醫(yī)用縫合線的前世今生

1、醫(yī)用縫合線的前世今生醫(yī)用縫合線的前世今生 化工產(chǎn)品工程課程作業(yè)化工產(chǎn)品工程課程作業(yè)Dalian University of TechnologyDalian University of Technology研究展望研究展望聚乙交酯的合成應(yīng)用聚乙交酯的合成應(yīng)用其他共聚物的合成應(yīng)用其他共聚物的合成應(yīng)用背景背景1234Dalian University of TechnologyDalian University of Technology 醫(yī)用縫合線是一種用于人體手術(shù)縫合的線型材料，從材醫(yī)用縫合線是一種用于人體手術(shù)縫合的線型材料，從材質(zhì)可分：絲線、羊腸線、化學(xué)合成線、純天然膠原蛋白縫質(zhì)可分：絲線、

2、羊腸線、化學(xué)合成線、純天然膠原蛋白縫合線；從其物理形態(tài)，可以分為單纖體和多纖體；根據(jù)生合線；從其物理形態(tài)，可以分為單纖體和多纖體；根據(jù)生物降解性能，可分為非吸收縫合線（金屬線、棉線、聚酯、物降解性能，可分為非吸收縫合線（金屬線、棉線、聚酯、聚丙烯等）和可吸收縫合線（羊腸線、聚乙交酯等）。從聚丙烯等）和可吸收縫合線（羊腸線、聚乙交酯等）。從醫(yī)生使用手法分：需要打結(jié)固定，不需要打結(jié)靠倒刺固定。醫(yī)生使用手法分：需要打結(jié)固定，不需要打結(jié)靠倒刺固定。醫(yī)用縫合線的發(fā)展醫(yī)用縫合線的發(fā)展I 背景背景Dalian University of TechnologyDalian University of Tech

3、nology臨床對縫合線的期望臨床對縫合線的期望醫(yī)生期望：縫合線強度好，在傷口愈合過程都能保證傷口醫(yī)生期望：縫合線強度好，在傷口愈合過程都能保證傷口穩(wěn)定。線體滑爽容易縫合，柔韌好打結(jié)，線結(jié)穩(wěn)定。操穩(wěn)定。線體滑爽容易縫合，柔韌好打結(jié)，線結(jié)穩(wěn)定。操作容易，縫合速度快?？p合線組織相容性好，不影響人作容易，縫合速度快。縫合線組織相容性好，不影響人體組織生長。體組織生長。病人期望：手術(shù)后傷口不需要拆線，傷口愈合快，縫線能病人期望：手術(shù)后傷口不需要拆線，傷口愈合快，縫線能自然吸收，吸收過程反應(yīng)輕微不留異物。縫合處美觀疤自然吸收，吸收過程反應(yīng)輕微不留異物?？p合處美觀疤痕細微痕細微。Dalian Univer

4、sity of TechnologyDalian University of Technology普通絲線普通絲線羊腸線羊腸線可吸收縫合可吸收縫合線線PGA PGA /PGLA/PGLA金屬記憶皮金屬記憶皮膚吻合線膚吻合線快翎不需打結(jié)快翎不需打結(jié)雙向倒刺可吸雙向倒刺可吸收縫合線收縫合線縫合強度縫合強度一般一般一般一般高高高高高高愈合拆線愈合拆線需要需要不需要不需要不需要不需要需要需要不需要不需要愈合疤痕愈合疤痕蜈蚣型疤痕蜈蚣型疤痕線型疤痕大線型疤痕大線型疤痕線型疤痕線型線型 疤痕淺疤痕淺淡淡線型疤痕極淡線型疤痕極淡縫合時間縫合時間長長長長中等中等長長短短使用人群使用人群不發(fā)達地區(qū)不發(fā)達地區(qū)醫(yī)院

5、醫(yī)院不發(fā)達地區(qū)不發(fā)達地區(qū)醫(yī)院醫(yī)院一二線城市一二線城市醫(yī)院醫(yī)院一二線城市一二線城市大醫(yī)院大醫(yī)院一線城市大醫(yī)一線城市大醫(yī)院、院、醫(yī)用縫合線使用現(xiàn)狀醫(yī)用縫合線使用現(xiàn)狀Dalian University of TechnologyDalian University of TechnologyII 聚乙交酯的合成應(yīng)用聚乙交酯的合成應(yīng)用聚乙交酯（聚乙交酯（PGAPGA），又名聚羥基乙酸，是一種高結(jié)晶，可生），又名聚羥基乙酸，是一種高結(jié)晶，可生物降解的脂肪族聚合物，降解速度快，主要用于手術(shù)縫合物降解的脂肪族聚合物，降解速度快，主要用于手術(shù)縫合線等領(lǐng)域。線等領(lǐng)域。外觀：黃色或淺褐色顆粒特性外觀：黃色或淺褐色顆

6、粒特性粘度粘度( (10%)10%)：0.2-2.0 dL/g0.2-2.0 dL/g玻璃化溫度：玻璃化溫度：35-4035-40熔點：熔點：220-240220-240殘留單體：殘留單體：1%1%殘留溶劑：殘留溶劑：0.05%0.05%重金屬：重金屬：10 ppm10 ppm錫（催化劑）：錫（催化劑）：200 ppm200 ppm密度：密度：1.3 g/cm1.3 g/cm硫酸鹽灰分：硫酸鹽灰分：0.05%0.05%Dalian University of TechnologyDalian University of Technology聚乙交酯的發(fā)展歷程聚乙交酯的發(fā)展歷程1954年，聚乙交

7、酯首次被合成，但與其他合成聚合物相比，聚乙交年，聚乙交酯首次被合成，但與其他合成聚合物相比，聚乙交酯對水解的敏感性很高，一直未有很大的用途酯對水解的敏感性很高，一直未有很大的用途。1962年，聚乙交酯被美國年，聚乙交酯被美國Cyananid公司的戴維斯和喬可第一次用公司的戴維斯和喬可第一次用來研究可吸收縫合線。來研究可吸收縫合線。1970 年使其商品化，商品名為年使其商品化，商品名為“地克松地克松”Dexon。Dalian University of TechnologyDalian University of Technology聚乙醇酸可以從不同的材料通過幾種不同的工藝途聚乙醇酸可以從不同

8、的材料通過幾種不同的工藝途徑獲得：徑獲得：1. 1. 乙醇酸的縮聚反應(yīng)乙醇酸的縮聚反應(yīng)2. 2. 乙交酯的開環(huán)聚合乙交酯的開環(huán)聚合3. 3. 鹵代乙酸酯的固相縮聚鹵代乙酸酯的固相縮聚聚乙交酯的合成聚乙交酯的合成Dalian University of TechnologyDalian University of Technology聚乙交酯的降解聚乙交酯的降解聚乙交酯水解不穩(wěn)定的特定是由于在其主鏈中酯鍵的存在。降解過聚乙交酯水解不穩(wěn)定的特定是由于在其主鏈中酯鍵的存在。降解過程是一個侵蝕且似乎在聚合物轉(zhuǎn)化成它的單體乙醇酸的過程中存在程是一個侵蝕且似乎在聚合物轉(zhuǎn)化成它的單體乙醇酸的過程中存在兩個步

9、驟兩個步驟:1. 1. 水先擴散到聚合物母體的非晶體區(qū)水先擴散到聚合物母體的非晶體區(qū), , 使酯鍵裂解使酯鍵裂解2. 2. 在非晶區(qū)侵蝕后開始，聚合物的結(jié)晶區(qū)易水解而裂解在非晶區(qū)侵蝕后開始，聚合物的結(jié)晶區(qū)易水解而裂解Dalian University of TechnologyDalian University of TechnologyDexon植人人體后植人人體后7-12天具較高強度，天具較高強度，30一一60d后被吸收。但該縫合后被吸收。但該縫合線存在紡絲困難線存在紡絲困難;柔性差，不易打結(jié)柔性差，不易打結(jié);只能制成復(fù)絲，與組織摩擦較大只能制成復(fù)絲，與組織摩擦較大且伴有毛細管現(xiàn)象且伴有毛

10、細管現(xiàn)象;對細菌抵抗能力較差，在空氣中易吸潮降解，不對細菌抵抗能力較差，在空氣中易吸潮降解，不易保存易保存;少數(shù)患者會產(chǎn)生非感染性炎癥等缺點。少數(shù)患者會產(chǎn)生非感染性炎癥等缺點。聚乙交酯的局限性聚乙交酯的局限性Dalian University of TechnologyDalian University of TechnologyIII 聚聚乙交酯與其他物質(zhì)共聚物乙交酯與其他物質(zhì)共聚物聚聚乙丙交酯（乙丙交酯（P L GA）是羥基乙酸和乳酸的共聚物，它兼有聚乙交酯和聚乳）是羥基乙酸和乳酸的共聚物，它兼有聚乙交酯和聚乳酸的優(yōu)勢。目前聚乙丙交酯的制備多采用開環(huán)聚合的方法，酸的優(yōu)勢。目前聚乙丙交酯的制

11、備多采用開環(huán)聚合的方法，M i l l e r 2 等研等研究了究了GA，L A不同比例的無規(guī)共聚物和交替共聚物，研究表明通過控制不同比例的無規(guī)共聚物和交替共聚物，研究表明通過控制GA和和L A的比例可以有效調(diào)節(jié)乙丙交酯共聚物的降解速率。的比例可以有效調(diào)節(jié)乙丙交酯共聚物的降解速率。最早商品化的乙丙交酯共聚物是由美國最早商品化的乙丙交酯共聚物是由美國DuPont 公司在公司在1975年開發(fā)的醫(yī)用手術(shù)縫合線，商品名為年開發(fā)的醫(yī)用手術(shù)縫合線，商品名為“Vicryl”。隨后通過調(diào)節(jié)聚乙丙交酯的組成、。隨后通過調(diào)節(jié)聚乙丙交酯的組成、分子量及增強改性等，分子量及增強改性等，PLGA廣泛的應(yīng)用于生物廣泛的應(yīng)

12、用于生物醫(yī)用可吸收縫合材料，藥物緩釋材料，骨固定材醫(yī)用可吸收縫合材料，藥物緩釋材料，骨固定材料及組織修復(fù)材料等領(lǐng)域。料及組織修復(fù)材料等領(lǐng)域。聚乙丙交酯聚乙丙交酯Dalian University of TechnologyDalian University of TechnologyVicryl在體內(nèi)主要是大分子主鏈酯鍵水解，逐漸降解為無毒小分子在體內(nèi)主要是大分子主鏈酯鍵水解，逐漸降解為無毒小分子由人體排出體外。其降解產(chǎn)物對人體無毒無積累、組織反應(yīng)小、由人體排出體外。其降解產(chǎn)物對人體無毒無積累、組織反應(yīng)小、吸收快，比吸收快，比Dexon具有更好的柔順性和更長的強度維持時間具有更好的柔順性和更長

13、的強度維持時間;使用使用方便、易結(jié)節(jié)、打結(jié)強度高方便、易結(jié)節(jié)、打結(jié)強度高;組織穿透性及手感有較大改善，是目組織穿透性及手感有較大改善，是目前應(yīng)用最廣泛的合成可吸收縫合線。前應(yīng)用最廣泛的合成可吸收縫合線。聚乙丙交酯的優(yōu)勢聚乙丙交酯的優(yōu)勢Dalian University of TechnologyDalian University of Technology聚乙交酯聚乙交酯-三亞甲基碳酸酯共聚物三亞甲基碳酸酯共聚物三亞甲基碳酸酯三亞甲基碳酸酯(TMC)和和GA經(jīng)開環(huán)聚合可制得單纖維縫合線經(jīng)開環(huán)聚合可制得單纖維縫合線Maxon，其拉伸強度好、強度下降速率較慢，其拉伸強度好、強度下降速率較慢(6-7

14、月完全吸收月完全吸收)，與組，與組織的摩擦小、持結(jié)性能良好。由織的摩擦小、持結(jié)性能良好。由GA，CL，TMC和和LA的共聚物制的共聚物制成成Caprosyn單纖維縫合線有比各腸線更高的平均拉伸強度和更小的單纖維縫合線有比各腸線更高的平均拉伸強度和更小的組織反應(yīng)，易打結(jié)且打結(jié)強度好、表面平滑。由組織反應(yīng)，易打結(jié)且打結(jié)強度好、表面平滑。由GA，TMC，DS的的三元共聚物制備而成的三元共聚物制備而成的Biosyn單纖維縫合線，其強度、抗細菌感染單纖維縫合線，其強度、抗細菌感染能力、操作性能均優(yōu)于復(fù)合纖維編織的能力、操作性能均優(yōu)于復(fù)合纖維編織的vicryl。Dalian University of T

15、echnologyDalian University of Technology聚己內(nèi)酯類聚己內(nèi)酯類-CL與與GA共聚制備的共聚制備的Monocryl單纖維縫合線柔韌性強、操作方便、易單纖維縫合線柔韌性強、操作方便、易于打結(jié)、組織反應(yīng)小、組織損傷小，于打結(jié)、組織反應(yīng)小、組織損傷小，2周時斷裂伸長保留率為周時斷裂伸長保留率為20%-30%，91一一119d內(nèi)完全吸收，常用于手術(shù)后兩周內(nèi)需要較高拉伸強度的組織內(nèi)完全吸收，常用于手術(shù)后兩周內(nèi)需要較高拉伸強度的組織縫合?？p合。Baimark等以質(zhì)量比等以質(zhì)量比50:50的的CL和左旋丙交酯和左旋丙交酯(LLA)共聚，然后加共聚，然后加入入LLA形成嵌段

16、聚合物，再經(jīng)熔體紡絲和拉伸及定型處理制成形成嵌段聚合物，再經(jīng)熔體紡絲和拉伸及定型處理制成PL-LAeL單纖維縫合線。單纖維縫合線。Tomohat等用等用e和和LA(25:75)共聚，在共聚，在170-240下熔融制下熔融制得單纖維縫合線。該類縫合線降低了得單纖維縫合線。該類縫合線降低了PLLA的楊氏模量，打結(jié)強度與的楊氏模量，打結(jié)強度與PDs和和Maxon相似，拉伸強度略低，組織反應(yīng)溫和，降解性能介于相似，拉伸強度略低，組織反應(yīng)溫和，降解性能介于PDS和和Maxon之間，但降解行為對介質(zhì)之間，但降解行為對介質(zhì)pH值不敏感。值不敏感。Dalian University of Technology

17、Dalian University of Technology其他商業(yè)化可降解縫合線其他商業(yè)化可降解縫合線Dalian University of TechnologyDalian University of TechnologyDalian University of TechnologyDalian University of TechnologyDalian University of TechnologyDalian University of Technology目前國內(nèi)對醫(yī)用可降解縫合線的研究相對要落后于西方發(fā)達國家，目前國內(nèi)對醫(yī)用可降解縫合線的研究相對要落后于西方發(fā)達國家，國產(chǎn)縫

18、合線在品種、數(shù)量、質(zhì)量、功能上都還有很大差距。現(xiàn)有國產(chǎn)縫合線在品種、數(shù)量、質(zhì)量、功能上都還有很大差距。現(xiàn)有的研究工作仍存在不少技術(shù)性的關(guān)鍵問題有待進一步解決，還有的研究工作仍存在不少技術(shù)性的關(guān)鍵問題有待進一步解決，還有很多領(lǐng)域尚處于空白狀態(tài)。因此，應(yīng)大力進很多領(lǐng)域尚處于空白狀態(tài)。因此，應(yīng)大力進行生物可降解醫(yī)用纖維的研究和開發(fā)工作，這是高分子領(lǐng)域中的行生物可降解醫(yī)用纖維的研究和開發(fā)工作，這是高分子領(lǐng)域中的前沿課題，它對開拓邊緣學(xué)科，促進各相關(guān)學(xué)科之間的聯(lián)系，將前沿課題，它對開拓邊緣學(xué)科，促進各相關(guān)學(xué)科之間的聯(lián)系，將化學(xué)、紡織方面的研究向醫(yī)學(xué)領(lǐng)域滲透，具有重大的意義。醫(yī)用化學(xué)、紡織方面的研究向醫(yī)學(xué)領(lǐng)域滲透，具有重大的意義。醫(yī)用可降解纖維材料的開發(fā)應(yīng)用將大大促進我國化纖、紡織工業(yè)以及可降解纖維材料的開發(fā)應(yīng)用將大大促進我國化纖、紡織工業(yè)以及醫(yī)學(xué)材