醫(yī)用縫線纖維研究及發(fā)展

王增喜

（廣東職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 佛山 528041）

醫(yī)用縫線是外科手術(shù)中不可或缺的重要器材，用于縫合患者傷口，以促進(jìn)傷口愈合并提高患者的生活質(zhì)量[1-2]。醫(yī)用縫線纖維的歷史可以追溯到古代，人們使用各種天然纖維，如麻、草、獸皮等作為縫合材料。隨著醫(yī)療技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對(duì)醫(yī)用縫線纖維的要求也不斷提高，從最初的簡(jiǎn)單機(jī)械縫合，到現(xiàn)在的多功能醫(yī)用縫線，如高分子材料、生物降解、抗菌、抗感染等，都需要采用醫(yī)用縫線進(jìn)行縫制。不同種類的醫(yī)用縫線具有不同的性能特點(diǎn)和適用范圍，因此選擇合適的縫線對(duì)于手術(shù)效果及患者康復(fù)具有重要影響。本文將綜述醫(yī)用縫線的分類、性能指標(biāo)、應(yīng)用范圍及最新發(fā)展，以期為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供參考。

1 醫(yī)用縫合纖維的應(yīng)用發(fā)展

在人類歷史上，人們提出或使用了各種縫制材料——通過(guò)使用由骨頭或金屬（如銀、銅和鋁）制成的針，再加上植物材料(亞麻、麻和棉)或動(dòng)物材料(頭發(fā)、筋、動(dòng)脈、肌和神經(jīng)、絲線和腸線)制成的縫合線，完成了許多醫(yī)學(xué)上的創(chuàng)舉。最早有關(guān)外科縫合線的記載可以追溯到公元前3000 年，埃及人制造木乃伊?xí)r，需要用香料和酒把死尸的內(nèi)臟全部替換，為了能夠按照原來(lái)的樣子縫好，他們便發(fā)展出了縫合線。

但真正有記載的用于活體傷口縫合的縫合線要追溯到公元前500 年的印度醫(yī)師蘇胥如塔，這是歷史上第一次詳細(xì)記錄了縫合線的進(jìn)展。到了2 世紀(jì)，人們發(fā)現(xiàn)了性能更加優(yōu)異的羊腸線，但是受限于制造工藝，羊腸線被廣泛運(yùn)用卻是在10 世紀(jì)。由于當(dāng)時(shí)缺少必要的消毒措施，手術(shù)中使用了這些腸線的患者成活率并不高，很多人死于腸線帶來(lái)的感染。下一輪制作材料的進(jìn)步發(fā)生在20 世紀(jì)。隨著化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，第二條以聚烯醇為原料的合成線于1930 年代開(kāi)始制造。聚酯線在20 世紀(jì)50 年代被開(kāi)發(fā)出來(lái)。之后針對(duì)腸線和聚酯的輻射滅菌也被開(kāi)發(fā)出來(lái)。聚乙醇酸在20 世紀(jì)60 年代被發(fā)現(xiàn)，并在20 世紀(jì)70 年代被用來(lái)制造縫合線。在1970 年出現(xiàn)了降解縫線，PGA 縫線面世。1974 年P(guān)LA 縫線面世。目前大部分的縫合線是用聚合物纖維制作的。

2 醫(yī)用縫線纖維的性能要求

醫(yī)用縫線纖維的結(jié)構(gòu)和性能要求是多樣化的，取決于它們應(yīng)用的醫(yī)用領(lǐng)域和特定的使用情況[3-4]。醫(yī)用縫線纖維需要符合一系列的性能要求。這些要求主要包括如下7 項(xiàng)。

生物相容性：醫(yī)用縫線纖維應(yīng)具有較好的生物相容性，不引起免疫反應(yīng)或毒性反應(yīng)。

機(jī)械性能：醫(yī)療縫線應(yīng)具備滿足手術(shù)需要的足夠強(qiáng)度和韌性。

穩(wěn)定性：醫(yī)用縫線應(yīng)能夠在體內(nèi)保持一段時(shí)間，而不發(fā)生明顯的降解或變化。

生物降解性：對(duì)于可吸收縫線，應(yīng)能夠在體內(nèi)被自然降解并被身體吸收。

抗菌性：醫(yī)療縫線應(yīng)具有一定的抗菌性能，以降低感染風(fēng)險(xiǎn)。

無(wú)致敏性：醫(yī)用縫線應(yīng)不含有對(duì)患者過(guò)敏的物質(zhì)。

安全性：醫(yī)用縫線不能含有有害物質(zhì)，也不能威脅人體健康。

這些性能要求是醫(yī)生在選擇醫(yī)用縫線時(shí)需要考慮的重要因素，以確?；颊叩陌踩褪中g(shù)的成功。同時(shí)，醫(yī)生還需要考慮患者的特定情況，如組織類型、手術(shù)類型和預(yù)期的愈合過(guò)程，以選擇最適合的醫(yī)用縫線。

3 醫(yī)用縫線纖維的分類

按材料分類，醫(yī)用縫線可分為天然纖維型和合成纖維型。天然高分子材料縫合線包括棉纖維線、真絲編織線、羊腸線等。真絲編織線具有比絲線更強(qiáng)的抗張力和韌性、組織內(nèi)反應(yīng)更小等優(yōu)點(diǎn)，常用于血管和神經(jīng)的吻合和修補(bǔ)。羊腸線是包括鉻制羊腸線、平制羊腸線等在內(nèi)的一種可吸收性縫合線，其柔韌性較差，組織反應(yīng)性較大。合成高分子材料縫合線主要有可吸收化學(xué)合成線，具體有聚酯纖維、聚乙交酯線、聚丙烯線、丙交酯共聚纖維、聚對(duì)二氧雜環(huán)己酮纖維、聚乳酸纖維、聚酰胺纖維等纖維材質(zhì)。聚酯編織線常用于心臟瓣膜置換、矯形外科肌騰修補(bǔ)和顯微血管吻合手術(shù)等。聚乙交酯可吸收化學(xué)合成線是一種可吸收的縫合線，具有強(qiáng)度高、吸收效果好的優(yōu)點(diǎn)。聚丙烯線是一種非吸收縫合線，具有易于打結(jié)和抗強(qiáng)度較高的優(yōu)點(diǎn)。丙交酯共聚纖維則是一種具有良好生物降解性的合成高分子材料縫合線。

按結(jié)構(gòu)分類，醫(yī)用縫線分為單股線和多股線。

按功能分類，醫(yī)用縫線分為非吸收性縫合線和可吸收性縫合線。

按用途分類，醫(yī)用縫線分為普通醫(yī)用縫線和特種醫(yī)用縫線。

除了以上常見(jiàn)的分類方式，醫(yī)用縫線還可以根據(jù)縫線的直徑、強(qiáng)度、顏色等方面進(jìn)行分類。

4 醫(yī)用縫線纖維的加工及后處理

4.1 醫(yī)用縫線纖維的生產(chǎn)工藝

天然高分子材料縫合線的生產(chǎn)工藝主要包括編織、干燥、熱處理、水煮、烘箱烘干等步驟。其中，編織過(guò)程包括原材料準(zhǔn)備、織布、縮水等環(huán)節(jié)；干燥過(guò)程需要將織物進(jìn)行烘干；熱處理工序則需要將織物進(jìn)行高溫處理，以增強(qiáng)其物理性能；水煮工序可使織物更加柔軟，易于手術(shù)操作；烘箱烘干工序可確?？椢锏母稍锍潭?。

合成高分子材料縫合線的生產(chǎn)工藝主要包括聚合、紡絲、加捻、編織、后處理等步驟。其中，聚合工序需要合成高分子材料單體；紡絲工序則需要將聚合體溶解在溶劑中，然后通過(guò)噴絲孔噴出形成纖維；加捻工序需要對(duì)纖維進(jìn)行加捻，以提高其抗張強(qiáng)度；編織工序需要將纖維進(jìn)行編織，形成編織線；后處理工序需要清洗、干燥、熱處理等操作。

4.2 醫(yī)用縫線纖維的后處理工藝

天然高分子材料縫合線的后處理工藝包括浸泡、高溫滅菌、檢驗(yàn)包裝等步驟。其中，浸泡工序需要將縫合線完全浸泡在含有抗菌劑的水溶液中；高溫滅菌工序需要將縫合線進(jìn)行高溫滅菌處理，以殺滅細(xì)菌和病毒；檢驗(yàn)包裝工序需要檢查縫合線的質(zhì)量和規(guī)格，并進(jìn)行包裝。

合成高分子材料縫合線的后處理工藝主要包括熱處理、定長(zhǎng)切斷、消毒滅菌、檢驗(yàn)包裝等步驟。其中，熱處理工序需要將縫合線進(jìn)行高溫處理，以增強(qiáng)其物理性能；定長(zhǎng)切斷工序則需要根據(jù)不同規(guī)格的縫合線長(zhǎng)度要求進(jìn)行切斷；消毒滅菌工序需要將縫合線進(jìn)行消毒滅菌處理，以殺滅細(xì)菌和病毒；檢驗(yàn)包裝工序需要檢查縫合線的質(zhì)量和規(guī)格，并進(jìn)行包裝。

總之，醫(yī)用縫線纖維的生產(chǎn)工藝和后處理工藝涉及多個(gè)環(huán)節(jié)和工序，需要根據(jù)不同材料和用途選擇合適的工藝流程，以確保生產(chǎn)出的縫線纖維具有優(yōu)良的性能和質(zhì)量。同時(shí)，為了確保醫(yī)用縫線纖維的安全性和可靠性，需要進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)和質(zhì)量控制。

4.3 醫(yī)用縫線纖維的涂層處理

一般加捻型和編織型的縫合線表面不夠光滑、較為粗糙，縫合時(shí)容易與組織產(chǎn)生摩擦，拖拽力比較大，需對(duì)其進(jìn)行聚合物浸漬或涂層處理。浸漬法便于掌握浸漬層的厚薄，以保留芯線原有的物理機(jī)械性能。涂層法雖然降低了打結(jié)過(guò)程中的操作難度但也降低了結(jié)的穩(wěn)固性，另外如果涂層脫落而進(jìn)入到周圍組織中，還可能引起組織炎癥，所以涂層材料應(yīng)與縫合線有足夠的親和力。

醫(yī)用縫線纖維的涂層處理可以增強(qiáng)纖維的生物相容性和抗感染能力，常用的涂層材料包括聚氨酯、聚乳酸、殼聚糖等。涂層處理的方法主要有如下3 種。

等離子噴涂法：將醫(yī)用縫線纖維置于等離子噴涂設(shè)備中，在纖維表面噴涂一層所需涂層材料。

化學(xué)合成法：在醫(yī)用縫線纖維表面通過(guò)化學(xué)反應(yīng)合成一層所需涂層材料。

熱噴涂法：將醫(yī)用縫線纖維加熱至熔融狀態(tài)，同時(shí)使用氣動(dòng)噴槍將涂層材料噴涂在纖維表面。

涂層處理可以改善醫(yī)用縫線纖維的生物相容性和抗感染能力，提高手術(shù)效率和患者康復(fù)效果。涂層材料和工藝的選擇需要結(jié)合實(shí)際需要進(jìn)行判定。

4.4 醫(yī)用縫線纖維的消毒滅菌處理

醫(yī)用縫線纖維的滅菌消毒工藝有多種，包括但不限于如下3 種。

高壓蒸氣滅菌法：將醫(yī)用縫線纖維包裝完好，放入高壓蒸箱中，在溫度為121℃的條件下滅菌30min，可殺死所有微生物。

紫外線消毒法：將醫(yī)用縫線纖維在紫外線燈下照射一定時(shí)間，以殺死各種微生物。

化學(xué)消毒法：可以使用甲醛、環(huán)氧乙烷等化學(xué)消毒劑對(duì)醫(yī)用縫線纖維進(jìn)行消毒。在使用這些化學(xué)消毒劑時(shí)，要注意選擇合適的濃度和作用時(shí)間，以避免對(duì)醫(yī)用縫線纖維造成損害。

臨床應(yīng)用證明，將絲線浸于約50℃熱鹽水中，當(dāng)浸漬時(shí)間較短時(shí)，不影響使用效果。縫線的直拉強(qiáng)度和打結(jié)拉力經(jīng)輻射滅菌處理后，無(wú)明顯變化，也不會(huì)產(chǎn)生硬化，因而效果更佳。與高壓蒸汽消毒殺菌、化學(xué)熏蒸殺菌等方法相比，輻射殺菌更徹底、不污染環(huán)境、無(wú)殘留、耗能低，特別適用于常溫條件下的熱敏性物料消毒處理，具有較好的殺菌效果。

5 醫(yī)用縫線纖維的應(yīng)用領(lǐng)域

醫(yī)用縫線纖維在醫(yī)療領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，主要涉及以下5 個(gè)方面。

外科手術(shù)：醫(yī)用縫線纖維是外科手術(shù)中不可或缺的一部分，包括手術(shù)縫合、結(jié)扎血管等。根據(jù)不同的手術(shù)需求，醫(yī)用縫線纖維可以分為可吸收和不可吸收兩類，同時(shí)還需要具備良好的生物相容性和穩(wěn)定性，以避免患者產(chǎn)生炎癥反應(yīng)。

創(chuàng)傷處理：醫(yī)用縫線纖維在創(chuàng)傷處理中也有著廣泛的應(yīng)用，例如在清創(chuàng)、組織修復(fù)等過(guò)程中用于縫合創(chuàng)口和組織缺損。

組織工程：醫(yī)用縫線纖維可以作為組織工程的支架材料，通過(guò)與細(xì)胞、生長(zhǎng)因子等結(jié)合，促進(jìn)組織的再生和修復(fù)。

藥物載體：醫(yī)用縫線纖維可以作為藥物載體，將藥物包裹在纖維中，通過(guò)纖維的降解和藥物的釋放，實(shí)現(xiàn)局部藥物輸送和治療的目的。

生物醫(yī)學(xué)研究：醫(yī)用縫線纖維還可以用于生物醫(yī)學(xué)研究，例如用于制備模型、細(xì)胞培養(yǎng)等。

總之，醫(yī)用縫線纖維在醫(yī)療領(lǐng)域中扮演著重要角色，需要具備優(yōu)良的性能和安全性，以滿足不斷變化的醫(yī)療需求。

6 醫(yī)用縫線纖維的發(fā)展及市場(chǎng)前景

目前市場(chǎng)上聚合物醫(yī)用縫線纖維占了絕大多數(shù)，但是容易造成病人感染，最主要原因是縫合線的化學(xué)成分，因此要盡量研制出適應(yīng)人體能力好的材料，加大新的涂層、消毒材料的研制和應(yīng)用力度。此外，對(duì)縫合技術(shù)、縫合方式(如單層連續(xù)縫合、雙層間斷縫合)以及縫合材料等方面的研究也比較少，還需要繼續(xù)加大工作力度。而各種新技術(shù)、新產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用，也將為外科縫紉帶來(lái)更大的市場(chǎng)潛力與前景[5-8]。

醫(yī)用縫線纖維的發(fā)展方向主要體現(xiàn)在以下5 個(gè)方面。

可吸收性：隨著技術(shù)的發(fā)展和患者對(duì)術(shù)后恢復(fù)的需求，可吸收縫合線的需求逐漸增大?？晌湛p合線在體內(nèi)可以被降解和吸收，從而減少了對(duì)患者的影響。

高性能材料：外科手術(shù)技術(shù)不斷進(jìn)步，對(duì)縫合線的強(qiáng)度、耐磨性、抗彎曲疲勞等性能要求越來(lái)越高。因此，采用高性能材料如高分子材料、合金等制備醫(yī)用縫合線成為了發(fā)展趨勢(shì)。

個(gè)性化治療：根據(jù)患者的具體情況和手術(shù)需求，為患者選擇最合適的縫合線材料和規(guī)格是醫(yī)用縫線纖維發(fā)展的一個(gè)重要方向。同時(shí)，針對(duì)特殊疾病如糖尿病、腫瘤等，開(kāi)發(fā)具有個(gè)性化治療的醫(yī)用縫合線也是未來(lái)的發(fā)展方向。

智能化技術(shù)：隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，智能化技術(shù)也被應(yīng)用于醫(yī)用縫線纖維的制備中。例如采用智能可降解材料制備醫(yī)用縫合線，能夠根據(jù)患者的傷口情況自動(dòng)調(diào)整縫合線的規(guī)格和強(qiáng)度，在提高手術(shù)效果的同時(shí)減少了對(duì)患者的影響。

拓展應(yīng)用領(lǐng)域：醫(yī)用縫線纖維不僅僅局限于外科手術(shù)領(lǐng)域，還可以應(yīng)用于其他醫(yī)療領(lǐng)域。例如在口腔科、眼科、整形美容等領(lǐng)域，醫(yī)用縫線纖維可以發(fā)揮其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，拓展其應(yīng)用領(lǐng)域。

7 結(jié)語(yǔ)

隨著科技的不斷進(jìn)步，醫(yī)用縫線纖維的應(yīng)用前景也越來(lái)越廣闊，未來(lái)發(fā)展方向?qū)⒓杏谔岣呖p線的生物相容性、抗菌性能和抗張強(qiáng)度等方面，將會(huì)朝著更加高效、安全、個(gè)性化的方向發(fā)展，為患者提供更好的醫(yī)療體驗(yàn)。