从羊肠线到智能缝合线——看医用缝合材料发展史
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医用缝合线综述摘要:本文从医用缝合线的发展开始,主要介绍了可吸收缝合线线材料性能要求,以及缝合线的最新类型和相关的加工等。
同时简要介绍了改性研究的相关方法和发展方向。
关键词:缝合线,性能,类型,加工改性1、引言人类使用材料来缝合伤口至少已有4000多年的历史[1]。
手术缝合的最早记载可以追溯到公元前3000年的古埃及,已知最古老的缝合是在公元前1100年的木乃伊身上。
对伤口缝合和使用缝合材料的第一个详细书面记载则来自于公元前500年印度的圣人和医师苏胥如塔。
希腊“医学之父”希波克拉底和后来罗马的奥卢斯·科尼利厄斯·塞尔苏斯描述了基本的缝合技术。
第一次描述肠道缝合的是2世纪的罗马医生盖伦,也有人认为是10世纪的安达卢西亚外科医生宰赫拉威。
据记载,一次宰赫拉威鲁特琴的琴弦被一只猴子吞掉,他由此发现了肠线可吸收的性质,从此之后就开始制造医用羊肠线。
约瑟夫·利斯特引入了缝合技术的巨大变革,他提倡对所有的缝合线进行常规消毒。
下一次大飞跃发生在20世纪。
随着化学工业的发展,20世纪30年代制成了第一根合成线,众多的吸收和非吸收性合成线由此迅速的发展出来。
第一根合成线在1931年由聚乙烯醇(PVA)制成。
20世纪50年代开发了聚酯线,后来发展出针对羊肠线和聚酯的辐射灭菌。
60年代发现了聚乙醇酸,70年代它被用于缝合线的制造。
现在,大部分的缝合线是用聚合物纤维制作的。
2、缝合线的分类医用缝合线是一种用于人体手术缝合的线型材料,数千年中,不同材料的缝合线材料被使用、和争论。
从材质发展来看其发展史,经历了:丝线、羊肠线、化学合成线、纯天然胶原蛋白缝合线;从其物理形态来看,可以分为单纤体和多纤体;根据原材料的来源分为天然缝合线(动物肌腱缝线、羊肠线、蚕丝和棉花丝线)和人造缝合线(尼龙、聚乙烯、聚丙烯、PGA、不锈钢丝和金属钽丝)两种;从吸收性来看,经历了:非吸收缝合线和可吸收缝合线;使用非吸收缝合线缝合表皮,尤其是面部皮肤,会留下疤痕。
医用高分子材料历史与发展摘要:本文介绍了医用高分子材料的种类、特点,并介绍了人体可吸收医用高分子材料、智能性生物医用高分子材料等的发展现状和趋势,对全面了解医用高分子材料的应用及发展将会有一定的帮助。
关键词:医用塑料;医疗器械;生物可降解材料;缝合线;人体组织工程材料Abstract:In this paper, the types of medical polymer materials、characteristics and processing technologieswere introduced, the development and trends were also involved. Degradable organisms materials play an important role in medical field.111e materials can be usedas medical suture,bonesetting material,body tissue rebuilding material ,medical paper,wounddressing and so onKeywords: medical plastics; medical equipment; biological degradability material,medical suture,bod y tissue rebulding material一、医用高分子材料历史用高分子材料发展的4个阶段第1阶段:时间大约是7千年前至19世纪中叶,是被动地使用天然高分子材料阶段。
这一时期的高分子材料有,大漆及其制品、蚕丝及织物、麻、棉、羊皮、羊毛、纸、桐油等。
第2阶段:从19世纪中页到20世纪20年代,是对天然高分子材料进行化学改性,从而研制新材料阶段。
在这阶段中,人类首次研制出合成高分子材料(酚醛树脂)。
简要论述可吸收手术缝合线的研究进展及其应用摘要:目前医用可吸收手术缝合线是生物医用材料研究中最活跃的研究领域之一,广泛应用于医学的外科手术中。
本文简要论述了几种天然及人工合成可吸收手术缝合线的研究状况,列举了相关的应用实例,并对其研究和应用前景做出了展望。
关键词: 可吸收手术缝合线;生物材料;生物降解;临床治疗1. 引言1.1生物医学材料介绍生物医学材料指的是一类具有特殊性能、特种功能,用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患,而对人体组织不会产生不良影响的材料。
生物医学材料通常是按材料属性分为:合成高分子材料、天然高分子材料、金属与合金材料、无机材料(生物活性陶瓷等)、复合材料。
根据材料的用途,这些材料又可以分为生物惰性、生物活性或生物降解材料。
现在各种不同类别的生物医学材料制成产品已经被广泛地应用于临床和科研。
生物医学材料应用广泛,随着人口老龄化、中青年创伤的增多、疑难疾病患者的增加和现代高新技术(尤其是生物技术)的发展,生物材料的应用将更加广泛。
1.2可吸收手术缝合线介绍医用可吸收手术缝合线是生物材料的一种,是高分子材料与生物材料结合的产物,它主要用于消化系统外科和整形外科等需要内缝合的手术中。
它既能为机体提供暂时的支架或屏障,又能在完成使命后,通过降解成为机体可吸收的物质而消除,避免体内因长期存在外来异物而产生炎症反应及其他一些不良影响,同时也避免了二次手术,因而在医学及动物医学上,它与其它手术缝合线相比具有明显的优势,得到了广泛的应用,是一种极具发展潜力的可吸收型植入材料。
1.3我国的研究现状在我国,医用可吸收手术缝合线的研究正越来越受到广大研究者的重视,其研究领域也在不断扩大,目前人们正在寻找新的性能优良的材料,改进生产技术,以使其研究越来越接近世界先进水平。
但是现状研究工作主要集中在聚乙交酯、聚乳酸酯等材料的合成及体外降解和动物实验,尚有不少关键技术有待解决。
我国需要加快相关的研究开发工作有着重要的经济效益和社会效益[1]。
从羊肠线到智能缝合线——看医用缝合材料发展史
作者:张蕾
来源:《新材料产业》 2016年第9期
■ 特约撰稿人/ 张蕾
在日常的生活和工作中,人们免不了要受到一些由器物造成的开放性创伤,依伤口大小和
严重程度而异,我们可以选择包扎,也可以选择缝合。
缝合,这个古老的封闭伤口、联结组织
的方法,在现代外科的临床医学实践中依然是医生普遍选择的方式。
而缝合线的使用,更让人
类的外科医学发生了质的改变。
我国最早的外科缝合线——桑皮线
早在5 500多年前,聪明的古代埃及人已经发现并利用棉花的纤维、马的鬃毛等对伤口进
行缝合(图1);我国古代相关典籍中也有先人用亚麻、头发、猪鬃等缝合的记录;古印第安
人还有用大蚂蚁头咬合伤口来进行缝合的记录(图2)。
上述种种,都是人们在当时有限条件
下对各种缝合材料的原始开发和应用。
目前,世界上关于人类使用缝合线的最早记载可以上溯
到5 000年前的古代埃及,当时制作法老的木乃伊就利用了缝合技术。
而第一个使用缝合材料
进行手术的记载来自公元前500年印度的医者苏胥如塔。
我国医学历史悠久,创造出了许多可行的外科手术方法和材料。
医生们在继承和发扬古人
经验的基础上,进一步发展并完善了切开引流、麻醉、清创缝合、截指、肠吻合、兔唇修补等
手术方法和应用器材,在人类外科学史上做出了巨大贡献。
清创缝合术是我国医学史上的重要发明之一,广泛应用于人体各部的开放性损伤。
1973年,在湖南长沙马王堆3号汉墓出土的西汉文物——《五十二病方》中就有用酒清理创伤的记载;《诸病源候论·金疮肠出候》记载:“金疮肠断,两头见者,可速续之。
先以针缕如法,连续
断肠,便取鸡血涂其际,勿令气泄,即推而纳之。
但疮痛者,当以生丝缕系,绝其血脉。
”这
是世界上有文献记载最早的肠吻合手术记录。
到了隋唐时期,我国医者对缝合伤口的材料进行了进一步的改进和提高。
最重要的发明是
使用桑皮线缝合肠管和皮肤,并广泛应用于临床,取得了良好的医治效果。
所谓桑皮线,就是桑树树根的内皮纤维,将表皮除去,露出柔软的长纤维层,经锤制加工
而成之纤维细线(图3)。
桑皮线不仅制作方法简单,应用方便,不易断折,更有清热解毒、
促进伤口愈合的治疗作用。
而日本现存最早的中医养生疗疾名典《医心方》中曾记录“若肠已断者,以桑皮细线缝合,热鸡血涂之,乃令入”。
我国现代著名耳鼻喉科专家、医史学家耿鉴庭一生荟萃经他人整理的《耿鉴庭论五官科》中记载:“桑白皮缝创伤法”一直用到西医来华之后,才被其他方法替代。
有生命的智能缝合线
现代化学工业的发展对缝合材料的进步展起到了关键作用。
自20世纪50年代开始,由于
外科学的发展和外科手术遇到的挑战越来越大,医生对缝合线的性能要求越来越高,这也促成
了人工合成缝合线时代的到来。
这期间,缝合线大致被分为不可吸收和可吸收2大类。
不可吸收缝合线主要有尼龙线、涤纶线、聚酯线、聚丙烯线和聚乙烯线等。
尼龙线的弹性
较大,适用于皮肤缝合,但是容易脱结;聚酯纤维线的弹性和张力仅次于钢丝,是理想的人造
血管缝合材料;聚丙烯缝线不易被组织酶降解,且打结紧实,广泛用于普外科、整形外科和眼
科等。
这些材料虽然不容易与人体的组织发生反应,但其易脱结、不吸收等问题越来越成为其
使用的障碍,有逐渐被可吸收缝线替代的趋势。
20世纪70年代初,DG公司研发出可吸收的人工合成缝线——聚糖醇酸缝线,成为可吸收
人工合成缝线发展的里程碑。
之后,聚糖乳酸、普迪恩Ⅱ相继出现。
人工合成可吸收缝线的出现,避免了之前动物肠线与人体组织相容出现的炎症和变态反应,因此受到国际医疗界的认可,不断衍生出新型产品。
1997年,我国的曾家修教授发明了纯天然可吸收胶原蛋白缝合线(图4),该种材料的主
要成分是胶原蛋白,是安全无排异性的生物材料,并且是可以被皮肤和组织吸收的缝合材料。
现在,科技的发展赋予外科手术缝合线以生命。
据美国研究人员的研究成果显示,他们已
经研究出具有能监测创口及加速愈合的传感器的智能电子缝合线(图5)。
这种电子缝合线由高分子聚合物或丝线组成,并配以微型传感器。
缝合线能自己穿过针眼,并能系住皮肤、拉紧、打结。
这种缝合线能准确地测量温度,进而判断伤口是否感染。
为伤口加热可以促进愈合也是已
知的事实。
智能缝合线的发明人,伊利诺伊大学香槟分校的材料科学与工程教授约翰·罗杰斯(JohnRogers)介绍,未来还可以在缝合线上装载能提供电刺激的装置来促使伤口愈合。
研究人员为缝合线装上了2类温度传感器。
一类是随温度改变电流输出的硅二极管;另一类是随温度改变其电阻值的铂纳米膜电阻。
同时,微加热器就是简单的细金丝,当电流通过时它们即能发热。
研究人员已经在老鼠皮肤的切口上测试了缝合线的弹性力学及韧性,但还未在动物身上测试温度传感及加热功能。
他们也在研究如何无线控制装置。
科技的力量无处不在显现,相信在不久的将来,智能缝合线已经不再让我们惊奇,它也将被更先进的材料或手段代替,外科医学的发展终将会为人类的健康和生命的延续做出更大的贡献,而医用材料的进步也会在其中发挥更加重要的作用。
10.3969/j.issn.1008-892X.2016.09.014。