声带注射填充材料的研究进展*

杜 晨 综述 闫 燕 王 丽 审校

(北京大学第三医院耳鼻咽喉-头颈外科，北京 100191)

·文献综述·

声带注射填充材料的研究进展*

杜 晨 综述 闫 燕*王 丽 审校

(北京大学第三医院耳鼻咽喉-头颈外科，北京 100191)

声门闭合不良(glottic insufficiency)是由声带瘢痕、声带沟、声带萎缩或声带麻痹等原因引起的疾病，表现为持续性声音嘶哑，发音无力、易疲劳，误吸及呛咳等。它可以引起明显的发音和吞咽障碍，影响患者的交流能力和生活质量，严重的可能会危及生命[1]。目前用来治疗声门关闭不全的方法有许多种，包括喉框架手术、喉神经修复手术以及声带注射填充手术等。其中声带注射填充手术是一种微创治疗方法，可以在纤维喉镜、显微镜或内镜引导下进行[2]。由于其能够避免开放手术所带来的创伤，减少术后恢复时间及并发症的发生率，同时可以应用局麻在门诊治疗，声带注射填充喉成形技术在治疗声门闭合不良方面起着越来越重要的作用。随着技术的进步，越来越多的新型材料应用于临床工作。本文拟对目前不同声带注射填充材料的特性、优劣以及未来的发展方向进行综述。

自1911年Brüning提出将石蜡用于声带注射治疗单侧声带麻痹至今，人们对声带注射材料进行了广泛的探索。目前常用的注射材料大体可分为生物材料和合成材料两种，其中生物材料又可分为异种材料、同种异体材料以及自体材料。但无论选择哪一种，理想的注射材料应当满足以下基本要求[3]：①良好的生物相容性，减少或避免不必要的免疫反应；②易于注射，使医生可通过较细的针头精确控制注射量及注射部位；③制备方便，最好能用于门诊患者；④与声带有近似或相同的理化性质，减少对功能和结构的影响；⑤尽量减少或避免重吸收及迁移，延长治疗效果；⑥必要时易于移除，以便进行调整。目前报道的声带注射填充材料有以下几种。

1 胶原

胶原类材料大体可以分为3类，即异种胶原、同种胶原和自体胶原。注射胶原的适应证包括单侧或双侧声门关闭不全，如声带瘢痕、声带沟及由于环杓关节僵硬或声带麻痹所造成的运动障碍[4]。

异种胶原主要从牛身体中提取，其代表为ZCI胶原(Zyderm Ⅰ、Zyderm Ⅱ)和GAX胶原(均为美国加利福尼亚州帕拉奥图市胶原公司Collagen Corp.生产)。其中GAX胶原为经过交联处理的牛胶原，特点是通过交联反应拥有了更好的稳定性及较少的过敏反应发生率。异种胶原在注射前4周必须进行过敏性测试，以避免出现严重的过敏反应。近来也有学者[5,6]采用基因学上与人类更接近的猪胶原进行声带注射治疗。其中Wen等[6]分别对患有单侧声带麻痹致声门闭合不良的患者进行猪胶原(Sunmax Collagen Implant Ⅰ-Plus，双美1号胶原蛋白植入剂，台北)注射(33例)和透明质酸Restylane(瑞蓝，Q-Med AB公司，瑞典乌普萨拉)注射(27例)，术后随访6个月。其中注射猪胶原患者的最长发声时间(maximal phonation time,MPT)从术前平均5.2 s提高到9.7 s(术后6个月)，P<0.01；嗓音障碍指数量表10(voice handicap index,VHI-10)评分从术前平均23.9下降到16.6(术后6个月)(P<0.01)。同时术后6个月注射猪胶原与透明质酸患者的MPT与VHI-10无显著性差异(MPT：猪胶原组9.7 s，透明质酸组10.9 s，P=0.40；VHI-10：猪胶原组16.6，透明质酸组12.5，P=0.06)。

目前同种胶原的代表为Cymetra(美国新泽西州布兰奇堡生命细胞公司LifeCell Corp.生产，又称Micronized Alloderm，即真皮基质粉末)，是一种从人类尸体皮肤组织制备的物质。它去除了细胞成分，保留了胶原和弹性基质，经过冻干处理后，形成粉末状外观。Milstein等[7]回顾性研究20例单侧声带麻痹注射Cymetra的患者，平均随访时间11.2月。结果显示19例术后声门闭合程度评分从术前3.21±0.63下降到术后1.42±1.33(P<0.0001)；声带弓形度评分从术前2.38±0.92下降到1.36±0.60(P<0.0001)。其中8/20例声音改善效果持续时间超过1年。Tirado等[8]回顾11例因头颈部肿瘤行放射治疗致声带麻痹，行声带注射Cymetra或Radisesse(美国加利福尼亚州圣马特奥Bioform医学公司)的患者。术前术后平均MPT分别为7.4 s和12.5 s(P<0.05)。

自体胶原由患者自身皮肤组织制备，不会引起自身免疫反应，同时由于保持了胶原分子的完整性，理论上可以使胶原在注射后具备更好的稳定性。但其缺点为会在取材皮肤处遗留瘢痕(2 cm2皮肤制备约1 ml胶原)，并且制备周期较长(约45 d)，目前应用较少。

2 自体脂肪

由于自体脂肪来源于患者本身，其采集、制备相对方便并且抗原性极低，同时其黏弹性与声带本身的性质相似，因此从20世纪90年代开始得到广泛应用。通常脂肪来源于患者腹部，近来Tamura等[9]取材于颊脂垫脂肪，并认为此处具有细胞颗粒较腹部小、不受体重指数影响、同时血管内皮细胞较腹部丰富等优势。

但脂肪的重吸收是不可避免的，其重吸收率也无法得到准确预测，这极大限制了脂肪注射的应用及效果。目前获取脂肪组织的主要方法——吸脂——是造成脂肪重吸收的原因之一。在这一过程中，充满脂肪的脂肪细胞极易受到破坏，同时也很难保证受体区域能够生成足够的血液供应[10]。

近年来，为了克服脂肪组织重吸收，随着组织工程学技术的发展，脂肪前体细胞进入了人们的视线。脂肪组织中最重要的细胞成分是脂肪细胞，其余的细胞成分包括平滑肌细胞、内皮细胞、纤维母细胞、血细胞以及脂肪前体细胞。脂肪前体细胞具有自我复制和分化为成熟脂肪细胞的能力。注射到声带中并存活下来的脂肪前体细胞最终会分化为具有形态学及功能学特征的成熟脂肪细胞，从而形成内源性脂肪组织，以减少重吸收。Yoo等[11]将脂肪前体细胞与具有三维结构的胶原(Alloderm)混合，发现这种方法可以促进脂肪前体细胞的分化和生长。陈建强等[12]采用自体脂肪加自体筋膜的混合物进行声带注射，治疗12例周围性单侧声带麻痹致声门闭合不良的患者，随访7～33个月，平均13个月。其中11例首次注射有效，1例重复注射有效。在术后3个月内确有声带体积略渐回缩、声门闭合程度渐下降，但3个月后声带体积及声门形态基本趋于稳定。

3 自体筋膜

游离筋膜作为一种稳定且可靠的材料被广泛应用于外科手术中，这种自体材料与自体脂肪有着相同的优势，即来源稳定，较易获取，不必担心外源性物质带来的抗原反应及病原微生物；同时，筋膜本身代谢率低，易成活，并且富含胶原，可为后续的声带重塑提供充足的原料。但由于取材部位为肌肉表面，因此取材较脂肪更深，感染及血肿等风险更高。自体筋膜通常取材于大腿外侧的阔筋膜，颞肌筋膜也是良好的选择。

为了治疗声带沟等严重声门关闭不全，Tsunoda等[13]于1997年起将整块颞肌筋膜移植入声带固有层。经过6个月以上的随访，观察到患者的声带组织量增多，考虑这可能是由于移植入的筋膜诱导了声带组织中干细胞的再生。这一机制也正在探索。

Nagai等[14]将筋膜与碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor，bFGF)一同移植入单侧声带麻痹的大鼠喉内。结果显示与对照组(移植入筋膜但不含bFGF)相比，实验组重吸收量显著减少[声带剩余体积对照组(0.24±0.15)mm3，实验组(0.64±0.31)mm3]，声带内脂肪含量显著增加，表明半衰期较短的bFGF与筋膜共同作用能够阻止组织重吸收，诱导声带组织再生。

4 透明质酸

透明质酸是细胞外基质的主要成分之一。它没有物种特异性，本身并不会引起体液或细胞介导的免疫反应[15]，因此人们将透明质酸用于声带注射，希望在改善声门关闭不全的同时，减少对声带振动的影响。

目前商品化的透明质酸有两种：一种为Hylaform(曾称Hylan B Gel，美国马萨诸塞州Genzyme健赞公司)，从鸡冠中提取。虽然有报道称其不存在物种特异性抗原，但是不推荐对禽流感疫苗过敏的患者使用。另一种为Restylane(瑞蓝，瑞典乌普萨拉Q-Med AB公司)，通过微生物工程技术生产。

Reiter等[15]对19例声带注射Restylane的单侧声带麻痹患者进行前瞻性队列研究。随访12个月，11/19例(58%)嗓音质量有明显改善[MPT术前(8.5±3)s，术后12个月(12.0±4.2)s，P<0.05；VHI术前76.2±23.4，术后12个月35.5±16.3，P<0.05]，另外8/19例(42%)在平均6周后出现嗓音质量再次下降需要进行进一步治疗。作者认为Restylane适用于有自主恢复可能、仅需暂时改善嗓音质量的患者，若发音时声门裂≤1 mm，则会取得较长时间(达12个月)的改善。

Lau等[16]研究透明质酸注射颗粒大小对治疗效果的影响。研究者分别将小颗粒透明质酸(Restylane，100 000个/ml)和大颗粒透明质酸(Perlane，10 000个/ml，瑞蓝加强型，瑞典乌普萨拉Q-Med AB公司)应用于两组单侧声带麻痹的患者。随访6个月，结果显示注射大颗粒透明质酸患者(9例)的嗓音障碍指数小于注射小颗粒的患者(8例)(大颗粒组33.0，小颗粒组69.5，P=0.008)，提示大颗粒透明质酸在声带中能维持更长的时间。

5 羟磷灰石钙凝胶

羟磷灰石钙是人体牙齿和骨骼中一种主要的矿物质成分，被广泛应用于生物移植材料的制造，包括口腔科、骨科以及头颈外科的骨质重建。在这些部位的应用中，羟磷灰石展现了较小的毒性及炎症反应性[18]。近来羟磷灰石被开发为声带注射材料，用于治疗声门关闭不全[19]。其主要优势在于组织炎症反应小，吸收率小，持续时间长。

羟磷灰石钙被制作成直径25～45 μm的颗粒，然后包裹于由水、甘油和羧甲基纤维素所组成的凝胶载体中(加拿大生物公司生产的Radiance)。其中羟磷灰石钙占总质量的45%和总体积的75%。

Belafsky等[19]报道，羟磷灰石钙凝胶平均每个声带的注射量为0.4 ml。他们对一例声带注射羟磷灰石钙凝胶3个月的人类全喉标本进行分析，观察到术后3个月大体标本没有形态学改变，组织学检查显示在羟磷灰石钙颗粒周围没有显著的炎症反应，仅有少量吞噬了羧甲基纤维素的巨噬细胞。

但DeFatta等[20]观察到在声带注射羟磷灰石钙凝胶后会出现局部水肿、红斑、黏膜波受限以及肉芽肿形成等副反应。这可能是由于注射羟磷灰石钙凝胶所用注射器为细针头，外科医生有可能在不经意间将凝胶注入黏膜下层，从而导致对黏膜波的影响。另外Cohen等[21]报道1例门诊患者在注射羟磷灰石钙凝胶后出现严重系统性过敏反应。虽然原因不明，但是建议门诊患者在注射后至少留院观察30分钟。

随着羟磷灰石钙凝胶应用愈发广泛，其应用指征及并发症会被研究得更加透彻。

6 其他

除了上述目前应用及研究相对广泛的材料，还有一些新的材料等待进一步发展和研究。聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)是一种含有硅胶颗粒的高分子材料，最初被用于治疗声带切除术后出现的误吸。按照体积比3∶2的比例与聚乙烯吡咯烷酮水凝胶混合，其中PDMS颗粒的直径被控制在100～200 μm，避免因直径<65 μm引起淋巴管转移。Bergamini等[22]对15例单侧声带麻痹患者进行PDMS声带注射，经过中位时间21.7月的观察，其GIRBAS评分(grade总嘶哑度，instability不稳定度，roughness粗糙度，breathiness气息度，asthenia无力度，strain紧张度)，VHI及MPT均较术前有显著差异。GIRBAS术前平均11分，术后最终随访3分(P<0.001)；VHI术前平均55，术后最终随访23(P<0.001)；MPT术前平均6.8 s，术后最终随访12.8 s(P<0.001)。

羧甲基纤维素(carboxymethylcellulose，CMC)是经过美国FDA批准的食品和药品添加剂，也是另一种声带注射材料羟磷灰石钙的凝胶载体。最近它单独作为一种临时性材料被用于声带注射。其治疗的适应证包括声带固定、声带运动受限、声带萎缩、瘢痕及声带沟等。Mallur等[23]对78例声带注射羧甲基纤维素1年以上的患者进行回顾性研究(其中60例VHI-10数据有效)，以确定其安全性及有效性。45例(75%)患者VHI-10评分降低，其中22例患有声带固定及7例声带活动受限的患者VHI-10评分降低较术前有显著性差异(声带固定组术前27.4，术后18.8，P=0.002；声带活动受限组术前28.3，术后17.6，P=0.04)。所有78例中无声带僵硬、炎症反应或瘢痕等并发症出现。表明羧甲基纤维素用于声带注射是安全、有效的。

声带瘢痕一直是嗓音外科学的难点。Chhetri等[24]取5例诊断为单侧或双侧声带瘢痕患者的颊黏膜细胞进行培养、分化，获得自体成纤维细胞，然后注射到声带浅固有层。经过1年的随访，对患者的黏膜波评分等指标进行分析。结果显示黏膜波评分在术后第3个月较术前出现改善(P=0.04)，术后第12个月进一步改善(P=0.02)。

Plasma Gel[25]又称纤维蛋白胶，是从通过离心分层获得的仅含少量血小板的血浆中提取制备的物质，目前广泛用于防止粘连、促进止血及伤口愈合。由于取材于患者自身静脉血，因此制备过程方便，不需要麻醉和手术，无须考虑伤口愈合及并发症，患者痛苦小；同时，自身免疫反应小。韩国学者Woo等[26]的临床研究显示9/11例在注射后取得了较好的声音质量，频闪喉镜显示声带黏膜波正常，随访显示治疗效果持续2～3个月，因此作者认为纤维蛋白胶可用于临时性声带麻痹的治疗。

7 小结

不同声带疾病的病理生理特点不同，其治疗需求也不尽相同。有些需要长时间维持声带内移，有些则只需暂时缓解声嘶，等待患者自我恢复；有些需要浅层注射改善声带振动，有些则需深层注射使声带内移。应根据不同患者的特点进行个性化治疗。这不仅需要我们对声带结构、功能以及嗓音疾病的病生理特点深入理解，同时也需要我们对不同注射填充材料的特性全面掌握。随着生物工程技术和现代物理、化学技术的发展，越来越多的新材料被开发出来。如何在这些材料中找到最适合、最优化的选择，还需要大量细致而深入的研究。

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(修回日期：2014-04-28)

(责任编辑：王惠群)

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