人造血管

人造血管

摘要：本篇综述是关于人造血管的种类、国内外人造血管的现状以及人造血管主要存在的问题和研究方向。为之后的学者和研究人员提供查阅资料，省去大部分查阅的时间。

前言

在当今社会,人们越来越关注自己的健康状况以及国家的医疗条件。他们对医学已经不再是一无所知。相信不少人对/血管0这一专业名词也有一定的了解,血管就是运输血液的管道。它将血液从心脏导出,血液流遍全身之后再回到心脏。血管为全身的组织以及肌肉送去营养和氧气,并且将有毒的代谢物运到肝脏进行解毒,再运到肾脏进行排泄。与血管有关的疾病往往是危及人生命的。比如,下肾主动脉、髂动脉以及下行的胸主动脉瘤的膨胀会导致血管扩张;动脉粥样硬化会导致动脉变窄甚至闭塞;颈动脉粥样硬化会导致中风;冠状动脉粥样硬化会导致心脏病,当血管由于动脉硬化、老化或破损等原因而不能正常工作时,需进行血管移植。因此我们引入了人造血管的概念,人造血管在血管移植方面发挥着重要的作用。

1人造血管的分类

人造血管是当人体某部位的血管由于老化、动脉硬化、栓塞或破损等原因不能保证人体正常供血时,需采用人工血管进行置换、搭桥或介入等外科手术进行治疗。自cluck(1898)和carrel(1906)使用自体静脉替代动脉移植成功后,血管外科在血管代用品领域有了较大进展。特别是1952年Voothee,应用维纶(vinylon“N”)人造血管在动物实验中获得成功,并于第二年用于临床后,血管代用品的应用突飞猛进地发展起来川。至今所应用的血管代用品从材料上分为两类:生物血管和人造血管。

1.1生物血管

生物血管分为自体血管、同种异体血管和异种血管。自体血管可采用自体静脉和自体动脉。自体大隐静脉容易获得,移植后通畅率高,是目前外科手术中替代中、小血管最理想的生物血管。自体动脉移植有很多优点,但自体非必要、可切除的动脉很少,使其来源受到很大限制。由于当前可成功用于临床的小口径人工血管很少,所以自体血管仍有其特殊的应用价值。同种异体血管和异种生物血管移植物易形成血栓,这两种产品已经很少使用。在生物血管中还有一类值得注意,

即脐带静脉移植物。制备方法是取新鲜健康新生儿的脐带,经处理后外层加涤纶网后

保存备用。其来源充足,弹性好,可取代动脉,用于下肢或其他部位动脉的重建。

1.2人造血管

人造血管的研制开始于20世纪初,各国学者首先采用金属、玻璃、聚乙烯、硅橡胶等材料制成的管状物进行大量动物实验,但因其易在短期内并发腔内血栓而未能在临床上得到广泛应用。1952年Voothee、首先研究将维纶制成人造血管,改变以往人工血管管壁的无通透性,带有网孔的人造血管的研制是血管代用品发展史上的一个里程碑。随着纤维材料和医学生物材料的不断发展,继Voorhees

之后,各国科研工作者研究出各种材料,各种加工方法生产的有孔隙的人造血管并用于动物实验和临床。

2.1 国外人造血管的研制现状

几种特殊类型的人造血管

近年来许多研究者的研究正集中在半导体纤维的使用上,特别是在可吸收的双组分纤维、表面改性和三维支架的应用上主要有:

(1) 腔面内衬内皮细胞的人造血管。

血栓是人工移植材料植入体内后临床失败的主要原因。虽然常致力于通过改变材料表面的理化特性和刺激血管内皮细胞向材料表面生长,但这些努力均未达到理想的效果。在人造血管表面种植血管内皮细胞可以形成一个类似体内血管的抗栓表层,可提高材料的血液相容性,特别是提高了小口径人造血管的通畅率。

(2)自体组织片移植型人造血管。

人造血管腔面经自体血管碎片移植,亦可得到快速新生内膜,在动物实验中已得到了良好的结果。将自体静脉组织碎片经注射器注水压力使其镶嵌于人造血管空

隙,提供内皮细胞,在此基础上在体内形成内皮细胞层。此方法的优点是不需特殊设备和技术,但可以利用带负电荷的肝素中和带正电荷的胶原,克服血栓形成,在小口径动脉移植领域已有长期存活者的报告。

(3)复合壁人造血管。

1982年Wesolow提出了一种可吸收纤维组分的人造血管,移植时,网孔小,可减少渗血,植入体内后,可吸收纤维被吸收,网孔变大,利于新生内膜的形成。

(4)表面具有抗血栓的人造血管。使用祛聚、抗凝、溶血栓药物处理人造血管内壁,使人造血管具有一层抗血栓膜面,主要采用抗凝剂肝素固化,虽然肝素化表面能短期克服血液与人造血管的相互作用,但如何适宜长期抗凝作用仍有待进一步研究。

2.2 我国人造血管的研制现状

近年来,我国对人造血管的研制和开发所取得的成效和突破主要表现在下列几个方面:

(1)人造血管的生物力学性能表征[3]。在我国,虽然上世纪60年代就自行开发了第一代的真丝人造血管,但目前市场仍以进口人造血管为主。影响产品开发的因素固然是多方面的,但对人造血管的生物力学基本性能研究严重匮乏是主要原因之一。所以说,了解并掌握人造血管的生物力学性能表征的方法是一个突破。

(2)开发了经不同制备工序加工的系列经编人造血管,并且从人造血管的整

体层面和单纤维层面的纺织结构和力学性能,对人造血管的管壁结构和性能的变化进行了研究。经编人造血管的制备过程通常分为5个工序:¹经编。以经平绒组织为基础,形成管状物;º洗涤。在70e热水下,用净洗剂去除油迹和不净物;»紧密。在化学助剂,高温高压下,减少织物的结构孔隙;¼波形化。将管状物压模成波形,以加强纵向顺应性和径向顺应性;½热定型。采用高温的方法对波形进行定型,保持人造血管的波纹状。经过研究发现在经编加工后线圈结构在连接部位已存在一定的不均匀性,这是人造血管在周向拉伸中该部位具有高断裂的主要原因。知道了这一点,将为今后制备经编人造血管提供一定的依据。

(3)近年来,随着人们对生活质量要求的提高,医学模式的转变,外科治疗原

则的总体趋势也开始向微创简捷的方向发展。针对动脉扩张性疾病,国内出现了微创的血管腔内疗法,其原理是通过血管内植入金属支架,人造血管复合体移植物,从而将病变段血管隔绝于正常循环血流之外。该疗法创伤小,恢复快,并发症小,具有简捷微创、疗效确实的优点。

3.3目前存在的主要问题及今后研究的重点

纺织人造血管由于加工和后整理方面的原因造成的血管质量问题主要表现