膨體聚四氟乙烯在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用與研究

李樂(lè)凡，李思東，汪志芬*

（1海南大學(xué) 材料與化工學(xué)院，海南 ?？?570228，2廣東海洋大學(xué) 理學(xué)院，廣東 湛江 524088）

綜 述

膨體聚四氟乙烯在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用與研究

李樂(lè)凡1，李思東2，汪志芬1*

（1海南大學(xué) 材料與化工學(xué)院，海南 ?？?570228，2廣東海洋大學(xué) 理學(xué)院，廣東 湛江 524088）

膨體聚四氟乙烯具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性能，生物相容性良好，是一種理想的整形外科材料和臟器修補(bǔ)材料。本文綜述了膨體聚四氟乙烯在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用與研究進(jìn)展，分別介紹了膨體聚四氟乙烯應(yīng)用于人體鼻部整形、心臟瓣膜、人造血管以及消除肺部殘腔等方面的研究進(jìn)展。

膨體聚四氟乙烯；整形；心臟瓣膜；人造血管

Abstract:Expanded polytetrafluoroethylene（EPTFE）has particular structure and stable chemical property whichmake it ideal for plastic and hazarded heard repairing.The research development of EPTFE inmedicine was reviewed.The application of EPTFE in human nasal plastic,heart valve,vascular grafts and removing pulmonary residual cavity,etc,were introduced.

Key words:expanded polytetrafluoroethylene（EPTFE）;plastic;heart valve;vascular grafts

膨體聚四氟乙烯是一種新型的醫(yī)用高分子材料，由聚四氟乙烯樹(shù)脂經(jīng)拉伸等特殊加工方法制成，無(wú)毒、無(wú)致癌、無(wú)致敏等副作用。由于其特有的微孔結(jié)構(gòu)，而且人體組織細(xì)胞及血管可長(zhǎng)入其微孔，形成組織連接，如同自體組織一樣。這種組織長(zhǎng)入的組織愈合方式，較傳統(tǒng)硅橡膠的纖維包裹的組織愈合方式更加優(yōu)越，從醫(yī)學(xué)角度考慮，膨體聚四氟乙烯已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)上的重要填充材料，是目前最為理想的生物組織代用品。本文就近10年膨體聚四氟乙烯在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用與研究概況進(jìn)行了綜述。

1 在鼻部整形上的應(yīng)用與研究

陳滔[1]對(duì)100例患者采用“開(kāi)放式”切口，根據(jù)鼻部具體情況，將膨體材料雕刻成所需形狀，埋置于相應(yīng)部位，構(gòu)建鼻部假體支架，改善鼻部形態(tài)，取得良好效果。

張召[2]系統(tǒng)回顧了其所在醫(yī)院兩年來(lái)150例實(shí)施膨體聚四氟乙烯假體隆鼻術(shù)的患者的情況，統(tǒng)計(jì)了相關(guān)數(shù)據(jù)，重點(diǎn)介紹了其中21例并發(fā)癥（主要為假體外露及慢性感染）的觀(guān)察結(jié)果及處理過(guò)程。經(jīng)過(guò)再次處理，并發(fā)癥的患者均基本滿(mǎn)意，隨訪(fǎng)6～12個(gè)月，未見(jiàn)異常。結(jié)果:大部分并發(fā)癥的產(chǎn)生與施術(shù)者對(duì)手術(shù)方式的選擇、手術(shù)操作以及適應(yīng)證處理不當(dāng)有明顯的關(guān)系，根據(jù)鼻部不同的條件，選擇不同的手術(shù)方式，依靠膨體聚四氟乙烯的特點(diǎn)，及自身組織移植，把握好適應(yīng)證，正確操作可以達(dá)到理想的效果。

潘寶華[3]選擇隆鼻術(shù)后效果不佳的68例患者，手術(shù)取出原有的硅橡膠鼻假體，將膨體聚四氟乙烯加強(qiáng)型補(bǔ)片，根據(jù)患者的臉型、鼻型要求以及醫(yī)學(xué)美學(xué)觀(guān)點(diǎn)，進(jìn)行雕刻后置入體內(nèi)。其中24例取自體耳軟骨，固定于假體的鼻尖部位，以改觀(guān)鼻尖效果。結(jié)果表明，膨體聚四氟乙烯是較理想的隆鼻材料替代品，尤其適合硅橡膠隆鼻術(shù)后，外觀(guān)不佳、鼻尖部張力過(guò)大導(dǎo)致鼻尖皮膚變薄的患者；假體復(fù)合自體耳軟骨能有效延長(zhǎng)鼻長(zhǎng)度，抬高鼻尖。

葉明[4]發(fā)明了復(fù)合型鼻假體，在由固體硅橡膠制成的假體L型或柳葉型的鼻背部開(kāi)一長(zhǎng)槽，長(zhǎng)槽內(nèi)粘接有膨體聚四氟乙烯制成的與長(zhǎng)槽相應(yīng)的長(zhǎng)條體。在最為關(guān)鍵的鼻背部（包括鼻尖部），采用了和人體組織相融性極佳的膨體聚四氟乙烯長(zhǎng)條體結(jié)構(gòu)，使材料植入人體后，人體自身組織細(xì)胞長(zhǎng)入膨體聚四氟乙烯長(zhǎng)條體內(nèi)部，有效的預(yù)防了材料的排異、移動(dòng)、破潰等現(xiàn)象的發(fā)生；同時(shí)也防止了對(duì)光的反射現(xiàn)象，使整形后的面部形態(tài)更加自然、逼真。這種復(fù)合鼻假體，基座是固體硅橡膠，有一定的硬度，切削過(guò)程簡(jiǎn)單，植入方便，制作時(shí)可預(yù)制成特定形狀，使之更符合臨床應(yīng)用的需要。該發(fā)明由于成本較低，價(jià)格合理，符合一般人的承受能力，容易被大多數(shù)人接受。

2 在心臟瓣膜上的研究與應(yīng)用

梁勇[5]將片狀超微孔膨體聚四氟乙烯材料縫制于彈性支架上做成人工心臟瓣膜，以Baxter人工雙葉機(jī)械瓣作對(duì)照，對(duì)新型瓣膜進(jìn)行了靜態(tài)泄漏和定常流測(cè)試。試驗(yàn)結(jié)果顯示兩種瓣膜靜態(tài)泄漏率無(wú)顯著差異（P＞0.05），定常流下高分子瓣膜跨瓣壓差更低，兩組間存在顯著差異（P＜0.001），這說(shuō)明新型高分子人工心臟瓣膜體外流體動(dòng)力學(xué)性能優(yōu)于Baxter機(jī)械瓣。

對(duì)研制的25#和27#四瓣葉、無(wú)支架、帶腱索人工二尖瓣-超微孔膨體聚四氟乙烯人工心臟瓣膜（UPMV）進(jìn)行體外脈動(dòng)流檢測(cè)，了解其體外脈動(dòng)流力學(xué)特征，結(jié)果證明25#和27#UPMV在體外脈動(dòng)流下的平均跨瓣壓差、有效開(kāi)口面積和返流百分比均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[6]。

對(duì)25#UPMV進(jìn)行體外脈動(dòng)流檢測(cè)，主要觀(guān)察指標(biāo)：使用TH-1200型人工心臟瓣膜體外脈動(dòng)流試驗(yàn)臺(tái)對(duì)兩組瓣膜進(jìn)行檢測(cè)，觀(guān)察流量為2，3，4，5，6 L·min-1時(shí)的甲均跨瓣壓差、開(kāi)口面積和返流量。結(jié)果說(shuō)明，（1）平均跨瓣壓差，25#UPMV組在不同流量時(shí)均小于10mm Hg，不同流量下25#UPMV組平均跨瓣壓差均低于25#人工機(jī)械瓣組（P=0.000）；（2）有效開(kāi)口面積，25#UPMV組在不同流量時(shí)均高于1.5 cm2，流量為 3，5，6 L·min-1時(shí)，25#UPMV 組有效開(kāi)口面積大于25#人工機(jī)械瓣組（P＜0.01）；（3）返流百分比，25#UPMV組在不同流量時(shí)均小于10%，流量為2和3L·min-1時(shí)，25#UPMV組返流百分比低于25#人工機(jī)械瓣組（P＜0.01）。這說(shuō)明25#UPMV在體外脈動(dòng)流下的平均跨瓣壓差、有效開(kāi)口面積和返流百分比均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，總體表現(xiàn)優(yōu)于25#CL-Ⅲ型人工機(jī)械心臟瓣膜[7]。

李海波[8]測(cè)試膨體聚四氟乙烯人工二尖瓣的體外耐久性，結(jié)果表明：（1）瓣膜大體觀(guān)察，6個(gè)膨體聚四氟乙烯人工二尖瓣在每個(gè)周期的循環(huán)中均能夠完全開(kāi)放與閉合，每個(gè)膨體聚四氟乙烯人工二尖瓣的腱索均處于張緊狀態(tài)，瓣膜大小瓣間對(duì)合嚴(yán)密，無(wú)肉眼可見(jiàn)的縫隙。（2）腱索長(zhǎng)度變化，腱索長(zhǎng)度隨時(shí)間（實(shí)驗(yàn)次數(shù)）的增加而增加，但增加速度逐漸減慢，0.5億次時(shí)平均增加（0.795±0.037）mm，1億次時(shí)增加（0.587±0.044）mm，以后增加緩慢，不超過(guò)（0.168±0.021）mm。總體上隨時(shí)間變化腱索增長(zhǎng)差異有顯著性意義（F=5 025.909，P=0.000），腱索長(zhǎng)度增加各腱索間差異無(wú)顯著性意義（F=2.119，P=0.067）。（3）平均跨瓣壓差，疲勞實(shí)驗(yàn)后平均跨瓣壓差略高于實(shí)驗(yàn)前，差異無(wú)顯著性意義[分別為（4.540±1.846），（4.498 ±1.430）mm Hg，F(xiàn)=0.013，P=0.912]。（4）瓣膜有效開(kāi)口面積，疲勞實(shí)驗(yàn)后瓣膜有效開(kāi)口面積略高于實(shí)驗(yàn)前，差異無(wú)顯著性意義[分別為（2.633±1.077），（2.474±1.074）cm2，F(xiàn)=0.651，P=0.427]。（5）瓣膜反流量，疲勞實(shí)驗(yàn)后瓣膜反流量低于實(shí)驗(yàn)前，差異有顯著性意義[分別為（1.291±1.028），（2.128±1.250）mL，F(xiàn)=8.606，P=0.007]。（6）瓣膜反流率，疲勞實(shí)驗(yàn)后瓣膜反流率低于實(shí)驗(yàn)前，差異有顯著性意義[分別為（3.491±2.998）%，（5.147±1.736）%，F(xiàn)=5.849，P=0.023]。結(jié)果說(shuō)明膨體聚四氟乙烯人工二尖瓣具有良好的體外耐久性及流體力學(xué)特性。

3 用于人體其他部位的應(yīng)用與研究

下肢靜脈曲張是外科常見(jiàn)病、多發(fā)病，在這類(lèi)靜脈性疾病中，原發(fā)性下肢深靜脈瓣膜功能不全約占55.3%。以往由于對(duì)病因認(rèn)識(shí)不足，采用傳統(tǒng)的治療方法大隱靜脈高位結(jié)扎加抽剝術(shù)，術(shù)后曲張靜脈復(fù)發(fā)率高，采用“膨體聚四氟乙烯”人造血管片，行股淺靜脈瓣膜環(huán)縮術(shù)治療原發(fā)性下肢深靜脈瓣膜功能不全共12例，效果滿(mǎn)意[9]。

線(xiàn)胤生[10]探討應(yīng)用膨體聚四氟乙烯肺模型消除肺切除后殘腔的可行性，12只健康雜種犬，隨機(jī)分成模型組、填塞組，6只/組，模型組按肺切除手術(shù)常規(guī)處理，未置入任何材料，1只犬因發(fā)生支氣管胸膜瘺于術(shù)后10 d死亡，氣管縱隔有移位；填塞組將預(yù)先設(shè)計(jì)的膨體聚四氟乙烯模型直接置入胸腔，胸頂和隔肌縫針疏松固定防止移位，未發(fā)生支氣管胸膜瘺，無(wú)縱隔移位，置入體內(nèi)的膨體聚四氟乙烯肺模型保持原狀，表面覆蓋纖維結(jié)締組織，剖面內(nèi)無(wú)積液。肺切除后6，12和24周，兩組動(dòng)物胸膜組織病理變化及超微結(jié)構(gòu)變化基本相似，均未見(jiàn)明顯炎癥反應(yīng)。結(jié)果說(shuō)明，肺切除后人工材料填塞消除殘腔是可行的，膨體聚四氟乙烯是現(xiàn)階段理想的填塞材料。

王海鵬[11]對(duì)比觀(guān)察了膨體聚四氟乙烯補(bǔ)片與聚丙烯類(lèi)補(bǔ)片兩種不同生物材料在老年腹股溝斜疝中的應(yīng)用效果。結(jié)果表明，膨體聚四氟乙烯補(bǔ)片與聚丙烯類(lèi)補(bǔ)片用于老年腹股溝疝置入安全有效，并發(fā)癥少，復(fù)發(fā)率較傳統(tǒng)置入低，其中膨體聚四氟乙烯補(bǔ)片較聚丙烯類(lèi)補(bǔ)片更為舒適。

馬艷[12]用共價(jià)交聯(lián)的肝素-海藻酸鈉水凝膠對(duì)小口徑膨體聚四氟乙烯人工血管進(jìn)行表面修飾和改性，考察其血液相容性和組織相容性。結(jié)果:（1）修飾后的人工血管，衰減全反射-傅立葉變換紅外光譜結(jié)果顯示在1626cm-1處出現(xiàn)了-CO-NH-基團(tuán)的吸收；（2）修飾后人工血管的接觸角由（125±1）°降低為（84±2）°；（3）修飾后的人工血管，具有較長(zhǎng)的活化部分凝血激酶時(shí)間和凝血酶原時(shí)間、較低的溶血度0.065%、較少數(shù)量的血小板黏附；（4）凝血酶失活實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，凝膠灌注修飾后的人工血管，對(duì)凝血酶的活性有較強(qiáng)的抑制作用，因此具有血栓形成的性能且穩(wěn)定性好。這說(shuō)明肝素-海藻酸鈉凝膠修飾的膨體聚四氟乙烯具有良好血液相容性及組織相容性，可應(yīng)用于小口徑人工血管。

姜暢[13]用共價(jià)交聯(lián)的海藻酸鈉和水蛭素層層自組裝后對(duì)小口徑膨體聚四氟乙烯人工血管進(jìn)行表面修飾和改性，觀(guān)察其血液相容性，得出結(jié)果:（1）修飾后的人工血管表面吸附的水蛭素濃度為16.35 μg·cm2；（2）衰減全反射.傅立葉變換紅外光譜結(jié)果顯示出特征峰位，證明水蛭素成功固定到人工血管表面；（3）修飾后人工血管的接觸角降低，親水性能增強(qiáng)；（4）修飾后的人工血管與未修飾的人工血管相比，活化部分凝血激酶時(shí)間和凝血酶原時(shí)間延長(zhǎng)、血小板黏附情況減少，具有更好的血液相容性。這說(shuō)明共價(jià)交聯(lián)水蛭素/海藻酸鈉涂層抗凝血修飾可提高膨體聚四氟乙烯人工血管的表面性能及血液相容性。

田田[14]用實(shí)驗(yàn)探究高分子材料膨體聚四氟乙烯作為創(chuàng)面覆蓋材料的可行性，結(jié)果表明，膨體聚四氟乙烯引起的炎性反應(yīng)及異物反應(yīng)較小，置于受損創(chuàng)面上未見(jiàn)不良反應(yīng)，可以將其作為創(chuàng)面覆蓋材料。

4 結(jié)語(yǔ)

膨體聚四氟乙烯已成功應(yīng)用于人體鼻部整形、心臟瓣膜、人造血管以及消除肺部殘腔等方面。膨體聚四氟乙烯作為一種新型的醫(yī)用高分子材料，正逐步取代傳統(tǒng)硅橡膠成為目前最為理想的生物組織代用品，它在人體上的進(jìn)一步應(yīng)用及其生物穩(wěn)定性還有待深入探索。

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App lication and research of expanded polytetrafluoroethylene in medicine

LILe-fan1，LISi-dong2，WANG Zhi-feng1
（1.College of Materials and Chemical Engineering，Hainan University，Haikou 570228，China;2.College of Science，Guangdong Ocean University，Zhanjiang 524088，China）

R622

A

1002-1124（2011）12-0046-03

2011-11-22

李樂(lè)凡（1988-），男，廣東汕頭人，本科生，研究方向：高分子材料。