生物可降解人工胸壁及其制备方法.pdf

一种生物可降解人工胸壁及其制备方法。用于生物医疗技术领域。人工胸壁由生物可降解材料甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料形成，为网状－板条状结构，包括具有网状结构的甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料模压板和甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料制成的板条状人工肋骨，两部分通过缝合固定。制备方法：首先制备得到甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料，将此复合材料分别制成具有网状结构的板、制成板条状人工肋骨，用不锈钢丝将定形后的与胸壁弧度吻合的复合材料板边缘与各人工肋骨断端缝合固定牢靠，形成由网状－板条状结构两部分组成的生物可降解人工胸壁。本发明免去二次手术的麻烦与痛苦，还可防止术后出现反常呼吸及胸壁塌陷，更好地满足胸壁重建。

1、  一种生物可降解人工胸壁，其特征在于，由生物可降解材料甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料形成，为网状-板条状结构，一部分为具有网状结构的甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料模压板，另一部分为甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料制成的板条状人工肋骨，两部分通过缝合固定，所述的甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料是通过使用短甲壳素纤维或长甲壳素纤维和聚己内酯通过熔融共混加工的方法或模压成型的方法制备得到的。

2、  根据权利要求1所述的生物可降解人工胸壁，其特征是，具有网状结构的甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料板，由纤维结缔组织通过孔隙长入。

3、  根据权利要求1所述的生物可降解人工胸壁，其特征是，通过不锈钢丝将定形后的与胸壁弧度吻合的复合材料板边缘与各人工肋骨断端缝合固定牢靠形成人工胸壁。

4、  一种生物可降解人工胸壁的制备方法，其特征在于，将制备得到的甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料分别制成具有网状结构的板、制成板条状人工肋骨，最后通过用不锈钢丝将定形后的与胸壁弧度吻合的复合材料板边缘与各人工肋骨断端缝合固定牢靠，形成由网状-板条状结构两部分组成的生物可降解人工胸壁。

5、  根据权利要求4所述的生物可降解人工胸壁的制备方法，其特征是，以下对本发明方法作进一步的限定，步骤如下：
(1)将甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料模压成型为板状，进行机械钻孔，使其成为具有孔径和孔隙率的网状结构，而后用环氧乙烷消毒灭菌，置4℃冰箱内冷藏备用，此为网状结构的聚己内酯板；
(2)将甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料模压成型，切割成板条状人工肋骨，而后用环氧乙烷消毒灭菌后，置4℃冰箱内冷藏备用；
(3)使用前，用手术剪修剪(1)中制备的聚己内酯板，使之与胸壁缺损范围相符，然后将板材放入热水中塑形，使人工胸壁材料与胸壁弧度吻合，随即放入冷水中定形，使之维持此形状；
(4)使用时，用不锈钢丝将(3)中定形后的聚己内酯板边缘与(2)中制备的各板条状人工肋骨断端缝合固定牢靠，其余边缘用丝线与胸壁缺损周边肋间肌间断缝合，封闭缺损。

生物可降解人工胸壁及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种人工胸壁及其制备方法，尤其是一种生物可降解人工胸壁及其制备方法。用于生物医疗技术领域。
背景技术
临床采用修补胸壁缺损的材料较多，可分为自身组织、异体组织、人工材料三类。而对于大块胸壁缺损，现在倾向于使用人工材料修补。目前使用的胸壁缺损修复的传统材料尚不能令人满意，而高分子生物材料和生物工程的迅速发展为人类寻找并研制理想地胸壁修补材料即人工胸壁材料提供了新的途径。
经文献检索发现，中国专利名称：人工胸壁，申请号：93237708.4，该专利提及的人工胸壁由韧性膜层物及夹于其中的人造肋骨条组成，肋骨条中有不锈钢丝，其中韧性膜层物用针织涤纶布制成，人造肋骨用低压聚乙烯制成。手术时，将不锈钢丝与人体肋骨断口端缠绕，韧性膜层物与创口周围生理组织用聚酯纤维线缝合。该种方法虽然也可以用于胸壁缺损修复，但使用的材料是不可降解的高分子材料，在治愈后将不可避免地需要二次手术来取出替代材料，必将使病人忍受再一次手术的痛苦。近些年，生物医用高分子材料领域研究的焦点是人工合成生物可降解高分子材料。这些材料具有特殊的生物活性和良好的生物相容性，而且在设计过程中可通过适当地设计与复合对这些材料的许多性能加以控制，包括机械强度、亲水性、降解速率等。此外，此类材料对于组织结构的再生和修复起着明显的诱导和促进作用。因此，具有优良的生物相容性和生物可降解性的生物可降解材料，必将成为骨科材料的重要发展趋势。但是目前尚未发现与本发明生物可降解胸壁主题相同或者类似的文献报道。
发明内容
本发明针对目前胸壁缺损修复用人工胸壁的不足和缺陷，提供一种生物可降解人工胸壁及其制备方法，使其在骨愈合过程中具有足够的强度和硬度，可支持骨折部位承受正常生理活动的外力；在骨愈合后开始降解并失去强度，外来的承重力逐渐转移到自体骨上，完成胸壁重建。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明生物可降解人工胸壁是一种由生物可降解材料甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料形成的生物可降解人工胸壁，该生物可降解人工胸壁为网状-板条状结构，由两部分组成，一部分为具有网状结构的甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料模压板，由纤维结缔组织通过孔隙长入；另一部分为甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料制成的板条状人工肋骨，维持人工胸壁的骨性结构，防止术后出现反常呼吸及胸壁塌陷，利于新生胸壁组织替代人工胸壁，完成胸壁缺损的自身恢复。通过用不锈钢丝将定形后的与胸壁弧度吻合的复合材料板边缘与各人工肋骨断端缝合固定牢靠形成人工胸壁。
所述的甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料是通过使用短甲壳素纤维或长甲壳素纤维和聚己内酯通过熔融共混加工的方法或模压成型的方法制备得到的。
本发明生物可降解人工胸壁制备方法，将制备得到的甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料分别制成具有网状结构的板、制成板条状人工肋骨，最后通过用不锈钢丝将定形后的与胸壁弧度吻合的复合材料板边缘与各人工肋骨断端缝合固定牢靠，形成由网状-板条状结构两部分组成的生物可降解人工胸壁。
以下对本发明方法作进一步的限定，具体步骤如下：
(1)将甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料模压成型为板状，进行机械钻孔，使其成为具有孔径和孔隙率的网状结构，而后用环氧乙烷消毒灭菌，置4℃冰箱内冷藏备用，此为网状结构的聚己内酯板。
(2)将甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料模压成型，切割成板条状人工肋骨，而后用环氧乙烷消毒灭菌后，置4℃冰箱内冷藏备用。
(3)使用前，用手术剪修剪(1)中制备的聚己内酯板，使之与胸壁缺损范围相符，然后将板材放入热水中塑形，使人工胸壁材料与胸壁弧度吻合，随即放入冷水中定形，使之维持此形状。
(4)使用时，用不锈钢丝将(3)中定形后的聚己内酯板边缘与(2)中制备的各板条状人工肋骨断端缝合固定牢靠，其余边缘用丝线与胸壁缺损周边肋间肌间断缝合，封闭缺损。
本发明具备以下优点和积极作用：1.易于塑形和加工成型，性能可调。2.具有良好的生物相容性。3.具有良好强度和硬度，对胸廓支撑作用好，固定牢靠。4.具有生物可降解性，可免去二次手术的麻烦与痛苦。
具体实施方式
本发明生物可降解人工胸壁是一种由生物可降解材料甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料形成的生物可降解人工胸壁，为网状-板条状结构，由两部分组成，一部分为具有网状结构的甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料模压板，由纤维结缔组织通过孔隙长入，另一部分为甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料制成的板条状人工肋骨，用不锈钢丝将定形后的与胸壁弧度吻合的复合材料板边缘与各人工肋骨断端缝合固定牢靠形成人工胸壁。
以下结合本发明方法提供实施例。
实施例
将甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料模压成型为板状，尺寸为100×100×2mm。对制备的材料进行机械钻孔，孔直径为3mm，间距2cm，进行机械钻孔，使其具有理想的孔径和孔隙率网状结构，而后用环氧乙烷消毒灭菌，置4℃冰箱内冷藏备用。将甲壳素纤维增强聚己内酯复合材料模压成型，切割成板条状人工肋骨，规格为：长100mm，宽为8mm，厚度为2mm。而后用环氧乙烷消毒灭菌后，置4℃冰箱内冷藏备用。
将成年健康杂种犬麻醉后，部分切除三根或四根肋骨，包括肋间肌和壁层胸膜，切除后造成的胸壁缺损范围约为10×10cm。建立犬胸壁缺损后，用手术剪修剪经机械钻孔的甲壳素纤维增强聚己内酯板，使之与胸壁缺损范围相符，然后将板材放入70～80℃热水中，塑形，使人工胸壁材料与胸壁弧度吻合，随即放入冷水中定形，使之维持此形状。用不锈钢丝将复合材料板边缘与各人工肋骨断端缝合固定牢靠，其余边缘用七号丝线与胸壁缺损周边肋间肌间断缝合，封闭缺损。
实施例效果如下：
(1)术后一般情况。所有实验犬术后恢复顺利，术后第一天即自由进食，术后3～5天拔除胸腔引流管，5～7天拔除负压球，所有犬呼吸平稳，无明显反常呼吸及胸壁塌陷，切口愈合好，无红肿、渗出。犬无手术及术后死亡。(2)胸部X线检查。实验犬术后一月在麻醉下进行胸部X线检查，聚己内酯板及人工肋骨在X光下都不显影，不影响胸腔内部肺组织的观察，双肺膨胀好，肋膈角锐利，未见胸腔积气及积液，肋骨断端清晰可见，钢丝固定环仍于原位，未见脱落。(3)大体标本检查。术后3月屠杀实验犬，进行大体标本检查。结果发现修复人工胸壁板材已被一层厚厚的纤维组织包住，纤维组织外层与胸壁肌层粘连紧密，内层与增厚的肺脏层胸膜粘连紧密，增厚的纤维组织处血管增生明显。人工肋骨与肋骨断端接触紧密，无松动，人工肋骨两端被再生的肋骨紧密包住，其余部位的人工肋骨条被纤维组织包裹，人工肋骨间可见致密纤维结缔组织，与人工肋骨成为一整体胸壁。