血管外科在血管代用品领域的发展

血管外科在血管代用品领域的发展

0动脉桥桥血管流程重塑在当今社会，人们越来越关注自己的健康状况以及国家的医疗条件。他们对医学已经不再是一无所知。相信不少人对“血管”这一专业名词也有一定的了解,血管就是运输血液的管道。它将血液从心脏导出,血液流遍全身之后再回到心脏。血管为全身的组织以及肌肉送去营养和氧气,并且将有毒的代谢物运到肝脏进行解毒,再运到肾脏进行排泄。与血管有关的疾病往往是危及人生命的。比如,下肾主动脉、髂动脉以及下行的胸主动脉瘤的膨胀会导致血管扩张;动脉粥样硬化会导致动脉变窄甚至闭塞;颈动脉粥样硬化会导致中风;冠状动脉粥样硬化会导致心脏病…当血管由于动脉硬化、老化或破损等原因而不能正常工作时,需进行血管移植。因此我们引入了人造血管的概念,人造血管在血管移植方面发挥着重要的作用。1血管内活检和活检公元前800到600年,SushrutaSamhita第一次用烙器或沸油粘和血管的方式来治疗出血。公元前二世纪,Refus和Antyllus用结扎线将动脉捆起来的方式止血,古罗马的Galen第一次将动脉和静脉区分开来。公元前三世纪,Cosmas和Damien第一次完成了人腿的移植。文艺复兴时期,AmbroisePare用结扎线治疗出血。1759年,Lambert和Hallowell为了修复血管后不损伤腔体而引入了血管的修复术和连接术,但脓毒病导致其失败。19世纪下半叶,Lister和Pasteur引入感染的控制方法,血管修复术和连接术才取得成功。1881年,Czerny第一次将无菌技术带入血管外科手术。1882年,Cluck成功的修复了狗的大腿动脉。1889年,Jassinowsky指出在无菌条件下受伤的颈动脉可以修复。1890年,Burci提出了连续缝合技术。19世纪末期,血管修复试验不计其数,但所有的这些试验都因为血栓的形成而告失败。20世纪早期,“血管外科之父”Carrel和Guthrie使用自体静脉替代动脉移植成功后,血管外科在血管代用品领域有了较大的发展。2人造血管的发展2.1网络材料的研究人造血管的研制开始于20世纪初,各国学者首先采用金属、玻璃、聚乙烯、硅橡胶等材料制成的管状物进行大量动物实验,但因其易在短期内并发腔内血栓而未能在临床上得到广泛应用。1952年Voorhees首先研究将维纶制成人造血管,改变了以往人工血管管壁的无通透性。接下来的几年中,Voorhees,Blakemore以及Jaretzki做了大量的临床试验,研制了带有网孔的人造血管,这是血管代用品发展史上的一个里程碑。随着纤维材料和医学生物材料的不断发展,继Voorhees之后,各国科研工作者研究出各种材料,各种加工方法生产的有孔隙的人造血管并用于动物实验和临床。随后,专家们测试了很多材料,如PVC(聚氯乙烯),聚丙烯腈(腈纶),丝绸,尼龙以及粘胶。聚丙烯腈(腈纶)和尼龙制得的人造血管会在体内退化,因此这两种材料很快被淘汰。PTFE(聚四氟乙烯)长丝直径比较大,其制得的人造血管不论是机织还是针织都较硬较重,因此较难缝合,其实用性不如聚酯(涤纶)人造血管。在中、小直径人造血管中,过去较多使用整体成型的膨体聚四氟乙烯(ePTFE),但其人造血管的顺应性较差,临床资料表明ePTFE人造血管的通畅率仅为30%。近年来聚氨酯(PU)材料倍受关注,因为这种材料具备良好的顺应性和弹性,具有优良的抗血栓性。与ePTFE血管对比实验表明,PU血管在更短的时间内实现了内皮化,而且新生内膜厚度明显比ePTFE血管内膜薄。2.2腔内阻隔技术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。从总体上看,针织物结构较松,柔顺性好,易于操作,不易脱边,有较好的缝合稳定性。但由于空隙大,渗透性较大,植入前需用患者的血液进行预凝。机织物结构紧密,强度高,空隙率低,无需预凝。但其刚度较大,手术中处理较困难,且切开端容易散边,缝合强度较低。为了增进假器植入后的愈合,20世纪70年代出现了机织和针织丝绒型假器,其内外表面都有伸出的纱圈,后由于渗透性大和抗张强度低而被淘汰;为了增加假器的纵向延伸性和侧向挠曲性,防止由于肢体弯曲造成假器弯折,阻碍血液的流动,导致血栓形成,现在大部分大直径的机织和针织人造血管采用了圆周向的波纹;为了改善血管的弹性和柔顺性,日本学者采用弹性纱和非弹性纱通过针织或编织制成具有类似天然血管弹性的管状组织,改善了假器的顺应性。1978年,Herring等人首先报道了使用内皮细胞种植技术对人造血管进行内皮化,从而开辟了人工血管研究的新途径。即将自体血管内皮细胞种植在人造血管的腔壁上,经过组织培养,使其形成内皮化的腔面,以增强抗血栓能力。20世纪80年代血管织造技术又有了新进展,主要就是将更多的缎纹浮点混合到机织的丝绒结构当中。事实证明,这样做有其临床价值:既可以改善初期的血栓粘连又可以改善体内后期的组织附着。20世纪90年代,Parodi首先应用可被球囊扩张的覆有涤纶的支架治疗仪AAA并获得成功,这种治疗仪适合腔内治疗,减少了手术开刀的风险性,揭开了血管外科领域新的一页。腔内隔绝术用人造血管是超薄超强纤维织物与金属支架结合的复合体,其中织物部分可用天然丝(真丝)或合纤丝(聚酯、聚乙烯、聚四氟乙烯),一般采用机织方法生产,也可采用含微孔的薄膜,如超薄聚四氟乙烯、聚氨酯薄膜等。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一定的厚度以内,一般不超过0.12mm。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,所有这些对织造提出了很高的要求。3国内关于解决组国外人造血管经过一个长时期的发展已趋于成熟,其与国产人造血管相比有绝对的竞争优势。据调查,现在我国各大医院的临床手术中,所采用的人造血管多为进口。基于这种情况,分析限制我国人造血管研发的因素主要有3个方面。一是我国高分子材料发展的限制,如用于小直径人造血管开发的聚氨酯类产品,用于血管组织工程基布的具有良好生物性能的可降解材料的发展都不尽如人意。二是各行业之间缺乏良好的合作,人造血管的研究开发是一个涉及材料工程、生物工程、医学和纺织工程等各个学科的交叉学科,需要各个学科专门人才突破行业间的隔阂,密切合作,共同研究,才能取得较大进展。其三,也是最重要的是我国缺乏对人造血管生物力学性能表征的研究,在研究开发过程中没有合适的测试手段对产品的质量进行体外监测和评价,只通过短期的动物实验进行研究。这一方面提高了开发的实验经费和开发周期,限制了产品研究开发的进