疝修補材料的研究進(jìn)展及展望

于 凡 綜述 伍 波， 康 杰 審校

（上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院甲乳疝外科，上海 200233）

疝是指組織或器官的一部分因組織薄弱、缺損或異常的腔內(nèi)壓力升高，使其離開正常的解剖位置，并向組織薄弱、缺損處突出而形成的結(jié)構(gòu)，俗稱疝氣。據(jù)統(tǒng)計，2017年全世界約2 600萬人患有疝，目前65歲以上人群腹股溝疝患病率高達(dá)1.16%[1]。臨床中常見的有腹股溝疝、食管裂孔疝、切口疝、臍疝。雖然，尚有研究者認(rèn)為對于無癥狀的男性腹股溝疝無需修補，但不可否認(rèn)，疝修補手術(shù)仍是治療疝的主要方式[2]。隨著對疾病病理生理的進(jìn)一步理解及治療技術(shù)的不斷發(fā)展，疝修補手術(shù)已從傳統(tǒng)張力修補發(fā)展到目前廣泛開展的開放無張力修補術(shù)和腹腔鏡疝修補術(shù)，甚至將機器人手術(shù)系統(tǒng)運用于疝手術(shù)。傳統(tǒng)修補術(shù)后術(shù)區(qū)張力較大，病人術(shù)區(qū)不適、疼痛，且復(fù)發(fā)率較高，活動能力變差，嚴(yán)重影響生活質(zhì)量?，F(xiàn)階段常用的開放和腹腔鏡無張力疝修補術(shù)則在多方面優(yōu)于傳統(tǒng)疝修補術(shù)。最大的區(qū)別在于術(shù)中使用疝修補材料，其使用不僅緩解直接縫合組織所致術(shù)區(qū)張力大的問題，同時提高修補強度而有效防止復(fù)發(fā)。疝修補材料的材質(zhì)、編織方式、孔徑、形狀及后期修飾等不斷得到發(fā)展。

本文綜述現(xiàn)階段臨床常用各類補片的特點及研究進(jìn)展，并對未來的疝修補材料進(jìn)行展望。

疝修補材料的分類

現(xiàn)階段臨床使用的疝修補材料根據(jù)材質(zhì)不同可分為人工合成補片、生物合成補片和復(fù)合補片。其中人工合成補片可進(jìn)一步分為不可吸收和可吸收。根據(jù)編織方式不同可分為單絲編織、雙絲股及多絲股補片。根據(jù)孔徑大小可分為Ⅰ型(大孔型)，孔徑＞75 μm；Ⅱ型(小孔型)，孔徑為 1～10 μm；Ⅲ型(包含微絲或小孔的大孔型)，由多纖維絲材料構(gòu)成；Ⅳ型(極微孔型)，孔徑＜1 μm[3]?，F(xiàn)階段又進(jìn)一步提出Ⅴ型(巨孔型)，孔徑＞1 500 μm。根據(jù)補片密度可分為輕量級(＜35 g/m2)、中量級(35～90 g/m2)、重量級(＞90 g/m2)[4]。

不可吸收人工合成補片

一、聚酯補片

聚酯材料發(fā)明于1939年，是乙烯二醇和對苯二酸的聚酯聚合體。1956年，Wolstenholme首先采用滌綸布作為疝修補材料進(jìn)行19例疝修補手術(shù)，均無短期并發(fā)癥發(fā)生，遺憾的是無長期隨訪報告。與聚丙烯相比，聚酯補片柔韌性較好，但抗張力能力僅為聚丙烯的1/3。然而，研究者對此類補片的療效問題看法不一。美國學(xué)者使用聚酯補片作為切口疝病人的疝修補材料，術(shù)后遠(yuǎn)期復(fù)發(fā)率34%，腸漏發(fā)生率16%，感染發(fā)生率12%，腸梗阻發(fā)生率12%。作者提出聚酯補片不宜再用于疝修補[5]。2019年，Stavert等[6]用該類補片對514例病人行腹腔鏡腹股溝疝修補術(shù)，248例單側(cè)，266例雙側(cè)，術(shù)后隨訪4.4年，無補片感染，4例(0.78%，4/514)復(fù)發(fā)，其中3例(0.58%，3/514)后期行開放性疝修補術(shù)。該研究團(tuán)隊指出，使用此種聚酯自粘補片行疝修補術(shù)安全、可靠、有效且復(fù)發(fā)率低。有學(xué)者提出，聚酯補片適用于選擇性切口疝修補術(shù)，術(shù)后感染的風(fēng)險最低[7]。然而多數(shù)臨床醫(yī)師認(rèn)為，聚酯材料在防止感染方面較聚丙烯差，且隨著術(shù)后時間延長，聚酯材料退化、失去彈性等不穩(wěn)定性增加晚期復(fù)發(fā)的可能[8]，近年來使用逐漸減少。

二、聚丙烯補片

自1962年聚丙烯材質(zhì)補片首次被用于修補腹壁缺損以來，已成為現(xiàn)階段臨床上最常用的疝修補材料。聚丙烯因來源廣泛、質(zhì)量輕、價格低廉、無毒無味、強度高，以及熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械領(lǐng)域。使用聚丙烯作為疝修補材料進(jìn)行無張力疝修補術(shù)，不僅術(shù)后炎癥反應(yīng)小，且復(fù)發(fā)率低[9]。

聚丙烯補片可通過調(diào)節(jié)孔徑及編制纖維的粗細(xì)制作不同重量級的補片。設(shè)計的孔徑均允許巨噬細(xì)胞和白細(xì)胞通過，同時允許纖維原細(xì)胞、膠質(zhì)細(xì)胞、新生血管細(xì)胞生長，這些細(xì)胞降低感染發(fā)生率?，F(xiàn)階段多主張使用大孔徑、輕量型補片。Peeters等[10]研究指出，使用重量型聚丙烯補片與輕量型聚丙烯補片的病人相比，腹腔鏡腹股溝疝修補術(shù)1年后，精子活力有所下降，但生活質(zhì)量、慢性疼痛和復(fù)發(fā)率差異無統(tǒng)計學(xué)意義。然而，這一觀點尚未達(dá)成一致，大多認(rèn)為精子活力與補片無關(guān)[11]。有研究發(fā)現(xiàn)，輕量型補片與重量型補片相比，慢性疼痛等術(shù)后并發(fā)癥少，但術(shù)后復(fù)發(fā)率差異無統(tǒng)計學(xué)意義[12]。然而，聚丙烯的表面較粗糙，生物相容性較差，可刺激周圍組織產(chǎn)生過量瘢痕組織，致慢性炎癥。早期研究指出，聚丙烯與切口疝術(shù)后病人的腹腔內(nèi)臟器接觸時可引起腹腔粘連、腸梗阻、腸穿孔等嚴(yán)重并發(fā)癥[13]，故無防粘連特性的單純聚丙烯補片禁止置入腹腔，存在局限性。Heymann等[14]研究發(fā)現(xiàn)，聚丙烯補片植入后可引起植入材料相關(guān)炎性肉芽腫，主要是由單核細(xì)胞來源的巨噬細(xì)胞表達(dá)高水平炎癥激活標(biāo)志物所致，外來植入物誘導(dǎo)骨髓細(xì)胞迅速聚集而發(fā)生。且此種反應(yīng)在植入90 d內(nèi)無明顯衰減。由于聚丙烯補片易被細(xì)菌感染，重型、多絲股的聚丙烯補片在腹腔污染的情況下需謹(jǐn)慎使用[7]。但不可否認(rèn)聚丙烯材質(zhì)的疝修補材料仍是現(xiàn)階段臨床最受歡迎的。

三、膨化聚四氟乙烯補片

膨化聚四氟乙烯補片是除聚丙烯補片外臨床常用的不可吸收人工合成疝修補材料。聚四氟乙烯屬于氟化物，是一種惰性材料，可制成網(wǎng)格樣結(jié)構(gòu)，質(zhì)地柔軟、可塑性強、耐磨損，且表面光滑，與腹腔內(nèi)臟器接觸后不易形成粘連，可引起輕微的炎癥反應(yīng)[15]。2015年，張春澤等[16]納入211例術(shù)中應(yīng)用膨化聚四氟乙烯補片、行開放腹壁切口疝手術(shù)的病人，進(jìn)行回顧性分析。長期隨訪發(fā)現(xiàn)，6例(2.8%)疝復(fù)發(fā)；3例(1.4%)補片感染，其中1例因存在感染而行急診手術(shù)，另外2例則行常規(guī)手術(shù)。作者認(rèn)為此補片應(yīng)用于腹壁切口疝安全可靠，復(fù)發(fā)率低。然而，感染情況下置入此補片易誘發(fā)術(shù)后補片感染。2020年，Morales-Conde等[17]回顧60例疝修補術(shù)病人，其中41例(68.3%)使用膨化聚四氟乙烯補片作為疝修補材料。術(shù)后1個月隨訪發(fā)現(xiàn)，皮下積液13例(21.7%)，其中1例(7.7%)出現(xiàn)嚴(yán)重不適和補片脫落，接受第2次手術(shù)。比較其他材質(zhì)補片，術(shù)后補片相關(guān)性皮下積液的發(fā)生率明顯增加，且差異有統(tǒng)計學(xué)意義。膨化聚四氟乙烯補片為微孔型材料，因此成纖維細(xì)胞及巨噬細(xì)胞不易通過補片中的微孔，修補后補片的牢固性及抗感染能力不及聚丙烯和聚酯補片。因此，臨床此種補片發(fā)生感染時，大部分情況下應(yīng)移除補片。同時，膨化聚四氟乙烯補片的生物力學(xué)強度弱，不宜用于張力較大的手術(shù)區(qū)域。

為改善其不足，美國Gore公司研制了多款膨化聚四氟乙烯補片。①Mycromeshe補片為雙層膨化聚四氟乙烯結(jié)構(gòu)，一層為微孔材質(zhì)，另一層為大孔徑。大孔徑層面有利于組織長入而固定補片。②Dualmesh補片為雙面結(jié)構(gòu)，與臟器接觸面仍保持平滑的微孔結(jié)構(gòu)特點，與筋膜接觸面為脊或凹陷相間。此結(jié)構(gòu)同樣利于組織長入從而固定補片。③Gore-tex系列的另一種產(chǎn)品為單層雙面。一面為Mycromesh結(jié)構(gòu)，利于組織長入，此面接觸腹壁組織。另一面為Dualmesh結(jié)構(gòu)，阻止組織長入，此面接觸腹腔內(nèi)臟。這種設(shè)計彌補了膨化聚四氟乙烯材質(zhì)的不足，明顯提升病人舒適感，但較昂貴。

可吸收人工合成補片

可吸收人工合成材料起初是作為緩慢吸收的縫合線應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域。最具代表性產(chǎn)品為美國愛惜康公司生產(chǎn)的Vicryl縫合線。后對于主要由聚乙醇酸制成的合成可吸收材質(zhì)習(xí)慣性使用“Vicryl”一詞?，F(xiàn)階段臨床應(yīng)用的人工合成可吸收補片主要有Vicyl聚多糖補片、聚交酯補片、聚羥基乙酸補片、混合纖維補片等?？晌杖斯ず铣刹牧峡垢腥灸芰姟⑴c腹腔內(nèi)臟器粘連的發(fā)生率較低，同時有些混合纖維補片可滿足疝修補材料所需的強度。有學(xué)者指出，聚交酯材料聚丁二酸丁二醇酯具有生物相容性高、對組織無刺激性、不溶血及血小板的黏附性接近醫(yī)用級聚乳酸的特點[18]。Martin等[19]應(yīng)用聚-4-羥基丁酸纖維編織補片進(jìn)行體外及大型動物實驗，發(fā)現(xiàn)雖然補片自身機械強度及分子量隨時間的推移而減弱，但其修復(fù)強度與原生腹壁相當(dāng)。

可吸收人工合成補片一般在90 d左右降解吸收，增加疝復(fù)發(fā)率。Ruiz-Jasbon等[20]應(yīng)用緩慢吸收的可吸收補片進(jìn)行李金斯坦疝修補術(shù)，其中單純性腹股溝直疝9例，單純性腹股溝斜疝14例，腹股溝斜疝合并直疝12例。手術(shù)12個月后無嚴(yán)重不良事件發(fā)生。在36個月的隨訪中，單純性腹股溝斜疝無復(fù)發(fā)病例，但4例(44%，4/9)單純性腹股溝直疝和4例(33%，4/12)腹股溝斜疝合并直疝出現(xiàn)復(fù)發(fā)。同時，腹股溝外側(cè)疝病人無明顯疼痛且無異物感。全部病人中，5例(16%)有輕度慢性疼痛，3例(9.7%)有明顯異物感?，F(xiàn)階段臨床中此類補片不單獨作為腹部疝永久性修補材料，僅作為腹膜缺損修補和有感染創(chuàng)面的暫時性修補材料。在不引起并發(fā)癥的情況下臨時恢復(fù)腹壁的完整性，后期用不可吸收補片進(jìn)行二期修補。

生物補片

生物補片第1次使用是在1999年，2003年開始市場化?，F(xiàn)階段應(yīng)用于疝的生物補片按其來源主要分為人尸體皮膚去細(xì)胞基質(zhì)以及動物皮膚和組織器官去細(xì)胞基質(zhì)材料。應(yīng)用高分子材料進(jìn)行疝修補后，部分病人可出現(xiàn)補片相關(guān)性組織水腫、感染、慢性疼痛、補片皺縮、腸粘連、腸梗阻和復(fù)發(fā)等。生物補片的修復(fù)機制為宿主細(xì)胞在補片支架上生長，分泌新的細(xì)胞外基質(zhì)，形成自身組織，修復(fù)和重建缺損和薄弱組織。生物補片中的細(xì)胞外基質(zhì)成分通過脫細(xì)胞技術(shù)制成，降低宿主的免疫排斥反應(yīng)，促進(jìn)成纖維細(xì)胞的聚集和新生血管的生成。因此，臨床中生物補片可在感染情況下使用，適合于傷口或補片感染導(dǎo)致的腹壁缺損[9]。Hufford等[21]研究認(rèn)為，局部造口旁疝應(yīng)用生物補片進(jìn)行修補是安全的手術(shù)，其廣泛粘連、腸糜爛、造瘺相關(guān)性疾病等并發(fā)癥發(fā)生率極低，復(fù)發(fā)率可接受，特別是采用夾層修復(fù)技術(shù)進(jìn)行修補。然而，目前對感染情況下是否使用生物補片仍存在一定爭議，有待進(jìn)一步的深入研究。

生物補片生物力學(xué)強度較弱，補片中網(wǎng)孔發(fā)生破裂的可能性較高[22]。同時，生物補片在體內(nèi)分解的時間不易調(diào)控，有不同程度的術(shù)后并發(fā)癥發(fā)生。Miserez等[23]在10個歐洲國家17家醫(yī)院對253例病人進(jìn)行雙盲隨機對照試驗。253例中13例被移除。研究發(fā)現(xiàn)，開放或腹腔鏡疝修補術(shù)，疝復(fù)發(fā)和再次手術(shù)等發(fā)生率，生物補片組均高于人工合成補片組。開放手術(shù)生物補片組66例，疝復(fù)發(fā)9例，補片感染1例，再次手術(shù)12例；腹腔鏡手術(shù)生物補片組62例，疝復(fù)發(fā)14例，補片感染1例，再次手術(shù)10例。在校正疝類型、體質(zhì)量指數(shù)和研究地點后，發(fā)現(xiàn)生物補片的使用導(dǎo)致更多并發(fā)癥發(fā)生，最終提前終止試驗。

生物植入材料已逐漸成為醫(yī)療植入材料的主要方向，但其價格因素不可忽視。

復(fù)合補片

如上所述，單一材質(zhì)結(jié)構(gòu)的疝修補材料各有其優(yōu)勢及不足，為整合或彌補各類補片的優(yōu)勢或劣勢而制備復(fù)合補片?，F(xiàn)階段制備復(fù)合補片的方法如下：①兩種或多種材料制備復(fù)合補片；②在原有補片表面進(jìn)行涂層。如聚丙烯和膨化聚四氟乙烯補片是臨床中常用的疝修補材料，聚丙烯較穩(wěn)定，有一定抗感染能力，但聚丙烯不能直接與腹腔內(nèi)臟器接觸，可與臟器發(fā)生緊密黏連；膨化聚四氟乙烯可直接用于腹腔內(nèi)修補手術(shù)，不與組織發(fā)生緊密黏連，但膨化聚四氟乙烯抗感染能力差，且易移位。將聚丙烯和膨化聚四氟乙烯結(jié)合制成復(fù)合補片后同時呈現(xiàn)兩種材料的優(yōu)點。Wen等[24]用聚丙烯/聚四氟乙烯復(fù)合補片對90例病人行腹腔鏡疝修補術(shù)。其中原發(fā)性腹壁疝55例，切口疝35例。疝中位面積為4 cm2。2例出現(xiàn)術(shù)中并發(fā)癥(漿膜撕裂1例，臍孔裂開1例)。4例住院期間出現(xiàn)并發(fā)癥(疼痛1例，非機械性腸梗阻2例，肺炎1例)。隨訪1個月后，5例出現(xiàn)主要并發(fā)癥(疼痛1例，局部麻木1例，臍孔裂開1例，血清腫1例，腸梗阻1例)。12個月后，9例出現(xiàn)遠(yuǎn)期并發(fā)癥，其中疼痛3例，腫脹1例，局部麻木2例，血清腫2例，腸梗阻1例，再次手術(shù)1例。該研究顯示聚丙烯/聚四氟乙烯復(fù)合補片安全有效，具有良好的短期和中期療效。

美國強生公司生產(chǎn)的輕量級疝修補材料VyproⅡ是由聚丙烯和可吸收性聚乳酸羥基乙酸混合而成，可減少異物感等不適。有研究指出，VyproⅡ的硬度較低，使得腹腔鏡全腹膜外腹股溝疝修補術(shù)中補片放置時間較長[25]。后強生公司推出新型疝修補裝置 (UltraPro Hernia System)，同樣具有VyproⅡ部分可吸收、易于操作、病人感覺較舒適、異物感小等優(yōu)點，適用于中度腹壁缺損(直徑3～5 cm)的病人[26]。

德國生產(chǎn)的鈦涂層聚丙烯疝修補材料，不僅較輕、透明度好、長期穩(wěn)定性強，且其表面經(jīng)鈦涂層處理后，生物相容性好，局部皮下積液及感染發(fā)生率明顯降低，對局部器官組織刺激減少，從而降低周圍組織的慢性纖維化以及由此產(chǎn)生的復(fù)發(fā)和慢性疼痛。目前有TiMesh和TiO2Mesh兩種鈦涂層聚丙烯補片[27]。然而動物實驗發(fā)現(xiàn)，污染環(huán)境下使用該補片，術(shù)后均發(fā)生化膿性感染，并與腸道廣泛粘連[28]。Gordon等[29]對自2005年至 2007年用 TiMesh行腹腔鏡食管裂孔疝修補術(shù)病人研究，36例病人隨訪9年發(fā)現(xiàn)，2例燒心，9例胃食管反流，2例胸痛，1例吞咽困難。病人術(shù)后滿意度調(diào)查發(fā)現(xiàn)，97%的病人認(rèn)為手術(shù)成功。此研究發(fā)現(xiàn)，采用該疝修補材料進(jìn)行巨大食管裂孔疝的一期修復(fù)，隨時間的推移，未見到與補片相關(guān)的侵蝕和狹窄等不良反應(yīng)。

展 望

隨著科學(xué)技術(shù)和制作工藝的發(fā)展，現(xiàn)階段疝修補材料逐漸具有最佳的生物相容性，防止復(fù)發(fā)且提供足夠的穩(wěn)定性，并減少補片自身的退化或皺縮。若要滿足上述要求，補片應(yīng)為大孔徑、輕量級，而這種補片術(shù)中的可操控性將受到影響，特別是在腹腔鏡疝修補術(shù)中，補片可操控性差可能延長手術(shù)時間。因此，疝修補材料在術(shù)中的可操控性也應(yīng)受到關(guān)注。未來的疝修補材料應(yīng)具有如下特點：具有最大化的生物惰性，不易與周圍組織發(fā)生黏連或侵襲；具有最小化的總體面積，大孔徑設(shè)計；具有最優(yōu)化的表面性質(zhì)，在不刺激周圍組織發(fā)生嚴(yán)重炎癥反應(yīng)的情況下，可使巨噬細(xì)胞及成纖維細(xì)胞等附著；具有最適宜的補片重量，術(shù)中便于操作，術(shù)后不引起病人不適及并發(fā)癥發(fā)生；具有最適宜的生物力學(xué)強度，防止補片本身的破裂，同時防止疝復(fù)發(fā)。這需對疝的病理生理及補片材質(zhì)的特性進(jìn)一步研究。