倒刺型縫合線的應(yīng)用與發(fā)展

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。

1 手術(shù)縫合線的性能要求

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]。

2 傳統(tǒng)手術(shù)縫合線

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。

2.1 非吸收材料手術(shù)縫合線

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]。

2.2 可吸收材料手術(shù)縫線

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。

3 倒刺型手術(shù)縫合線

3.1 倒刺醫(yī)用縫合線的種類及其應(yīng)用

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)。

3.2 倒刺形成的方法

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。

4 絲素蛋白材料

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。

5 結(jié)論與展望

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。