[论文]简要论述可吸收手术缝合线的研究进展及其应用

[]简要论述可吸收手术缝合线的研究进展及其应用 简要论述可吸收手术缝合线的研究进展及其应用 摘 要: 目前医用可吸收手术缝合线是生物医用材料研究中最活跃的研究领域之一，广泛应用于医学的外科手术中。本文简要论述了几种天然及人工合成可吸收手术缝合线的研究状况，列举了相关的应用实例，并对其研究和应用前景做出了展望。 关键词: 可吸收手术缝合线;生物材料;生物降解;临床治疗 1. 引言 1.1生物医学材料介绍 生物医学材料指的是一类具有特殊性能、特种功能，用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患，而对人体组织不会产生不良影响的材料。 生物医学材料通常是按材料属性分为:合成高分子材料、天然高分子材料、金属与合金材料、无机材料(生物活性陶瓷等)、复合材料。根据材料的用途，这些材料又可以分为生物惰性、生物活性或生物降解材料。 现在各种不同类别的生物医学材料制成产品已经被广泛地应用于临床和科研。生物医学材料应用广泛，随着人口老龄化、中青年创伤的增多、疑难疾病患者的增加和现代高新技术(尤其是生物技术)的发展，生物材料的应用将更加广泛。 1.2可吸收手术缝合线介绍 医用可吸收手术缝合线是生物材料的一种，是高分子材料与生物材料结合的产物，它主要用于消化系统外科和整形外科等需要内缝合的手术中。它既能为机体提供暂时的支架或屏障，又能在完成使命后，通过降解成为机体可吸收的物质而消除，避免体内因长期存在外来异物而产生炎症反应及其他一些不良影响，同时也避免了二次手术，因而在医学及动物医学上，它与其它手术缝合线相比具有明显的优势，得到了广泛的应用，是一种极具发展潜力的可吸收型植入材料。 1.3我国的研究现状 在我国，医用可吸收手术缝合线的研究正越来越受到广大研究者的重视，其研究领域也在不断扩大，目前人们正在寻找新的性能优良的材料，改进生产技术，以使其研究越来越接近世界先进水平。但是现状研究工作主要集中在聚乙交酯、聚乳酸酯等材料的合成及体外降解和动物实验，尚有不少关键技术有待解决。我国需要加快相关的研究开发工作有着重要的经济效益和社[1]会效益。 2. 可吸收手术缝合线的研究进展 理想的手术缝合线应满足下列条件:(1)可以进行彻底的消毒杀菌处理;(2)有一定的机械性能，如适当的机械强度、延伸度、柔软性和弹性回复、湿润强度和摩擦系数;(3)缝合、打结时操作方便，作结后持结性能良好;(4)缝合线在体内一定时间内保持一定的强度; (5)对机体组织有适应性，不致因异物反应而发生炎症;(6)能在人体内部自行分解后被吸收或排出体外，可预测的吸收性; (7)[2]产品质量稳定可靠，制作容易，价廉易得。 可吸收缝合线可分为天然可吸收缝合线和人工合成可吸收缝合线。前者主要有羊肠线、胶原纤维可吸收缝合线、甲壳素及壳聚糖可吸收手术缝合线等，后者主要有聚乙交酯类缝合线、聚乳酸类可吸收缝合线、聚对二氧杂环已酮缝合线等。 2.1天然可吸收缝合线 2.1.1羊肠线 所有天然可吸收缝合线中，羊肠线是最传统的一种，它取自羊肠黏膜下层的黏膜加工而成。在体内的降解和吸收主要取决于给巨嗜细胞的活动提供能量的组织蛋白酶的存在情况。 羊肠线至今仍是一般体内缝合线的材料，它来源广阔且制作工艺相对简单，成本低廉。但它存在柔韧性差，组织反应大，在消化液和感染环境下抗张强度耗损快等缺点。为解决这些缺点，人们制作了掺有交联剂铬制成的铬肠线以及加碘制成的碘肠线，前者可增加羊肠线的抗张强度和延长维持应力时间，后者有减少切口感染率的可能，但两者均未能完全避免羊肠线的上述缺点。 胶原纤维2.1.2 胶原纤维可吸收缝合线胶原是从动物骨骼、筋腿中经浸煮、水解等多道工序提炼，再经过加捻和交联剂的作用而制成的。胶原医用手术缝合线的研制，取决于胶原的性质。应力一应变试验明，天然胶原表现出弹性态和粘弹态两个阶段的力学行为;并且，胶原的抗原性相当低，具有天然可降解性，并能促进细胞生[3]长。胶原的这些性质使它能够成功地用来制备医用手术缝合线。 用胶原纤维制作的可吸收缝合线有以下优点:1.可塑性好，能加工成各种形状。2.成纤性能好。挤压成形经拉伸后有一定的强度。3.其制品有良好的组织相[4]容性，植入机体后无不良反应，无毒性，能被机体吸收。 2.1.3 甲壳素、壳聚糖 目前，甲壳素缝合线的制作技术已较为成熟，一般采用湿法纺丝工艺，通过选择不同溶剂，凝固剂，改进纺丝和后处理工艺，可制备出多种型号且能满足不同需求的可吸收甲壳素缝合线。 甲壳素缝合线具有众多独特的优点:1.人体耐受性良好;2.具有一定的抗菌消炎作用，能促进伤口愈合，疤痕小;3.强度和柔韧性适中，表面摩擦系数小，易于缝合和打结;4.可进行常规消毒，还可以进行染色，防腐等特殊处理;5.植入后吸收均匀，强度衰减速率适中，能满足伤口愈合全过程对缝合线强度的要[5]求;6.原料来源广，加工简便，成本低。 [6]Goosen等的研究表明，甲壳素缝合线对消化酶、感染组织及尿液等耐受性比羊肠线和PG线要好。但目前甲壳素缝合线在临床上尚未大规模使用，其主要问在于拉伸强度与PG类缝合线相比还有一定的差距，还不能满足高强度缝合的需要;而且在胃液等酸性条件下强度损失较快;也有动物实验表明，使用甲壳素缝合线在伤口愈合中期会出现原因不明的轻度炎症。 为解决实际使用中的问题，已有一些新的纺丝工艺，如提高甲壳素液晶纺丝强度等，可得到较好的效果。从现有的研究成果看，甲壳素及壳聚糖有着良好的应用前景。 2.2 人工合成可吸收缝合线 近二三十年以来，针对人们为了得到具有更高柔韧性、更高强度和为了满足不同的外科手术要求所需的不同降解性能的新的缝合线，人们作了进一步的研究，获得了具有较优异性能的可吸收手术缝合线。这类缝合线克服了肠线和胶原线的部分缺点，具有断裂强度高、组织反应小和吸收作用好等优点，因此得到了[7]人们的极大重视。 2.2.1 聚乙烯醇(PV) 聚乙烯醇(PV)纤维由湿法纺丝制得，可通过控制相对分子质量、改变热拉伸倍数等方法改善溶解吸收性能。 2.2.2 聚乙交酯(PG) 这是最早商品化的一个品种。比较容易水解，且降解产物羟基乙酸是机体代谢的中间产物。 聚乙交酯(PG)以乙醇酸为原料，通过脱水环化反应合成α-乙交酯(G)单体，然后在催化剂作用下聚合生成。PG纤维强度较高，延伸度适中，初始模量较低，无毒、生物相容性好，组织反应极微，其中间降解产物为G，最终产物是二氧化碳和水，在人体内可完全降解并充分吸收。 2.2.3 聚乳酸类(PL) 聚乳酸(PL)是一种具有优良的生物相容性和可生物降解的聚合物，经FD批准可用作医用手术缝合线。聚乳酸及其共聚物作外科缝合线，在伤口愈合后自动降解并吸收，无需二次手术。 近年研究主要集中在以下几方面:1.提高缝合线的机械强度，合成高分子量PL，改进缝线加工工艺;2.光学活性聚合物的合成。半结晶的PDL、PLL比无定形PDLL具有较高的机械强度、较大的拉伸比率及较低的收缩率嘲，更适于手术缝合线;3.缝合线的多功能化。 同时，如何使聚合物的降解速率与伤口愈合时间更好地相匹配，如何在缝合线中掺入抗炎药来抑制局部炎症及异物排斥反应等方面的研究工作还有待深入。 2.2.4聚对二氧杂环已酮(PDS) 聚对二氧杂环已酮缝合线简称PDS。由于其分子链上有醚链，分子链柔性大，故可制成各种尺寸的单丝缝合线。PDS引起的组织反应小，单丝的抗张强度比聚酰胺和聚丙烯大，PDS在生物体组织中强度保留率大，对于缝合愈合时间较长的伤口特别有用，但对于愈合较快的伤口来说，缝合线在失去支持作用时则成为组织的累赘。 聚对二氧环己醋(PDS)是第一种商品化的单纤维可吸收缝合线，是以有机金属化合物如二乙基锌或乙酰丙酮锆为催化剂，用对二氧环己醋聚合成的高分子聚合物。 2.2.5乙交酯一三亚甲基碳酸酯共聚物 由乙交酯和碳酸三甲酯共聚所制成的手术缝合线在国外已开发成功，称为Mxon手术缝合线。它是由32.5,的三亚基碳酸酯与乙交酯聚合而成，可制成单丝缝合线嘲。这种缝合线具有比聚丙烯和尼龙更高的结节强度和平直拉伸强度，它的组织反应小。Mxon在体内的强度下降较慢，在28天时，Mxon仍可维持其原始强度的59,，并能在6,7个月内完全吸收。 为了改善缝合线的操作性能，减少组织摩擦阻力等，可以对缝合线表面进行涂层和浸渍，这对缝合线在人体内的吸收速度和抗张强度的保留无明显影响嘲。 以上几种是目前已经被美国FD批准上市的缝合线，现在正在实验并待批准 的还有聚酯酰胺、聚乙丙酯等。 2.3 总结 总之，在天然可吸收缝合线中，因羊肠线的制作技术相对简单，且沿用已久，虽然存在不少缺点，但在现在特别是在我国，羊肠线的使用比例仍占有较大比例;而胶原纤维可吸收缝合线，虽抗原性很低，但调节其吸收期长短的工作有待深入;而目前，甲壳素、壳聚糖的研究正是一个热点，它的制作技术也已经成熟，应用前景广阔。 人工合成缝合线的研究将促进可吸收缝合线研究的发展。虽然这些合成材料优于天然可吸收缝合线，因为它们在体内是通过水解降解成为无毒产物，并最终被组织吸收。但因合成技术较高，且分别存在各自的缺点，其应用也受到了限制，特别是在我国，其批量生产的能力仍很低。但随着科学技术的发展，特别是生物技术的突飞猛进，相信它们的缺点会得到解决，从而使其在临床上的应用更广泛。 3. 可吸收手术缝合线的应用实例 3.1 在妇产科临床治疗中的应用 随着经济条件的改善，生活节奏不断加快，伴随着医学的发展，及各种社会因素的影响，剖宫产率明显上升，妇科手术，如卵巢囊肿切除术、异位妊娠手术、子宫肌塘切除术也日益增多，患者的年龄日趋年轻化，女性已不仅仅满足于手术[8]后的治疗效果，对手术后皮肤瘢痕的完美程度要求更高。 外科缝合材质的迅速发展满足了人们爱美的需求。这类可吸收缝线以DEXOU(PG)为主要代表，可吸收缝线是以聚乙醇酸(PG)为原料加工而成的紫色缝线，是由40,的乙交脂和10,的左旋丙交酯共聚而成，及与等量的硬脂酸钙共聚 而形成涂层，缝线通过水解反应使共聚物水解为乙二醇和乳酸，继而在体内吸收[9]和代谢。该类缝线可广泛的应用于各类妇产科手术。 由于外科可吸收缝线在临床应用中的不断推广，尤其对妇产科手术的患者有非常重要的临床意义和远期效果。此类缝线可以在外科手术时间的缩短、术后感染率的降低、术后机体的恢复及减少切口内异物的刺激、疼痛的减轻等等方面对[10]患者个人、科室及医院的管理都体现出了重大的意义。 3.2在修复韧带运动性损伤中的应用 缝合技术的进步与发展为肌腱、韧带组织单位的撕裂或断裂治疗提供了保障，可吸收缝合材料的运用在更大程度上可以避免不可吸收缝合材料存在的治疗风险，正在普遍受到医患双方的青睐。 近年来，随着生物科技及制备工艺水平的发展，新的缝合材料、缝合技术和方法的研究及应用有了较大的进展，可吸收缝合线得到了普遍运用，其对施行外科手术患者切口愈合的不良影响较小，应用价值得到了重视。从可吸收缝合线的材料学特征来看，其应具备可预测的吸收性;可忽略的毒性;强度高、易打结，具有良好的柔软性和耐消毒易灭菌处理等方面的性能。 可吸收缝合线在切口愈合的关键时期能保持张力，然后又能被快速吸收的特性，及其良好的生物相容性，能够避免炎症等不良排斥反应的发生，同时能够避免不可吸收缝合线对患体取线造成的二次伤害，故能更大程度的促进患体的愈合[11]与康复。 [12]黄伟强等人指出，术后切口并发症的原因是多方面的，其中伤口缝合的材料选择也十分重要。从对肌腱损伤治疗临床运用效果来看，选择适当的可吸收缝合线的临床应用效果远远优于不可吸收缝合线，所以，在对伤口治疗的过程中，恰当缝合材料的选择也十分重要，在保证线结牢靠、安全的前提下，应尽量使用体积小的线，以减少对可吸收线过多的组织反应。 4. 总结 综上所述，可吸收手术缝合线作为生物医用材料中的一种，由于与其它手术缝合线相比具有明显的优势，既能为机体提供暂时的支架或屏障，又能在完成使命后，通过降解避免体内炎症反应及其他一些不良影响，避免了二次手术，因而在医学上，得到了广泛的应用。 可吸收缝合线可分为天然和人工合成两种。目前国内医院使用的主要是羊肠线。对胶原纤维的开发、利用，我国已经起步，目前已有批量生产，但仍有许多问题尚未解决，如胶原纤维缝合线过早吸收的缺点。我国甲壳素资源相当丰富，将其加工成手术缝合线具有很大的优势。但由于生产技术的限制，目前我国对甲壳素的开发利用还不太完善。 而对人工合成的可吸收缝合线的研究，虽有些报道，但实际生产的产品的质量和国外先进水平相比，仍有一定的差距。主要是质量不稳定，高档次的可吸收缝合线不能生产，应用也有一定限制。 总之，可吸收缝合线是一种极具发展潜力的可吸收型植入材料。 5. 展望 生物可降解的可吸收手术缝合线，由于其特有的优势，在医疗很多方面都具有重要作用，应用的范围非常广泛。由于生物降解纤维用作可吸收医用缝线具有良好的生物相容性、生物活性及促进伤口愈合的功能，因此将有良好的发展前景。随着科学技术的发展和新的材料的不断发现及应用，医用可吸收缝合线必将成力一个充满生机和希望的研究领域。 参考文献: [1] 何理平，吴端生，陈新，等. 可吸收手术缝合线的研究进展[J]. 广东畜牧兽医科技, 2011,35(2): 44-47. 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