不同纺织基人造血管织造方法及技术的进展
摘要 本文主要介绍了纺织基人造血管织造方法及技术的进展。
分析了机织人造血管、针织人造血管、非织造人造血管的结构特点
及使用中存在的问题。比较了不同纺织基人造血管物理机械性能。
介绍了不同纺织基人造血管在医用领域的适用范围和应用效果。
关键词 人造血管;织造方法;纺织基;组织结构
中图分类号r654 文献标识码a 文章编号 1674-6708
(2011)54-0101-01
人造血管的开发和研制至今已有近60年的历史。而纺织基人造
血管以较好的弹性、良好的纵向顺应性以及易于缝合的管状结构等
优点[1],至今仍被广泛应用。人造血管的纺织结构特征与其植入
体内后的性能有密切关系,而纺织结构的差异对血管整体性能的均
匀性也会产生一定的影响。本文旨在对不同纺织基人造血管的织造
方法及技术进行分析,为改善其应用效果提供依据。
1 纺织基人造血管织造方法及技术的进展
纺织基人造血管经过50年多年的发展,其织造方法已从单一的
机织逐步发展到机织、针织、编制、非织造等多种方法。
最早商业化的人造血管采用了机织平纹组织,并一直沿用至今。
机织人造血管机构紧密,强度高,空隙率低,无需预凝[2]。但其
顺应性差、易散边、愈合效果不理想。因此,机织人造血管应用了
较长一段时间后,又出现了针织人造血管,针织人造血管结构较松,
柔顺性好,不易脱边,有较好的缝合性。但由于空隙大,植入前需
要进行预凝。
20世纪90年代腔内隔绝医学技术发展较快,腔内隔绝术用人造
血管是超薄强纤织物与金属支架的结合体[3],其中织物部分可以
用天然丝或合纤机织生产,也可用非织造方法生产含微孔的薄膜,
如超薄聚氨酯、聚四氟乙烯薄膜等。因为在手术时需要将人造血管
经股动脉或肱动脉通过导管送入病变位置,所以要求人造血管必须
控制在0.12mm内。同时,为了保证血管植入时不发生渗漏,织物
的渗透率必须严格控制。对人造血管的织造提出了很高的要求。
2 不同纺织基人造血管结构特征
不同纺织基人造血管的强度、厚度、空隙率、顺应性等物理机
械性能各不相同,分别适用于不同的人体器官移植。
内径大于10mm的人造血管一般用机织物或针织物制成。血管的
管壁必须保持适当的紧密程度,并具有一定的孔洞。同时为了保证
具有一定的伸缩性能和较好的密封性能,人造血管一般都做成波纹
状。内径小于10mm的血管,上皮细胞在内壁的生长可能会影响到
血液的正常流动,故上述织造方法不适用。内径为6mm~l0mm的人
造血管一般用具有微孔效应的聚四氟乙烯制成。内径6mm以下的人
造窄腔血管,其内壁必须设计成微结构表面,使内皮细胞在表皮上
依附,非织造织物的组织符合这一要求。如超薄聚四氟乙烯、聚氨
酯薄膜等。
2.1机织人造血管
机织平纹人造血管管壁结构紧密、稳定,且变形小。适用于血
流速度较高的位置。平纹织物有较高的紧密度,具有较小的血渗透
率,其经典渗水率为50ml/cm2·min ~500ml/cm2·min,植入前无
需预凝。这种组织结构的负面特征表现为刚度大、易散边、顺应性
较小,会导致血管堵塞,且会造成手术不易操作及缝合困难。
为了改善产品的性能,开发了拉绒产品,即在机织人造血管表
面起绒,采用4/1缎纹组织或3/1斜纹组织交替织造,为了填充空
隙防止渗漏。此外还通过加入纱罗组织来改善机织人造血管切边外
的散边问题。
2.2针织人造血管
针织人造血管具有多孔结构,典型渗水率为
1000~2000ml/cm2·min,使其与新组织能相容。针织人造血管的加
工方法分为纬编和经编两种。纬编人造血管由于容易卷边;易发生
纵、横向脱丝,造成缝合开裂等临床并发症;弹性恢复性差,植入
后会发生缓慢的径向和纵向的蠕变。目前,此类人造血管已基本淘
汰。而经编人造血管结合了机织和纬编人造血管的优点,成为目前
临床应用中较多的一种。
经编人造血管大部分采用经平绒针织组织,与机织人造血管相
比,它的顺应性较高,且不易散边,更接近于人体血管。与纬编人
造血管相比,这种结构尺寸稳定性好,不容过度扩张;不会产生卷
边和脱散,易于手术处理和缝合。
由于经编人造血管空隙率较大,可能导致移植后血液从间隙渗
透出来。可采用内外表面拉绒的针织移植物来填充这些空隙。此外,
为了加强纵向顺应性和径向顺应性,经编人造血管都采用波纹化处
理并使用高温热定型,以保持人造血管的波纹状。
2.3 非织造人造血管
在小口径人造血管中(<10mm),由于阻力增大血流受到限制,
血液内的纤维蛋白在人造血管腔面易形成血栓,窄腔血管内壁必须
设计成微结构。非织造织物的组织符合这一要求。用非织造生产方
法,如将挤压出的聚氨酯长丝卷绕到一个旋转的芯轴上形成管状结
构,通过长丝的卷绕角度和密度来控制径向顺应性。
过去较多使用的非织造人造血管是整体成型的膨体聚四氟乙烯
(eptfe) [4],但其顺应性较差,临床资料表明其通畅率仅为
30%[5]。聚氨酯(pu)具有更好的顺应性和弹性,以及良好的抗血栓
性,与eptfe血管对比实验表明,pu血管新生内膜厚度明显比eptfe
血管内膜薄。
3 结论
人造血管组织结构的研究是人造血管机械力学性能研究中得一
个重要部分,因此对人造血管的织造方法及技术的进行研究,有非
常重要的现实意义。随着生活水平和医疗水平的提高,相信人造血
管的应用会越来越 广泛,对人造血管的数量与种类, 以及质量必
然会提出更高的要求。
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