可吸收缝线材料的可降解与临床应用

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.16.030

摘要/Abstract

摘要：

背景：由于可吸收缝合线具有良好的生物相容性及机械强度，在临床被广泛应用。
目的：探讨不同可吸收性缝线的体外降解性能，分析可吸收缝合线临床应用中的优势及其体外降解行为的影响因素。
方法：通过检索近年来文章内容与可吸收缝线材料降解性能和应用相关的文献，从可吸收缝线材料的性能及降解行为影响因素、可吸收与不可吸收缝合线临床应用比较等对可吸收缝线材料相关研究成果作回顾性分析，为临床提供理论依据。
结果与结论：可吸收缝合线体可被机体完全降解吸收，无不良反应，创口愈合后不留瘢痕，克服了不可吸收缝合线不能在体内分解的缺点，其降解产物的体内吸收主要有2个途径：一为体内巨细胞与吞噬细胞吞噬，另一途径为降解产物进入人的体液与血液，如乳酸通过体循环被吸收排泄。人体内有一个极其复杂的生理环境，存在着影响材料性能的各种因素。加之材料的种类不同，它们在体内的降解行为也不尽相同，因此需要在一定范围内设计合成和加工出具有特殊性能的可降解高分子材料满足临床需要。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

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关键词: 生物材料, 材料相容性, 可吸收缝合线, 聚乳酸, 聚乙交酯, 降解, 性能

Abstract:

BACKGROUND: Absorbable suture with good biocompatibility and mechanical strength has been extensively used in the clinic.
OBJECTIVE: To explore in vitro degradation of different absorbable sutures, to analyze the clinical superiority of absorbable sutures and the influential factors for its in vitro degradation.
METHODS: After retrieval of related literatures concerning degradation and application of absorbable suture material, we retrospectively analyzed relevant articles addressing influential factors for performance and degradation of absorbable suture materials, and comparison of clinical absorbable and nonabsorbable sutures, thereby providing theoretical evidence for clinical application.
RESULTS AND CONCLUSION: Absorbable sutures can be completely degraded and absorbed by the body, with no adverse reaction and no scars after wound healing. Absorbable sutures overcome the shortcomings of nonabsorbable sutures that cannot break down in the body. The absorption of its degradation products in vivo has two pathways: one is the phagocytosis of giant cells and phagocytes in the body, and the other is that the degradation products enter the body fluids and blood. For example, lactic acid is absorbed and excreted via the systemic circulation. There is a very complicated physiological environment in the human body, and various factors can affect material properties. In addition, the different kinds of materials have different degradation manners in vivo. Therefore, it is necessary to design, synthesize and process biodegradable polymer materials with special properties within a certain range to meet the clinical needs.

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程

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Key words: Sutures, Biodegradation, Environmental, Review

中图分类号:

R318

王莲莲，李景溪，施展. 可吸收缝线材料的可降解与临床应用[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(16): 2619-2623.

Wang Lian-lian, Li Jing-xi, Shi Zhan. Degradation and clinical application of absorbable suture materials[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2015, 19(16): 2619-2623.

图/表（结果） 1

2.1 可吸收缝线材料的性能缝合线材料需要进行研讨的主要性质是断裂强度的保持能力、毒性、组织反应、吸收性、致癌性和手术中的使用效果等^[14-15]。因此，其材料学特性可用多种途径来描述，用物理特性定义来描述更为准确^[16]。

理想的缝合线要求：①吸收稳定，吸收期快，纤维柔韧性良好，勾结强度高，具有好的弹性、打结性及持结性，在伤口愈合前力学性能没有大的变化^[17]。②生物相容性良好，细胞吸附力强，使其在皮肤上只有较小的反应，甚至没有反应，不致因异物反应而发生炎症，可忽略的毒性，线体具有抑菌性，能抑制创口部位细菌生长并诱导创伤组织生长，促进创口愈合^[18]。③产品质量稳定可靠，缝合线在体内一定时间内保持一定强度，能够长期保存，耐消毒，易灭菌处理，不带给受伤后愈合的组织以凹陷、裂口、血凝块和细菌的黏附^[19-20]。多年来国内外研究者为了得到具有更高柔韧性、更高强度和不同性能的缝合线进行了大量研究^[21]。

在若干种可吸收合成聚合物材料中最具代表的是聚乳酸类材料、聚乙醇酸类材料及其共聚物PLGA，有完全的生物相容性和足够的机械强度。

聚乳酸有良好的生物相容性与可降解性，其单体原料L-乳酸是人体内源性活性物质，聚乳酸制品对人体无毒，无排斥反应并可被人体吸收，可降解成二氧化碳和水，但其存在的问题是：①疏水性强、亲水性不够理想，不利于细胞的黏附、生长和分化。②降解产物偏酸性，在临床使用过程中可能导致非特异无菌性炎症反应。③分子链中缺乏活性功能基团，难以与生物活性分子复合。④机械强度不足。采用物理方法或化学方法对聚乳酸进行改性可以改善上述缺点。

聚乙交酯呈酸性，TCP呈弱碱性，酸碱刚好中和，这种可吸收材料无毒、无害、生物安全性好。聚乳酸共聚物在体内降解为乳酸单体，进入三羧酸循环，最终以H₂O和CO₂形式排出体外。

聚乙交酯-丙交酯是由乙交酯-丙交酯按一定配比共聚得到的一种新型高聚物材料，聚乙交酯-丙交酯可降解吸收缝合线强度和手感都比普通的合成纤维优异，在人体内强度可保持三四周，吸收周期因缝合线的成分和大小型号稍有差异，为两三个月，这使得外科手术切口有足够的时间愈合。聚乙交酯-丙交酯缝合线大多用于表皮下手术、黏膜表层手术和脉管缝合手术，取代了长期使用的羊肠线和合成纤维缝合线。

有研究表明可吸收降解材料植入后在植入部位有不同程度的肿胀，产生“无菌性积液”现象，及时排出肿胀部位里的液体可肿胀消除。材料降解碎片、单体、催化剂释放、死亡细胞内容物释放等均可引起急性炎性反应。其他如聚合物中残留有机溶剂的细胞毒作用，合成工艺中使用催化剂的毒性作用，可能引起组织纤维化及与周围组织免疫反应等。许多研究都发现可吸收内固定材料在骨折愈合早期存在刺激成骨能力，但骨折愈合细胞进程慢。

2.2 可吸收材料的降解目前，各种医疗器械的生产大多选择生物可吸收聚合物材料，如：缝合线、支架、镙钉和板材等。因为由生物可吸收材料制作的装置能够被身体吸收，在患者体内可通过化学水解作用完成体内吸收，材料植入后与人体的水分接触，化学键断裂，材料完全降解，但其降解速率取决于多因素，如材料的化学性能和结构，如果生物可吸收物降解不当可能会释放有害物质，危害人体健康，也有可能在组织愈合前就提前降解而丧失机械性能。

因此如何控制降解的速率非常重要，玻璃化温度是材料从玻璃态转变为橡胶态的温度，使用不同的化学反应玻璃化温度会随之改变，例如，与单丝股缝合线相比，编织穗带缝合线往往由更软的材料制成。将聚合物做成编织的多丝结构可使各化学键的走向朝着同一方向。

由于生物降解吸收材料的使用目的不一样，因此对材料除了物理性能的要求不同外，对降解速率的要求也不一样，如: 作为骨替代材料的聚乳酸共聚物骨钉、接骨板，它的降解速率就比作为可吸收聚乳酸缝线要求慢得多。而且不同的身体组织愈合速率不同，年龄、身体状况等因素也会影响愈合速度，因此研究影响降解的因素对于调控降解速率，安全、有效地应用生物降解吸收材料具有十分重要的意义。

人体内是一个极其复杂的生理环境，存在着影响材料性能的各种因素。加之材料的种类不同，它们在体内的降解行为，包括在体内的降解机制也不尽相同。同种材料植入人体的不同部位，或植入同一部位但植入时间长短不一，材料的降解情况也不一样。如聚四氟乙烯作为血管代用品在体内很稳定，而作为人工关节的髋臼则很易被机械降解。聚甲基丙烯酸甲酯增强聚己内酰胺作为接骨材料，短期内(30 d)几乎不降解，而长期植入后聚己内酰胺慢慢在体内降解，聚甲基丙烯酸甲酯微粒被巨噬细胞吞噬。特别是体内不同部位体液的组成和各组分浓度并不一样，因此对材料的生物降解情况也不一样。

生物可吸收降解材料降解产物能被机体吸收、代谢。降解产物既可能是机械磨损作用产生的颗粒状主体材料碎屑及其裂解产物，也可能是由于生物降解而从材料表面释放出来的自由离子或与主体材料化学结构不尽相同的有机与无机化合物。生物可吸收材料一旦发生降解，往往首先是从它的不均一处开始发生的，包括杂质、气泡、划痕、裂隙、缺陷、分子取向、结晶性、局部应力分布集中等物理、机械与力学性能的不均一性。同时设计不当会加速降解过程，设计不当导致局部应力加大或集中，机械磨耗量就明显提高，这些部位的降解速度会明显加快。

2.3 可吸收与不可吸收缝合线临床应用比较可吸收缝合线作为一种生物材料，具有良好的生物相容性及机械强度，在临床应用越来越广泛^[22-23]。

薛志雯等^[24]将400例住院行剖宫产患者随机分成2组，对照组应用不可吸收缝合线缝合，观察组应用可吸收缝合线进行缝合，对比观察两组手术持续时间、术后恶露持续时间及子宫切口愈合程度方面的临床效果。此临床研究中观察组愈合率98%高于对照组的91%，表明可吸收缝合线可有效降低剖宫产术中切口感染率，缩短手术时间。

杨浮琼^[25]选用纯天然胶原缝合线(4代)缝合230例接受妇产科手术患者(观察组)剖宫产横切口，并与同期150例采用普通医用丝线行常规缝合患者(对照组)对比住院时间、疼痛感知、瘢痕、硬结、伤口感染及脂肪液化等方面的情况，其中疼痛感知评价参考目测类比评分法(VAS)进行^[26]。观察组在住院时间、疼痛感知、切口感染及脂肪液化等方面情况均优于对照组(P < 0.05)。

可吸收缝合线克服了不可吸收缝合线不能体内分解的缺点^[27-28]，同时具有无抗原性和无热源性特性，能有效预防切口感染，利于切口愈合，缩短住院时间，对患者的皮肤美观影响小，具有较高的应用价值。

邵仙吉^[29]采用随机数字表法将100例产妇均分成观察组和对照组，观察组使用可吸收缝合线缝合切口，对照组实施常规缝合线，观察两组不良反应情况。观察组切口愈合率、切口感染率、切口裂开率、切口硬结率及住院时间明显低于对照组(P < 0.05)，表明可吸收缝合线可有效预防剖宫产术缝合中切口感染，减少硬结发生，降低不良反应的发生。

邢建宇^[30]研究纳入妇产科患者200例，将其均分成两组，对照组行普通缝合线缝合，观察组行可吸收缝合线作缝合，对两组术后感染率、切口恢复情况、住院的时间及瘢痕情况进行比较。观察组术后感染率、切口硬结发生率及切口裂开率明显优于对照组(P < 0.01),住院时间短于对照组(P < 0.01)。

陈友兰^[31]选择356例采用可吸收缝合线进行缝合的妇产科患者作为观察组，另选取同期360例采用普通缝合线缝合的妇产科患者作为对照组。观察对比2组术后感染率、切口恢复情况、住院时间及瘢痕情况等。观察组切口感染、切口裂开及切日硬结发生率均低于对照组(P < 0.05)，住院时间短于对照组(P < 0.05)。

综上所述，通过以上研究人员对剖宫产患者采用可吸收与不可吸收缝合线处理剖宫产腹部切口的回顾性分析得出，应用不可吸收缝合线处理切口易形成硬结，甚至导致切口裂开，增加患者痛苦，术后也易遗留瘢痕；可吸收缝合线能够有效预防切口感染，加快伤口愈合速度，减少住院时间，疗效显著^[32]。

柯梦华^[33]对800例剖宫产妇分别采用可吸收缝合线(观察组)与不可吸收缝合线(对照组)缝合腹壁切口，观察皮肤伤口愈合情况。研究表明可吸收缝合线在剖宫产应用的满意率明显高于不可吸收缝合线组。

2.4 可吸收缝合线临床应用实例及未来发展趋势近年来，随着生物科技及制备工艺水平的发展，新的缝合材料、缝合技术和方法研究及应用有了较大进展，可吸收缝合线得到了普遍运用。

夏晓玲等^[34]为研究生物性可吸收缝线在妇产科治疗中的临床应用效果，将160例患者作为研究对象，分为治疗组和对照组，治疗组患者采用生物性可吸收缝线进行缝合处理，对照组患者采用普通缝线进行缝合处理。结果发现可吸收缝线在妇产科治疗中临床应用效果良好，有利于患者恢复，可降低患者手术后感染概率。

黄伟强等^[35]探讨了可吸收缝合线在预防外科手术切口并发症中的价值，在518例手术患者中，采用可吸收缝合线缝合切口300例，采用传统丝线缝合切口218例，研究指出术后切口并发症的原因是多方面的，其中伤口缝合的材料选择也十分重要。从对肌腱损伤治疗临床运用效果来看，选择适当可吸收缝合线的临床应用效果远远优于不可吸收缝合线，可吸收缝合线能降低外科手术后切口并发症发生率。

高晨明等^[36]对眼科手术中应用可吸收缝合线进行缝合的临床效果进行分析，实验组选择120例使用可吸收缝合线进行皮肤缝合的患者，对照组选取同时期96例采用普通丝线缝线进行皮肤缝合的患者，对比两组术后切口愈合情况。结果认为可吸收缝合线具有减少伤口感染、促进组织修复且减轻瘢痕形成的作用，对眼科手术的临床应用具有良好的正向作用。

王刚等^[37]比较了3种不同缝合线在颌面颈部切口中的应用效果，将150例患者随机均分为3组：抗菌薇乔组(采用0号抗菌可吸收缝合线间断缝合皮下组织)、聚对二氧环己酮组(采用0号聚对二氧环己酮可吸收缝合线间断缝合皮下组织)、对照组(以0号普通丝线间断缝合皮下组织)，结果说明，抗菌薇乔和聚对二氧环己酮两种可吸收缝合线同普通丝线比较能减轻切口疼痛，减低排异反应，减少切口裂开及瘢痕形成；抗菌薇乔缝合线可减低切口感染率。

综上所述，可吸收缝合线作为生物医用材料中的一种，与其他手术缝合线相比具有明显的优势，在医疗很多方面的应用越来越广泛。可吸收缝合线具有良好的生物相容性，又能在完成使命后，通过降解避免体内炎症反应及其他一些不良影响，促进伤口愈合，因而医用可吸收缝合线在医学上必将成力一个充满生机和希望的研究领域。

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引言

许多世纪以来，人类在寻找新的和较好缝线材料上做了许多尝试。医用缝合线包括真丝编织线、涤纶编织线、尼龙线、羊肠线等天然高分子材料缝合线，以及聚乙交酯可吸收化学合成线、聚丙烯线、丙交酯共聚纤维、聚对二氧杂环己酮纤维、聚乳酸纤维、聚酯纤维、聚酰胺等合成高分子材料缝合线^[1-2]。

从吸收性来看包括非吸收缝合线和可吸收缝合线，前者包括天然材料、金属材料及合成材料3类^[3]。相继问世的不可吸收缝合线有尼龙线、涤纶线、聚酯线、聚丙烯线及聚乙烯线等^[4-5]。金属缝合线强度高，组织反应极小，在组织内不改变性能并易于消毒灭菌，但有费时、不易打结等缺点，现已很少用。聚酰胺缝合线强度高，弹性适当，组织反应小^[6]，但接口困难、持结性差、编织结构表面摩擦因数较大，故做结时阻力过大，在人工血管及大动脉移植和缝合手术中应用较多^[7]。

可吸收缝合线包括纯天然胶原蛋白缝合线和化学合成线。羊肠线来源广泛，以胶原蛋白材料经加工制成，取材于羊肠黏膜和牛肠黏膜内的胶原加工而成^[8-9]，包括铬制羊肠线、平制羊肠线等，柔韧性欠佳，组织反应大，制品规格不易控制，植入体内后在消化液或感染环境中会发生强度变化，还有发生机体免疫反应的可能^[10]。胶原缝合线组织反应小，吸收均匀，质量稳定，不仅伤口愈合好、瘢痕小且结节性好，少量缝合线有粗细不均匀现象^[11-12]，其在口腔科、五官科、眼科等面部精细手术中尤为适用。聚乙交酯-丙交酯共聚物具有良好的抗张强度、生物相容性和降解性目前应用较多^[13]。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性；组织工程
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