隨著社會(huì)的發(fā)展人類文明的進(jìn)步健康越來越受到人們的關(guān)注在全球每年都有數(shù)以萬計(jì)的人由于身體某部分器官的老化損傷病變等多方面原因而必須更換人體內(nèi)的血管也不例外但血管的數(shù)量根本無法滿足異體移植的需要為此必須研制和生產(chǎn)醫(yī)用人工血管以滿足手術(shù)之需

紡織人造血管系采用高分子化合物的紡織材料通過紡織機(jī)械應(yīng)用紡織技術(shù)制成的管狀物體再經(jīng)造紋處理形成360°可彎曲而不會(huì)發(fā)生扭曲和萎陷的柔軟的螺旋形紡織管狀織物它的功能是當(dāng)人體血管阻塞創(chuàng)傷斷裂動(dòng)脈縮窄或患動(dòng)脈瘤需切除時(shí)可用相應(yīng)口徑的人造血管接上以挽救人的生命[1]

1人造血管材料的發(fā)展

人造血管的研制開始于20世紀(jì)初各國(guó)學(xué)者首先采用金屬玻璃聚乙烯硅橡膠等材料制成的管狀物進(jìn)行大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn)但因其易在短期內(nèi)并發(fā)腔內(nèi)血栓而未能在臨床上得到廣泛應(yīng)用1952年Voorhees[2]首先研究將維綸制成人造血管改變了以往人工血管管壁的無通透性接著Voorhees,Blakemore以及Jaretzki做了大量的臨床實(shí)驗(yàn)研制了帶有網(wǎng)孔的人造血管這是血管代用品發(fā)展史上的一個(gè)里程碑隨著纖維材料和醫(yī)學(xué)生物材料的不斷發(fā)展繼Voorhees之后各國(guó)工作者研究出各種材料各種加工方法生產(chǎn)的空隙的人造血管并用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床隨后專家們測(cè)試了很多材料如PVC,PAN,絲綢尼龍以及粘膠纖維[3]PAN和尼龍制得的人造血管會(huì)在體內(nèi)退化因此這兩種材料很快被淘汰

目前人造血管使用最多的原料是合成纖維如聚酯聚四氟乙烯纖維它們結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好在人體內(nèi)可長(zhǎng)期工作而不發(fā)生降解

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2人造血管的研究現(xiàn)狀

2.1國(guó)外人造血管的研究現(xiàn)狀

國(guó)外人造血管經(jīng)過一個(gè)長(zhǎng)時(shí)期的發(fā)展已趨于成熟目前已經(jīng)開發(fā)了成型的移植無縫管狀人造血管并且可以隨著長(zhǎng)度逐漸改變直徑這種形狀和直徑的變化是通過不斷改變經(jīng)紗根數(shù)使用計(jì)算機(jī)控制的提花織機(jī)來完成的這種技術(shù)省略了織造后加工的過程尤其適用于如分叉織物的織造在拉舍爾經(jīng)編針織機(jī)上可織造管狀和交叉管狀人造血管目前許多研究正集中在半導(dǎo)體纖維的應(yīng)用特別是在可吸收的雙組份纖維表面改性和三維支架的應(yīng)用上[4]

2.2我國(guó)人造血管的研究現(xiàn)狀

近年來我國(guó)對(duì)人造血管的研制和開發(fā)所取得的成效和突破主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面（1）人造血管的生物力學(xué)性能表征在我國(guó)雖然上世紀(jì)60年代就自行開發(fā)了第一代的真絲人造血管但目前市場(chǎng)仍以進(jìn)口人造血管為主影響產(chǎn)品開發(fā)的因素固然是很多方面的但對(duì)人造血管的生物力學(xué)基本性能研究嚴(yán)重匱乏是主要原因之一（2）開發(fā)了系列經(jīng)編人造血管并且從人造血管的整體層面和單纖維層面的紡織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能對(duì)人造血管的管壁結(jié)構(gòu)和性能的變化進(jìn)行了研究（3）近年來隨著人們對(duì)生活質(zhì)量要求的提高醫(yī)學(xué)模式的轉(zhuǎn)變外科治療原則的總體趨勢(shì)也開始想微創(chuàng)簡(jiǎn)捷的方向發(fā)展針對(duì)動(dòng)脈擴(kuò)張性疾病國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了微創(chuàng)的血管腔內(nèi)療法其原理是通過血管內(nèi)植入金屬支架人造血管復(fù)合體移植物從而將病變段血管隔絕于正常循環(huán)血流之外該療法創(chuàng)傷小恢復(fù)快并發(fā)癥小具有簡(jiǎn)捷微創(chuàng)療效確實(shí)的優(yōu)點(diǎn)[5]

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3人造血管研制及使用中存在的主要問題

3.1制約我國(guó)人造血管研制的主要因素

據(jù)調(diào)查現(xiàn)在我國(guó)各大醫(yī)院的臨床手術(shù)中所采用的人造血管多為進(jìn)口基于這種情況分析限制我國(guó)人造血管研發(fā)的因素主要有三個(gè)方面[6]一是我國(guó)高分子材料發(fā)展的限制如用于小直徑人造血管開發(fā)的聚氨酯類產(chǎn)品用于血管組織工程基布的具有良好生物性能的可降解材料的發(fā)展都不盡人意二是各行業(yè)之間缺乏良好的合作人造血管的研究開發(fā)是一個(gè)涉及材料工程生物工程醫(yī)學(xué)和紡織工程等各個(gè)學(xué)科的交叉學(xué)科需要各個(gè)學(xué)科專門人才突破行業(yè)間的隔閡密切合作共同眼界才能取得較大進(jìn)展其三缺乏對(duì)人造血管生物力學(xué)性能表征的研究在研究開發(fā)過程中沒有合適的測(cè)試手段對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行體外檢測(cè)和評(píng)價(jià)只通過短期的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究

3.2人造血管使用中存在的主要問題

紡織人造血管由于加工和后整理方面的原因造成的血管質(zhì)量問題主要表現(xiàn)有滲血嚴(yán)重抗脫散性能差自我支持結(jié)構(gòu)不良易塌陷縱向和徑向的順應(yīng)性差等最大孔徑與抗?jié)B透性是實(shí)現(xiàn)手術(shù)中不滲血和手術(shù)后細(xì)胞生長(zhǎng)的基本要素織物的滲透性和織物的密度組織結(jié)構(gòu)以及所用紗線的結(jié)構(gòu)都有很大的關(guān)系目前國(guó)內(nèi)制造的人造血管中存在的重要問題是織物的抗?jié)B透能力還比較差雖然通過種種方法以后織物的厚度有的可以達(dá)到要求但滲透性依然是今后研究的重要方面

因此必須充分認(rèn)識(shí)國(guó)內(nèi)外人造血管研究的差距和限制我國(guó)人造血管發(fā)展的制約條件加大我國(guó)產(chǎn)品開發(fā)的力度盡早實(shí)現(xiàn)系列產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)化[7]

4人造血管今后研究的重點(diǎn)

4.1解決小口徑人造血管通暢率的技術(shù)

理想的人造血管應(yīng)有良好的組織相容性抗血栓性物理穩(wěn)定性抗感染性和便于外科醫(yī)生使用小口徑人造血管存在的主要問題是人造血管完全沒有抗血栓性血液流經(jīng)內(nèi)腔時(shí)由于血流量小流速慢在人造血管腔面易形成附壁血栓隨之血凝亢進(jìn)血流更緩慢血栓層增厚最終導(dǎo)致人造血管閉塞晚期平滑肌的過渡增生使內(nèi)膜增厚小口徑血管腔變得更窄也是造成血管重建失敗的一個(gè)主要原因[8]

4.2改進(jìn)生物材料表面與血液的相容性

增加聚合物表面親水性可降低聚合物與血液成分的相互作用聚合物表面親水性提高可使其界面自由能降低血漿蛋白量少且易分解從而阻止血栓形成聚合物表面的親水性可通過多種方法得以提高其中在表面接枝聚環(huán)氧乙烷側(cè)鏈已證明是一種有廣泛前途的方法

4.3材料表面引入生物活性物質(zhì)

在外源性材料表面固化某些干擾血液與材料表面相互作用的物質(zhì)可改善其與血液的相容性雖然許多生物活性物質(zhì)已被應(yīng)用但大多數(shù)工作集中在抗凝劑肝素的固化方法

4.4人造血管材料的表面?zhèn)物?P>由于血液與正常血管腔面不發(fā)生相互作用血管內(nèi)皮細(xì)胞被認(rèn)為是一種完美的血液相容性表面因此許多學(xué)者嘗試在外源材料尤其是人造血管表面覆蓋內(nèi)皮細(xì)胞以及改善其與血液的相容性雖然用生物材料表面?zhèn)物検歉纳蒲合嗳菪缘囊环N巧妙和有效手段但這種表搜面的穩(wěn)定性還存在著問題實(shí)驗(yàn)證明利用促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞粘附的物質(zhì)如纖維蛋白纖維蛋白原或抗內(nèi)皮細(xì)胞抗體是一種有效使內(nèi)皮細(xì)胞核人工合成材料穩(wěn)定結(jié)合的途徑

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結(jié)束語(yǔ)

人造血管對(duì)于血管移植起著相當(dāng)重要的作用目前已有不同直徑的形狀的人造血管根據(jù)血管的不同部位采用不同的材料和加工方法使其具有相應(yīng)的特性這在一定程度上滿足了人民的需要隨著生活水平和醫(yī)療水平的提高由于人造血管移入體內(nèi)后就作為人體的一部分它必須具有良好的彈性和脫散性適宜的對(duì)血液的滲透性能對(duì)于不斷地伸張與收縮的抗疲勞性對(duì)于人體組織與體液的抗老化性等這些性能都有待于進(jìn)一步的測(cè)試與研究

參考文獻(xiàn)

[1]李青山.功能高分子與智能材料[M].哈爾濱東北林業(yè)大學(xué)出版社,200111

[2]段志泉張強(qiáng).實(shí)用血管外科[M].沈陽(yáng)遼寧科學(xué)技術(shù)出版社200925-30.

[3]GuidoinRK.Prosthesesarteriellesen:Principesetapplications[M].Paris:AERCV,2002:3-51

[4]NeremRM,SeliktarD.Vasculartissueengineering[J].Ann.Rev.Biomed.Eng,20013:225-243

[5]曹海建錢坤.人造血管的現(xiàn)狀及研究進(jìn)展.四川紡織科技[J].2004441-43.

[6]賈立霞王璐凌凱.人造血管的發(fā)展歷程和方向.上海紡織科技[J]2003,31（3）52-53.

[7]趙薈箐.國(guó)外人造血管的發(fā)展和我國(guó)人造血管現(xiàn)狀[J].現(xiàn)代紡織技術(shù),20063:23-27.

[8]陳學(xué)明.血管代用品.河北職工工學(xué)院學(xué)報(bào)[J].2002,193:2-5.

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