血管外科在血管代用品領(lǐng)域的發(fā)展

血管外科在血管代用品領(lǐng)域的發(fā)展

0動(dòng)脈橋橋血管流程重塑在當(dāng)今社會(huì)，人們?cè)絹碓疥P(guān)注自己的健康狀況以及國家的醫(yī)療條件。他們對(duì)醫(yī)學(xué)已經(jīng)不再是一無所知。相信不少人對(duì)“血管”這一專業(yè)名詞也有一定的了解,血管就是運(yùn)輸血液的管道。它將血液從心臟導(dǎo)出,血液流遍全身之后再回到心臟。血管為全身的組織以及肌肉送去營養(yǎng)和氧氣,并且將有毒的代謝物運(yùn)到肝臟進(jìn)行解毒,再運(yùn)到腎臟進(jìn)行排泄。與血管有關(guān)的疾病往往是危及人生命的。比如,下腎主動(dòng)脈、髂動(dòng)脈以及下行的胸主動(dòng)脈瘤的膨脹會(huì)導(dǎo)致血管擴(kuò)張;動(dòng)脈粥樣硬化會(huì)導(dǎo)致動(dòng)脈變窄甚至閉塞;頸動(dòng)脈粥樣硬化會(huì)導(dǎo)致中風(fēng);冠狀動(dòng)脈粥樣硬化會(huì)導(dǎo)致心臟病…當(dāng)血管由于動(dòng)脈硬化、老化或破損等原因而不能正常工作時(shí),需進(jìn)行血管移植。因此我們引入了人造血管的概念,人造血管在血管移植方面發(fā)揮著重要的作用。1血管內(nèi)活檢和活檢公元前800到600年,SushrutaSamhita第一次用烙器或沸油粘和血管的方式來治療出血。公元前二世紀(jì),Refus和Antyllus用結(jié)扎線將動(dòng)脈捆起來的方式止血,古羅馬的Galen第一次將動(dòng)脈和靜脈區(qū)分開來。公元前三世紀(jì),Cosmas和Damien第一次完成了人腿的移植。文藝復(fù)興時(shí)期,AmbroisePare用結(jié)扎線治療出血。1759年,Lambert和Hallowell為了修復(fù)血管后不損傷腔體而引入了血管的修復(fù)術(shù)和連接術(shù),但膿毒病導(dǎo)致其失敗。19世紀(jì)下半葉,Lister和Pasteur引入感染的控制方法,血管修復(fù)術(shù)和連接術(shù)才取得成功。1881年,Czerny第一次將無菌技術(shù)帶入血管外科手術(shù)。1882年,Cluck成功的修復(fù)了狗的大腿動(dòng)脈。1889年,Jassinowsky指出在無菌條件下受傷的頸動(dòng)脈可以修復(fù)。1890年,Burci提出了連續(xù)縫合技術(shù)。19世紀(jì)末期,血管修復(fù)試驗(yàn)不計(jì)其數(shù),但所有的這些試驗(yàn)都因?yàn)檠ǖ男纬啥媸　?0世紀(jì)早期,“血管外科之父”Carrel和Guthrie使用自體靜脈替代動(dòng)脈移植成功后,血管外科在血管代用品領(lǐng)域有了較大的發(fā)展。2人造血管的發(fā)展2.1網(wǎng)絡(luò)材料的研究人造血管的研制開始于20世紀(jì)初,各國學(xué)者首先采用金屬、玻璃、聚乙烯、硅橡膠等材料制成的管狀物進(jìn)行大量動(dòng)物實(shí)驗(yàn),但因其易在短期內(nèi)并發(fā)腔內(nèi)血栓而未能在臨床上得到廣泛應(yīng)用。1952年Voorhees首先研究將維綸制成人造血管,改變了以往人工血管管壁的無通透性。接下來的幾年中,Voorhees,Blakemore以及Jaretzki做了大量的臨床試驗(yàn),研制了帶有網(wǎng)孔的人造血管,這是血管代用品發(fā)展史上的一個(gè)里程碑。隨著纖維材料和醫(yī)學(xué)生物材料的不斷發(fā)展,繼Voorhees之后,各國科研工作者研究出各種材料,各種加工方法生產(chǎn)的有孔隙的人造血管并用于動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床。隨后,專家們測(cè)試了很多材料,如PVC(聚氯乙烯),聚丙烯腈(腈綸),絲綢,尼龍以及粘膠。聚丙烯腈(腈綸)和尼龍制得的人造血管會(huì)在體內(nèi)退化,因此這兩種材料很快被淘汰。PTFE(聚四氟乙烯)長絲直徑比較大,其制得的人造血管不論是機(jī)織還是針織都較硬較重,因此較難縫合,其實(shí)用性不如聚酯(滌綸)人造血管。在中、小直徑人造血管中,過去較多使用整體成型的膨體聚四氟乙烯(ePTFE),但其人造血管的順應(yīng)性較差,臨床資料表明ePTFE人造血管的通暢率僅為30%。近年來聚氨酯(PU)材料倍受關(guān)注,因?yàn)檫@種材料具備良好的順應(yīng)性和彈性,具有優(yōu)良的抗血栓性。與ePTFE血管對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明,PU血管在更短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)了內(nèi)皮化,而且新生內(nèi)膜厚度明顯比ePTFE血管內(nèi)膜薄。2.2腔內(nèi)阻隔技術(shù)機(jī)織人造血管應(yīng)用了較長一段時(shí)間后,又出現(xiàn)了針織人造血管。從總體上看,針織物結(jié)構(gòu)較松,柔順性好,易于操作,不易脫邊,有較好的縫合穩(wěn)定性。但由于空隙大,滲透性較大,植入前需用患者的血液進(jìn)行預(yù)凝。機(jī)織物結(jié)構(gòu)緊密,強(qiáng)度高,空隙率低,無需預(yù)凝。但其剛度較大,手術(shù)中處理較困難,且切開端容易散邊,縫合強(qiáng)度較低。為了增進(jìn)假器植入后的愈合,20世紀(jì)70年代出現(xiàn)了機(jī)織和針織絲絨型假器,其內(nèi)外表面都有伸出的紗圈,后由于滲透性大和抗張強(qiáng)度低而被淘汰;為了增加假器的縱向延伸性和側(cè)向撓曲性,防止由于肢體彎曲造成假器彎折,阻礙血液的流動(dòng),導(dǎo)致血栓形成,現(xiàn)在大部分大直徑的機(jī)織和針織人造血管采用了圓周向的波紋;為了改善血管的彈性和柔順性,日本學(xué)者采用彈性紗和非彈性紗通過針織或編織制成具有類似天然血管彈性的管狀組織,改善了假器的順應(yīng)性。1978年,Herring等人首先報(bào)道了使用內(nèi)皮細(xì)胞種植技術(shù)對(duì)人造血管進(jìn)行內(nèi)皮化,從而開辟了人工血管研究的新途徑。即將自體血管內(nèi)皮細(xì)胞種植在人造血管的腔壁上,經(jīng)過組織培養(yǎng),使其形成內(nèi)皮化的腔面,以增強(qiáng)抗血栓能力。20世紀(jì)80年代血管織造技術(shù)又有了新進(jìn)展,主要就是將更多的緞紋浮點(diǎn)混合到機(jī)織的絲絨結(jié)構(gòu)當(dāng)中。事實(shí)證明,這樣做有其臨床價(jià)值:既可以改善初期的血栓粘連又可以改善體內(nèi)后期的組織附著。20世紀(jì)90年代,Parodi首先應(yīng)用可被球囊擴(kuò)張的覆有滌綸的支架治療儀AAA并獲得成功,這種治療儀適合腔內(nèi)治療,減少了手術(shù)開刀的風(fēng)險(xiǎn)性,揭開了血管外科領(lǐng)域新的一頁。腔內(nèi)隔絕術(shù)用人造血管是超薄超強(qiáng)纖維織物與金屬支架結(jié)合的復(fù)合體,其中織物部分可用天然絲(真絲)或合纖絲(聚酯、聚乙烯、聚四氟乙烯),一般采用機(jī)織方法生產(chǎn),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?yàn)樵谑中g(shù)時(shí)需要將人造血管經(jīng)股動(dòng)脈或肱動(dòng)脈通過導(dǎo)管送入病變位置,所以要求人造血管必須控制在一定的厚度以內(nèi),一般不超過0.12mm。同時(shí),為了保證血管植入時(shí)不發(fā)生滲漏,織物的滲透率必須嚴(yán)格控制,所有這些對(duì)織造提出了很高的要求。3國內(nèi)關(guān)于解決組國外人造血管經(jīng)過一個(gè)長時(shí)期的發(fā)展已趨于成熟,其與國產(chǎn)人造血管相比有絕對(duì)的競爭優(yōu)勢(shì)。據(jù)調(diào)查,現(xiàn)在我國各大醫(yī)院的臨床手術(shù)中,所采用的人造血管多為進(jìn)口?；谶@種情況,分析限制我國人造血管研發(fā)的因素主要有3個(gè)方面。一是我國高分子材料發(fā)展的限制,如用于小直徑人造血管開發(fā)的聚氨酯類產(chǎn)品,用于血管組織工程基布的具有良好生物性能的可降解材料的發(fā)展都不盡如人意。二是各行業(yè)之間缺乏良好的合作,人造血管的研究開發(fā)是一個(gè)涉及材料工程、生物工程、醫(yī)學(xué)和紡織工程等各個(gè)學(xué)科的交叉學(xué)科,需要各個(gè)學(xué)科專門人才突破行業(yè)間的隔閡,密切合作,共同研究,才能取得較大進(jìn)展。其三,也是最重要的是我國缺乏對(duì)人造血管生物力學(xué)性能表征的研究,在研究開發(fā)過程中沒有合適的測(cè)試手段對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行體外監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià),只通過短期的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究。這一方面提高了開發(fā)的實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)和開發(fā)周期,限制了產(chǎn)品研究開發(fā)的進(jìn)