医用缝合线的前世今生

1、医用缝合线的前世今生医用缝合线的前世今生 化工产品工程课程作业化工产品工程课程作业Dalian University of TechnologyDalian University of Technology研究展望研究展望聚乙交酯的合成应用聚乙交酯的合成应用其他共聚物的合成应用其他共聚物的合成应用背景背景1234Dalian University of TechnologyDalian University of Technology 医用缝合线是一种用于人体手术缝合的线型材料，从材医用缝合线是一种用于人体手术缝合的线型材料，从材质可分：丝线、羊肠线、化学合成线、纯天然胶原蛋白缝质可分：丝线、

2、羊肠线、化学合成线、纯天然胶原蛋白缝合线；从其物理形态，可以分为单纤体和多纤体；根据生合线；从其物理形态，可以分为单纤体和多纤体；根据生物降解性能，可分为非吸收缝合线（金属线、棉线、聚酯、物降解性能，可分为非吸收缝合线（金属线、棉线、聚酯、聚丙烯等）和可吸收缝合线（羊肠线、聚乙交酯等）。从聚丙烯等）和可吸收缝合线（羊肠线、聚乙交酯等）。从医生使用手法分：需要打结固定，不需要打结靠倒刺固定。医生使用手法分：需要打结固定，不需要打结靠倒刺固定。医用缝合线的发展医用缝合线的发展I 背景背景Dalian University of TechnologyDalian University of Tech

3、nology临床对缝合线的期望临床对缝合线的期望医生期望：缝合线强度好，在伤口愈合过程都能保证伤口医生期望：缝合线强度好，在伤口愈合过程都能保证伤口稳定。线体滑爽容易缝合，柔韧好打结，线结稳定。操稳定。线体滑爽容易缝合，柔韧好打结，线结稳定。操作容易，缝合速度快。缝合线组织相容性好，不影响人作容易，缝合速度快。缝合线组织相容性好，不影响人体组织生长。体组织生长。病人期望：手术后伤口不需要拆线，伤口愈合快，缝线能病人期望：手术后伤口不需要拆线，伤口愈合快，缝线能自然吸收，吸收过程反应轻微不留异物。缝合处美观疤自然吸收，吸收过程反应轻微不留异物。缝合处美观疤痕细微痕细微。Dalian Univer

4、sity of TechnologyDalian University of Technology普通丝线普通丝线羊肠线羊肠线可吸收缝合可吸收缝合线线PGA PGA /PGLA/PGLA金属记忆皮金属记忆皮肤吻合线肤吻合线快翎不需打结快翎不需打结双向倒刺可吸双向倒刺可吸收缝合线收缝合线缝合强度缝合强度一般一般一般一般高高高高高高愈合拆线愈合拆线需要需要不需要不需要不需要不需要需要需要不需要不需要愈合疤痕愈合疤痕蜈蚣型疤痕蜈蚣型疤痕线型疤痕大线型疤痕大线型疤痕线型疤痕线型线型 疤痕浅疤痕浅淡淡线型疤痕极淡线型疤痕极淡缝合时间缝合时间长长长长中等中等长长短短使用人群使用人群不发达地区不发达地区医院

5、医院不发达地区不发达地区医院医院一二线城市一二线城市医院医院一二线城市一二线城市大医院大医院一线城市大医一线城市大医院、院、医用缝合线使用现状医用缝合线使用现状Dalian University of TechnologyDalian University of TechnologyII 聚乙交酯的合成应用聚乙交酯的合成应用聚乙交酯（聚乙交酯（PGAPGA），又名聚羟基乙酸，是一种高结晶，可生），又名聚羟基乙酸，是一种高结晶，可生物降解的脂肪族聚合物，降解速度快，主要用于手术缝合物降解的脂肪族聚合物，降解速度快，主要用于手术缝合线等领域。线等领域。外观：黄色或浅褐色颗粒特性外观：黄色或浅褐色颗

6、粒特性粘度粘度( (10%)10%)：0.2-2.0 dL/g0.2-2.0 dL/g玻璃化温度：玻璃化温度：35-4035-40熔点：熔点：220-240220-240残留单体：残留单体：1%1%残留溶剂：残留溶剂：0.05%0.05%重金属：重金属：10 ppm10 ppm锡（催化剂）：锡（催化剂）：200 ppm200 ppm密度：密度：1.3 g/cm1.3 g/cm硫酸盐灰分：硫酸盐灰分：0.05%0.05%Dalian University of TechnologyDalian University of Technology聚乙交酯的发展历程聚乙交酯的发展历程1954年，聚乙交

7、酯首次被合成，但与其他合成聚合物相比，聚乙交年，聚乙交酯首次被合成，但与其他合成聚合物相比，聚乙交酯对水解的敏感性很高，一直未有很大的用途酯对水解的敏感性很高，一直未有很大的用途。1962年，聚乙交酯被美国年，聚乙交酯被美国Cyananid公司的戴维斯和乔可第一次用公司的戴维斯和乔可第一次用来研究可吸收缝合线。来研究可吸收缝合线。1970 年使其商品化，商品名为年使其商品化，商品名为“地克松地克松”Dexon。Dalian University of TechnologyDalian University of Technology聚乙醇酸可以从不同的材料通过几种不同的工艺途聚乙醇酸可以从不同

8、的材料通过几种不同的工艺途径获得：径获得：1. 1. 乙醇酸的缩聚反应乙醇酸的缩聚反应2. 2. 乙交酯的开环聚合乙交酯的开环聚合3. 3. 卤代乙酸酯的固相缩聚卤代乙酸酯的固相缩聚聚乙交酯的合成聚乙交酯的合成Dalian University of TechnologyDalian University of Technology聚乙交酯的降解聚乙交酯的降解聚乙交酯水解不稳定的特定是由于在其主链中酯键的存在。降解过聚乙交酯水解不稳定的特定是由于在其主链中酯键的存在。降解过程是一个侵蚀且似乎在聚合物转化成它的单体乙醇酸的过程中存在程是一个侵蚀且似乎在聚合物转化成它的单体乙醇酸的过程中存在两个步

9、骤两个步骤:1. 1. 水先扩散到聚合物母体的非晶体区水先扩散到聚合物母体的非晶体区, , 使酯键裂解使酯键裂解2. 2. 在非晶区侵蚀后开始，聚合物的结晶区易水解而裂解在非晶区侵蚀后开始，聚合物的结晶区易水解而裂解Dalian University of TechnologyDalian University of TechnologyDexon植人人体后植人人体后7-12天具较高强度，天具较高强度，30一一60d后被吸收。但该缝合后被吸收。但该缝合线存在纺丝困难线存在纺丝困难;柔性差，不易打结柔性差，不易打结;只能制成复丝，与组织摩擦较大只能制成复丝，与组织摩擦较大且伴有毛细管现象且伴有毛

10、细管现象;对细菌抵抗能力较差，在空气中易吸潮降解，不对细菌抵抗能力较差，在空气中易吸潮降解，不易保存易保存;少数患者会产生非感染性炎症等缺点。少数患者会产生非感染性炎症等缺点。聚乙交酯的局限性聚乙交酯的局限性Dalian University of TechnologyDalian University of TechnologyIII 聚聚乙交酯与其他物质共聚物乙交酯与其他物质共聚物聚聚乙丙交酯（乙丙交酯（P L GA）是羟基乙酸和乳酸的共聚物，它兼有聚乙交酯和聚乳）是羟基乙酸和乳酸的共聚物，它兼有聚乙交酯和聚乳酸的优势。目前聚乙丙交酯的制备多采用开环聚合的方法，酸的优势。目前聚乙丙交酯的制

11、备多采用开环聚合的方法，M i l l e r 2 等研等研究了究了GA，L A不同比例的无规共聚物和交替共聚物，研究表明通过控制不同比例的无规共聚物和交替共聚物，研究表明通过控制GA和和L A的比例可以有效调节乙丙交酯共聚物的降解速率。的比例可以有效调节乙丙交酯共聚物的降解速率。最早商品化的乙丙交酯共聚物是由美国最早商品化的乙丙交酯共聚物是由美国DuPont 公司在公司在1975年开发的医用手术缝合线，商品名为年开发的医用手术缝合线，商品名为“Vicryl”。随后通过调节聚乙丙交酯的组成、。随后通过调节聚乙丙交酯的组成、分子量及增强改性等，分子量及增强改性等，PLGA广泛的应用于生物广泛的应

12、用于生物医用可吸收缝合材料，药物缓释材料，骨固定材医用可吸收缝合材料，药物缓释材料，骨固定材料及组织修复材料等领域。料及组织修复材料等领域。聚乙丙交酯聚乙丙交酯Dalian University of TechnologyDalian University of TechnologyVicryl在体内主要是大分子主链酯键水解，逐渐降解为无毒小分子在体内主要是大分子主链酯键水解，逐渐降解为无毒小分子由人体排出体外。其降解产物对人体无毒无积累、组织反应小、由人体排出体外。其降解产物对人体无毒无积累、组织反应小、吸收快，比吸收快，比Dexon具有更好的柔顺性和更长的强度维持时间具有更好的柔顺性和更长

13、的强度维持时间;使用使用方便、易结节、打结强度高方便、易结节、打结强度高;组织穿透性及手感有较大改善，是目组织穿透性及手感有较大改善，是目前应用最广泛的合成可吸收缝合线。前应用最广泛的合成可吸收缝合线。聚乙丙交酯的优势聚乙丙交酯的优势Dalian University of TechnologyDalian University of Technology聚乙交酯聚乙交酯-三亚甲基碳酸酯共聚物三亚甲基碳酸酯共聚物三亚甲基碳酸酯三亚甲基碳酸酯(TMC)和和GA经开环聚合可制得单纤维缝合线经开环聚合可制得单纤维缝合线Maxon，其拉伸强度好、强度下降速率较慢，其拉伸强度好、强度下降速率较慢(6-7

14、月完全吸收月完全吸收)，与组，与组织的摩擦小、持结性能良好。由织的摩擦小、持结性能良好。由GA，CL，TMC和和LA的共聚物制的共聚物制成成Caprosyn单纤维缝合线有比各肠线更高的平均拉伸强度和更小的单纤维缝合线有比各肠线更高的平均拉伸强度和更小的组织反应，易打结且打结强度好、表面平滑。由组织反应，易打结且打结强度好、表面平滑。由GA，TMC，DS的的三元共聚物制备而成的三元共聚物制备而成的Biosyn单纤维缝合线，其强度、抗细菌感染单纤维缝合线，其强度、抗细菌感染能力、操作性能均优于复合纤维编织的能力、操作性能均优于复合纤维编织的vicryl。Dalian University of T

15、echnologyDalian University of Technology聚己内酯类聚己内酯类-CL与与GA共聚制备的共聚制备的Monocryl单纤维缝合线柔韧性强、操作方便、易单纤维缝合线柔韧性强、操作方便、易于打结、组织反应小、组织损伤小，于打结、组织反应小、组织损伤小，2周时断裂伸长保留率为周时断裂伸长保留率为20%-30%，91一一119d内完全吸收，常用于手术后两周内需要较高拉伸强度的组织内完全吸收，常用于手术后两周内需要较高拉伸强度的组织缝合。缝合。Baimark等以质量比等以质量比50:50的的CL和左旋丙交酯和左旋丙交酯(LLA)共聚，然后加共聚，然后加入入LLA形成嵌段

16、聚合物，再经熔体纺丝和拉伸及定型处理制成形成嵌段聚合物，再经熔体纺丝和拉伸及定型处理制成PL-LAeL单纤维缝合线。单纤维缝合线。Tomohat等用等用e和和LA(25:75)共聚，在共聚，在170-240下熔融制下熔融制得单纤维缝合线。该类缝合线降低了得单纤维缝合线。该类缝合线降低了PLLA的杨氏模量，打结强度与的杨氏模量，打结强度与PDs和和Maxon相似，拉伸强度略低，组织反应温和，降解性能介于相似，拉伸强度略低，组织反应温和，降解性能介于PDS和和Maxon之间，但降解行为对介质之间，但降解行为对介质pH值不敏感。值不敏感。Dalian University of Technology

17、Dalian University of Technology其他商业化可降解缝合线其他商业化可降解缝合线Dalian University of TechnologyDalian University of TechnologyDalian University of TechnologyDalian University of TechnologyDalian University of TechnologyDalian University of Technology目前国内对医用可降解缝合线的研究相对要落后于西方发达国家，目前国内对医用可降解缝合线的研究相对要落后于西方发达国家，国产缝

18、合线在品种、数量、质量、功能上都还有很大差距。现有国产缝合线在品种、数量、质量、功能上都还有很大差距。现有的研究工作仍存在不少技术性的关键问题有待进一步解决，还有的研究工作仍存在不少技术性的关键问题有待进一步解决，还有很多领域尚处于空白状态。因此，应大力进很多领域尚处于空白状态。因此，应大力进行生物可降解医用纤维的研究和开发工作，这是高分子领域中的行生物可降解医用纤维的研究和开发工作，这是高分子领域中的前沿课题，它对开拓边缘学科，促进各相关学科之间的联系，将前沿课题，它对开拓边缘学科，促进各相关学科之间的联系，将化学、纺织方面的研究向医学领域渗透，具有重大的意义。医用化学、纺织方面的研究向医学领域渗透，具有重大的意义。医用可降解纤维材料的开发应用将大大促进我国化纤、纺织工业以及可降解纤维材料的开发应用将大大促进我国化纤、纺织工业以及医学材