作者:藺晨 高俊義 吳文銘
一、縫線的悠久歷史
縫線作為當(dāng)前外科手術(shù)必不可少的工具之一,它的起源可追溯到數(shù)千年之前。早在公元前2000年,古埃及人便開始嘗試?yán)锰烊徊牧线M(jìn)行縫線縫合,包括亞麻線、馬鬃、棉線、皮革等。
公元前1800年,亞歷山大制成了人類歷史上的第一根腸線,在此后的很長時間里,它成為了唯一一種用于外科手術(shù)的可吸收材料,但'腸線'這一概念直到公元前150年才被真正提出。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對于縫線安全性的理解也逐漸發(fā)生了變化,到19世紀(jì)末期,經(jīng)滅菌處理的以?;蜓虻男∧c黏膜為原料的腸線開始出現(xiàn)并逐漸應(yīng)用于手術(shù)縫合。值得一提的是,絲線作為歷史上使用時間最長的一種縫線,問世于公元前1000年并沿用至今,為外科手術(shù)的發(fā)展建立了不朽的功勛。
二、理想縫線的特性
經(jīng)過幾代人的臨床實踐,外科醫(yī)師發(fā)現(xiàn)縫線的特性會對縫合操作的難易以及傷口愈合的優(yōu)劣產(chǎn)生至關(guān)重要的影響??p線的固有特性包括張力、結(jié)安全性、毛細(xì)指數(shù)、彈性、可變形性、可彎度、記憶性、組織反應(yīng)和摩擦系數(shù)等。
理想的縫線應(yīng)具備以下幾個特點:打結(jié)時能確保線結(jié)安全且無磨損或切割、能對抗組織的收縮、傷口愈合過程中能維持足夠的強度、在傷口愈合后可自行吸收、不導(dǎo)致炎癥反應(yīng)、無刺激性及致癌性、易于操作等。
因此,人們還期望進(jìn)一步提高和完善縫線特性,包括降低表面張力、抵抗細(xì)菌感染以及促進(jìn)傷口愈合等。事實上,完全符合理想的縫線并不存在,這就要求外科醫(yī)師要熟知需修補組織的抗張強度和各類縫線的特點,從而選擇合適的縫線材料及型號。
三、縫線的分類
1.單股、多股線和倒刺線
根據(jù)縫線的編織方法可簡單分為單股縫線和多股縫線。其中,與多股縫線相比,單股縫線穿透組織的阻力小、細(xì)菌附著少,但容易斷裂,因此要求打結(jié)時均衡用力。此外,由于單股縫線柔韌性差且線結(jié)易滑脫,因此術(shù)中不得不通過增加打結(jié)數(shù)量來彌補這一缺陷。
若存留在血管內(nèi)的多股縫線表面光滑度下降,則容易導(dǎo)致血栓的形成,因此,一般選用單股縫線進(jìn)行血管縫合。第三類縫線是最近十年才問世的倒刺縫線,該類縫線由切割單股縫線而形成,拉緊后不易松脫,能夠有效縮短縫合時間,尤其適用于腹腔鏡下操作,可減少操作鉗的使用數(shù)量和頻次,可應(yīng)用于包括胃腸吻合、漿肌層加固、荷包縫合、后腹膜關(guān)閉、疝修補在內(nèi)的眾多手術(shù)操作等。
但是,切割后的單股縫線其張力會降低,為了解決這一不足,還有研究人員嘗試通過在單纖維線主干上添加倒刺的形式來保證縫線本身的抗張力強度。
2.天然可吸收縫線
根據(jù)縫線材料可分為可吸收縫線(表1)和不可吸收縫線(表2)兩大類,而每一大類又可根據(jù)其材料來源分為天然縫線和人工合成縫線。所謂可吸收縫線即縫線在60 d內(nèi)失去大部分張力。腸線是天然可吸收縫線家族中的重要一員,主要原料取自牛小腸漿膜結(jié)締組織或羊小腸黏膜下纖維組織,主要成分為膠原蛋白(1/3甘氨酸、1/3脯氨酸、羥脯氨酸及1/3其他氨基酸)。
研究表明,天然腸線在人體內(nèi)通過酶解作用而被快速降解,未經(jīng)特殊處理的腸線可在4~7 d被肌組織降解吸收,而在漿膜、感染組織中或在機體營養(yǎng)不良、低蛋白的情況下,這一降解過程則會加速。
腸線的快速降解會導(dǎo)致其過早地喪失縫合傷口的功能,而鉻鹽處理則是解決此問題最常用的方法,處理后的腸線可以在強度及作用時間等方面得到明顯的改善。此外,還可通過甲醛液浸泡、聚氨基甲酸乙酯涂層等方法提升腸線的性能。
天然可吸收縫線家族中的另一重要成員是以牛皮或肌腱為主要原料的再生膠原纖維縫線,其在抗水解、拉伸強度、柔韌性方面的能力可分別通過聚乙烯醇、戊二醛、氫氧化銨處理而得到改善,此外,γ射線照射可在不改變該類縫線強度的基礎(chǔ)上發(fā)揮滅菌的能力。
然而,由于天然可吸收縫線多以膠原作為制作原料,其在體內(nèi)的降解主要通過酶解發(fā)生,因此,它們無一例外地會在一定程度上引起機體的組織反應(yīng)、炎癥反應(yīng)并且吸收速率難以預(yù)測。
3.人工可吸收縫線
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們對人工可吸收縫線的需求與日俱增。里程碑事件發(fā)生于20世紀(jì)60年代,美國杜邦公司實驗室生產(chǎn)出了以聚-L丙交酯為原料的編織狀聚酯縫線,這是縫線史上第一個同時具有良好物理學(xué)和生物學(xué)特性的縫線,通過水解而降解的特性不僅賦予了它炎癥反應(yīng)輕微的特點,還使縫線的降解速度緩慢一致且降解時間相對明確。
這些特性給人工合成可吸收縫線的臨床應(yīng)用帶來了希望。1971年,第一個商品化的合成可吸收聚乙醇酸縫線問世,3年后另一種合成可吸收聚乙交酯丙交酯縫線問世,這兩種縫線均屬α-聚酯類縫線,盡管它們在炎癥反應(yīng)、強度及吸收時間等方面明顯優(yōu)于腸線及膠原縫線,但是此類縫線仍因硬度較大而易切割組織,因此,研究人員不得不將其設(shè)計為多股縫線從而降低其硬度。
1981年,聚二氧六環(huán)酮縫線的出現(xiàn)標(biāo)志著聚酯縫線的另一個飛躍,相比于多股的聚酯縫線,它成功地轉(zhuǎn)變成了單股縫線,且柔韌性更好、炎癥反應(yīng)更低、張力維持時間更久,實驗證明,縫線縫合后14 d可保留80%的抗張強度,術(shù)后90 d內(nèi)幾乎不被吸收,十分適用于腹膜縫合,此外,該縫線還具有不受堿性消化液影響的能力,因此還適用于胰腸吻合、膽腸吻合等。
4.不可吸收縫線
絲線作為使用時間最長、臨床應(yīng)用最廣的不可吸收縫線之一,已為外科醫(yī)師所熟知。該縫線是由蠶產(chǎn)生的連續(xù)蛋白細(xì)絲經(jīng)涂蠟后編織而成的多股縫線,具有柔韌性好、強度高、線結(jié)穩(wěn)固等優(yōu)點,主要用于血管結(jié)扎、胃腸道手術(shù)及筋膜縫合等。
但是它也存在著明顯的缺陷,主要在于縫合處發(fā)生感染時,絲線的存在會導(dǎo)致感染加重以及恢復(fù)時間延長。另一種臨床常用的不可吸收縫線是以銀、不銹鋼等為材料的金屬縫線,此類縫線具有強度高、易消毒、組織反應(yīng)低的特點,因此是需高強度縫合的腹部切合,如切口裂開后縫合的理想選擇。
自20世紀(jì)50年代以來,人工合成不可吸收縫線也有了巨大的發(fā)展。尼龍縫線是一種聚酰胺聚合物,良好的彈性使其廣泛應(yīng)用于減張縫合等。
相比于亞麻等天然纖維,聚酯纖維縫線由于是多股編織縫線,因此具有更強的抗組織張力能力,且組織反應(yīng)性很低。其他常見的不可吸收縫線包括聚丙烯縫線,因可長久保持抗張強度而被廣泛應(yīng)用于普通外科、血管外科等的手術(shù)縫合;聚丁酯縫線,因彈性高、可操控性好、打結(jié)不易脫而常用于心臟外科和眼科手術(shù)。
四、縫線的發(fā)展
隨著臨床需求的增加,涌現(xiàn)了許多具有特殊功能的新生縫線,主要包括抗菌縫線、干細(xì)胞播種縫線、藥物洗脫縫線以及智能縫線。
如何提高縫線的抗菌能力一直是研究的熱點之一。不斷有研究者嘗試改良縫線表面涂層,以提高縫線的抗菌能力。PAMBM是一種天然存在的廣譜性抗微生物肽,將聚乙交酯丙交酯910縫線表面有抑菌效果的三氯生替代為PAMBM后,新型PAMBM涂層縫線具有更強的滅菌作用,揭示了該改良方式在預(yù)防手術(shù)部位感染方面潛在的巨大應(yīng)用價值。
可降解生物支架作為干細(xì)胞載體已被廣泛應(yīng)用于組織工程及再生醫(yī)學(xué)。研究表明涂有生長因子或干細(xì)胞的縫線可將生物分子運至目標(biāo)位置。干細(xì)胞播種縫線的主要機制是通過增加損傷部位目標(biāo)細(xì)胞的數(shù)量,從而加速組織的再生和修復(fù)。
體外實驗表明攜帶多能干細(xì)胞的縫線能夠促進(jìn)肌腱的修復(fù),并在利用攜帶骨髓源性間充質(zhì)干細(xì)胞縫線進(jìn)行大鼠肌腱修復(fù)的實驗中得到了類似的結(jié)果。隨著再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展,縫線將進(jìn)一步發(fā)揮載體作用,應(yīng)用于組織修復(fù)和吻合、手術(shù)部位快速愈合等更為廣闊的領(lǐng)域。
藥物洗脫縫線與上述抗感染縫線及干細(xì)胞播種縫線的作用原理基本相同。簡言之即將特定藥物通過浸泡、靜電紡絲等方法附于縫線上,進(jìn)入體內(nèi)的縫線在特定部位通過釋放藥物而發(fā)揮特點的作用。目前,附有布比卡因等藥物的縫線已被證明對延長痛覺消失時間等有顯著效果。該類縫線的應(yīng)用在提高局部藥物濃度、降低用藥劑量等方面具有較大的潛在價值。
智能縫線主要包括電子縫線和形狀記憶及彈性纖維縫線兩大類。電子縫線具有監(jiān)控、感知、促進(jìn)人體內(nèi)各種生物學(xué)反應(yīng)的功能,從而提高對局部組織健康程度的監(jiān)測效果。研究人員可以通過置入了硅傳感器的細(xì)絲進(jìn)行傷口監(jiān)測,通過感知局部組織溫度的微小升高,從而幫助識別局部感染。
此外,通過置入不同的感受器還可監(jiān)測局部pH值、傷口滲出液、氧氣等的情況。自動收緊線結(jié)是形狀記憶縫線具有的重要功能之一,可以幫助外科醫(yī)師更好地進(jìn)行深部打結(jié),這一功能擴大了其應(yīng)用范圍,尤其在微創(chuàng)手術(shù)中可發(fā)揮巨大作用。
多學(xué)科合作將是未來縫線的發(fā)展方向。多聚物的應(yīng)用使縫線具有更加穩(wěn)定而多樣的物理-機械特性,以及生物可降解的優(yōu)勢。與藥物載體、干細(xì)胞、納米顆粒等的聯(lián)合應(yīng)用,進(jìn)一步揭示了新生技術(shù)與縫線的結(jié)合在疾病治療方面的巨大潛在價值。
然而長久以來,如何平衡各個特性間的相互影響是縫線發(fā)展的關(guān)鍵問題,例如如何在利用生物活性劑等改良結(jié)構(gòu)或修飾涂層的同時,保持縫線基本的物理-機械特性。此外,還應(yīng)保證縫線無毒性、不致癌、不引起組織反應(yīng)。因此,每一種新生縫合材料在臨床應(yīng)用前,都需要對其安全性和有效性進(jìn)行嚴(yán)密的臨床評估。
五、常見的縫合技術(shù)
1.選擇合適的縫線
正如不同針尖扎皮膚會產(chǎn)生不同程度的疼痛一樣,縫線的粗細(xì)也影響了組織損傷的程度。因此,外科醫(yī)師在選擇縫線尺寸時,應(yīng)遵循在維持傷口張力的前提下選用最小直徑縫線的基本原則。具體而言,對于面部或低張力部位的損傷縫合,一般應(yīng)選擇5-0和6-0的縫線,而對于高張力部位則應(yīng)選取抗張強度高且維持時間長的大直徑縫線。
例如,1-0至4-0的聚二氧六環(huán)酮縫線具有吸收緩慢且高強度維持時間長的特點,適用于腹膜層、軀干傷口深層縫合;而聚丙烯縫線和尼龍線則更適合進(jìn)行表淺縫合;顏面等部位小傷口的張力很低,選擇吸收迅速且強度較低的縫線則更具優(yōu)勢,包括快速吸收性腸線、快速吸收性聚酯物縫線等。
長久以來,不可吸收縫線已被廣泛應(yīng)用于最后一層的表皮縫合。但是,大量研究表明同樣直徑的可吸收縫線在表皮縫合和皮內(nèi)縫合結(jié)果相似,如聚卡普隆25和聚酯910縫線已分別被證明與聚丙烯及尼龍縫線具有相似的效果。
2.選用正確的縫合技術(shù)
普外科常用的縫合技術(shù)包括連續(xù)縫合、間斷縫合、荷包縫合、皮內(nèi)縫合以及貫穿減張縫合等。連續(xù)縫合時注意維持穩(wěn)定的張力而不是過緊導(dǎo)致組織缺血壞死或組織直接切割。
腹膜層縫合時,諸多研究表明間斷縫合較連續(xù)縫合更易發(fā)生切口裂開,而快吸收縫線較慢吸收或不可吸收縫線更易形成切口疝,可能因為快吸收縫線常于術(shù)后5~20 d,即切口愈合的第二階段時逐漸失去強度,此間患者容易因合并腹壓增高的因素而導(dǎo)致傷口裂開,因此目前多用聚二氧六環(huán)酮線(PDS)和聚葡聚糖醇酯線(Maxon)連續(xù)縫合腹膜層。
若腹壓大、脂肪層厚時,常選擇聯(lián)合減張縫合。若為污染切口,則傾向使用單股縫合線間斷縫合,以防連續(xù)縫合可能使積膿沿切口水平播散,難以引流至淺表。理想的傷口縫合技術(shù)應(yīng)滿足以下幾點要求:張力適中、傷口邊緣對合及外翻良好、止血充分、不留死腔、無永久或僅少量縫合痕跡。最佳縫合技術(shù)的選擇取決于傷口所在的部位皮膚特性及傷口情況。
綜上所述,工欲善其事,必先利其器??p線及縫合技術(shù)對于外科醫(yī)師而言就像是獵人手中的弓箭,只有充分了解各類縫線的優(yōu)缺點并熟練掌握應(yīng)用技巧,根據(jù)不同組織的張力及愈合速度,因地制宜地選用縫線,才能更好地預(yù)見手術(shù)效果,使患者的術(shù)后恢復(fù)更加理想。
參考文獻(xiàn)【略】
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