微孔多糖止血粉末；PC，Perclot®多糖止血系统；SP，Surgicel®粉末 — 可吸收止血粉末；TP，Traumastem P无菌可吸收止血粉末。

讨论

最近一项关于止血剂使用模式的综述表明，这些产品已在超过30%的外科手术中使用，且其使用率正在上升。这一趋势可能反映了患者群体的变化，包括合并症患者以及长期接受抗血小板/抗凝治疗的患者增多，从而增加了对这类产品的需求。在许多使用止血剂的手术中，输血率也同时呈现下降趋势。

常用的辅助局部止血剂包括氧化/再生纤维素、明胶基质以及多糖。纤维素是由通过β‐糖苷键连接的D‐葡萄糖组成的线性聚合物。再生纤维素是通过溶解原料并重新生成纤维而制成的一种更一致形式的纤维素。化学处理可将纤维素中的羟基氧化为羧酸基团，从而得到氧化再生纤维素（ORC）。纤维素的氧化增加了其被糖苷酶降解的敏感性，并改善了纤维的止血性能。ORC是目前使用中最快速有效的止血剂之一。在健康人体中进行的一项比较显示，ORC比海藻酸盐、壳聚糖和胶原蛋白能更快地促进凝血，并且在服用抗凝剂的受试者中也有效。与其他辅助止血剂相比，Surgicel®经典型（SF）等ORC产品的止血成本已显示出显著更低。

本研究中使用的止血剂基础材料已有少量发表的比较，没有包含SP粉末形式的研究。在大鼠脑组织缺损模型中，SF（即织物形式）和AR与未处理对照组相比表现相当，两种产品均能在1分钟内实现完全止血，术后28天评估时，两种产品在植入部位均未发现肉芽肿形成。TP的织物形式据报道在杀菌效果方面与ORC的织物形式SF相似，在止血方面优于后者，但此前尚未发表过两种产品粉末形式之间的比较研究。显然，PC和IP粉末的性能至今尚未与任何Surgicel®系列的可吸收止血剂进行过比较。

所有先前发表的对Surgicel®止血剂的评估均使用了氧化再生纤维素的织物形式；这是首个发表的旨在评估新型SP粉末形式并将其与其他市售粉末类止血剂进行比较的体内研究。粉末形式在那些难以放置织物的应用场景中具有实用前景。与织物形式一样，SP可完全吸收，可以留置于体内，但建议仅使用足以实现止血的量，并清除任何多余的粉末。本研究在两种轻度至中度出血的体内模型——肝穿刺活检和擦伤模型中，对市售止血粉进行了比较。穿刺活检模型提供了较高强度的初始出血，而擦伤模型则提供了更广泛的出血表面。然而，两者模型均有用，因为在临床环境中这两种情况都很常见，而止血粉应能在任一情况下控制轻度出血。

在肝脏穿刺活检模型中，SP的止血时间（TTH）显著短于对照产品，比AR快89%，比PC快93%。事实上，SP的中位TTH为30秒，这是该模型设计评估的最小值，而实际TTH可能更低。有效止血定义为在产品应用后10分钟内停止出血，SP和AR均达到100%的有效止血，而SP的止血效果显著优于PC，PC仅在75%的情况下实现有效止血。对TTH与施用质量的分析显示，在所测试的任何产品中，使用75 mg和125 mg治疗在止血效果上无差异。因此，在此范围内使用的产品用量预计不会显著影响止血效果，提供充分覆盖的粉末用量可由使用者自行确定。

在肝脏擦伤模型中，SP的止血时间（TTH）也显著短于对照产品，比AR、IP、PC和TP快85%。由于在此情况下，所有对照产品的实际中位时间均超过所测得的最长时间（10分钟），因此SP与这些对照产品之间的差异预计超过85%。在有效止血方面，SP始终达到100%的有效率，效果优于对照产品，优势高达五倍。在使用SP处理的部位实现止血后，通过灌洗去除未参与形成血块的多余产品，未观察到再出血现象。

这些模型未对严重出血进行研究，且未评估产品在管理严重出血方面的效果。本研究中评估的SP及其他粉状止血剂适用于当结扎或其他传统控制方法不切实际或无效时，辅助控制毛细血管、静脉和小动脉出血；或作为轻度出血的主要止血方法。对于严重出血，建议采用其他止血方法。因此，这些模型可被视为与粉状局部止血剂所适用的临床情况相关。

总之，在这两种使用充分覆盖出血部位的轻度至中度出血模型中，Surgicel® Powder 比对照产品表现出更快且更有效的止血效果，且该效果与所用粉末量无关。

披露

所有作者均为强生爱惜康公司（SP 的制造商）的员工。作者在本研究中无其他利益冲突。