医疗纺织品在人体内的应用

医疗纺织品在人体内的应用

张艳明　邱冠雄 (天津工业大学纺织与服装学院,天津,300160)

摘　要:用于人体内部的纺织品材料需要良好的生物相容性,介绍了几种用于人体内部的纺织材料,包括线、

织物和复合材料。

关键词:医用纺织品,复合材料,生物材料,应用

中图分类号:TS106167 文献标识码:A 文章编号:1004-7093(2004)06-0009-05

医疗用纺织品在产业用纺织品中占有重要的地位,随着医疗手段和纺织工程的不断进步,纺织品材料在医疗行业中的应用越来越广。除了医疗防护服及一般外科敷料外,纺织品还以纤维和织物等形态应用于器官移植和血液过滤等方面。本文主要介绍几种在人体内部应用的纺织品,包括线、织物和纺织复合材料。

1　可吸收缝合线[1～3]

111　性能要求

缝合线是由单丝或复丝制成的线,用以缝合伤口,联结组织和结扎血管。因为缝合线直接接触人体组织,所以对其性能要求除耐消毒性和必要的力学性能外,与一般医用纤维有显著的不同,尤其对生物安全性要求非常严格。作为缝合线用纤维,其拉伸强度、结节强度要大,炎症、异物反应要小,要没有毒副作用和致癌性,要有均匀的质量和便于手部操作的性能。用于体内的可吸收缝合线还应在手术初期保持高强度,而在生物组织完全愈合后尽快降解而被人体吸收。112　产品及应用

最早使用的生物吸收性缝合线是羊肠线,它

收稿日期:2003-09-11

作者简介:张艳明,女,1973年生,在读博士研究生。主要从事复合材料的应用研究。

由羊肠粘膜和牛肠粘膜内的胶原加工而成。但这种缝合线柔韧性欠佳,组织反应大,在消化液或感染环境中抗张强力很快降低甚至断裂,因而逐步被新型的生物吸收性缝合线所替代。

聚乙交酯(也称聚乙醇酸、聚羟基乙酸,英文缩写为PG A )缝合线是继羊肠线之后应用最早和最广的一个品种,它属于合成纤维,商品名称为泰克松[(Dex on ,美国T yco Healthcare G roup LP.的注册商标,由旗下的United States Surgical/Davis &G eck (USS/DG )公司生产,2003年10月该公司更

名为Syneture )],1970年即已实用化。它在人体内存留强度大,在缝合7～11d 伤口愈合期内能保持高抗张强度。

聚二氧杂环己酮(英文缩写PDS )缝合线,由美国埃瑟肯公司(疑为美国的Exx on 公司,作者注)于20世纪70年代后期开发,已行销于国际市场。这一材料的分子链上有醚键,柔软性高;单丝抗张强力高,甚至高于聚丙烯缝合线(不可吸收性缝合线);与组织摩擦力小,不需涂层;在人体内强度保留率高,手术28d 后,强度保留率仍达70%,因而适用于伤口难愈合的手术。

胶原缝合线是美国20世纪60年代开发的产品,它以高等动物骨胶原为原料制成,胶原纯度比羊肠线高,组织反应小,可通过调节分子交联程度来调整体内吸收速度。使用这种缝合线不仅伤口愈合好、疤痕小,且结节性好、操作方便,在五官科、口腔科、眼科等面部精细手术中尤为适用。

113　新品种

甲壳素是甲壳类、昆虫类低等动物体中提取的多糖类物质,日本尤尼奇卡公司于20世纪90年代将这一材料纺成纤维,制成缝合线,开发出生物吸收性缝合线的一个新品种。这种缝合线无色而有光泽,有蚕丝手感,能在25d 左右被人体吸收,因而创面愈合好。这种缝合线还对胰液、胆液等碱性消化液有良好的耐力,更适用于这些部位的手术。

作为植物性生物材料,纤维素缝合线的医用缝合效果也同样受人关注。俄罗斯曾报道开发羧甲基化粘胶长丝缝合线的情况,这种缝合线生物安全性好,生物吸收性好,有较好的弹性和强度,也是一种很有希望的缝合线。

2　人造假体

211　人造血管[2～4]

随着血管外科手术的发展,当人体心血管系统发生堵塞或功能衰退时,都可用人造血管进行置换,替代原来的受损心血管体系。自1952年世界上开始用高分子材料做人造血管进行动物试验以来,人造血管已作为广泛用于临床的材料在医疗中起着重要的作用。典型的例子是调换血管瘤患者的部分主动脉,其他的例子如糖尿病患者腿部动脉出现堵塞前兆时,用搭桥方法绕过原来的堵塞区段,使血液重新恢复循环。过去30多年间,人造血管已成功地植入很多人体中,美国生产人造血管的工厂有新泽西州的Meadox 医药公司、佛罗里达州的C orvita 公司和马萨诸塞州的C.R.Bard 公司。211.1　性能要求

人造血管替代人体血管作为输送血液的通道,除必要的耐消毒性、生物安全性外,还要求物理化学性能稳定、孔隙度适宜、有一定强度、易弯曲、不吸瘪、耐体内弯曲和压力,做植入手术时要求缝合性好,与人体组织能迅速结合,血管接通放血时不渗血或渗血少且能即刻停止。当人造血管与人体血管缝合后,人造血管内壁在血液流通中附着各种血液成分,逐渐形成具有血液相容性的假内膜,其外壁也逐渐形成人体结缔组织而被固

定,这种结构与人体血管的内外膜结构非常相似。人造血管具有合理的孔隙度对其内外膜长成非常重要。孔隙过大,血液渗出量大,容易造成休克;孔隙太小,又不利于血液渗入,影响假内膜生长和外膜营养的供应。211.2　原料及织造方法

织制人造血管的原料有桑蚕丝、聚酯长丝、聚酯高收缩丝、聚四氟乙烯纤维等。最新开发的人造血管多选用生物吸收性材料进行浸渍和涂层,或在织造中掺入生物吸收性纤维,这样能使植入的人造血管初期渗血少,随生物吸收材料被降解,孔隙增大,便于内外膜的生长。美国开发的聚乙交酯纤维和聚酯纤维双组分针织血管,日本开发的聚四氟乙烯纤维和胶原纤维双组分针织血管都具有这种优点。

早期开发人造血管多使用机织物,机织物孔隙率小、孔径均匀,内表面平滑,处理成蛇腹状,能适应于人体的伸缩性。

经编人造血管的外观比较粗糙,其表面有规律性的凹凸圈状结构,弹性好,手感轻,管壁比机织物略厚,具有不脱散的稳定性,缝制时扭曲现象小,手术成功率高。特别是对于分叉人造血管,其分叉接头处可以利用多把梳栉轮流编织,使其既牢固又光滑,也能提高致密度,减少漏血量。

非织造人造血管因其毛绒外观,有利于白蛋白附着,能促进假内膜生成,近年内其应用也非常受人重视。211.3　应用

人造血管的类型有直管型、分叉的Y 型和多支型等,直管型的人造血管常应用于四肢、胸腔或腹腔,Y 型人造血管大多作主动脉移植,多支型人造血管主要用作心脏的主动脉弓的调换。在接近心脏的地方血液压力较高,出血的危险较大,用机织结构的人造血管较好;在腹腔内的人造血管最好用经编针织结构,因为它们比较柔韧,容易掌握和缝合。

目前,人造血管的应用还主要是替代人体较大的动脉血管。由于静脉血管血流较慢,植入人造血管后在假内膜形成前容易形成血栓,所以其开发尚未成熟。人造动脉血管的内径范围较广,一般在3～24mm 。内径为6mm 以上的人造血管