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高分子化合物纺织人造血管技术的探究

发布日期:2012-09-20 16:36

   “纺织人造血管”系采用高分子化合物的纺织材料,通过纺织机械,应用纺织技术制成的管状物体,再经造纹处理形成360°可弯曲,而不会发生扭曲和萎陷的柔软的螺旋形纺织管状织物。它的功能是当人体血管阻塞、创伤断裂、动脉缩窄或患动脉瘤需切除时,可用相应口径的人造血管接上,以挽救人的生命。
 
  1人造血管材料的发展
 
  人造血管的研制开始于20世纪初,各国学者首先采用金属、玻璃、聚乙烯、硅橡胶等材料制成的管状物进行大量动物实验,但因其易在短期内并发腔内血栓而未能在临床上得到广泛应用。1952年Voorhees[2]首先研究将维纶制成人造血管,改变了以往人工血管管壁的无通透性。接着,Voorhees,Blakemore以及Jaretzki做了大量的临床实验,研制了带有网孔的人造血管,这是血管代用品发展史上的一个里程碑。随着纤维材料和医学生物材料的不断发展,继Voorhees之后,各国工作者研究出各种材料,各种加工方法生产的空隙的人造血管并用于动物实验和临床。随后,专家们测试了很多材料,如PVC,PAN,丝绸,尼龙以及粘胶纤维。PAN和尼龙制得的人造血管会在体内退化,因此这两种材料很快被淘汰。
 
  目前人造血管使用最多的原料是合成纤维,如聚酯、聚四氟乙烯纤维,它们结构稳定性好,在人体内可长期工作而不发生降解。
 
  2人造血管的研究现状
 
  国外人造血管的研究现状
 
  国外人造血管经过一个长时期的发展已趋于成熟,目前,已经开发了成型的移植无缝管状人造血管,并且可以随着长度逐渐改变直径。这种形状和直径的变化是通过不断改变经纱根数,使用计算机控制的提花织机来完成的。这种技术省略了织造后加工的过程,尤其适用于如分叉织物的织造。在拉舍尔经编针织机上可织造管状和交叉管状人造血管。目前许多研究正集中在半导体纤维的应用,特别是在可吸收的双组份纤维、表面改性和三维支架的应用上。
  我国人造血管的研究现状
 
  近年来,我国对人造血管的研制和开发所取得的成效和突破主要表现在以下几个方面:(1)人造血管的生物力学性能表征。在我国,虽然上世纪60年代就自行开发了第一代的真丝人造血管,但目前市场仍以进口人造血管为主。影响产品开发的因素固然是很多方面的,但对人造血管的生物力学基本性能研究严重匮乏是主要原因之一。(2)开发了系列经编人造血管,并且从人造血管的整体层面和单纤维层面的纺织结构和力学性能,对人造血管的管壁结构和性能的变化进行了研究。(3)近年来,随着人们对生活质量要求的提高,医学模式的转变,外科治疗原则的总体趋势也开始想微创简捷的方向发展。针对动脉扩张性疾病,国内出现了微创的血管腔内疗法,其原理是通过血管内植入金属支架,人造血管复合体移植物,从而将病变段血管隔绝于正常循环血流之外。该疗法创伤小,恢复快,并发症小,具有简捷微创、疗效确实的优点。
 
  3人造血管研制及使用中存在的主要问题
 
  制约我国人造血管研制的主要因素
 
  据调查,现在我国各大医院的临床手术中,所采用的人造血管多为进口。基于这种情况,分析限制我国人造血管研发的因素主要有三个方面。一是我国高分子材料发展的限制,如用于小直径人造血管开发的聚氨酯类产品,用于血管组织工程基布的具有良好生物性能的可降解材料的发展都不尽人意。二是各行业之间缺乏良好的合作,人造血管的研究开发是一个涉及材料工程、生物工程、医学和纺织工程等各个学科的交叉学科,需要各个学科专门人才突破行业间的隔阂,密切合作,共同眼界,才能取得较大进展。其三,缺乏对人造血管生物力学性能表征的研究,在研究开发过程中没有合适的测试手段对产品的质量进行体外检测和评价,只通过短期的动物实验进行研究。