倒刺型缝合线的应用与发展

程 康

[苏州大学 纺织与服装工程学院（现代丝绸国家工程实验室），江苏 苏州 215123]

医用缝合线是最早具有临床需求的商业纺织品材料之一，可以实现伤口缝合、组织联结和组织闭合等。古籍中就有记录古人用亚麻、头发、猪鬃等材料进行缝合。研究者们在社会发展的过程中利用有限条件研究各种缝合材料，开发了各种缝合产品，手术缝合线也随着时代的发展不断改进和完善。

在倒刺型缝合线问世前，医用缝合线就有一个缺点：大多数缝合线表面光滑，缝合时需要打结才能完成对伤口的缝合固定，延长了止血时间，增加了手术风险，甚至可能因为不能及时缝合伤口而造成手术失败，使患者失去生命。所以，研究一种能实现快速缝合的免打结缝合线具有重要意义。

1 手术缝合线的性能要求

手术缝合线应无毒无害，不会产生过敏反应；应具有较好的生物相容性，不影响生物体内细胞繁殖和组织生长，且组织免疫原反应小；应质地柔软，具有一定的柔韧性，在缝合打结时，能保证线结不易脱散；应在湿态下也拥有较好的机械性能，保证在伤口愈合前还具有强度；对于可吸收缝合线，在组织愈合期间，应保证缝合线不会被过快地降解，且降解产物无毒无害，能被人体吸收或排出体外；应易于长期保存，保持稳定的医用性能[1]。

2 传统手术缝合线

按照生物组织对缝合线的可吸收程度进行分类，手术缝合线按材料可分为非吸收材料和可吸收材料。

2.1 非吸收材料手术缝合线

聚酰胺（PA）缝合线又称尼龙线、锦纶线，有编织线和单丝线两种类型。该缝合线一般强度高、耐磨性好、操作性能优良，但材料不可吸收，很难降解，且易留下伤疤。

聚酯（PET）缝合线又称涤纶线，是以复丝为主的非吸收手术缝合线。该缝合线具有高弹性模量、高刚度、低组织反应性，比尼龙缝合线弹性低，植入体内后，抗张强度损失较小，因此，经常使用编织缝合线，可以提供长期良好的支撑作用。

聚丙烯（PP）缝合线强度大、抗酸碱且不吸水，表面光滑，易于刺入组织，在生物体内的稳定性好，具有生物学惰性，体内不降解。该缝合线具有适当的柔韧性，但由于其摩擦力小，缝合线结扣在润湿后易滑脱。

金属缝合线主要由钛、金、银和不锈钢等材料制成。缝合线具有更高的强度和力学性能，一般是不可降解的，但是有学者发现了用镁、铁、锌及其合金制成的合金缝合线，可实现生物降解。

棉纤缝合线的主要成分是纤维素，其强度较低，植入体内容易造成缝合线强力不足，而且人体组织对棉纤维缝合线具有一定的免疫排斥性。

蚕丝缝合线是一种天然蛋白质材料。大量临床试验结果证明，经过完全脱胶的蚕丝缝合线植入人体组织后不会引起炎症反应，不易引发生物排斥反应，而且性能优良的天然蛋白质对伤口愈合和修复具有很好的促进作用，且留疤的概率较低[2]。蚕丝缝合线不需要经过复杂的化学物理处理，其本身就具有良好的力学性能，避免了残留有害化学物质，用于医疗更加安全。但是该缝合线的吸收过程相对较慢，被认为是非吸收缝合线[3]。

2.2 可吸收材料手术缝线

PGA线一般为多股编织线，该缝线具有良好的稳定性和抗张强度，无毒，对人体组织刺激小，比较适用于肠胃科、泌尿科和妇科等医用，但线体摩擦力大，且柔软度较差，在缝合时，可能会因摩擦组织而造成一定的伤害。

PLA线具有卓越的生物可降解性和优良的生物相容性，是一种安全无毒的绿色材料。PLA线透明有光泽，具有较高的机械强度和性能，降解后的产物能被周围组织快速吸收。

PDO是具有优异生物相容性的脂肪族聚酯，由于其分子链中具有特别的醚键，使材料具有较好的柔韧度，加上优异的生物降解性，使其成为优选的外科缝线材料。

羊肠线作为手术缝线是可被吸收的，但每个人的组织对该缝线的吸收具有很大的差异性，同时这种手术线在不同的市场具有不同的质量差异，这种差异严重影响人体组织对该缝线的吸收，提高了手术并发症的发生率。

3 倒刺型手术缝合线

3.1 倒刺医用缝合线的种类及其应用

相对于传统缝合线，倒刺缝合线在手术过程中不需要打结，缩短了手术时间，降低了手术风险。同时，由于倒刺的存在，缝合线上的张力分布均匀，伤口缝合效果更好，能有效减轻伤口疼痛。该缝合线在缝合后可以包埋于皮下，不存在线结外露，且术后不留疤，相较于传统手术缝合线的手术打结，倒刺线可以有效避免相关并发症[4]。倒刺缝合线于1960年首次获得专利，随后运用到刺缝合线进行软组织闭合被大多数学者研究。Quill免打结双向倒刺缝合线由美国专用外科器械公司生产，该缝线运用创伤缝合领域中的革命技术，是世界首家上市的免打结缝线。

Ⅴ-Loc 180是由乙醇酸和碳酸三亚甲基酯的共聚物制成的外科倒刺缝线，可在180天内被人体吸收，并在21天内保持原始抗张强度的65%。某学者在腹腔镜下胃分流术中使用单向可吸收倒钩缝线（Ⅴ-Loc 180）进行缝合，并评价其安全性和在缩短手术时间方面的作用。通过对315例胃分流术患者进行带刺和无刺缝线缝合，结果表明，在缝合手术中，使用带刺的Ⅴ-Loc缝合可保证安全有效，且缩短了手术总时间。

聚乙交酯-聚乙丙交酯带刺单股线是一种可吸收倒刺缝合线，由乙交酯、丙交酯按不同配比共聚制成，此种缝合线强度高、柔顺性好、吸收快，在组织内降解周期为 2～3个月[5]。朱建福等[6]用该倒刺缝合线进行皮内缝合，结果表明，缝合后伤口的发炎情况和术后伤口处的并发症没有增加，同时缩短了病人的住院时间。

PDO带刺单股线是一种可吸收倒刺缝合线，该缝合线具有优异的柔韧性、较高的强度，不易产生断裂，且对组织刺激性小。Oni等[7]通过猪模型筋膜闭合的有刺和无刺可吸收缝合线的比较发现，与传统的非倒刺缝合线相比，用于筋膜修复的倒刺缝合线具有相同的拉伸强度，并且没有出现不良症状（如伤口裂开或切口疝）。在临床上，使用带刺缝合线成功完成了直肌鞘的折叠术，并取得了良好的效果，但是只有少数已发表的文献证实了这一点。

3.2 倒刺形成的方法

倒刺缝合线是以各种方法在线体的轴向制备倒刺，实现缝合线缝合免打结，节约了缝合时间。进一步采用生物材料制作缝合线，此类材料有良好的生物相容性，免疫排斥小。目前，倒刺型缝合线的获得方法大多是激光切割、机械切割、挤出以及添加增塑剂等。

柯林松等[8]采用切割的方法在缝合线两侧切割出倒刺形状，倒刺切割处为圆形凹槽，在槽内使用生物胶水涂抹，然后将缝合线粘住，这样不仅使缝合线整体的力学性能有所下降，还由于生物黏合剂降低了生物相容性，增加了工艺难度，难以满足缝合线的实用要求。

程光起等[9]采用聚对二氧环己酮溶液喷丝纺织成缝合线，再用PCL和PLGA混合溶液浇筑在缝合线表面形成倒刺，虽然该缝合线能降解，但是实验过程中使用的无水二甲基亚砜、二氯甲烷、丙酮和二甲基甲酰胺都是有生理毒性的化学药品，对生理组织会产生毒害作用，生物相容性较小，并且采用不同材料制作缝合线和倒刺，无法保证倒刺的牢固性能，倒刺强度不高且容易脱落。

有学者采用溶液浇铸的方法，以脱胶蚕丝缝合线为线体、丝素蛋白为浇铸液，制备可吸收的倒刺型蚕丝缝合线。在保证蚕丝优异的力学性能的同时，制备具有倒刺结构的手术缝合线[10]。丝素蛋白材料已经被越来越多的学者研究，制备性能更为优异的倒刺蚕丝缝合线具有重要意义。

4 丝素蛋白材料

蚕丝的主要成分是丝素和丝胶，丝胶包裹在丝素外面，其中，丝胶占总成分的25%左右，丝素占75%左右[11]。丝素蛋白由重链和轻链组成，是一种内部结构蛋白，可赋予丝机械强度、柔软性和弹性。丝素蛋白中有无规卷曲、α螺旋、β-转角以及β-折叠4种分子构象。家蚕丝的丝素蛋白可以作为含有β-折叠结构纤维蛋白的典范。其中，β-折叠分子构象的丝素蛋白是比较稳定的，其作为生物材料，具有良好的生物相容性。更多的学者以各种方式将丝素蛋白从无规卷曲结构转变为β-折叠结构，从而获得高性能材料。

5 结论与展望

倒刺缝合线能有效解决手术缝合慢的问题，实现快速缝合免打结，而且利用该缝合线缝合，伤口处受力均匀，可减轻疼痛，是一种极具研究价值的材料。生产可吸收倒刺缝合线存在制备困难、材料昂贵和力学性能欠佳等问题。作为生物相容性好、材料来源广泛、价格便宜的蚕丝材料，在倒刺缝合线及医疗领域具有重要的研究意义。同时，对于实用性较强的倒刺缝合线，鲜有文献详细记载，大多为专利内容，高质量的研究亟待报道。