CN103932819A - 无缝合的纬编人造血管 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无缝合的纬编人造血管，它是空心管状织物，空心管状织物为经高温收缩热定型后的波纹管状结构，波纹管状结构由两端收口部和中间血管部组成；收口部是由高弹涤纶长丝、低弹涤纶长丝和钛镍合金长丝构成的平纹组织，中间血管部由第一组织和第二组织交替排列组成，第一组织的内径R大于第二组织的内径r；第一组织和第二组织都是由高收缩率的高弹涤纶长丝和低收缩率的低弹涤纶长丝共同组成。本发明在手术过程中无需缝合，内壁紧密，血液流动畅通，外壁有蓬松的圈形，防止渗血，具有良好的力学性能和弯曲性能。收口部不会发生移位，与自体血管相互吻合并无需缝合，使手术过程难度降低，降低了手术风险，能在临床上得到广泛应用。

Description

无缝合的纬编人造血管

技术领域

本发明涉及一种医用人造器官领域，尤其是一种能植入人体内且具有良好生物相容性的无缝合的纬编人造血管。

背景技术

血管移植是治疗血管疾病的有效方法。人造血管能够代替自体病变的血管重建新的血液通道。在进行血管搭桥手术时，绝大部分的患者需进行体外循环的条件下进行血管移植，血管吻合，缝合耗时长，增加了手术的风险和难度。血管两端需要和自体血管缝合起来，搭桥手术后的内膜增生是中、小血管术后失败的重要原因。这是由于血流在缝合处容易产生涡流，顺应性不好，内膜增生，易产生血栓，导致手术失败。中国专利（CN102198023A，公开日2011年9月28日）公开了名称为一种能实现零角度搭桥的人造血管，通过在传统人造血管内添加圆角转弯部分，使搭桥血管与被搭桥血管零角度缝合，从而降低了缝合处对血流的扰动，但临床手术中仍然需要缝合。《中华实验外科杂志》（公开日2006年第23卷第11期）在名称为《新型可调式免缝合人造主动脉移植物的研究》中公开了一种免缝合的人造动脉移植物，虽然它采用在血管末端的双层涤纶织物中间内衬钛镍合金丝网的方法，确实达到了手术时免缝合的效果，但是其不足之处是该方法使连结处的厚度增加太多，致使人体血管外管径与人造血管内径相差极大。

机织物：两系统（或方向）的纱线互相垂直，并按一定的规律交织而形成的织物为机织物，无经编纬编之分。

针织物：织物形成方式不同于机织物，它根据生产方式的不同，可分为纬编针织物和经编针织物。

自20世纪50年代成功研制无缝的人造血管并进行临床应用以来，不同材料、各种成型方法的人造血管陆续被开发。目前应用于临床的纺织型人工血管支架的结构主要包括机织和针织（纬编和经编）两种类型。针织的经编法的顺应性是最差，其次是机织法的，顺应性最好的是针织纬编法制成的人造血管。机织类型的人造血管有孔隙率低，手术时不易渗血的优点，但管壁无通透性，不利于人体细胞组织的长入，且顺应性差。经编人造血管具有尺寸稳定性较好的特点，是目前临床中应用最多的一种，但其顺应性比纬编血管的顺应性差。现有的纬编人造血管虽然有弹性大，顺应性更接近人体真血管的优点，但血管两端容易卷边，使得线圈易脱散，导致缝合困难。中国专利（CN101069757A，公开日2007年11月14日）公开了名称为双层机织结构纺织型人造血管，通过改变内外层的组织结构控制内外层的空隙大小，既能防止手术时管壁渗血，又有利于手术后细胞组织的顺利长入，但机织血管顺应性差的问题仍然未能解决。中国专利（CN101007186A，公开日2007年8月1日）公开了名称为一种织物增强的复合人造血管，通过聚氨酯和超细蛋白粉体对织物增强，发明了具有很好的抗渗透性、血液相容性的人造血管，但不足之处是血管径向的顺应性差，且聚氨酯在体内降解。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明的目的是提供一种无缝合的纬编人造血管，它能实现血管搭桥手术时无需缝合，且易于弯曲，可以解决现有血管缝合耗时长、容易渗血、血管弯曲时形成死角等问题。

为实现上述目的，本发明提供的一种无缝合的纬编人造血管，它是空心管状织物，其特征在于：所述空心管状织物为经高温收缩热定型后的波纹管状结构，所述波纹管状结构由两端收口部和中间血管部组成；所述收口部是由高弹涤纶长丝、低弹涤纶长丝和钛镍合金长丝构成的平纹组织，所述中间血管部由第一组织和第二组织交替排列组成，第一组织的内径R大于第二组织的内径r；所述第一组织和第二组织都是由高收缩率的高弹涤纶长丝和低收缩率的低弹涤纶长丝共同组成。

进一步地，所述内径R为3～20mm，r为3～20mm；所述两端的收口部在轴向上的长度为50～100mm；所述中间血管部在轴向上的长度为20～200mm；所述第一组织和第二组织在轴向上的长度均为10mm～80mm。

更进一步地，所述高弹涤纶长丝和低弹涤纶长丝的细度均为30～70D；钛镍合金长丝的直径为20～50μm。

进一步地，所述第一组织的线圈长度为0.2～0.6cm，第二组织的线圈长度为0.1～0.3cm。

本发明的优点在于：本发明在针织横机上制备具有两端收口部和中间血管部分结构的人造血管，收口部通过加入钛镍合金丝使人造血管与自体血管吻合而不需要缝合，血管部分为不同收缩率、不同弹性的涤纶长丝混合织造和热定型而成，在人造血管管壁上形成波纹结构，提高血管的抗弯曲能力。本发明人造血管在手术过程中无需缝合，内壁紧密，血液流动畅通，外壁有蓬松的圈形，防止渗血，具有良好的力学性能和弯曲性能。收口部的钛镍合金具有形状记忆功能和优异的弹性，使收口部能呈任意形状并保持预定记忆形状，不会发生移位，实现手术时人造血管与自体血管的吻合并无需缝合，使手术过程难度降低，降低了手术风险，使用方法简便，能在临床上得到广泛应用。

附图说明

图1是本发明的人造血管的结构示意图（热收缩定型前）。

图2是本发明的的人造血管的结构示意图（热收缩定型后）。

图3是本发明人造血管的横截面图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

实施例一：

在机号为12号的针织横机上织造一根内径为3mm的空心管状织物，由两端收口部1和中间的血管部分组成，其中，中间的血管部分为30D的高收缩率的高弹涤纶长丝和30D的低收缩率的低弹涤纶长丝共同构成的两种线圈长度不同的第一组织2和第二组织3交替排列组成。第一组织2的线圈长度为0.2cm，第二组织3的线圈长度为0.1cm，每一种组织在轴向上的长度为10mm，血管部分在轴向上的总长度为50mm。收口部1是由高收缩率的高弹涤纶长丝、30D的低收缩率的低低弹涤纶长丝和20D的钛镍合金长丝构成的平纹组织，在轴向上的长度为20mm。人造血管的热定型温度在120℃，热处理时间为2min。

实施例二：

在机号为16号的针织横机上织造一根内径为8mm的空心管状织物，由两端收口部1和中间的血管部分组成，其中，中间的血管部分为40D的高收缩率的高弹涤纶长丝和40D的低收缩率的低弹涤纶长丝共同构成的两种线圈长度不同的第一组织2和第二组织3交替排列组成，第一组织2的线圈长度为0.4cm，第二组织3的线圈长度为0.1cm，每一种组织在轴向上的长度为10mm，血管部分在轴向上的总长度为40mm。收口部1是由40D的高收缩率的高弹涤纶长丝、40D的低收缩率的低弹涤纶长丝和30D的钛镍合金长丝构成的平纹组织，在轴向上的长度为60mm。人造血管的热定型温度在120℃，热处理时间为4min。

实施例三：

在机号为20号的针织横机上织造一根内径为10mm的空心管状织物，由两端收口部1和中间的血管部分组成，其中，中间的血管部分为50D的高收缩率的高弹涤纶长丝和30D的低收缩率的低弹涤纶长丝共同构成的两种线圈长度不同的第一组织2和第二组织3交替排列组成，第一组织2的线圈长度为0.4cm，第二组织3的线圈长度为0.2cm，每一种组织在轴向上的长度为60mm，血管部分在轴向上的总长度为100mm。收口部1是由50D的高收缩率的高弹涤纶长丝、30D的低收缩率的低弹涤纶长丝和40D的钛镍合金长丝构成的平纹组织，在轴向上的长度为70mm。人造血管的热定型温度在130℃，热处理时间为4min。

实施例四：

在机号为26号的针织横机上织造一根内径为15mm的空心管状织物，由两端收口部1和中间的血管部分组成，其中，中间的血管部分为40D的高收缩率的高弹涤纶长丝和60D的低收缩率的低弹涤纶长丝共同构成的两种线圈长度不同的第一组织2和第二组织3交替排列组成，第一组织2的线圈长度为0.5cm，第一组织2在轴向上的长度为10mm，第二组织3的线圈长度为0.2cm，第二组织3在轴向上的长度为60mm，血管部分在轴向上的总长度为150mm。收口部1是由40D的高收缩率的高弹涤纶长丝、60D的低收缩率的低弹涤纶长丝和50D的钛镍合金长丝构成的平纹组织，在轴向上的长度为80mm。人造血管的热定型温度在130℃，热处理时间为8min。

实施例五：

在机号为36号的针织横机上织造一根内径为20mm的空心管状织物，由两端收口部1和中间的血管部分组成，其中，中间的血管部分为70D的高收缩率的高弹涤纶长丝和70D的低收缩率的低弹涤纶长丝共同构成的两种线圈长度不同的第一组织2和第二组织3交替排列组成，第一组织2的线圈长度为0.6cm，第二组织3的线圈长度为0.3cm，每一种组织在轴向上的长度为80mm，血管部分在轴向上的总长度为200mm。收口部1是由70D的高收缩率的高弹涤纶长丝、70D的低收缩率的低弹涤纶长丝和50D的钛镍合金长丝构成的平纹组织，在轴向上的长度为100mm。人造血管的热定型温度在140℃，热处理时间为10min。

本发明的工作原理及有益效果如下：

涤纶有良好的力学性能和化学稳定性，能在体内长期工作且不发生降解，已经在临床上得到了广泛应用。本专利发明中的涤纶材料为高收缩率的高弹涤纶长丝和低收缩率的低弹涤纶长丝共同组成，实验证明，在高收缩率的高弹涤纶长丝和低收缩率的低弹涤纶长丝共同喂入针织横机时，由于弹性的差异，纱线会发生自动转移，高弹涤纶纱位于芯层，低弹涤纶纱螺旋缠绕在高弹涤纶纱的外面，形成内外层的结构。纬编人造血管由于其特有的线圈结构使它的顺应性优于机织血管和经编血管，但仍然和自体血管的顺应性存在一定的差异。所以为了进一步增加这种无缝合的纬编人造血管的顺应性，使它更接近自体血管，本发明的人造血管采用由两种线圈长度不同的第一组织2和第二组织3交替排列，第一组织2的线圈长度较长，织物较稀疏，第二组织3的线圈长度较短，织物较紧密，构成波纹结构，这种结构大大提高了人造血管的顺应性和抗弯曲性能，血液流动更加畅通，受到弯曲时不会形成死角，并减少了血栓形成的可能性。对织造完成的纬编人造血管进行高温收缩热定型，经过湿热处理，纱线内层的高收缩率的高弹涤纶长丝收缩较多，纱线外层的低收缩率的低弹涤纶长丝收缩较少，外层纱线发生屈曲形成蓬松的圈形（如图3所示），第一组织2内的线圈（此线圈是针织物中的基本单元，是纱线在针的作用下而形成的圈状结构，属于针织中基本的概念和术语。）长度较长，第二组织3内的线圈长度较短，致使在血管轴向的相同长度中，第一组织2单位长度内的的线圈数量较少，单位长度内喂入的长丝长度较短，第二组织3单位长度内的线圈数量较多，单位长度内喂入的长丝长度较长。纱线热收缩后第一组织2和第二组织3之间的密度差异变大，第二组织3沿轴向进行收缩。由于人造血管组织结构中线圈的收缩能力不同，导致血管的管状物形成了波纹结构（如图2所示），能够有效的防止死角的形成。

本发明人造血管是波纹均匀的波纹管，其内径有两种，一个较大内径R，一个较小内径r，其中R为3～20mm，r为3～20mm，且R＞r。

本发明中无缝合的效果由收口部1中加入的钛镍合金丝决定。钛镍合金具有形状记忆功能和优异的弹性，使收口部1能呈任意形状并保持预定记忆形状，不会发生移位，实现手术时人造血管与自体血管的吻合并无需缝合，使手术过程难度降低，降低了手术风险。

根据长期的临床实验证明，当人造血管的密度过大，织物过于紧密，会不利于组织的长入，人造血管的密度过小，织物过于稀疏，手术中容易出现渗血。为解决以上问题，我们采用高机号横机加工人工血管，故无缝和的纬编的人造血管是在机号为12～36号的针织横机上进行织造，能够保证织物的紧密性，在使用过程中不会出现渗血的现象。

多次试验验证，当用于制造人造血管的长丝和钛镍合金丝细度小于20D时，力学性能将无法满足要求，当长丝细度大于70D，钛镍合金丝的细度大于50D时，人造血管的厚度将超过要求的厚度，达不到最佳效果。因此，所述制备人造血管的材料细度如下：高收缩率的高弹涤纶长丝、低收缩率的低弹涤纶长丝的细度为30～70D，钛镍合金长丝的直径为20～50μm。

在临床上使用该血管时无需进行裁剪，人造血管的两端为钛镍合金长丝与涤纶长丝共同编织而成，具有很好的伸缩性能，当中间血管部分偏小时，血管在自体血管中重合的部分变小，当中间血管部分偏大时，人造血管在自体血管中重合的部分变大，血管长度在一定范围内可控，避免了纬编人造血管在手术中裁剪会发生脱散的问题。

本发明中的高弹和低弹涤纶长丝是市场上的常规产品，成份是涤纶，只是经过拉伸变形和热定型后而得到的具有较高和较低回弹能力的长丝。线圈是针织物中的基本单元，且是基本的术语。

Claims (6)

1.一种无缝合的纬编人造血管，它是空心管状织物，其特征在于：所述空心管状织物为经高温收缩热定型后的波纹管状结构，所述波纹管状结构由两端收口部（1）和中间血管部组成；所述收口部（1）是由高弹涤纶长丝、低弹涤纶长丝和钛镍合金长丝构成的平纹组织，所述中间血管部由第一组织（2）和第二组织（3）交替排列组成，第一组织（2）的内径R大于第二组织（3）的内径r；所述第一组织（2）和第二组织（3）都是由高收缩率的高弹涤纶长丝和低收缩率的低弹涤纶长丝共同组成。

2.根据权利要求1所述的无缝合的纬编人造血管，其特征在于：所述空心管状织物高温收缩热定型的温度为120～140℃，时间为2～10min。

3.根据权利要求1或2所述的无缝合的纬编人造血管，其特征在于：所述内径R为3～20mm，r为3～20mm；所述两端的收口部（1）在轴向上的长度为50～100mm；所述中间血管部在轴向上的长度为20～200mm；所述第一组织（2）在轴向上的长度为10mm～80mm，第二组织（3）在轴向上的长度为10mm～80mm。

4.根据权利要求1或2所述的无缝合的纬编人造血管，其特征在于：所述高弹涤纶长丝的细度为30～70D，低弹涤纶长丝的细度为30～70D；钛镍合金长丝的直径为20～50μm。

5.根据权利要求3所述的无缝合的纬编人造血管，其特征在于：所述高弹涤纶长丝的细度为30～70D，低弹涤纶长丝的细度为30～70D；钛镍合金长丝的直径为20～50μm。

6.根据权利要求1或2所述的无缝合的纬编人造血管，其特征在于：所述第一组织（2）的线圈长度为0.2～0.6cm，第二组织（3）的线圈长度为0.1～0.3cm。