絲滌混構(gòu)小口徑人造血管的成型及性能研究.pdf

1、由于內(nèi)膜損傷、器質(zhì)性或功能性破損等原因?qū)е碌男】趶窖芗膊≌找嫱{著人類的健康。目前治療小口徑血管疾病最有效的方法是血管移植。自體血管由于具有完整內(nèi)皮并且無免疫排斥反應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，毋庸置疑成為了血管移植的理想選擇。但是自體血管資源有限并且獲取需要對(duì)病人進(jìn)行二次手術(shù)，所以小口徑人造血管的研制具有十分重要的意義。由于小口徑人造血管植入后各項(xiàng)機(jī)制研究尚不明確，所以至今仍未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用。造成小口徑人造血管移植后失敗的原因很多，主要是其綜合

2、性能不能滿足宿主血管的性能要求，造成移植后各項(xiàng)性能與宿主血管不匹配，從而導(dǎo)致移植失敗。因此，如何制備綜合性能優(yōu)良的小口徑人造血管仍是目前小口徑人造血管研究中的熱點(diǎn)和亟需解決的難題。
　　此外，小口徑人造血管綜合性能研究體系還不完善，比如目前少見對(duì)小口徑人造血管動(dòng)態(tài)力學(xué)性能的研究。研究者將較多的精力用在對(duì)小口徑人造血管單一性能的研究上。但如前所述，小口徑人造血管移植失敗是由于其綜合性能不能滿足宿主血管性能導(dǎo)致的。單一性能的滿足并不能

3、保證小口徑人造血管的成功。
　　針對(duì)以上問題，本論文設(shè)計(jì)成型了絲滌混構(gòu)小口徑人造血管。首先，為使小口徑人造血管兼具良好的生物相容性和力學(xué)性能，確定選用真絲和滌綸為原料?；诿忸A(yù)凝、可控真絲（絲素）分布及提高小口徑人造血管順應(yīng)性的設(shè)計(jì)原則，并參考商用大中口徑人造血管結(jié)構(gòu)參數(shù)，對(duì)小口徑人造血管成型參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。利用機(jī)織技術(shù)一次成型管壁均勻的無縫絲滌混構(gòu)小口徑人造血管。進(jìn)一步地，為達(dá)到提高細(xì)胞在小口徑人造血管管壁上粘附的目的，基于提高

4、管壁真絲含量和孔隙率的設(shè)計(jì)原則，采用編織紗技術(shù)成型復(fù)絲編織紗并作為經(jīng)紗，同時(shí)達(dá)到了織造前免上漿，植入后少感染等效果(此技術(shù)已申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利，發(fā)明專利公開號(hào):CN102920531A)。在管壁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，提出絲素表達(dá)率的概念并將其作為指標(biāo)，對(duì)絲滌混構(gòu)小口徑人造血管內(nèi)壁絲素覆蓋程度進(jìn)行預(yù)測(cè)，指導(dǎo)成型參數(shù)設(shè)計(jì)。最終成型的絲滌混構(gòu)小口徑人造血管直徑控制在4mm以內(nèi)，其管壁絲素表達(dá)率均高于50％且管壁結(jié)構(gòu)均勻。
　　另外，由于絲膠殘留可能

5、會(huì)引起小口徑人造血管植入后炎性反應(yīng)，而具有良好生物相容性的絲素卻被包裹于絲膠內(nèi)，所以需要對(duì)成型后小口徑人造血管進(jìn)行脫膠處理。針對(duì)絲滌混構(gòu)小口徑人造血管管徑小、脫膠難的問題，本論文采用了溶液滲透和機(jī)械力結(jié)合的綜合脫膠法對(duì)其進(jìn)行脫膠，徹底去除絲滌混構(gòu)小口徑人造血管中所含絲膠，以使絲素暴露于人造血管表面。采用苦味酸-胭脂紅染色法、重量損失率法和脫膠前后細(xì)胞相容性差異三種方法共同驗(yàn)證了:經(jīng)過綜合脫膠法脫膠，絲滌混構(gòu)小口徑人造血管中絲膠全部除去;

6、且通過對(duì)小口徑人造血管形態(tài)進(jìn)行研究，證實(shí)脫膠處理后，絲滌混構(gòu)小口徑人造血管的結(jié)構(gòu)更加緊密，且內(nèi)直徑呈減小趨勢(shì)。
　　除此，以國(guó)內(nèi)外測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，結(jié)合小口徑人造血管管徑較小的實(shí)際情況，對(duì)絲滌混構(gòu)小口徑人造血管的測(cè)試方法進(jìn)行了改進(jìn)，并對(duì)其體外性能進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)價(jià)，分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)小口徑人造血管體外性能的影響。對(duì)絲滌混構(gòu)小口徑人造血管水滲透性、力學(xué)性能（包括徑向拉伸強(qiáng)度、探頭頂破強(qiáng)度、縫合線固位強(qiáng)力及動(dòng)態(tài)順應(yīng)性等）以及細(xì)胞和血液相容性，

7、進(jìn)行了系統(tǒng)測(cè)試，證實(shí)絲滌混構(gòu)小口徑人造血管植入前無需預(yù)凝，且其力學(xué)性能、細(xì)胞相容性、血液相容性均優(yōu)于商用人造血管。另外通過分析結(jié)構(gòu)參數(shù)與小口徑人造血管體外性能的關(guān)系，證實(shí)絲滌混構(gòu)小口徑人造血管受紗線規(guī)格和結(jié)構(gòu)參數(shù)共同影響。
　　進(jìn)一步地，針對(duì)目前小口徑人造血管動(dòng)態(tài)疲勞后性能研究的空白，本論文采用北卡羅來納州立大學(xué)的EnduraTec(@)疲勞測(cè)試儀對(duì)絲滌混構(gòu)小口徑人造血管進(jìn)行了加速疲勞測(cè)試，并對(duì)疲勞測(cè)試后試樣結(jié)構(gòu)和性能的演變進(jìn)行了

8、研究。同時(shí)以商用ePTFE小口徑人造血管作為對(duì)照，證實(shí)了經(jīng)動(dòng)態(tài)疲勞后，絲滌混構(gòu)小口徑人造血管的結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能雖然有變化，但是變化率小于商用ePTFE小口徑人造血管。進(jìn)一步證實(shí)了若長(zhǎng)期植入人體，絲滌混構(gòu)小口徑人造血管較商用ePTFE小口徑人造血管更具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
　　綜上所述，本文制備了管壁結(jié)構(gòu)均勻、無需預(yù)凝的無縫絲滌混構(gòu)小口徑人造血管，并建立了絲滌混構(gòu)小口徑人造血管的綜合脫膠法及脫膠效果評(píng)價(jià)體系。另外，對(duì)小口徑人造血管的體外性能