
神经外科骨蜡(文献回顾)
Joe M. Das
Department of Neurosurgery, College of Medical Sciencese-Teaching Hospital, Chitwan, Nepal
原著作者:Joe M. Das
编译者:张立钊,中国人民解放军联勤保障部队第九八〇医院神经外科,主治医师。
审校:齐洪武,中国人民解放军联勤保障部队第九八〇医院神经外科,副主任医师。
关键词:骨骼;骨蜡;止血法;神经外科;综述;蜡质
本文对骨蜡这种古老的止血材料进行综述,恰逢自传闻是Victor Horsley爵士最先使用骨蜡以来,迄今125年的历史。骨蜡作为止血材料的首次使用是在18世纪,当时使用的是塑造用蜡或燃烛用蜡。尽管Jean Louis Belloq, KhristianKhristianovich Salomon和François Magendie是在颅面外科中使用骨蜡的先驱,但首次在神经外科成功应用骨蜡止血却是在1864年,由Henri Ferdinand Dolbeau在切除额骨骨瘤时展示的。该止血方式被英国神经外科之父Victor Alexander Haden Horsley爵士进一步推广开来,因而他也被误传为骨蜡的发明者。骨蜡最初来源于蜂蜡,而现如今使用的商业剂型也包含石蜡和棕榈酸异丙酯。骨蜡的主要功能是机械填塞,但在神经外科中还有其他用途,而非只是作为止血材料。尽管骨蜡的成本效益高,但使用骨蜡会产生一些并发症,包括延迟骨骼愈合和感染。虽然一些替代方式正在研发,但还没有一种方法能完全取代“Horsley蜡”。
前言
骨蜡(Bone Wax ,BW)是一种在开颅术和脊柱外科手术中被广泛使用的止血材料。在开颅术中,医生总是乐于使用骨蜡迅速止住板障静脉的汹涌出血。但也经常不必要地使用骨蜡对微小的骨骼出血进行止血。因此在其他一些专科和外科手术中,尤其是脊柱外科,有时会产生这样的疑问:是否有骨蜡的应用指征?由于骨蜡的使用会导致较多的并发症,尤其会影响骨骼愈合,该问题就显得尤为重要。因此,很多替代的止血方法应运而生并得到应用。本综述旨在回顾骨蜡止血法的特性、用途及并发症,尤其是与神经外科密切相关的内容。
历史
Henri-Ferdinand Dolbeau (1830-1877)是巴黎医院的外科病理学教授兼外科医生,他是第一个在神经外科中使用骨蜡的人。1864年,他成为历史上首位切除额骨骨瘤的外科医生,并在该手术中首次使用骨蜡。而在此之前,Magendie(1783-1855)曾出于实验目的使用骨蜡封闭静脉窦。据记载,早在美国独立战争(1861-1865)期间,纯净的蜂蜡就被用于截肢断端止血。1885年,Victor Alexander Haden Horsley爵士 (1857-1916)将骨蜡用于狗的颅骨止血实验中,从而将此止血方式推广开来。由于初始产品不符合骨蜡的使用标准,Victor Alexander Haden Horsley爵士在牛津街一个名为P.W. Squire的药剂师帮助下,改进了骨蜡的制备方法。据文献记载,这种改进之后的骨蜡是由Rushton Parker在1892年首次报道用于颅颈外科手术,当时该手术用于治疗合并乙状窦和颈静脉血栓的慢性化脓性中耳炎。
自此,尽管在过去的125年里,骨蜡的成分几经改进,但“Horsley蜡”这个术语已保留成为骨蜡的代称。许多俄罗斯外科医生认为早在19世纪50年代,莫斯科的外科医师就研发了骨蜡并应用于神经外科。此外,俄罗斯的一些医院仍然沿用19世纪原始配方制备蜂蜡。在1924年版的《Carson’s Modern perativeSurgery》中,骨蜡并不推荐用于骨骼止血(如今普遍的用法),而是用于延迟骨骼愈合和假关节的形成。自1924年以来,骨蜡的配方并未发生重大变化,依然由不溶解、不可吸收的蜂蜡组成,只是这种蜂蜡在掺杂了石蜡和(或)棕榈酸异丙酯后被软化了。
构造与成分
蜂蜡(白蜂蜡;熔点≈60℃)是骨蜡的主要成分,蜂蜡是由蜜蜂属的工蜂的蜜腺所分泌,主要用于构筑蜂巢。从化学成分来说,骨蜡包含低级羟基羧酸组成的蜡状聚酯低聚物,其在室温下从粘稠的液体逐渐变成固体。骨蜡是一种由85%-90%的白蜂蜡和10%-15%的棕榈酸异丙酯组成的无菌混合物,其中棕榈酸异丙酯是一种棕榈油基的柔润剂和保湿剂,并作为蜡溶剂的增稠剂和抗静电剂。此外,商品骨蜡可能包含至多30%的软石蜡作为软化剂。
作用机理和化学特性
骨蜡覆盖出血的骨表面从而对血液渗出进行机械填塞。骨蜡的止血作用基于其物理特性,它通过填塞压迫阻止血液从骨小梁中受损的血管流出,进而促进血凝块形成。
骨蜡的最佳使用温度是70-74℉(21-23℃),因此骨蜡需要在打开包装后立即使用。在无菌操作下,骨蜡可以用手加温处理成所需要的硬度,也可将未拆除铝箔包装的骨蜡浸泡在适温的无菌溶液中进行加温处理。使用时可用手指或解剖器的尖端涂抹。因为骨蜡不能被吸收且不会被代谢,所以如果需要骨蜡遗留体内,最好将多余的部分去掉。
Alberius等人曾用大鼠的颅骨模型来验证骨蜡引起炎症反应的3个阶段:1)非特异性炎症反应,2)异物反应,3)显著的纤维性反应。该实验结果与将骨蜡植入大鼠的胫骨模型得出的组织学表现相一致,后者的组织学表现呈典型的异物反应,以巨细胞、浆细胞、纤维组织为主,骨形成不足。
历史沿革
Rushton Parker使用的原始“Horsley蜡”(无菌蜡质)是将蜂蜡和杏仁油按7:1的比例再加1%的水杨酸混合而成。
Moorhof骨蜡(碘仿骨蜡)是由Mosetig-Moorhof在1903年发明的,并被用于治疗伴有脓肿的慢性骨髓炎。将等份的鲸蜡和麻油混合后,通过水浴灭菌,再将该混合物与碘仿按6:4的比例混合,即形成熔点约50℃、淡黄色易碎的Moorhof骨蜡。使用前,将其加热至略高于熔点,并不断搅拌防止碘仿沉降至容器底部。Moore将橄榄油和鲸蜡按2:8的比例混合,再加入1%的碘酒,通过这种方式改进了Moorhof骨蜡的成分。先将鲸蜡和橄榄油在水浴中混合加热,然后加入碘酒并停止加热,这些团状物在正常体温下会固化。另一种历史性替代物是Beck发明的含铋乳化剂,由亚硝酸铋(30g)、白蜡(5g)和凡士林(60g)组成。
Geary和Frantz在1950年研发了碳蜡,它由氧化纤维素作为活性物质,用可吸收的高分子聚乙二醇混合物作为赋形剂。该物质包含60%碳蜡、15%聚乙二醇和25%氧化纤维素,不含蜂蜡。Geary 和 Frantz通过肋骨骨折模型进行实验,将其与原始骨蜡进行对比,结果是聚乙二醇可被吸收,仅引起细微的炎症反应。
骨蜡在神经外科的应用
在神经外科中,骨蜡虽然主要用于止住骨表面的渗血和控制导静脉和板障静脉的出血,但还有其他一些用途,其中一种用途是通过修补骨缺损来防止颅底重建(例如前颅窝重建)后出现的脑脊液漏。有时,在开颅术咬除颞骨过程中,脑膜中动脉被撕裂,断端缩回棘孔,造成严重出血,这种情况下,骨蜡可封堵整个棘孔迅速止血,挽救生命。在颅骨钻孔术中,骨蜡可用于覆盖骨孔,充当抵御钻头的保护层。
在脊柱外科中,由于螺丝刀不能很好契合螺钉尾端而造成操作时螺钉掉落的现象比较常见,如果发生这样的技术问题,可将骨蜡填入螺丝刀尖端来粘附螺钉。常见的其他用途包括:在颈椎前路手术中,当拔除牵引钉后,放置涂抹骨蜡的颈椎螺钉可避免椎动脉损伤出血;骨蜡还可用作术中磁共振成像的空间定位标志物。
骨蜡也可用作术中评估颅面缺损和覆盖聚乙烯假体成形术的模板。如果海绵窦段颈内动脉瘤造成反复或严重鼻出血,骨蜡填塞蝶窦可作为控制鼻出血的临时措施。
使用骨蜡的并发症
尽管骨蜡广泛应用于神经外科领域,但并不是不会引起并发症。文献报道的一些并发症包括:过敏反应和形成肉芽肿;炎症和感染;影响骨愈合;压迫脊髓引起包括四肢瘫在内的神经损伤;骨骼肥大;静脉窦血栓;留置骨蜡引起的软组织肉瘤;从创面脱落,侵入乙状窦、软组织;眼睑下垂和复视。
骨蜡的优缺点
骨蜡价格低廉(每块约10美元),且发挥作用迅速,但骨蜡能削弱骨骼清除细菌的能力而可能导致感染。由于骨蜡能影响骨骼愈合,因此骨骼融合的部位应严格限制骨蜡使用,尤其在脊柱手术时。骨蜡不能在椎管内使用,否则可导致神经损伤。
骨蜡的实用性和包装
骨蜡呈白色至灰白色,比重为0.95,经伽玛射线灭菌,存放区域温度不得高于77℉(25℃),如妥善存放保质期可达5年。商品化包装多为板状或棒状,规格为单枚2.5g。
骨蜡的替代品和改进剂型
神经外科使用的止血材料种类繁多,尽管不能完全取代这种古老的止血材料,但在不同时期都对骨蜡进行了改进及设计了许多替代品。
文献至少记录了16种骨蜡的替代品材料(见表1),有些材料处于实验阶段,有些材料应用于骨科和心脏外科等专业。许多材料据称优于骨蜡,但并不能完全取代骨蜡。最常用的备选材料是Ostene (Ceremed, Inc., Los Angeles,California, USA)、Hemasorb (Abyrx, Inc.,Irvington, New York, USA)和Surgifoam (Ethicon, Inc., Somerville,New Jersey, USA)。Pluronics是一种由中部疏水的聚环氧丙烯链侧面连接两段亲水聚环氧乙烯,按A-B-A框架组成基本序列的非离子式三嵌段共聚物。可吸收材料包括Hemasorb,polyethylene glycol-polypropyleneglycol-polyethyleneglycol (PEG-PPG-PEG)聚合物和Absele (Ethnor,Division of Ethicon, Inc., Edinburgh, UK)。不影响骨愈合的材料包括生物活性玻璃/壳聚糖/羧甲基纤维素复合支架、PEG-PPG-PEG聚合物、微孔多聚糖止血球、聚乙二醇/微原纤维胶原、pluronic植入物和OsteoStat。Hemasorb、Surgifoam、 PEG-PPG-PEG聚合物、pluronic植入类似物具有易于使用的优点,并且在使用过程中减少了与手术手套的粘附性。Hemasorb、生物活性玻璃/壳聚糖/羧甲基纤维素复合支架、OsteoStat和羟基磷灰石/壳聚糖/淀粉具有完全的生物相容性,几乎不会出现过敏反应。随着Ostene、明胶骨蜡、万古霉素乳膏、羟基磷灰石/壳聚糖/淀粉复合物等具有抗菌特性的材料应用,感染几率明显降低。
表1.骨蜡的替代品

一些局部止血材料包括FloSeal (Baxter International, Inc.,Deerfield, Illinois, USA)和Surgiflo (Ethicon,Inc., Somerville, New Jersey, USA)止血基质,它们是由明胶与戊二醛交联形成的颗粒状明胶基质。FloSeal是牛明胶基质与人凝血酶制备近168秒后形成,在人体吸收需要6-8周。Surgiflo止血基质由猪明胶基质和人凝血酶组成,制备时间大约为81秒,吸收时间为4-6周。这两种止血材料对于控制硬膜外腔和肿瘤切除后瘤腔弥散性的毛细血管渗血最为有效。人们自然想到这些材料能否取代传统骨蜡;然而,目前尚未通过随机临床试验确定这些材料用于神经外科手术的安全性和有效性。一项脊柱外科的临床对照研究显示,这些材料在功效、易用性和止血效力方面并无明显差异。这两种材料均不能替代包括骨蜡在内的常规止血方法。此外,这两种材料均与血栓形成并发症相关,尤其是用于骨松质出血的时候。
结论
尽管骨蜡能够用于控制大量骨出血,并且在某些情况是唯一的选择,但其使用受到一些并发症的限制。关于骨蜡在神经外科的应用有如下建议:可用于开颅术中板障静脉大量出血,但仅可用于出血部位;不建议大量使用;如患者存在凝血障碍,建议使用;在脊柱融合手术中应严格限制使用;可使用骨蜡替代物;对于开颅术中骨表面或骨缘少量出血,强电流的单极电凝予以电灼是高效的止血方式;最近一些材料已经上市,据称可以克服骨蜡影响骨愈合的缺点,但需要更多的试验来对比这些材料与骨蜡的功效。
参考文献(略)