針織技術(shù)在生物醫(yī)用紡織品領(lǐng)域的應(yīng)用

張佩華+王穎初+王聰兒

摘要：綜述了生物醫(yī)用紡織品的分類，調(diào)研了2007 — 2011年期間我國生物醫(yī)用紡織品進出口狀況，重點闡述了針織技術(shù)在人造血管、疝氣補片、人工韌帶、金屬內(nèi)支架、人工氣管、牙周補片、肌腱支架增強體等外科植入用紡織品中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：經(jīng)編；緯編；生物醫(yī)用紡織品；外科植入；應(yīng)用

中圖分類號：TS181.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Application of Knitting Technologies in Medical Textiles

Abstract： In this article， the classification of medical textiles was reviewed， Chinas import and export data of medical textiles during the period of 2007 to 2010 were given and knitting techniques for producing surgical implanting textiles such as artificial blood vessel， hernia patch， artificial ligament， expandable metallic stent， artificial trachea， GTR barrier and tendon scaffold reinforcement were illustrated.

Key words： warp-knitted； weft-knitted； medical textiles； surgical implanting； application

生物醫(yī)用紡織品，是指以纖維和織物為基礎(chǔ)，應(yīng)用于醫(yī)療、防護、保健及衛(wèi)生用途的紡織品，是多功能復(fù)合型、高安全性、舒適性、綠色環(huán)保紡織制品。生物醫(yī)用紡織品是紡織技術(shù)與醫(yī)學(xué)科學(xué)結(jié)合而形成的新領(lǐng)域，是產(chǎn)業(yè)用紡織品中創(chuàng)新性最強、科技含量最高的品種之一。

1 生物醫(yī)用紡織品的主要種類

根據(jù)不同用途，生物醫(yī)用紡織品可劃分為以下四大類產(chǎn)品。

（1）外科用非植入性紡織品

主要包括傷口敷料、紗布、繃帶等與皮膚傷口接觸的紡織品，起到覆蓋保護傷口、防止感染、促進愈合的作用。

（2）外科用植入性紡織品

外科用植入性紡織品是運用紡織相關(guān)技術(shù)成形的一系列材料，這類材料具有柔性、易編織性、生物相容性、較大的長徑比等優(yōu)良特點，且纖維原料范圍廣泛，天然纖維材料包括棉、蠶絲、再生纖維素、甲殼素、骨膠原及藻酸纖維等，合成聚合物如聚酰胺、聚酯、聚烯烴、聚氨酯、聚四氟乙烯以及用在縫合線及組織工程的生物可降解聚合物如聚乙交酯（PGA）、聚乳酸（PLA）、聚乙交酯丙交酯（PLGA）、聚羥基脂肪酸酯（PHA）、聚對二氧雜環(huán)己酮（PDO）等，較容易制成一維、二維和三維結(jié)構(gòu)，并且可以把原料性能和紡織品結(jié)構(gòu)空間形狀進行多重組合，從而賦予植入性紡織品多種特性：高比強度，高容積度，受控模量、延伸性、柔軟度、柔韌性，順應(yīng)性，可控孔隙度、滲透性，易縫合、夾持或結(jié)合，生物組織相容性較好。

外科用植入性紡織品主要包括縫合線、軟組織植入物、矯形植入物和心血管植入物等。其中，縫合線根據(jù)其生物降解性能可分為可生物降解和不可生物降解 2 類；軟組織植入物包括人工腱、人工韌帶、人工軟骨、人造皮膚、人工角膜等；矯形植入物主要指人工關(guān)節(jié)、人工骨；心血管植入物包括人工血管、心臟瓣膜等。

（3）體外裝置用紡織品

體外裝置用紡織品是指在體外治療用的器官替代物，也稱為人工器官。主要種類有人工腎、人工肝、人工肺、肝腹水超濾濃縮回輸器、血液濃縮器等。

（4）保健和衛(wèi)生用紡織品

主要包括女性衛(wèi)生用品、嬰兒尿褲、成人失禁用品、濕巾、美容材料、醫(yī)用手術(shù)防護產(chǎn)品等。

2 我國生物醫(yī)用紡織品的進出口狀況

根據(jù)對聯(lián)合國商品貿(mào)易統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫（United Nations Commodity Trade Statistics Database）海關(guān)分類編碼及2007 — 2011年期間我國生物醫(yī)用紡織品進出口數(shù)據(jù)查詢可知，外科用非植入性紡織品中，一般醫(yī)用敷料、手術(shù)墊單、手術(shù)服、手術(shù)巾、手術(shù)帽等以出口為主，止血海綿、固定帶、骨科外用支具等以進口為主；縫合線、支架類、人工器官類等植入性紡織品，均以進口為主。

3 針織技術(shù)在外科用植入性紡織品中的應(yīng)用

針織是利用織針把紗線彎曲成線圈，然后將線圈相互串套和連接而成為針織物的一門紡織加工技術(shù)。根據(jù)工藝特點的不同，針織生產(chǎn)分為緯編和經(jīng)編 2 類，其中緯編是紗線沿緯向順序成圈、縱向相互串套形成織物的制備技術(shù)；經(jīng)編是紗線沿縱向同時成圈、緯向相互連接而成織物的制備技術(shù)。針織物具有一定的孔隙或孔徑、延伸性和彈性，可應(yīng)用于人造血管、疝氣補片、人工韌帶、金屬內(nèi)支架、人工氣管、牙周補片、肌腱支架增強體等外科植入用紡織品中。

3.1 針織人造血管

人造血管，按照其直徑不同，有大血管（直徑 > 5 mm）和小血管（直徑 < 5 mm）之分，前者一般采用醫(yī)用級滌綸（PET）經(jīng)針織和機織方法制成，后者選用醫(yī)用聚四氟乙烯（e-PTFE）覆膜制備。早期的針織結(jié)構(gòu)人造血管采用緯編方法制備，一般在專用小口徑單面圓緯機上編織高密度緯平針組織，后整理過程中經(jīng)致密化整理（穩(wěn)定織物結(jié)構(gòu)，增加織物密度）、波紋化熱定形（形成環(huán)形或螺旋形折疊型皺折）、清洗（通過溶劑法，進行去污、漂白整理）等處理獲得。由于緯編人造血管存在孔隙率較大、易卷邊、脫散、徑向尺寸穩(wěn)定性差等缺陷，已較少使用，目前針織結(jié)構(gòu)的人造血管大多選用經(jīng)編方法制備。

經(jīng)編人造血管結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可克服緯編人造血管卷邊、脫散等缺陷，且易于手術(shù)處理和縫合。與機織人造血管相比，經(jīng)編人造血管的順應(yīng)性好，因而經(jīng)編人造血管成為當(dāng)今商品化的主要產(chǎn)品。經(jīng)編人造血管一般在雙針床經(jīng)編機上進行編織，需有多把花梳櫛和地梳櫛，如常州市潤源經(jīng)編機械有限公司生產(chǎn)的RD16型經(jīng)編人造血管專用編織設(shè)備，機號30，采用16把梳櫛（地梳 4 把，花梳12把），可編織兩分叉、直徑 3 mm特征的經(jīng)編人造血管（圖 1）。經(jīng)編人造血管的組織結(jié)構(gòu)，可采用經(jīng)絨平、經(jīng)斜平、經(jīng)斜編鏈等。經(jīng)編人造血管的發(fā)展方向為兩叉以上的多叉型、不同長度方向上不等直徑的異型、高機號緊密型。

3.2 疝氣補片

疝氣是指人體組織或器官一部分離開了原來的部位，通過人體間隙、缺損或薄弱部位進入另一部位。目前治療疝氣的主要方式為無張力疝修補術(shù)，即用疝氣補片取代局部組織缺損。

疝修補片的原料以聚丙烯（PP）為主，部分含可吸收聚羥基乙酸（PGA）等，組織結(jié)構(gòu)以經(jīng)編為主。以下介紹幾種品牌的疝氣修補片。

（1）Prolene？疝修補片

Prolene？疝修補片，選用PP單絲由經(jīng)平組織制成，可以由閉口線圈、開口線圈或開口和閉口線圈相間組成。該結(jié)構(gòu)特點是：在縱向或橫向受到拉伸時具有一定的延展性，當(dāng)一個線圈斷裂并受到橫向拉伸時易分成兩片。

（2）Marlex？疝修補片

Marlex？疝修補片，選用PP單絲由經(jīng)緞組織制成。與經(jīng)平組織相比，當(dāng)一個線圈斷裂并受到橫向拉伸時不會分成兩片。

（3）Surgipro？、Dexon？ 疝修補片

Surgipro？ PP、Dexon？ PGA疝修補片，分別選用PP單絲、PGA單絲和經(jīng)絨編鏈組織制成，前梳編織編鏈，后梳編織經(jīng)絨組織。這種組織初始強度和尺寸穩(wěn)定性更高。

疝氣修補片的發(fā)展方向為大孔徑、輕量型、可吸收與不可吸收材料制成的復(fù)合型。

3.3 人工韌帶

膝關(guān)節(jié)損傷常見于膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶斷裂，臨床上可用人工韌帶移植物來置換受損膝關(guān)節(jié)。人工韌帶的研制與臨床應(yīng)用經(jīng)歷了漫長曲折過程，目前由法國Laboureau于1985年研制的LARS（Ligament Advance Reinforcement System）聚酯韌帶，模仿人體韌帶的解剖結(jié)構(gòu)和生物力學(xué)原理設(shè)計而成，由于優(yōu)良的修復(fù)效果倍受關(guān)節(jié)鏡和骨科運動醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重視。LARS人工韌帶采用醫(yī)用級聚酯纖維，經(jīng)全福襯緯、編鏈經(jīng)絨變化經(jīng)編組織制成織物，然后將該平面織物卷繞成一定直徑大小的圓柱形產(chǎn)品，經(jīng)邊緣縫合而成完整的人工韌帶條。LARS人工韌帶具有較低的縱橫向延伸性、較高的抗拉強度和令人滿意的抗疲勞強度。

3.4 針織醫(yī)用金屬內(nèi)支架

人體因血管粥樣硬化、惡性腫瘤等原因會造成管腔狹窄或梗阻。醫(yī)用內(nèi)支架屬于管狀醫(yī)療器械，當(dāng)移植到人體管腔狹窄處后能擴張成形，對人體管壁產(chǎn)生持續(xù)而均勻的支撐力，使人體管腔保持暢通。針織醫(yī)用金屬內(nèi)支架采用鎳鈦形狀記憶合金，經(jīng)針織緯平針結(jié)構(gòu)制成管狀織物，其相變溫度為31 ℃，在 0 ～ 4 ℃的冰水中可以變得細(xì)小、柔軟，便于醫(yī)療手術(shù)操作，而在人體溫度（37 ℃左右）下可以恢復(fù)到原設(shè)計形狀，產(chǎn)生相應(yīng)的恢復(fù)力，起擴張、支撐和引流的作用。

針織醫(yī)用金屬內(nèi)支架的制備工藝流程為：鎳鈦形狀記憶合金絲前處理→平針編織→熱定形（包括中溫處理和時效處理）→滅菌消毒→包裝。該支架擴張均勻，彎曲變形時縱向柔順性好，與人體接觸面積小、同質(zhì)性好，可以脫散而方便地形成各種不同長度的支架，在治療及預(yù)防人體內(nèi)膽道、前列腺道和食道等組織狹窄癥上取得了較為滿意的療效。圖 2 所示針織醫(yī)用金屬內(nèi)支架，采用0.2 mm鎳鈦形狀記憶合金絲，在針筒內(nèi)徑20 mm、總針數(shù)10針的專用小口徑單面圓緯機上，經(jīng)緯平針組織制備而成。

3.5 人工氣管內(nèi)支架

氣管因腫瘤、外傷、炎癥及先天性疾病等需要做氣管環(huán)形切除及氣道重建。當(dāng)切除長度超過直接吻合限度50 mm時，則需用代用品來重建氣管，以保持氣道的連續(xù)性和通暢。人工氣管要求管腔密封不漏氣，易彎曲成形但不致踏陷，具有良好的組織相容性，能與宿組織緊密結(jié)合，炎癥反應(yīng)小，氣管內(nèi)壁光滑，能防止成纖維細(xì)胞和細(xì)菌的侵入，有利于氣管內(nèi)粘膜上皮的生長。

圖 3 所示是針織結(jié)構(gòu)人工氣管復(fù)合支架結(jié)構(gòu)示意圖。該針織結(jié)構(gòu)人工氣管復(fù)合支架采用30 tex醫(yī)用丙綸單絲（面紗）和24 tex聚乙丙交酯PGLA長絲（地紗），在筒徑30mm、總針數(shù)44針的專用小口徑單面圓緯機上，經(jīng)緯平針添紗組織制備而成，織物縱密39.5橫列/5 cm、橫密36.0縱行/5 cm，線圈長度5.37 mm、未充滿系數(shù)19.88。

人工氣管內(nèi)支架的制備工藝流程為：平針添紗管狀織物編織→甲殼胺（C）涂層→干燥定形。人工氣管復(fù)合支架的制備工藝流程為：人工氣管支架內(nèi)層醫(yī)用級聚氨酯（PU）涂層→支架外層膠原蛋白/羥基磷灰石海綿體（C/HA）涂覆→冷凍干燥→真空熱交聯(lián)→輻射滅菌→包裝。

3.7 肌腱支架增強體

肌腱損傷是從事體育運動人群的常見損傷之一。目前臨床上肌腱損傷的治療方法主要有自體肌腱移植、同種異體肌腱移植和肌腱假體替代物，但這 3 種方法均存在一定弊端。隨著材料學(xué)和生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展，組織工程肌腱移植有望成為永久性治愈肌腱損傷的理想方法，其中組織工程肌腱支架是重要組成部分。

圖 5 所示為東華大學(xué)與國家組織工程（上海）中心聯(lián)合研發(fā)的具有“芯-鞘”結(jié)構(gòu)的新型組織工程肌腱支架，其“芯”為細(xì)胞的黏附和增殖提供場所，采用聚羥基乙酸（PGA）纖維須條；其“鞘”是肌腱支架增強體，采用聚乙丙交酯（PGLA）經(jīng)緯平針組織機構(gòu)制備而成，在組織形成前提供足夠的力學(xué)強度。

生物醫(yī)用紡織品是我國產(chǎn)業(yè)用紡織品重點發(fā)展方向之一，其中外科用植入性紡織品涉及材料學(xué)、紡織學(xué)、生物學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、醫(yī)療器械等多學(xué)科，具有高技術(shù)、高附加值和學(xué)科交叉等特點，但目前我國仍以進口為主。隨著我國社會發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及材料、紡織、機械、生物等學(xué)科、技術(shù)的發(fā)展和醫(yī)學(xué)進展、需求驅(qū)動，必將有更多具有自主知識產(chǎn)權(quán)的生物醫(yī)用紡織品問世，并培育出國民經(jīng)濟新的增長點，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 沈新元.醫(yī)用纖維和制品：21世紀(jì)世界經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之一[J].CTA中國紡織及成衣，2012（10/11）：34-37.

[2] 龍海如.針織學(xué)[M].北京：中國紡織出版社，2008.

[3] 針織工程手冊緯編分冊（第2版）[M].北京：中國紡織出版社，2012.

[4] 曹清林.經(jīng)編人造血管編織設(shè)備的研究現(xiàn)狀[J].紡織導(dǎo)報，2014（2）：57-59.

[5] 王璐，金馬汀，等.生物醫(yī)用紡織品[M].北京：中國紡織出版社，2011.

[6] 王楓.膝關(guān)節(jié)韌帶損傷與人工韌帶研究進展[J].中國組織工程研究與臨床康復(fù)，2010，14（21）：3912-3922.

[7] 張佩華，王文祖，陳南梁.針織醫(yī)用金屬內(nèi)支架的編織工藝研究[J].東華大學(xué)學(xué)報，2002，28（5）：30-33.

[8] Li Yi，Zhang Peihua，F(xiàn)eng Xunwei.Fabrication of a knitted biodegradable stents for tracheal regeneration[J].Journal of Donghua University，2004，21（2）：98-101.

[9] 孫馨宇，王文祖，張佩華.正交試驗法優(yōu)選編織牙周再生片的工藝參數(shù)[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品，2004，22（2）：19-21，29.

[10] Guo Zheng，Zhang Peihua.The design and fabrication of a novel scaffold with a core-sheath structure for tissue engineering of the tendon[A].Proceedings of 2007 International Forum on Biomedical Textile Materials[C].China，2007：8-10.

經(jīng)編人造血管結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可克服緯編人造血管卷邊、脫散等缺陷，且易于手術(shù)處理和縫合。與機織人造血管相比，經(jīng)編人造血管的順應(yīng)性好，因而經(jīng)編人造血管成為當(dāng)今商品化的主要產(chǎn)品。經(jīng)編人造血管一般在雙針床經(jīng)編機上進行編織，需有多把花梳櫛和地梳櫛，如常州市潤源經(jīng)編機械有限公司生產(chǎn)的RD16型經(jīng)編人造血管專用編織設(shè)備，機號30，采用16把梳櫛（地梳 4 把，花梳12把），可編織兩分叉、直徑 3 mm特征的經(jīng)編人造血管（圖 1）。經(jīng)編人造血管的組織結(jié)構(gòu)，可采用經(jīng)絨平、經(jīng)斜平、經(jīng)斜編鏈等。經(jīng)編人造血管的發(fā)展方向為兩叉以上的多叉型、不同長度方向上不等直徑的異型、高機號緊密型。

3.2 疝氣補片

疝氣是指人體組織或器官一部分離開了原來的部位，通過人體間隙、缺損或薄弱部位進入另一部位。目前治療疝氣的主要方式為無張力疝修補術(shù)，即用疝氣補片取代局部組織缺損。

疝修補片的原料以聚丙烯（PP）為主，部分含可吸收聚羥基乙酸（PGA）等，組織結(jié)構(gòu)以經(jīng)編為主。以下介紹幾種品牌的疝氣修補片。

（1）Prolene？疝修補片

Prolene？疝修補片，選用PP單絲由經(jīng)平組織制成，可以由閉口線圈、開口線圈或開口和閉口線圈相間組成。該結(jié)構(gòu)特點是：在縱向或橫向受到拉伸時具有一定的延展性，當(dāng)一個線圈斷裂并受到橫向拉伸時易分成兩片。

（2）Marlex？疝修補片

Marlex？疝修補片，選用PP單絲由經(jīng)緞組織制成。與經(jīng)平組織相比，當(dāng)一個線圈斷裂并受到橫向拉伸時不會分成兩片。

（3）Surgipro？、Dexon？ 疝修補片

Surgipro？ PP、Dexon？ PGA疝修補片，分別選用PP單絲、PGA單絲和經(jīng)絨編鏈組織制成，前梳編織編鏈，后梳編織經(jīng)絨組織。這種組織初始強度和尺寸穩(wěn)定性更高。

疝氣修補片的發(fā)展方向為大孔徑、輕量型、可吸收與不可吸收材料制成的復(fù)合型。

3.3 人工韌帶

膝關(guān)節(jié)損傷常見于膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶斷裂，臨床上可用人工韌帶移植物來置換受損膝關(guān)節(jié)。人工韌帶的研制與臨床應(yīng)用經(jīng)歷了漫長曲折過程，目前由法國Laboureau于1985年研制的LARS（Ligament Advance Reinforcement System）聚酯韌帶，模仿人體韌帶的解剖結(jié)構(gòu)和生物力學(xué)原理設(shè)計而成，由于優(yōu)良的修復(fù)效果倍受關(guān)節(jié)鏡和骨科運動醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重視。LARS人工韌帶采用醫(yī)用級聚酯纖維，經(jīng)全福襯緯、編鏈經(jīng)絨變化經(jīng)編組織制成織物，然后將該平面織物卷繞成一定直徑大小的圓柱形產(chǎn)品，經(jīng)邊緣縫合而成完整的人工韌帶條。LARS人工韌帶具有較低的縱橫向延伸性、較高的抗拉強度和令人滿意的抗疲勞強度。

3.4 針織醫(yī)用金屬內(nèi)支架

人體因血管粥樣硬化、惡性腫瘤等原因會造成管腔狹窄或梗阻。醫(yī)用內(nèi)支架屬于管狀醫(yī)療器械，當(dāng)移植到人體管腔狹窄處后能擴張成形，對人體管壁產(chǎn)生持續(xù)而均勻的支撐力，使人體管腔保持暢通。針織醫(yī)用金屬內(nèi)支架采用鎳鈦形狀記憶合金，經(jīng)針織緯平針結(jié)構(gòu)制成管狀織物，其相變溫度為31 ℃，在 0 ～ 4 ℃的冰水中可以變得細(xì)小、柔軟，便于醫(yī)療手術(shù)操作，而在人體溫度（37 ℃左右）下可以恢復(fù)到原設(shè)計形狀，產(chǎn)生相應(yīng)的恢復(fù)力，起擴張、支撐和引流的作用。

針織醫(yī)用金屬內(nèi)支架的制備工藝流程為：鎳鈦形狀記憶合金絲前處理→平針編織→熱定形（包括中溫處理和時效處理）→滅菌消毒→包裝。該支架擴張均勻，彎曲變形時縱向柔順性好，與人體接觸面積小、同質(zhì)性好，可以脫散而方便地形成各種不同長度的支架，在治療及預(yù)防人體內(nèi)膽道、前列腺道和食道等組織狹窄癥上取得了較為滿意的療效。圖 2 所示針織醫(yī)用金屬內(nèi)支架，采用0.2 mm鎳鈦形狀記憶合金絲，在針筒內(nèi)徑20 mm、總針數(shù)10針的專用小口徑單面圓緯機上，經(jīng)緯平針組織制備而成。

3.5 人工氣管內(nèi)支架

氣管因腫瘤、外傷、炎癥及先天性疾病等需要做氣管環(huán)形切除及氣道重建。當(dāng)切除長度超過直接吻合限度50 mm時，則需用代用品來重建氣管，以保持氣道的連續(xù)性和通暢。人工氣管要求管腔密封不漏氣，易彎曲成形但不致踏陷，具有良好的組織相容性，能與宿組織緊密結(jié)合，炎癥反應(yīng)小，氣管內(nèi)壁光滑，能防止成纖維細(xì)胞和細(xì)菌的侵入，有利于氣管內(nèi)粘膜上皮的生長。

圖 3 所示是針織結(jié)構(gòu)人工氣管復(fù)合支架結(jié)構(gòu)示意圖。該針織結(jié)構(gòu)人工氣管復(fù)合支架采用30 tex醫(yī)用丙綸單絲（面紗）和24 tex聚乙丙交酯PGLA長絲（地紗），在筒徑30mm、總針數(shù)44針的專用小口徑單面圓緯機上，經(jīng)緯平針添紗組織制備而成，織物縱密39.5橫列/5 cm、橫密36.0縱行/5 cm，線圈長度5.37 mm、未充滿系數(shù)19.88。

人工氣管內(nèi)支架的制備工藝流程為：平針添紗管狀織物編織→甲殼胺（C）涂層→干燥定形。人工氣管復(fù)合支架的制備工藝流程為：人工氣管支架內(nèi)層醫(yī)用級聚氨酯（PU）涂層→支架外層膠原蛋白/羥基磷灰石海綿體（C/HA）涂覆→冷凍干燥→真空熱交聯(lián)→輻射滅菌→包裝。

3.7 肌腱支架增強體

肌腱損傷是從事體育運動人群的常見損傷之一。目前臨床上肌腱損傷的治療方法主要有自體肌腱移植、同種異體肌腱移植和肌腱假體替代物，但這 3 種方法均存在一定弊端。隨著材料學(xué)和生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展，組織工程肌腱移植有望成為永久性治愈肌腱損傷的理想方法，其中組織工程肌腱支架是重要組成部分。

圖 5 所示為東華大學(xué)與國家組織工程（上海）中心聯(lián)合研發(fā)的具有“芯-鞘”結(jié)構(gòu)的新型組織工程肌腱支架，其“芯”為細(xì)胞的黏附和增殖提供場所，采用聚羥基乙酸（PGA）纖維須條；其“鞘”是肌腱支架增強體，采用聚乙丙交酯（PGLA）經(jīng)緯平針組織機構(gòu)制備而成，在組織形成前提供足夠的力學(xué)強度。

生物醫(yī)用紡織品是我國產(chǎn)業(yè)用紡織品重點發(fā)展方向之一，其中外科用植入性紡織品涉及材料學(xué)、紡織學(xué)、生物學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、醫(yī)療器械等多學(xué)科，具有高技術(shù)、高附加值和學(xué)科交叉等特點，但目前我國仍以進口為主。隨著我國社會發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及材料、紡織、機械、生物等學(xué)科、技術(shù)的發(fā)展和醫(yī)學(xué)進展、需求驅(qū)動，必將有更多具有自主知識產(chǎn)權(quán)的生物醫(yī)用紡織品問世，并培育出國民經(jīng)濟新的增長點，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 沈新元.醫(yī)用纖維和制品：21世紀(jì)世界經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之一[J].CTA中國紡織及成衣，2012（10/11）：34-37.

[2] 龍海如.針織學(xué)[M].北京：中國紡織出版社，2008.

[3] 針織工程手冊緯編分冊（第2版）[M].北京：中國紡織出版社，2012.

[4] 曹清林.經(jīng)編人造血管編織設(shè)備的研究現(xiàn)狀[J].紡織導(dǎo)報，2014（2）：57-59.

[5] 王璐，金馬汀，等.生物醫(yī)用紡織品[M].北京：中國紡織出版社，2011.

[6] 王楓.膝關(guān)節(jié)韌帶損傷與人工韌帶研究進展[J].中國組織工程研究與臨床康復(fù)，2010，14（21）：3912-3922.

[7] 張佩華，王文祖，陳南梁.針織醫(yī)用金屬內(nèi)支架的編織工藝研究[J].東華大學(xué)學(xué)報，2002，28（5）：30-33.

[8] Li Yi，Zhang Peihua，F(xiàn)eng Xunwei.Fabrication of a knitted biodegradable stents for tracheal regeneration[J].Journal of Donghua University，2004，21（2）：98-101.

[9] 孫馨宇，王文祖，張佩華.正交試驗法優(yōu)選編織牙周再生片的工藝參數(shù)[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品，2004，22（2）：19-21，29.

[10] Guo Zheng，Zhang Peihua.The design and fabrication of a novel scaffold with a core-sheath structure for tissue engineering of the tendon[A].Proceedings of 2007 International Forum on Biomedical Textile Materials[C].China，2007：8-10.

經(jīng)編人造血管結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，可克服緯編人造血管卷邊、脫散等缺陷，且易于手術(shù)處理和縫合。與機織人造血管相比，經(jīng)編人造血管的順應(yīng)性好，因而經(jīng)編人造血管成為當(dāng)今商品化的主要產(chǎn)品。經(jīng)編人造血管一般在雙針床經(jīng)編機上進行編織，需有多把花梳櫛和地梳櫛，如常州市潤源經(jīng)編機械有限公司生產(chǎn)的RD16型經(jīng)編人造血管專用編織設(shè)備，機號30，采用16把梳櫛（地梳 4 把，花梳12把），可編織兩分叉、直徑 3 mm特征的經(jīng)編人造血管（圖 1）。經(jīng)編人造血管的組織結(jié)構(gòu)，可采用經(jīng)絨平、經(jīng)斜平、經(jīng)斜編鏈等。經(jīng)編人造血管的發(fā)展方向為兩叉以上的多叉型、不同長度方向上不等直徑的異型、高機號緊密型。

3.2 疝氣補片

疝氣是指人體組織或器官一部分離開了原來的部位，通過人體間隙、缺損或薄弱部位進入另一部位。目前治療疝氣的主要方式為無張力疝修補術(shù)，即用疝氣補片取代局部組織缺損。

疝修補片的原料以聚丙烯（PP）為主，部分含可吸收聚羥基乙酸（PGA）等，組織結(jié)構(gòu)以經(jīng)編為主。以下介紹幾種品牌的疝氣修補片。

（1）Prolene？疝修補片

Prolene？疝修補片，選用PP單絲由經(jīng)平組織制成，可以由閉口線圈、開口線圈或開口和閉口線圈相間組成。該結(jié)構(gòu)特點是：在縱向或橫向受到拉伸時具有一定的延展性，當(dāng)一個線圈斷裂并受到橫向拉伸時易分成兩片。

（2）Marlex？疝修補片

Marlex？疝修補片，選用PP單絲由經(jīng)緞組織制成。與經(jīng)平組織相比，當(dāng)一個線圈斷裂并受到橫向拉伸時不會分成兩片。

（3）Surgipro？、Dexon？ 疝修補片

Surgipro？ PP、Dexon？ PGA疝修補片，分別選用PP單絲、PGA單絲和經(jīng)絨編鏈組織制成，前梳編織編鏈，后梳編織經(jīng)絨組織。這種組織初始強度和尺寸穩(wěn)定性更高。

疝氣修補片的發(fā)展方向為大孔徑、輕量型、可吸收與不可吸收材料制成的復(fù)合型。

3.3 人工韌帶

膝關(guān)節(jié)損傷常見于膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶斷裂，臨床上可用人工韌帶移植物來置換受損膝關(guān)節(jié)。人工韌帶的研制與臨床應(yīng)用經(jīng)歷了漫長曲折過程，目前由法國Laboureau于1985年研制的LARS（Ligament Advance Reinforcement System）聚酯韌帶，模仿人體韌帶的解剖結(jié)構(gòu)和生物力學(xué)原理設(shè)計而成，由于優(yōu)良的修復(fù)效果倍受關(guān)節(jié)鏡和骨科運動醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的重視。LARS人工韌帶采用醫(yī)用級聚酯纖維，經(jīng)全福襯緯、編鏈經(jīng)絨變化經(jīng)編組織制成織物，然后將該平面織物卷繞成一定直徑大小的圓柱形產(chǎn)品，經(jīng)邊緣縫合而成完整的人工韌帶條。LARS人工韌帶具有較低的縱橫向延伸性、較高的抗拉強度和令人滿意的抗疲勞強度。

3.4 針織醫(yī)用金屬內(nèi)支架

人體因血管粥樣硬化、惡性腫瘤等原因會造成管腔狹窄或梗阻。醫(yī)用內(nèi)支架屬于管狀醫(yī)療器械，當(dāng)移植到人體管腔狹窄處后能擴張成形，對人體管壁產(chǎn)生持續(xù)而均勻的支撐力，使人體管腔保持暢通。針織醫(yī)用金屬內(nèi)支架采用鎳鈦形狀記憶合金，經(jīng)針織緯平針結(jié)構(gòu)制成管狀織物，其相變溫度為31 ℃，在 0 ～ 4 ℃的冰水中可以變得細(xì)小、柔軟，便于醫(yī)療手術(shù)操作，而在人體溫度（37 ℃左右）下可以恢復(fù)到原設(shè)計形狀，產(chǎn)生相應(yīng)的恢復(fù)力，起擴張、支撐和引流的作用。

針織醫(yī)用金屬內(nèi)支架的制備工藝流程為：鎳鈦形狀記憶合金絲前處理→平針編織→熱定形（包括中溫處理和時效處理）→滅菌消毒→包裝。該支架擴張均勻，彎曲變形時縱向柔順性好，與人體接觸面積小、同質(zhì)性好，可以脫散而方便地形成各種不同長度的支架，在治療及預(yù)防人體內(nèi)膽道、前列腺道和食道等組織狹窄癥上取得了較為滿意的療效。圖 2 所示針織醫(yī)用金屬內(nèi)支架，采用0.2 mm鎳鈦形狀記憶合金絲，在針筒內(nèi)徑20 mm、總針數(shù)10針的專用小口徑單面圓緯機上，經(jīng)緯平針組織制備而成。

3.5 人工氣管內(nèi)支架

氣管因腫瘤、外傷、炎癥及先天性疾病等需要做氣管環(huán)形切除及氣道重建。當(dāng)切除長度超過直接吻合限度50 mm時，則需用代用品來重建氣管，以保持氣道的連續(xù)性和通暢。人工氣管要求管腔密封不漏氣，易彎曲成形但不致踏陷，具有良好的組織相容性，能與宿組織緊密結(jié)合，炎癥反應(yīng)小，氣管內(nèi)壁光滑，能防止成纖維細(xì)胞和細(xì)菌的侵入，有利于氣管內(nèi)粘膜上皮的生長。

圖 3 所示是針織結(jié)構(gòu)人工氣管復(fù)合支架結(jié)構(gòu)示意圖。該針織結(jié)構(gòu)人工氣管復(fù)合支架采用30 tex醫(yī)用丙綸單絲（面紗）和24 tex聚乙丙交酯PGLA長絲（地紗），在筒徑30mm、總針數(shù)44針的專用小口徑單面圓緯機上，經(jīng)緯平針添紗組織制備而成，織物縱密39.5橫列/5 cm、橫密36.0縱行/5 cm，線圈長度5.37 mm、未充滿系數(shù)19.88。

人工氣管內(nèi)支架的制備工藝流程為：平針添紗管狀織物編織→甲殼胺（C）涂層→干燥定形。人工氣管復(fù)合支架的制備工藝流程為：人工氣管支架內(nèi)層醫(yī)用級聚氨酯（PU）涂層→支架外層膠原蛋白/羥基磷灰石海綿體（C/HA）涂覆→冷凍干燥→真空熱交聯(lián)→輻射滅菌→包裝。

3.7 肌腱支架增強體

肌腱損傷是從事體育運動人群的常見損傷之一。目前臨床上肌腱損傷的治療方法主要有自體肌腱移植、同種異體肌腱移植和肌腱假體替代物，但這 3 種方法均存在一定弊端。隨著材料學(xué)和生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展，組織工程肌腱移植有望成為永久性治愈肌腱損傷的理想方法，其中組織工程肌腱支架是重要組成部分。

圖 5 所示為東華大學(xué)與國家組織工程（上海）中心聯(lián)合研發(fā)的具有“芯-鞘”結(jié)構(gòu)的新型組織工程肌腱支架，其“芯”為細(xì)胞的黏附和增殖提供場所，采用聚羥基乙酸（PGA）纖維須條；其“鞘”是肌腱支架增強體，采用聚乙丙交酯（PGLA）經(jīng)緯平針組織機構(gòu)制備而成，在組織形成前提供足夠的力學(xué)強度。

生物醫(yī)用紡織品是我國產(chǎn)業(yè)用紡織品重點發(fā)展方向之一，其中外科用植入性紡織品涉及材料學(xué)、紡織學(xué)、生物學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、醫(yī)療器械等多學(xué)科，具有高技術(shù)、高附加值和學(xué)科交叉等特點，但目前我國仍以進口為主。隨著我國社會發(fā)展、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整以及材料、紡織、機械、生物等學(xué)科、技術(shù)的發(fā)展和醫(yī)學(xué)進展、需求驅(qū)動，必將有更多具有自主知識產(chǎn)權(quán)的生物醫(yī)用紡織品問世，并培育出國民經(jīng)濟新的增長點，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。

參考文獻(xiàn)

[1] 沈新元.醫(yī)用纖維和制品：21世紀(jì)世界經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)之一[J].CTA中國紡織及成衣，2012（10/11）：34-37.

[2] 龍海如.針織學(xué)[M].北京：中國紡織出版社，2008.

[3] 針織工程手冊緯編分冊（第2版）[M].北京：中國紡織出版社，2012.

[4] 曹清林.經(jīng)編人造血管編織設(shè)備的研究現(xiàn)狀[J].紡織導(dǎo)報，2014（2）：57-59.

[5] 王璐，金馬汀，等.生物醫(yī)用紡織品[M].北京：中國紡織出版社，2011.

[6] 王楓.膝關(guān)節(jié)韌帶損傷與人工韌帶研究進展[J].中國組織工程研究與臨床康復(fù)，2010，14（21）：3912-3922.

[7] 張佩華，王文祖，陳南梁.針織醫(yī)用金屬內(nèi)支架的編織工藝研究[J].東華大學(xué)學(xué)報，2002，28（5）：30-33.

[8] Li Yi，Zhang Peihua，F(xiàn)eng Xunwei.Fabrication of a knitted biodegradable stents for tracheal regeneration[J].Journal of Donghua University，2004，21（2）：98-101.

[9] 孫馨宇，王文祖，張佩華.正交試驗法優(yōu)選編織牙周再生片的工藝參數(shù)[J].產(chǎn)業(yè)用紡織品，2004，22（2）：19-21，29.

[10] Guo Zheng，Zhang Peihua.The design and fabrication of a novel scaffold with a core-sheath structure for tissue engineering of the tendon[A].Proceedings of 2007 International Forum on Biomedical Textile Materials[C].China，2007：8-10.