醫用縫線纖維研究及發展

王增喜

（廣東職業技術學院，廣東 佛山 528041）

醫用縫線是外科手術中不可或缺的重要器材，用于縫合患者傷口，以促進傷口愈合并提高患者的生活質量[1-2]。醫用縫線纖維的歷史可以追溯到古代，人們使用各種天然纖維，如麻、草、獸皮等作為縫合材料。隨著醫療技術的不斷發展，人們對醫用縫線纖維的要求也不斷提高，從最初的簡單機械縫合，到現在的多功能醫用縫線，如高分子材料、生物降解、抗菌、抗感染等，都需要采用醫用縫線進行縫制。不同種類的醫用縫線具有不同的性能特點和適用范圍，因此選擇合適的縫線對于手術效果及患者康復具有重要影響。本文將綜述醫用縫線的分類、性能指標、應用范圍及最新發展，以期為相關領域的研究提供參考。

1 醫用縫合纖維的應用發展

在人類歷史上，人們提出或使用了各種縫制材料——通過使用由骨頭或金屬（如銀、銅和鋁）制成的針，再加上植物材料(亞麻、麻和棉)或動物材料(頭發、筋、動脈、肌和神經、絲線和腸線)制成的縫合線，完成了許多醫學上的創舉。最早有關外科縫合線的記載可以追溯到公元前3000 年，埃及人制造木乃伊時，需要用香料和酒把死尸的內臟全部替換，為了能夠按照原來的樣子縫好，他們便發展出了縫合線。

但真正有記載的用于活體傷口縫合的縫合線要追溯到公元前500 年的印度醫師蘇胥如塔，這是歷史上第一次詳細記錄了縫合線的進展。到了2 世紀，人們發現了性能更加優異的羊腸線，但是受限于制造工藝，羊腸線被廣泛運用卻是在10 世紀。由于當時缺少必要的消毒措施，手術中使用了這些腸線的患者成活率并不高，很多人死于腸線帶來的感染。下一輪制作材料的進步發生在20 世紀。隨著化學工業的發展，第二條以聚烯醇為原料的合成線于1930 年代開始制造。聚酯線在20 世紀50 年代被開發出來。之后針對腸線和聚酯的輻射滅菌也被開發出來。聚乙醇酸在20 世紀60 年代被發現，并在20 世紀70 年代被用來制造縫合線。在1970 年出現了降解縫線，PGA 縫線面世。1974 年PLA 縫線面世。目前大部分的縫合線是用聚合物纖維制作的。

2 醫用縫線纖維的性能要求

醫用縫線纖維的結構和性能要求是多樣化的，取決于它們應用的醫用領域和特定的使用情況[3-4]。醫用縫線纖維需要符合一系列的性能要求。這些要求主要包括如下7 項。

生物相容性：醫用縫線纖維應具有較好的生物相容性，不引起免疫反應或毒性反應。

機械性能：醫療縫線應具備滿足手術需要的足夠強度和韌性。

穩定性：醫用縫線應能夠在體內保持一段時間，而不發生明顯的降解或變化。

生物降解性：對于可吸收縫線，應能夠在體內被自然降解并被身體吸收。

抗菌性：醫療縫線應具有一定的抗菌性能，以降低感染風險。

無致敏性：醫用縫線應不含有對患者過敏的物質。

安全性：醫用縫線不能含有有害物質，也不能威脅人體健康。

這些性能要求是醫生在選擇醫用縫線時需要考慮的重要因素，以確?；颊叩陌踩褪中g的成功。同時，醫生還需要考慮患者的特定情況，如組織類型、手術類型和預期的愈合過程，以選擇最適合的醫用縫線。

3 醫用縫線纖維的分類

按材料分類，醫用縫線可分為天然纖維型和合成纖維型。天然高分子材料縫合線包括棉纖維線、真絲編織線、羊腸線等。真絲編織線具有比絲線更強的抗張力和韌性、組織內反應更小等優點，常用于血管和神經的吻合和修補。羊腸線是包括鉻制羊腸線、平制羊腸線等在內的一種可吸收性縫合線，其柔韌性較差，組織反應性較大。合成高分子材料縫合線主要有可吸收化學合成線，具體有聚酯纖維、聚乙交酯線、聚丙烯線、丙交酯共聚纖維、聚對二氧雜環己酮纖維、聚乳酸纖維、聚酰胺纖維等纖維材質。聚酯編織線常用于心臟瓣膜置換、矯形外科肌騰修補和顯微血管吻合手術等。聚乙交酯可吸收化學合成線是一種可吸收的縫合線，具有強度高、吸收效果好的優點。聚丙烯線是一種非吸收縫合線，具有易于打結和抗強度較高的優點。丙交酯共聚纖維則是一種具有良好生物降解性的合成高分子材料縫合線。

按結構分類，醫用縫線分為單股線和多股線。

按功能分類，醫用縫線分為非吸收性縫合線和可吸收性縫合線。

按用途分類，醫用縫線分為普通醫用縫線和特種醫用縫線。

除了以上常見的分類方式，醫用縫線還可以根據縫線的直徑、強度、顏色等方面進行分類。

4 醫用縫線纖維的加工及后處理

4.1 醫用縫線纖維的生產工藝

天然高分子材料縫合線的生產工藝主要包括編織、干燥、熱處理、水煮、烘箱烘干等步驟。其中，編織過程包括原材料準備、織布、縮水等環節；干燥過程需要將織物進行烘干；熱處理工序則需要將織物進行高溫處理，以增強其物理性能；水煮工序可使織物更加柔軟，易于手術操作；烘箱烘干工序可確?？椢锏母稍锍潭?。

合成高分子材料縫合線的生產工藝主要包括聚合、紡絲、加捻、編織、后處理等步驟。其中，聚合工序需要合成高分子材料單體；紡絲工序則需要將聚合體溶解在溶劑中，然后通過噴絲孔噴出形成纖維；加捻工序需要對纖維進行加捻，以提高其抗張強度；編織工序需要將纖維進行編織，形成編織線；后處理工序需要清洗、干燥、熱處理等操作。

4.2 醫用縫線纖維的后處理工藝

天然高分子材料縫合線的后處理工藝包括浸泡、高溫滅菌、檢驗包裝等步驟。其中，浸泡工序需要將縫合線完全浸泡在含有抗菌劑的水溶液中；高溫滅菌工序需要將縫合線進行高溫滅菌處理，以殺滅細菌和病毒；檢驗包裝工序需要檢查縫合線的質量和規格，并進行包裝。

合成高分子材料縫合線的后處理工藝主要包括熱處理、定長切斷、消毒滅菌、檢驗包裝等步驟。其中，熱處理工序需要將縫合線進行高溫處理，以增強其物理性能；定長切斷工序則需要根據不同規格的縫合線長度要求進行切斷；消毒滅菌工序需要將縫合線進行消毒滅菌處理，以殺滅細菌和病毒；檢驗包裝工序需要檢查縫合線的質量和規格，并進行包裝。

總之，醫用縫線纖維的生產工藝和后處理工藝涉及多個環節和工序，需要根據不同材料和用途選擇合適的工藝流程，以確保生產出的縫線纖維具有優良的性能和質量。同時，為了確保醫用縫線纖維的安全性和可靠性，需要進行嚴格的檢驗和質量控制。

4.3 醫用縫線纖維的涂層處理

一般加捻型和編織型的縫合線表面不夠光滑、較為粗糙，縫合時容易與組織產生摩擦，拖拽力比較大，需對其進行聚合物浸漬或涂層處理。浸漬法便于掌握浸漬層的厚薄，以保留芯線原有的物理機械性能。涂層法雖然降低了打結過程中的操作難度但也降低了結的穩固性，另外如果涂層脫落而進入到周圍組織中，還可能引起組織炎癥，所以涂層材料應與縫合線有足夠的親和力。

醫用縫線纖維的涂層處理可以增強纖維的生物相容性和抗感染能力，常用的涂層材料包括聚氨酯、聚乳酸、殼聚糖等。涂層處理的方法主要有如下3 種。

等離子噴涂法：將醫用縫線纖維置于等離子噴涂設備中，在纖維表面噴涂一層所需涂層材料。

化學合成法：在醫用縫線纖維表面通過化學反應合成一層所需涂層材料。

熱噴涂法：將醫用縫線纖維加熱至熔融狀態，同時使用氣動噴槍將涂層材料噴涂在纖維表面。

涂層處理可以改善醫用縫線纖維的生物相容性和抗感染能力，提高手術效率和患者康復效果。涂層材料和工藝的選擇需要結合實際需要進行判定。

4.4 醫用縫線纖維的消毒滅菌處理

醫用縫線纖維的滅菌消毒工藝有多種，包括但不限于如下3 種。

高壓蒸氣滅菌法：將醫用縫線纖維包裝完好，放入高壓蒸箱中，在溫度為121℃的條件下滅菌30min，可殺死所有微生物。

紫外線消毒法：將醫用縫線纖維在紫外線燈下照射一定時間，以殺死各種微生物。

化學消毒法：可以使用甲醛、環氧乙烷等化學消毒劑對醫用縫線纖維進行消毒。在使用這些化學消毒劑時，要注意選擇合適的濃度和作用時間，以避免對醫用縫線纖維造成損害。

臨床應用證明，將絲線浸于約50℃熱鹽水中，當浸漬時間較短時，不影響使用效果?？p線的直拉強度和打結拉力經輻射滅菌處理后，無明顯變化，也不會產生硬化，因而效果更佳。與高壓蒸汽消毒殺菌、化學熏蒸殺菌等方法相比，輻射殺菌更徹底、不污染環境、無殘留、耗能低，特別適用于常溫條件下的熱敏性物料消毒處理，具有較好的殺菌效果。

5 醫用縫線纖維的應用領域

醫用縫線纖維在醫療領域有著廣泛的應用，主要涉及以下5 個方面。

外科手術：醫用縫線纖維是外科手術中不可或缺的一部分，包括手術縫合、結扎血管等。根據不同的手術需求，醫用縫線纖維可以分為可吸收和不可吸收兩類，同時還需要具備良好的生物相容性和穩定性，以避免患者產生炎癥反應。

創傷處理：醫用縫線纖維在創傷處理中也有著廣泛的應用，例如在清創、組織修復等過程中用于縫合創口和組織缺損。

組織工程：醫用縫線纖維可以作為組織工程的支架材料，通過與細胞、生長因子等結合，促進組織的再生和修復。

藥物載體：醫用縫線纖維可以作為藥物載體，將藥物包裹在纖維中，通過纖維的降解和藥物的釋放，實現局部藥物輸送和治療的目的。

生物醫學研究：醫用縫線纖維還可以用于生物醫學研究，例如用于制備模型、細胞培養等。

總之，醫用縫線纖維在醫療領域中扮演著重要角色，需要具備優良的性能和安全性，以滿足不斷變化的醫療需求。

6 醫用縫線纖維的發展及市場前景

目前市場上聚合物醫用縫線纖維占了絕大多數，但是容易造成病人感染，最主要原因是縫合線的化學成分，因此要盡量研制出適應人體能力好的材料，加大新的涂層、消毒材料的研制和應用力度。此外，對縫合技術、縫合方式(如單層連續縫合、雙層間斷縫合)以及縫合材料等方面的研究也比較少，還需要繼續加大工作力度。而各種新技術、新產品的研發與應用，也將為外科縫紉帶來更大的市場潛力與前景[5-8]。

醫用縫線纖維的發展方向主要體現在以下5 個方面。

可吸收性：隨著技術的發展和患者對術后恢復的需求，可吸收縫合線的需求逐漸增大?？晌湛p合線在體內可以被降解和吸收，從而減少了對患者的影響。

高性能材料：外科手術技術不斷進步，對縫合線的強度、耐磨性、抗彎曲疲勞等性能要求越來越高。因此，采用高性能材料如高分子材料、合金等制備醫用縫合線成為了發展趨勢。

個性化治療：根據患者的具體情況和手術需求，為患者選擇最合適的縫合線材料和規格是醫用縫線纖維發展的一個重要方向。同時，針對特殊疾病如糖尿病、腫瘤等，開發具有個性化治療的醫用縫合線也是未來的發展方向。

智能化技術：隨著醫療技術的發展，智能化技術也被應用于醫用縫線纖維的制備中。例如采用智能可降解材料制備醫用縫合線，能夠根據患者的傷口情況自動調整縫合線的規格和強度，在提高手術效果的同時減少了對患者的影響。

拓展應用領域：醫用縫線纖維不僅僅局限于外科手術領域，還可以應用于其他醫療領域。例如在口腔科、眼科、整形美容等領域，醫用縫線纖維可以發揮其獨特的優勢，拓展其應用領域。

7 結語

隨著科技的不斷進步，醫用縫線纖維的應用前景也越來越廣闊，未來發展方向將集中于提高縫線的生物相容性、抗菌性能和抗張強度等方面，將會朝著更加高效、安全、個性化的方向發展，為患者提供更好的醫療體驗。