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疝外科材料学百年发展及未来展望(下)

 余音整形 2019-10-27

作者:过文泰 胡民辉 黄榕康 王辉

文章来源:中华胃肠外科杂志,2018,21(8)

【接上文】

三、疝材料学发展的展望

在20世纪80年代末,美国科学家实现了一种属于聚羟基链烷酸酯(PHA)的聚-4羟基丁酸酯(P4HB)的生物学派生材料的大规模生产。随后2012年,Williams等报道利用P4HB制备出可吸收GalaFLEX Scaffold补片(Tepha/Bard公司),并实现商业化,其完全吸收时间为12个月左右,在12周时仍能保持50%~70%的强度。这种新型材料张力强度高,降解时间与组织长入的时间相平衡,能提供给组织持续的强度支持,并且没有聚合物代谢物残留。2009年,美国Allergan公司报道了一种起源于蚕丝的生物可吸收补片,商品名Seri Scaffold,是将蚕丝纤维缠绕拧成复丝纤维,经过分离纯化后编织成网片,其具有良好的生物相容性和强大的力学性能,具有可期的应用前景。

有报道使用生物学干细胞浸泡补片,这种预处理补片植入人体内后能促进成纤维细胞长入,促进组织愈合,甚至控制组织的生长方向,恢复手术区域人体学正常解剖结构。另外,有报道基于现有的涂层技术和纳米纤维系统对补片表面的微结构进行改良,例如:将冷沉淀或细胞外基质涂覆于补片上,既有抑菌作用又可防止切口感染,还为上皮细胞的修复和再生提供了适宜的内环境。亦有将新材料钛涂层涂敷在传统的聚丙烯补片上,能明显减轻术后疼痛和不适感。针对解剖结构不同的患者,根据CT图像即可快速打印出符合患者个体化需求的3D补片,也正逐渐应用于临床。

近几年来,组织工程相关的网片有了很大的突破,通过构建纳米纤维结构来模拟细胞外基质(extra cellular matrix,ECM),以控制宿主细胞黏附、增殖、迁移和分化等行为。这类仿生网片的制备工艺可以精确控制网片的微观结构,相信会成为未来补片发展的引领者。

利用补片进行疝修补已成为治疗腹股沟疝的一种首选术式,经历一百多年来的发展,已有超过百种类型的补片材料可供外科医生来选择。而疝修补术后的感染、粘连、复发等并发症都与补片材料本身的结构和性质息息相关。因此,面对种类繁多的修补材料,外科医生的选择比较盲目,没有一个标准来决定哪种补片适用于哪类患者。一直以来,能够满足各类临床需求的理想化补片是外科医生所期待的材料。

表1展示了目前疝材料的发展。可见符合'理想材料'的补片很难在单一产品上实现,而复合补片结合了不同材料的优势,是未来疝修补补片发展的一个趋势。探索理想化补片的研究从未停止过,理想化补片应具有稳定的理化性质、能耐受感染、抗张强度高、力学性能稳定、抗机械疲劳、无异物排斥反应、来源广泛、储存和使用方便。临床应用的补片存在不同程度血清肿、腹腔内感染、补片皱缩、腹腔内粘连、复发甚至二次手术等风险,面临严重的瓶颈问题,未来的补片会向着更轻质、更薄、网孔更大的方向发展。

四、小结

随着科学技术的发展,组织工程技术的普及,干细胞涂层补片、3D补片、微观结构补片、新材料补片等的问世颠覆了对传统补片的认识,补片的综合性能得到了极大的改善。相信未来理想化补片能够应用于临床,就目前来看,外科医生在选择补片材料时仍需充分评估患者实际情况,不盲目追求造价高昂的补片,根据患者个体化的需求选择最合适的补片,使患者受益。不但如此,外科医生未来也要适应新材料、新技术的发展速度,更新关于疝修补术的观点,勇于尝试和接受新的补片材料,开展研究,从而大力推动疝外科补片材料的发展。

参考文献【略】

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