无张力疝修补术的材料学

1、无张力疝修补术的材料学 武汉市第一医院李志刚1）疝修补材料学发展的历史 疝无张力修补术的发展历史就是修补材料的发展历史。从早期鱼的气囊、骨膜条，到重叠的自体筋膜。由于上述异体材料发生的宿主组织急慢性排斥反应，及自体筋膜无法提供足够的持续强度，外科医生及材料学工程师一直在寻找一种能够在疝修补术中既提供足够强度又能被植入体长期接受的材料。 百余年前，Billorth描述道：“如果我们能够人工制造一个致密的和坚韧的筋膜组织，则彻底治愈疝将会实现” 。二次世界大战后现代工业的发展导致材料学的突飞猛进。医用合成聚酯，特别是聚酯结构的补片Mersilene和聚丙烯补片Marlex的问世使这个梦想近乎实现。

2、 1973年Stoppa用一大的补片修补了双侧复发腹股沟疝，他将补片置于腹膜前间隙同时修补了双侧疝。1974年Rives把腹膜前间隙置入补片作为常规手术修补腹股沟疝。Lichtenstein在1986年发表了他的无张力修补术。1988年Ger开始腹腔镜疝修补术。数年后，经腹腔腹膜前补片修补术(TAPP)，经腹筋膜上补片修补(IPOM)和全腹膜外补片修补(TEPP)得到实施。这些术式借助补片技术，较之以自体筋膜作为修补的Shouldise技术取得了极大的成功。 目前，用于腹股沟疝的人工合成修补材料根据其植入机体后的变化可分为不吸收材料和可吸收材料两类，又可根据其自身的构成单一材料和复合材料(多种

3、材料组合)。不可吸收材料最常见的有聚丙烯( PP )、膨化聚四氟乙烯(ePTFE)和聚对苯二甲酸乙二酸酯( Polyethylene terephthalate)等。可吸收材料有聚羟基乙酸和聚乳酸羟基乙酸，壳聚糖等。2）不可吸收修补材料 目前国内疝外科使用最广泛的不可吸收修补材料是：聚丙烯、膨化聚四氟乙烯和聚对苯二甲酸乙二酸酯。 聚丙烯材质的补片在国内商品化的有美国巴德公司的Marlex，为单丝聚丙烯、美国强生公司的Prolene,为双丝聚丙烯、美国外科公司的SurgiPro,为多丝聚丙烯。其中Marlex和Prolene是被研究和临床使用最广泛的修补材料。 Marlex为单股编织的网片，重量

4、为95.1g/m²，孔径0.1-0.8mm。Prolene为双丝聚丙烯，重量为108.5g/m²，孔径1.0-1.6mm。聚丙烯有着钢一样的强度，与组织结合时更能增强。这种补片置入体内后会发生炎症反应，纤维化和机械性固定，因此不能将其与肠管接触，否则会发生较严重粘连，甚至肠瘘。聚丙烯补片在植入体内后会发生至少20%皱缩，因此术中不必将补片完全固定平整。这会提高术后病人舒适感及减少腹壁运动受限。聚丙烯补片的孔径较大，有较好的抗感染作用。在发生感染的情况下，一般无需将补片取出。聚丙烯补片由于大孔径，低密度，所产生的炎症反应小，疤痕小，因而术后恢复较好，在腹股沟疝无张力修补术中起

5、到了很重要的作用，手术操作简单，便于学习，有较强经济性。使用聚丙烯补片后疝复发率降至1%以下。且单丝聚丙烯补片在发生感染情况下无需取出，一般给予引流和抗感染治疗即可。 膨化聚四氟乙烯补片(ePTFE)，美国戈尔公司的商品名为Gore-tex。Gore-tex补片不是网状结构，而是微孔的，肉眼观是坚硬，光滑的织物。其孔径在1-6um,伸展强度及抗拉强度都强于聚丙烯材质补片。不同于聚丙烯材质是被纤维组织嵌入其较大的孔形成疤痕组织，Gore-tex补片是被纤维组织包裹。因此，Gore-tex补片必须紧密并牢靠的固定于周围组织。长期观察发现膨化聚四氟乙烯补片置入体内后发生劈裂，所以认为植入后保留的时间

6、是有限的。Gore-tex补片为小孔径材质，容易产生细菌种植，且发生感染时会妨碍巨嗜细胞对细菌的破坏，因此，一旦发生感染，补片必须被取出。聚对苯二甲酸乙二酸酯是由乙二醇和对苯二甲酸经多凝聚产生的大分子化合物。美国杜邦公司的涤纶织物品牌为Dacron，而用于疝补片的商品名为Mersilene。Mersilene补片为多丝结构，重量为39.5g/m²，孔径0.6-1.0mm。其理化属性与聚丙烯补片类似，法国外科医生更倾向于使用该材质补片。相关报道该材质补片有相对较高的并发症，主要是发生纤维性浆液肿和补片内部断裂。 3）复合修补材料 复合修补材料是指将不同种类材质的织物组合形成新的材质。目

7、前国内应用较多的复合材料有：聚丙烯和聚四氟乙烯复合；薇乔和聚丙烯复合；单乔和聚丙烯复合；植物性材料和高分子材料复合； 聚丙烯和聚四氟乙烯复合补片是巴德公司商品名为Composix mesh补片。其中聚丙烯材质的一侧面向腹壁，有利于形成纤维层，聚四氟乙烯材质的一侧面向腹腔有利于不与腹腔脏器形成粘连。 薇乔是一种可吸收材质，成分为Polyglactin 910，商品名Vicryle，是美国强生公司爱惜康产品。因为该材质可以被组织吸收，理论上并不能提供一个充分的修补强度而有很高的复发率。可吸收补片往往用于腹壁缺损和腹膜炎在剖腹探查术后作为临时性的伤口闭合。 将50%薇乔（Vicryle）与50%聚丙

8、烯（Prolene）编织成为薇普（Vypro），Vypro补片是多丝，重量为54.6 g/m²，孔径2-5 mm。薇普补片植入体内后，其中薇乔成分在56-72天吸收，聚丙烯不吸收，持续保持张力。两种材质聚合后可承受最大腹压四倍以上压力。 超普网片（Ultrapro mesh）是美国强生公司的一种复合修补材料，是将单乔（可吸收的Ployglecaprore-25）与等量的聚丙烯编织而成。单乔吸收时间约84天。其理化属性接近于薇普补片。 Proceed是美国强生公司研发的植物性材料和高分子材料复合材质补片。其结构是将不可吸收的聚丙烯网片嵌入到两层可吸收的PDS（聚对二氧环乙酮，polyd

9、ixoxanone）之间，下方再加一层可吸收的氧化再生纤维素（Oxidized Regenerated Cellulose，ORC）膜。PDS包裹聚丙烯网片并连接网片和ORC，PDS6个月后吸收。ORC 14天吸收，在吸收前形成连续的凝胶体，隔绝聚丙烯网片与内脏。当PDS被完全吸收后，只剩下大网膜包裹的聚丙烯网片，形成了弹性的疤痕组织，避免于内脏形成粘连或肠瘘的发生。 植入补片材料后体内炎症的活性和结缔组织的形成与材料的量，丝的类型和孔径大小紧密相关。重重量的补片诱发一个急性和活跃的炎症反应，产生较多的纤维化和结缔组织，轻重量补片产生的是一个非常慢性的炎症类型，因此产生较少的纤维化和结缔组织。

10、大孔径补片减少了与组织接触面积，也影响了炎症的活跃程度，大孔径补片中主要由脂肪组织填充，增加病人的舒适感。 总结起来，Marlex和Prolene补片是重重量的小孔聚丙烯补片。Mersilene补片是轻重量的小孔聚酯补片。Vypro补片是轻重量的大孔聚丙烯补片。 4）生物修补材料 生物补片是指同种、异种的组织，经脱细胞处理去除组织中含有的各种细胞而完整保留细胞外基质(extracellular matrix, ECM)的结构并能用于修复人体软组织的材料。同种异体材料有真皮脱细胞基质(acellular dermismatrix, ADM)，羊膜、硬脑膜等。异种异体材料有猪小肠粘膜下层(smal

11、l intestinal submucosa, SIS)、牛马的心包、牛腹膜等。 不同于合成材料与机体形成炎症反应，纤维结缔组织，疤痕组织修补缺损，生物修补材料修复机制是诱导干细胞进入生物补片分泌细胞外基质替代降解的生物材料。因此，生物修补材料组织相容性更好，无长期慢性炎症，组织粘连程度低。 目前生物补片主要应用于复杂性腹壁疝，急性、创伤性腹壁缺损，肠瘘再次手术治疗等。国外生物补片应用范围更广泛，如损伤控制手术的临时关腹，造口旁疝预防，联合封闭式负压吸引治疗腹腔间室综合症，军事医学中治疗腹壁枪击伤，爆炸伤等。 生物修补材料临床应用较多的是：surgisis，alloderm和permacol补片，国内供临床使用的有renov(alloderm补片)和surgisis补片。Surgisis是来源于猪小肠粘膜下组织的异种生物补片。Surgisis补片分为4层和8层，4层多用于腹股沟疝修补 ，8层目前已用于美军军事医疗治疗腹壁污染创伤及缺损修复。Alloderm补片