程 康
[蘇州大學(xué) 紡織與服裝工程學(xué)院(現(xiàn)代絲綢國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室),江蘇 蘇州 215123]
醫(yī)用縫合線是最早具有臨床需求的商業(yè)紡織品材料之一,可以實(shí)現(xiàn)傷口縫合、組織聯(lián)結(jié)和組織閉合等。古籍中就有記錄古人用亞麻、頭發(fā)、豬鬃等材料進(jìn)行縫合。研究者們?cè)谏鐣?huì)發(fā)展的過(guò)程中利用有限條件研究各種縫合材料,開發(fā)了各種縫合產(chǎn)品,手術(shù)縫合線也隨著時(shí)代的發(fā)展不斷改進(jìn)和完善。
在倒刺型縫合線問世前,醫(yī)用縫合線就有一個(gè)缺點(diǎn):大多數(shù)縫合線表面光滑,縫合時(shí)需要打結(jié)才能完成對(duì)傷口的縫合固定,延長(zhǎng)了止血時(shí)間,增加了手術(shù)風(fēng)險(xiǎn),甚至可能因?yàn)椴荒芗皶r(shí)縫合傷口而造成手術(shù)失敗,使患者失去生命。所以,研究一種能實(shí)現(xiàn)快速縫合的免打結(jié)縫合線具有重要意義。
手術(shù)縫合線應(yīng)無(wú)毒無(wú)害,不會(huì)產(chǎn)生過(guò)敏反應(yīng);應(yīng)具有較好的生物相容性,不影響生物體內(nèi)細(xì)胞繁殖和組織生長(zhǎng),且組織免疫原反應(yīng)小;應(yīng)質(zhì)地柔軟,具有一定的柔韌性,在縫合打結(jié)時(shí),能保證線結(jié)不易脫散;應(yīng)在濕態(tài)下也擁有較好的機(jī)械性能,保證在傷口愈合前還具有強(qiáng)度;對(duì)于可吸收縫合線,在組織愈合期間,應(yīng)保證縫合線不會(huì)被過(guò)快地降解,且降解產(chǎn)物無(wú)毒無(wú)害,能被人體吸收或排出體外;應(yīng)易于長(zhǎng)期保存,保持穩(wěn)定的醫(yī)用性能[1]。
按照生物組織對(duì)縫合線的可吸收程度進(jìn)行分類,手術(shù)縫合線按材料可分為非吸收材料和可吸收材料。
聚酰胺(PA)縫合線又稱尼龍線、錦綸線,有編織線和單絲線兩種類型。該縫合線一般強(qiáng)度高、耐磨性好、操作性能優(yōu)良,但材料不可吸收,很難降解,且易留下傷疤。
聚酯(PET)縫合線又稱滌綸線,是以復(fù)絲為主的非吸收手術(shù)縫合線。該縫合線具有高彈性模量、高剛度、低組織反應(yīng)性,比尼龍縫合線彈性低,植入體內(nèi)后,抗張強(qiáng)度損失較小,因此,經(jīng)常使用編織縫合線,可以提供長(zhǎng)期良好的支撐作用。
聚丙烯(PP)縫合線強(qiáng)度大、抗酸堿且不吸水,表面光滑,易于刺入組織,在生物體內(nèi)的穩(wěn)定性好,具有生物學(xué)惰性,體內(nèi)不降解。該縫合線具有適當(dāng)?shù)娜犴g性,但由于其摩擦力小,縫合線結(jié)扣在潤(rùn)濕后易滑脫。
金屬縫合線主要由鈦、金、銀和不銹鋼等材料制成。縫合線具有更高的強(qiáng)度和力學(xué)性能,一般是不可降解的,但是有學(xué)者發(fā)現(xiàn)了用鎂、鐵、鋅及其合金制成的合金縫合線,可實(shí)現(xiàn)生物降解。
棉纖縫合線的主要成分是纖維素,其強(qiáng)度較低,植入體內(nèi)容易造成縫合線強(qiáng)力不足,而且人體組織對(duì)棉纖維縫合線具有一定的免疫排斥性。
蠶絲縫合線是一種天然蛋白質(zhì)材料。大量臨床試驗(yàn)結(jié)果證明,經(jīng)過(guò)完全脫膠的蠶絲縫合線植入人體組織后不會(huì)引起炎癥反應(yīng),不易引發(fā)生物排斥反應(yīng),而且性能優(yōu)良的天然蛋白質(zhì)對(duì)傷口愈合和修復(fù)具有很好的促進(jìn)作用,且留疤的概率較低[2]。蠶絲縫合線不需要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的化學(xué)物理處理,其本身就具有良好的力學(xué)性能,避免了殘留有害化學(xué)物質(zhì),用于醫(yī)療更加安全。但是該縫合線的吸收過(guò)程相對(duì)較慢,被認(rèn)為是非吸收縫合線[3]。
PGA線一般為多股編織線,該縫線具有良好的穩(wěn)定性和抗張強(qiáng)度,無(wú)毒,對(duì)人體組織刺激小,比較適用于腸胃科、泌尿科和婦科等醫(yī)用,但線體摩擦力大,且柔軟度較差,在縫合時(shí),可能會(huì)因摩擦組織而造成一定的傷害。
PLA線具有卓越的生物可降解性和優(yōu)良的生物相容性,是一種安全無(wú)毒的綠色材料。PLA線透明有光澤,具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和性能,降解后的產(chǎn)物能被周圍組織快速吸收。
PDO是具有優(yōu)異生物相容性的脂肪族聚酯,由于其分子鏈中具有特別的醚鍵,使材料具有較好的柔韌度,加上優(yōu)異的生物降解性,使其成為優(yōu)選的外科縫線材料。
羊腸線作為手術(shù)縫線是可被吸收的,但每個(gè)人的組織對(duì)該縫線的吸收具有很大的差異性,同時(shí)這種手術(shù)線在不同的市場(chǎng)具有不同的質(zhì)量差異,這種差異嚴(yán)重影響人體組織對(duì)該縫線的吸收,提高了手術(shù)并發(fā)癥的發(fā)生率。
相對(duì)于傳統(tǒng)縫合線,倒刺縫合線在手術(shù)過(guò)程中不需要打結(jié),縮短了手術(shù)時(shí)間,降低了手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí),由于倒刺的存在,縫合線上的張力分布均勻,傷口縫合效果更好,能有效減輕傷口疼痛。該縫合線在縫合后可以包埋于皮下,不存在線結(jié)外露,且術(shù)后不留疤,相較于傳統(tǒng)手術(shù)縫合線的手術(shù)打結(jié),倒刺線可以有效避免相關(guān)并發(fā)癥[4]。倒刺縫合線于1960年首次獲得專利,隨后運(yùn)用到刺縫合線進(jìn)行軟組織閉合被大多數(shù)學(xué)者研究。Quill免打結(jié)雙向倒刺縫合線由美國(guó)專用外科器械公司生產(chǎn),該縫線運(yùn)用創(chuàng)傷縫合領(lǐng)域中的革命技術(shù),是世界首家上市的免打結(jié)縫線。
Ⅴ-Loc 180是由乙醇酸和碳酸三亞甲基酯的共聚物制成的外科倒刺縫線,可在180天內(nèi)被人體吸收,并在21天內(nèi)保持原始抗張強(qiáng)度的65%。某學(xué)者在腹腔鏡下胃分流術(shù)中使用單向可吸收倒鉤縫線(Ⅴ-Loc 180)進(jìn)行縫合,并評(píng)價(jià)其安全性和在縮短手術(shù)時(shí)間方面的作用。通過(guò)對(duì)315例胃分流術(shù)患者進(jìn)行帶刺和無(wú)刺縫線縫合,結(jié)果表明,在縫合手術(shù)中,使用帶刺的Ⅴ-Loc縫合可保證安全有效,且縮短了手術(shù)總時(shí)間。
聚乙交酯-聚乙丙交酯帶刺單股線是一種可吸收倒刺縫合線,由乙交酯、丙交酯按不同配比共聚制成,此種縫合線強(qiáng)度高、柔順性好、吸收快,在組織內(nèi)降解周期為 2~3個(gè)月[5]。朱建福等[6]用該倒刺縫合線進(jìn)行皮內(nèi)縫合,結(jié)果表明,縫合后傷口的發(fā)炎情況和術(shù)后傷口處的并發(fā)癥沒有增加,同時(shí)縮短了病人的住院時(shí)間。
PDO帶刺單股線是一種可吸收倒刺縫合線,該縫合線具有優(yōu)異的柔韌性、較高的強(qiáng)度,不易產(chǎn)生斷裂,且對(duì)組織刺激性小。Oni等[7]通過(guò)豬模型筋膜閉合的有刺和無(wú)刺可吸收縫合線的比較發(fā)現(xiàn),與傳統(tǒng)的非倒刺縫合線相比,用于筋膜修復(fù)的倒刺縫合線具有相同的拉伸強(qiáng)度,并且沒有出現(xiàn)不良癥狀(如傷口裂開或切口疝)。在臨床上,使用帶刺縫合線成功完成了直肌鞘的折疊術(shù),并取得了良好的效果,但是只有少數(shù)已發(fā)表的文獻(xiàn)證實(shí)了這一點(diǎn)。
倒刺縫合線是以各種方法在線體的軸向制備倒刺,實(shí)現(xiàn)縫合線縫合免打結(jié),節(jié)約了縫合時(shí)間。進(jìn)一步采用生物材料制作縫合線,此類材料有良好的生物相容性,免疫排斥小。目前,倒刺型縫合線的獲得方法大多是激光切割、機(jī)械切割、擠出以及添加增塑劑等。
柯林松等[8]采用切割的方法在縫合線兩側(cè)切割出倒刺形狀,倒刺切割處為圓形凹槽,在槽內(nèi)使用生物膠水涂抹,然后將縫合線粘住,這樣不僅使縫合線整體的力學(xué)性能有所下降,還由于生物黏合劑降低了生物相容性,增加了工藝難度,難以滿足縫合線的實(shí)用要求。
程光起等[9]采用聚對(duì)二氧環(huán)己酮溶液噴絲紡織成縫合線,再用PCL和PLGA混合溶液澆筑在縫合線表面形成倒刺,雖然該縫合線能降解,但是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中使用的無(wú)水二甲基亞砜、二氯甲烷、丙酮和二甲基甲酰胺都是有生理毒性的化學(xué)藥品,對(duì)生理組織會(huì)產(chǎn)生毒害作用,生物相容性較小,并且采用不同材料制作縫合線和倒刺,無(wú)法保證倒刺的牢固性能,倒刺強(qiáng)度不高且容易脫落。
有學(xué)者采用溶液澆鑄的方法,以脫膠蠶絲縫合線為線體、絲素蛋白為澆鑄液,制備可吸收的倒刺型蠶絲縫合線。在保證蠶絲優(yōu)異的力學(xué)性能的同時(shí),制備具有倒刺結(jié)構(gòu)的手術(shù)縫合線[10]。絲素蛋白材料已經(jīng)被越來(lái)越多的學(xué)者研究,制備性能更為優(yōu)異的倒刺蠶絲縫合線具有重要意義。
蠶絲的主要成分是絲素和絲膠,絲膠包裹在絲素外面,其中,絲膠占總成分的25%左右,絲素占75%左右[11]。絲素蛋白由重鏈和輕鏈組成,是一種內(nèi)部結(jié)構(gòu)蛋白,可賦予絲機(jī)械強(qiáng)度、柔軟性和彈性。絲素蛋白中有無(wú)規(guī)卷曲、α螺旋、β-轉(zhuǎn)角以及β-折疊4種分子構(gòu)象。家蠶絲的絲素蛋白可以作為含有β-折疊結(jié)構(gòu)纖維蛋白的典范。其中,β-折疊分子構(gòu)象的絲素蛋白是比較穩(wěn)定的,其作為生物材料,具有良好的生物相容性。更多的學(xué)者以各種方式將絲素蛋白從無(wú)規(guī)卷曲結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)棣?折疊結(jié)構(gòu),從而獲得高性能材料。
倒刺縫合線能有效解決手術(shù)縫合慢的問題,實(shí)現(xiàn)快速縫合免打結(jié),而且利用該縫合線縫合,傷口處受力均勻,可減輕疼痛,是一種極具研究?jī)r(jià)值的材料。生產(chǎn)可吸收倒刺縫合線存在制備困難、材料昂貴和力學(xué)性能欠佳等問題。作為生物相容性好、材料來(lái)源廣泛、價(jià)格便宜的蠶絲材料,在倒刺縫合線及醫(yī)療領(lǐng)域具有重要的研究意義。同時(shí),對(duì)于實(shí)用性較強(qiáng)的倒刺縫合線,鮮有文獻(xiàn)詳細(xì)記載,大多為專利內(nèi)容,高質(zhì)量的研究亟待報(bào)道。