倒刺型縫合線的應用與發展

程 康

[蘇州大學 紡織與服裝工程學院（現代絲綢國家工程實驗室），江蘇 蘇州 215123]

醫用縫合線是最早具有臨床需求的商業紡織品材料之一，可以實現傷口縫合、組織聯結和組織閉合等。古籍中就有記錄古人用亞麻、頭發、豬鬃等材料進行縫合。研究者們在社會發展的過程中利用有限條件研究各種縫合材料，開發了各種縫合產品，手術縫合線也隨著時代的發展不斷改進和完善。

在倒刺型縫合線問世前，醫用縫合線就有一個缺點：大多數縫合線表面光滑，縫合時需要打結才能完成對傷口的縫合固定，延長了止血時間，增加了手術風險，甚至可能因為不能及時縫合傷口而造成手術失敗，使患者失去生命。所以，研究一種能實現快速縫合的免打結縫合線具有重要意義。

1 手術縫合線的性能要求

手術縫合線應無毒無害，不會產生過敏反應；應具有較好的生物相容性，不影響生物體內細胞繁殖和組織生長，且組織免疫原反應小；應質地柔軟，具有一定的柔韌性，在縫合打結時，能保證線結不易脫散；應在濕態下也擁有較好的機械性能，保證在傷口愈合前還具有強度；對于可吸收縫合線，在組織愈合期間，應保證縫合線不會被過快地降解，且降解產物無毒無害，能被人體吸收或排出體外；應易于長期保存，保持穩定的醫用性能[1]。

2 傳統手術縫合線

按照生物組織對縫合線的可吸收程度進行分類，手術縫合線按材料可分為非吸收材料和可吸收材料。

2.1 非吸收材料手術縫合線

聚酰胺（PA）縫合線又稱尼龍線、錦綸線，有編織線和單絲線兩種類型。該縫合線一般強度高、耐磨性好、操作性能優良，但材料不可吸收，很難降解，且易留下傷疤。

聚酯（PET）縫合線又稱滌綸線，是以復絲為主的非吸收手術縫合線。該縫合線具有高彈性模量、高剛度、低組織反應性，比尼龍縫合線彈性低，植入體內后，抗張強度損失較小，因此，經常使用編織縫合線，可以提供長期良好的支撐作用。

聚丙烯（PP）縫合線強度大、抗酸堿且不吸水，表面光滑，易于刺入組織，在生物體內的穩定性好，具有生物學惰性，體內不降解。該縫合線具有適當的柔韌性，但由于其摩擦力小，縫合線結扣在潤濕后易滑脫。

金屬縫合線主要由鈦、金、銀和不銹鋼等材料制成。縫合線具有更高的強度和力學性能，一般是不可降解的，但是有學者發現了用鎂、鐵、鋅及其合金制成的合金縫合線，可實現生物降解。

棉纖縫合線的主要成分是纖維素，其強度較低，植入體內容易造成縫合線強力不足，而且人體組織對棉纖維縫合線具有一定的免疫排斥性。

蠶絲縫合線是一種天然蛋白質材料。大量臨床試驗結果證明，經過完全脫膠的蠶絲縫合線植入人體組織后不會引起炎癥反應，不易引發生物排斥反應，而且性能優良的天然蛋白質對傷口愈合和修復具有很好的促進作用，且留疤的概率較低[2]。蠶絲縫合線不需要經過復雜的化學物理處理，其本身就具有良好的力學性能，避免了殘留有害化學物質，用于醫療更加安全。但是該縫合線的吸收過程相對較慢，被認為是非吸收縫合線[3]。

2.2 可吸收材料手術縫線

PGA線一般為多股編織線，該縫線具有良好的穩定性和抗張強度，無毒，對人體組織刺激小，比較適用于腸胃科、泌尿科和婦科等醫用，但線體摩擦力大，且柔軟度較差，在縫合時，可能會因摩擦組織而造成一定的傷害。

PLA線具有卓越的生物可降解性和優良的生物相容性，是一種安全無毒的綠色材料。PLA線透明有光澤，具有較高的機械強度和性能，降解后的產物能被周圍組織快速吸收。

PDO是具有優異生物相容性的脂肪族聚酯，由于其分子鏈中具有特別的醚鍵，使材料具有較好的柔韌度，加上優異的生物降解性，使其成為優選的外科縫線材料。

羊腸線作為手術縫線是可被吸收的，但每個人的組織對該縫線的吸收具有很大的差異性，同時這種手術線在不同的市場具有不同的質量差異，這種差異嚴重影響人體組織對該縫線的吸收，提高了手術并發癥的發生率。

3 倒刺型手術縫合線

3.1 倒刺醫用縫合線的種類及其應用

相對于傳統縫合線，倒刺縫合線在手術過程中不需要打結，縮短了手術時間，降低了手術風險。同時，由于倒刺的存在，縫合線上的張力分布均勻，傷口縫合效果更好，能有效減輕傷口疼痛。該縫合線在縫合后可以包埋于皮下，不存在線結外露，且術后不留疤，相較于傳統手術縫合線的手術打結，倒刺線可以有效避免相關并發癥[4]。倒刺縫合線于1960年首次獲得專利，隨后運用到刺縫合線進行軟組織閉合被大多數學者研究。Quill免打結雙向倒刺縫合線由美國專用外科器械公司生產，該縫線運用創傷縫合領域中的革命技術，是世界首家上市的免打結縫線。

Ⅴ-Loc 180是由乙醇酸和碳酸三亞甲基酯的共聚物制成的外科倒刺縫線，可在180天內被人體吸收，并在21天內保持原始抗張強度的65%。某學者在腹腔鏡下胃分流術中使用單向可吸收倒鉤縫線（Ⅴ-Loc 180）進行縫合，并評價其安全性和在縮短手術時間方面的作用。通過對315例胃分流術患者進行帶刺和無刺縫線縫合，結果表明，在縫合手術中，使用帶刺的Ⅴ-Loc縫合可保證安全有效，且縮短了手術總時間。

聚乙交酯-聚乙丙交酯帶刺單股線是一種可吸收倒刺縫合線，由乙交酯、丙交酯按不同配比共聚制成，此種縫合線強度高、柔順性好、吸收快，在組織內降解周期為 2～3個月[5]。朱建福等[6]用該倒刺縫合線進行皮內縫合，結果表明，縫合后傷口的發炎情況和術后傷口處的并發癥沒有增加，同時縮短了病人的住院時間。

PDO帶刺單股線是一種可吸收倒刺縫合線，該縫合線具有優異的柔韌性、較高的強度，不易產生斷裂，且對組織刺激性小。Oni等[7]通過豬模型筋膜閉合的有刺和無刺可吸收縫合線的比較發現，與傳統的非倒刺縫合線相比，用于筋膜修復的倒刺縫合線具有相同的拉伸強度，并且沒有出現不良癥狀（如傷口裂開或切口疝）。在臨床上，使用帶刺縫合線成功完成了直肌鞘的折疊術，并取得了良好的效果，但是只有少數已發表的文獻證實了這一點。

3.2 倒刺形成的方法

倒刺縫合線是以各種方法在線體的軸向制備倒刺，實現縫合線縫合免打結，節約了縫合時間。進一步采用生物材料制作縫合線，此類材料有良好的生物相容性，免疫排斥小。目前，倒刺型縫合線的獲得方法大多是激光切割、機械切割、擠出以及添加增塑劑等。

柯林松等[8]采用切割的方法在縫合線兩側切割出倒刺形狀，倒刺切割處為圓形凹槽，在槽內使用生物膠水涂抹，然后將縫合線粘住，這樣不僅使縫合線整體的力學性能有所下降，還由于生物黏合劑降低了生物相容性，增加了工藝難度，難以滿足縫合線的實用要求。

程光起等[9]采用聚對二氧環己酮溶液噴絲紡織成縫合線，再用PCL和PLGA混合溶液澆筑在縫合線表面形成倒刺，雖然該縫合線能降解，但是實驗過程中使用的無水二甲基亞砜、二氯甲烷、丙酮和二甲基甲酰胺都是有生理毒性的化學藥品，對生理組織會產生毒害作用，生物相容性較小，并且采用不同材料制作縫合線和倒刺，無法保證倒刺的牢固性能，倒刺強度不高且容易脫落。

有學者采用溶液澆鑄的方法，以脫膠蠶絲縫合線為線體、絲素蛋白為澆鑄液，制備可吸收的倒刺型蠶絲縫合線。在保證蠶絲優異的力學性能的同時，制備具有倒刺結構的手術縫合線[10]。絲素蛋白材料已經被越來越多的學者研究，制備性能更為優異的倒刺蠶絲縫合線具有重要意義。

4 絲素蛋白材料

蠶絲的主要成分是絲素和絲膠，絲膠包裹在絲素外面，其中，絲膠占總成分的25%左右，絲素占75%左右[11]。絲素蛋白由重鏈和輕鏈組成，是一種內部結構蛋白，可賦予絲機械強度、柔軟性和彈性。絲素蛋白中有無規卷曲、α螺旋、β-轉角以及β-折疊4種分子構象。家蠶絲的絲素蛋白可以作為含有β-折疊結構纖維蛋白的典范。其中，β-折疊分子構象的絲素蛋白是比較穩定的，其作為生物材料，具有良好的生物相容性。更多的學者以各種方式將絲素蛋白從無規卷曲結構轉變為β-折疊結構，從而獲得高性能材料。

5 結論與展望

倒刺縫合線能有效解決手術縫合慢的問題，實現快速縫合免打結，而且利用該縫合線縫合，傷口處受力均勻，可減輕疼痛，是一種極具研究價值的材料。生產可吸收倒刺縫合線存在制備困難、材料昂貴和力學性能欠佳等問題。作為生物相容性好、材料來源廣泛、價格便宜的蠶絲材料，在倒刺縫合線及醫療領域具有重要的研究意義。同時，對于實用性較強的倒刺縫合線，鮮有文獻詳細記載，大多為專利內容，高質量的研究亟待報道。