人造血管的发展

目录

1.人造血管介绍 (2)

1.1人造血管的性质 (2)

1.2.不同纺织基的人造血管 (2)

1.2.1.机织 (2)

1.2.2.针织 (3)

1.2.3.非织造 (3)

1.2.4.纺织结构与人造血管的关系 (3)

1.3.人造血管的后整理 (3)

1.3.1致密化 (3)

1.3.2波纹化 (4)

1.3.3清洗 (4)

1.3.4涂层 (4)

1.3.5加固 (4)

2.人造血管顺应性介绍 (4)

2.1.顺应性的表征 (4)

2.2.顺应性的测试方法和测试仪器 (5)

2.2.1高洁，丁辛等 (5)

2.2.2.祝国成，杨红军等 (6)

2.2.3.邹菲，王璐 (6)

2.2.4.国外的顺应性测试 (7)

2.3.人造血管顺应性的改善 (7)

随着人们生活水平的提高，血管类疾病日益增多，给人们的生命安全和生活质量带来很大负面影响，而解决这一问题的重要途径就是血管的替换和移植，因此人造血管的研制开发就显得十分重要。理想的人造血管应具备诸多性能，其中，良好的顺应性是很重要的方面。下面，将对人造血管及其顺应性进行介绍。

1.人造血管介绍

1.1人造血管的性质

人造血管需要考虑的性质主要有：渗透性和孔隙率，强度（径向拉伸强度、纵向拉伸强度、顶破强度、重复针刺后强度），几何特征（壁厚、松弛内径），人造血管对内部应力的形变响应性（承压内径、弯折半径、纵向和径向顺应性）。

渗透性和空隙率。纺织人造血管，尤其是针织类，对血液具有渗透性，可以在手术前使用病人的血液进行预凝，改善其渗透性。近年来也有研究用人工蛋白和胶原涂层的方法对血管进行处理，但是在术中缝合和体内使用中，难免有涂层的脱落，造成局部的血液渗透。孔隙率和孔径大小，直接影响人体组织向人造血管的长入。空隙率越大、孔径越大，组织越容易长入，但同时，也有渗透性加大的危险。

强度。人造血管移植到人体内，我们期望其寿命达到或者超过受体的预期寿命。血管在人体内要受到各种物理化学作用，包括缝合线对血管的拉伸力，收缩压和舒张压所致的周期性脉动压力，血管内部的血液和外部的组织液的酸碱环境、酶作用、免疫细胞作用等，因此要对人造血管的强度进行考察。用于透析的人造血管还需要考察其重复针刺强度。

几何特征。承受较大血压的人体真血管（如主动脉）具有较厚的管壁。因此，为了能够承受较大压力，这类血管的替代品也必须有较厚的管壁。血管的内径会影响到血流阻力，因此小直径人造血管容易堵塞、形成血栓，其研究仍是一个难点。对于人造血管，其壁厚（考虑移植后血管内壁假内膜的厚度）和内径应尽量和相连的人体真血管相匹配。特殊用途的人造血管，如用于腔内隔绝术的人造血管，对其壁厚有更为苛刻的要求（壁厚＜0.12mm）。

人造血管对管道内部应力的形变响应性。包括人造血管的承压内径，纵向顺应性以及径向顺应性，同时，人造血管弯曲时应不易被压扁，该性能用弯折直径、半径来表征。

1.2.不同纺织基的人造血管

1.2.1.机织

机织平纹人造血管较早实现商品化生，其优点是血管管壁结构紧密、稳定，且变形小，

适用于血流速度较高的位置，不需要预凝，尤其适合各种紧急情况。缺点是由于刚度大、硬挺，使得缝合困难、易散边，而且机织血管顺应性较差。

1.2.2.针织

针织血管柔软有弹性，克服了机织血管顺应性差的缺点，针织分为纬编和经编。纬编血管中的纱线有更大的移动性，因而顺应性更接近人体真血管，缺点是易卷边，缝合困难，易脱丝，此类血管已基本淘汰。

经编尺寸稳定性好，与纬编血管相比，不会脱丝、卷边，易于缝合，与机织血管相比，顺应性较高。经编血管是目前在临床中应用最多的一种。

1.2.3.非织造

小直径血管中血液流速低，很容易形成血栓造成阻塞。非织工艺的血管，管壁具有微孔，利于内皮细胞的吸附和生长，增加了抗血栓性。过去较多使用的是整体成型的e-PTFE血管，但其顺应性较差。近年来聚氨酯材料因其高弹性和抗血栓性而备受关注。

1.2.4.纺织结构与人造血管的关系

内径大于10mm的人造血管一般用机织物或针织物制成，前者结构稳定，后者弹性教好。血管的管壁必须保持适当的紧密程度，并具有一定的空洞，这样周围组织就能附在血管外壁并通过管壁向内生长，使血管内壁覆盖一层薄薄的内皮细胞，同时为了保证具有一定的伸缩性能和较好的密封性能，人造血管一般都做成波纹状，接口处周围组织会通过接口处长入内壁从而加强密封性，血液流经时不会发生凝血和渗漏现象。

内径小于10mm的血管，因上皮细胞在内壁的生长可能会影响到血液的正常流动，故上述制造方法不适用。内径为6-10mm的人造血管一般用具有微孔效应的聚四氟乙烯制成，因为其本身具有很好的生物相容性和防凝血性，不需要通过内皮细胞的覆盖来防止凝血现象。

内径小于6mm的人造血管，由于阻力增大血流收到限制，因此，窄腔血管的内壁必须设计成微结构表面，使内皮细胞在表皮上依附，所以使用非织造工艺。

1.3.人造血管的后整理

1.3.1致密化

致密化处理可以稳定结构、增加织物的密度、减少孔隙率、防止渗血。一般通过加热（干热空气、蒸汽、热水）或者溶剂（二氯甲烷）的方法对人造血管进行致密化处理。

1.3.2波纹化

通过增加一道热定型工序，在人造血管上形成环形或螺旋形折叠型皱折，这种方法解决了人造血管的扭结问题，也提高了其纵向柔顺性。这种工艺在一定程度上降低了植人后缝合线处的应力。虽然柔顺性有所提高，但可能造成愈合时的组织内生长有所减少，管道的内腔直径降低，对小直径人造血管的影响更为明显。

1.3.3清洗

通过溶剂法和水介质法对人造血管进行去污、漂白，以避免人造血管植人后的毒性、过敏等不良反应。

1.3.4涂层

对于孔隙率较大的人造血管，为防止植人后的渗血，必须对其进行预凝。即在手术前将人造血管放置于患者的血液内进行浸渍，堵塞其孔隙。但这影响到手术的时间，尤其不适合急症大出血病例。而且，有些病人的血液可能存在健康方面的原因不宜于用来浸溃。近十年来，研究者开发了经可生物降解的白蛋白、胶原等预涂层处理的人造血管，植人前无需预凝，使手术更为方便快捷。

1.3.5加固

有时在e-PTFE人造血管外部，用e-PTFE长丝螺旋地缠绕其上，经热处理和压力装置使其粘附于管壁上而形成管壁加固复合结构，以使血管拥有更大的抗拉能力，较小的撕裂传递性，同时改善缝接处强力和抗挤压性能。

2.人造血管顺应性介绍

2.1.顺应性的表征

血管顺应性是影响血管性能的重要因素之一，对于人体真血管，顺应性的改变与年龄、饮食、生活习惯有关，顺应性的恶化往往成为血管老化病变的标志。同样的，对于人造血管，如果顺应性不好，会使得人造血管壁增厚，容易产生血栓，在导管末端形成动脉硬化。人造血管和真血管的顺应性是有差异的，股动脉的顺应性是5.9%/100mmHg，涤纶机织和针织的顺应性较小，0.08~2%mmHg。人造血管和真血管顺应性的不匹配会使血管吻合处缝合线产生疲劳，在移植早期会有内皮细胞的脱落，在移植后期会有细胞增生、内膜变厚，在回流处形成血栓。

人造血管的顺应性主要有体积顺应性，径向顺应性和轴向顺应性三类，分别表示由血