医用缝线纤维研究及发展

王增喜

（广东职业技术学院，广东 佛山 528041）

医用缝线是外科手术中不可或缺的重要器材，用于缝合患者伤口，以促进伤口愈合并提高患者的生活质量[1-2]。医用缝线纤维的历史可以追溯到古代，人们使用各种天然纤维，如麻、草、兽皮等作为缝合材料。随着医疗技术的不断发展，人们对医用缝线纤维的要求也不断提高，从最初的简单机械缝合，到现在的多功能医用缝线，如高分子材料、生物降解、抗菌、抗感染等，都需要采用医用缝线进行缝制。不同种类的医用缝线具有不同的性能特点和适用范围，因此选择合适的缝线对于手术效果及患者康复具有重要影响。本文将综述医用缝线的分类、性能指标、应用范围及最新发展，以期为相关领域的研究提供参考。

1 医用缝合纤维的应用发展

在人类历史上，人们提出或使用了各种缝制材料——通过使用由骨头或金属（如银、铜和铝）制成的针，再加上植物材料(亚麻、麻和棉)或动物材料(头发、筋、动脉、肌和神经、丝线和肠线)制成的缝合线，完成了许多医学上的创举。最早有关外科缝合线的记载可以追溯到公元前3000 年，埃及人制造木乃伊时，需要用香料和酒把死尸的内脏全部替换，为了能够按照原来的样子缝好，他们便发展出了缝合线。

但真正有记载的用于活体伤口缝合的缝合线要追溯到公元前500 年的印度医师苏胥如塔，这是历史上第一次详细记录了缝合线的进展。到了2 世纪，人们发现了性能更加优异的羊肠线，但是受限于制造工艺，羊肠线被广泛运用却是在10 世纪。由于当时缺少必要的消毒措施，手术中使用了这些肠线的患者成活率并不高，很多人死于肠线带来的感染。下一轮制作材料的进步发生在20 世纪。随着化学工业的发展，第二条以聚烯醇为原料的合成线于1930 年代开始制造。聚酯线在20 世纪50 年代被开发出来。之后针对肠线和聚酯的辐射灭菌也被开发出来。聚乙醇酸在20 世纪60 年代被发现，并在20 世纪70 年代被用来制造缝合线。在1970 年出现了降解缝线，PGA 缝线面世。1974 年PLA 缝线面世。目前大部分的缝合线是用聚合物纤维制作的。

2 医用缝线纤维的性能要求

医用缝线纤维的结构和性能要求是多样化的，取决于它们应用的医用领域和特定的使用情况[3-4]。医用缝线纤维需要符合一系列的性能要求。这些要求主要包括如下7 项。

生物相容性：医用缝线纤维应具有较好的生物相容性，不引起免疫反应或毒性反应。

机械性能：医疗缝线应具备满足手术需要的足够强度和韧性。

稳定性：医用缝线应能够在体内保持一段时间，而不发生明显的降解或变化。

生物降解性：对于可吸收缝线，应能够在体内被自然降解并被身体吸收。

抗菌性：医疗缝线应具有一定的抗菌性能，以降低感染风险。

无致敏性：医用缝线应不含有对患者过敏的物质。

安全性：医用缝线不能含有有害物质，也不能威胁人体健康。

这些性能要求是医生在选择医用缝线时需要考虑的重要因素，以确保患者的安全和手术的成功。同时，医生还需要考虑患者的特定情况，如组织类型、手术类型和预期的愈合过程，以选择最适合的医用缝线。

3 医用缝线纤维的分类

按材料分类，医用缝线可分为天然纤维型和合成纤维型。天然高分子材料缝合线包括棉纤维线、真丝编织线、羊肠线等。真丝编织线具有比丝线更强的抗张力和韧性、组织内反应更小等优点，常用于血管和神经的吻合和修补。羊肠线是包括铬制羊肠线、平制羊肠线等在内的一种可吸收性缝合线，其柔韧性较差，组织反应性较大。合成高分子材料缝合线主要有可吸收化学合成线，具体有聚酯纤维、聚乙交酯线、聚丙烯线、丙交酯共聚纤维、聚对二氧杂环己酮纤维、聚乳酸纤维、聚酰胺纤维等纤维材质。聚酯编织线常用于心脏瓣膜置换、矫形外科肌腾修补和显微血管吻合手术等。聚乙交酯可吸收化学合成线是一种可吸收的缝合线，具有强度高、吸收效果好的优点。聚丙烯线是一种非吸收缝合线，具有易于打结和抗强度较高的优点。丙交酯共聚纤维则是一种具有良好生物降解性的合成高分子材料缝合线。

按结构分类，医用缝线分为单股线和多股线。

按功能分类，医用缝线分为非吸收性缝合线和可吸收性缝合线。

按用途分类，医用缝线分为普通医用缝线和特种医用缝线。

除了以上常见的分类方式，医用缝线还可以根据缝线的直径、强度、颜色等方面进行分类。

4 医用缝线纤维的加工及后处理

4.1 医用缝线纤维的生产工艺

天然高分子材料缝合线的生产工艺主要包括编织、干燥、热处理、水煮、烘箱烘干等步骤。其中，编织过程包括原材料准备、织布、缩水等环节；干燥过程需要将织物进行烘干；热处理工序则需要将织物进行高温处理，以增强其物理性能；水煮工序可使织物更加柔软，易于手术操作；烘箱烘干工序可确保织物的干燥程度。

合成高分子材料缝合线的生产工艺主要包括聚合、纺丝、加捻、编织、后处理等步骤。其中，聚合工序需要合成高分子材料单体；纺丝工序则需要将聚合体溶解在溶剂中，然后通过喷丝孔喷出形成纤维；加捻工序需要对纤维进行加捻，以提高其抗张强度；编织工序需要将纤维进行编织，形成编织线；后处理工序需要清洗、干燥、热处理等操作。

4.2 医用缝线纤维的后处理工艺

天然高分子材料缝合线的后处理工艺包括浸泡、高温灭菌、检验包装等步骤。其中，浸泡工序需要将缝合线完全浸泡在含有抗菌剂的水溶液中；高温灭菌工序需要将缝合线进行高温灭菌处理，以杀灭细菌和病毒；检验包装工序需要检查缝合线的质量和规格，并进行包装。

合成高分子材料缝合线的后处理工艺主要包括热处理、定长切断、消毒灭菌、检验包装等步骤。其中，热处理工序需要将缝合线进行高温处理，以增强其物理性能；定长切断工序则需要根据不同规格的缝合线长度要求进行切断；消毒灭菌工序需要将缝合线进行消毒灭菌处理，以杀灭细菌和病毒；检验包装工序需要检查缝合线的质量和规格，并进行包装。

总之，医用缝线纤维的生产工艺和后处理工艺涉及多个环节和工序，需要根据不同材料和用途选择合适的工艺流程，以确保生产出的缝线纤维具有优良的性能和质量。同时，为了确保医用缝线纤维的安全性和可靠性，需要进行严格的检验和质量控制。

4.3 医用缝线纤维的涂层处理

一般加捻型和编织型的缝合线表面不够光滑、较为粗糙，缝合时容易与组织产生摩擦，拖拽力比较大，需对其进行聚合物浸渍或涂层处理。浸渍法便于掌握浸渍层的厚薄，以保留芯线原有的物理机械性能。涂层法虽然降低了打结过程中的操作难度但也降低了结的稳固性，另外如果涂层脱落而进入到周围组织中，还可能引起组织炎症，所以涂层材料应与缝合线有足够的亲和力。

医用缝线纤维的涂层处理可以增强纤维的生物相容性和抗感染能力，常用的涂层材料包括聚氨酯、聚乳酸、壳聚糖等。涂层处理的方法主要有如下3 种。

等离子喷涂法：将医用缝线纤维置于等离子喷涂设备中，在纤维表面喷涂一层所需涂层材料。

化学合成法：在医用缝线纤维表面通过化学反应合成一层所需涂层材料。

热喷涂法：将医用缝线纤维加热至熔融状态，同时使用气动喷枪将涂层材料喷涂在纤维表面。

涂层处理可以改善医用缝线纤维的生物相容性和抗感染能力，提高手术效率和患者康复效果。涂层材料和工艺的选择需要结合实际需要进行判定。

4.4 医用缝线纤维的消毒灭菌处理

医用缝线纤维的灭菌消毒工艺有多种，包括但不限于如下3 种。

高压蒸气灭菌法：将医用缝线纤维包装完好，放入高压蒸箱中，在温度为121℃的条件下灭菌30min，可杀死所有微生物。

紫外线消毒法：将医用缝线纤维在紫外线灯下照射一定时间，以杀死各种微生物。

化学消毒法：可以使用甲醛、环氧乙烷等化学消毒剂对医用缝线纤维进行消毒。在使用这些化学消毒剂时，要注意选择合适的浓度和作用时间，以避免对医用缝线纤维造成损害。

临床应用证明，将丝线浸于约50℃热盐水中，当浸渍时间较短时，不影响使用效果。缝线的直拉强度和打结拉力经辐射灭菌处理后，无明显变化，也不会产生硬化，因而效果更佳。与高压蒸汽消毒杀菌、化学熏蒸杀菌等方法相比，辐射杀菌更彻底、不污染环境、无残留、耗能低，特别适用于常温条件下的热敏性物料消毒处理，具有较好的杀菌效果。

5 医用缝线纤维的应用领域

医用缝线纤维在医疗领域有着广泛的应用，主要涉及以下5 个方面。

外科手术：医用缝线纤维是外科手术中不可或缺的一部分，包括手术缝合、结扎血管等。根据不同的手术需求，医用缝线纤维可以分为可吸收和不可吸收两类，同时还需要具备良好的生物相容性和稳定性，以避免患者产生炎症反应。

创伤处理：医用缝线纤维在创伤处理中也有着广泛的应用，例如在清创、组织修复等过程中用于缝合创口和组织缺损。

组织工程：医用缝线纤维可以作为组织工程的支架材料，通过与细胞、生长因子等结合，促进组织的再生和修复。

药物载体：医用缝线纤维可以作为药物载体，将药物包裹在纤维中，通过纤维的降解和药物的释放，实现局部药物输送和治疗的目的。

生物医学研究：医用缝线纤维还可以用于生物医学研究，例如用于制备模型、细胞培养等。

总之，医用缝线纤维在医疗领域中扮演着重要角色，需要具备优良的性能和安全性，以满足不断变化的医疗需求。

6 医用缝线纤维的发展及市场前景

目前市场上聚合物医用缝线纤维占了绝大多数，但是容易造成病人感染，最主要原因是缝合线的化学成分，因此要尽量研制出适应人体能力好的材料，加大新的涂层、消毒材料的研制和应用力度。此外，对缝合技术、缝合方式(如单层连续缝合、双层间断缝合)以及缝合材料等方面的研究也比较少，还需要继续加大工作力度。而各种新技术、新产品的研发与应用，也将为外科缝纫带来更大的市场潜力与前景[5-8]。

医用缝线纤维的发展方向主要体现在以下5 个方面。

可吸收性：随着技术的发展和患者对术后恢复的需求，可吸收缝合线的需求逐渐增大。可吸收缝合线在体内可以被降解和吸收，从而减少了对患者的影响。

高性能材料：外科手术技术不断进步，对缝合线的强度、耐磨性、抗弯曲疲劳等性能要求越来越高。因此，采用高性能材料如高分子材料、合金等制备医用缝合线成为了发展趋势。

个性化治疗：根据患者的具体情况和手术需求，为患者选择最合适的缝合线材料和规格是医用缝线纤维发展的一个重要方向。同时，针对特殊疾病如糖尿病、肿瘤等，开发具有个性化治疗的医用缝合线也是未来的发展方向。

智能化技术：随着医疗技术的发展，智能化技术也被应用于医用缝线纤维的制备中。例如采用智能可降解材料制备医用缝合线，能够根据患者的伤口情况自动调整缝合线的规格和强度，在提高手术效果的同时减少了对患者的影响。

拓展应用领域：医用缝线纤维不仅仅局限于外科手术领域，还可以应用于其他医疗领域。例如在口腔科、眼科、整形美容等领域，医用缝线纤维可以发挥其独特的优势，拓展其应用领域。

7 结语

随着科技的不断进步，医用缝线纤维的应用前景也越来越广阔，未来发展方向将集中于提高缝线的生物相容性、抗菌性能和抗张强度等方面，将会朝着更加高效、安全、个性化的方向发展，为患者提供更好的医疗体验。