CN107982572A - 一种部分可吸收运动医学骨科缝合线及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种部分可吸收运动医学骨科缝合线及其制备方法。所述的缝合线，其特征在于，缝合线部分可吸收，壳层编织纱是由可吸收纤维与非可吸收纤维合股成为部分可吸收纱线。所述的制备方法，其特征在于，首先将可吸收纤维与非可吸收纤维经并纱机合股成一根部分可吸收纱线，作为编织纱；然后选择合适的结构、工艺及参数，经纺织微成型编织技术制备得到所需规格的缝合线。本发明得到的缝合线可用于关节软组织撕脱修复，修复期间起良好力学支撑作用，愈合过程中可吸收纤维逐渐降解，表面形成均匀孔隙，利于细胞长入和迁移，促进组织愈合，同时每股编织纱中的非可吸收纤维保证了降解过程中结构的相对稳定性。

Description

一种部分可吸收运动医学骨科缝合线及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种部分可吸收运动医学骨科缝合线及其制备方法，属于生物医用纺织材料领域。

背景技术

随着全民健身运动的普及，由运动引起的肌腱、韧带、关节囊等关节软组织撕脱损伤量逐年增加。一旦发生损伤，势必会给患者生活带来诸多不便，再加上关节软组织再生能力较差，修复往往需要持续数月甚至数年，因此，越来越多的患者选择手术修复。缝合线是手术过程中不可或缺的材料，其在关节软组织修复期间起力学支撑作用，对修复效果有重要影响。

由于关节软组织涉及关节运动，对缝合线力学性能要求较一般组织修复高很多。第一代骨科缝合线为聚酯PET缝合线，以强生公司的Ethibond缝合线为代表。随着材料科学的进步，出现了新一代超高分子量聚乙烯UHMWPE基高强骨科缝合线。新一代缝合线虽然力学强度更高，降低了修复过程中缝合线断裂发生率。但是，由于超高分子量聚乙烯UHMWPE表面光滑，使用过程中容易出现滑结，需要打更多的结以保证结点的安全性，这势必会导致手术结过大，从而为细菌藏匿提供了良好的居所，带来感染的风险，此外，从长期使用效果来看，非可吸收材料在体内长期以异物存在，随时可能引起炎症反应及疼痛感。可吸收缝合线虽能在一定程度上缓解上述结点安全性及长期异物存在引起的不良反应等问题，但是由于其降解吸收，往往在较短时间内便失去力学支撑作用，难以满足关节软组织修复期间的力学强力要求，因此若能结合非可吸收材料的优良力学性能以及可吸收材料良好的降解性能及生物学性能，有望得到一种既能满足修复期间的力学要求，提高打结安全性，又能在一定程度上降低异物反应的骨科缝合线。

现有关于缝合线的专利有：①Smith&Nephew公司开发Ultrabraid缝合线，Arthrex公司开发的Fiberwire缝合线，凯利泰公司开发的S-Weave缝合线，这些缝合线均具有良好的力学性能，满足关节软组织修复的力学要求，但由于是非可吸收缝合线，异物反应引起的炎症反应仍然较大，且手术过程中需打五到六个结以保证结点安全，结点较大；②Depuy公司开发的Orthocord缝合线及授权号为US20050149118A1、US008940018B2的专利中报道的缝合线为高强部分可吸收缝合线，部分可吸收的壳层由在编织机不同锭子上分别布置可吸收纤维或非可吸收纤维编织而成，这些缝合线虽然可实现部分吸收，在修复早期提供良好的力学支撑，也能提高结点安全性，但可吸收成分降解后结构破坏较为严重(如由16股纱线编织而成的缝合线，可吸收成分降解后变为8股，结构较原缝合线容易变得十分松散不匀，缝合线支撑作用将大幅度降低)。因此，进一步设计优化高强部分可吸收骨科缝合线具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种部分可吸收运动医学骨科缝合线，该缝合线既能在撕脱关节软组织修复期间提供良好的力学支撑，降低结点大小，又能在机体愈合过程中部分降解，利于细胞长入与迁移，促进组织愈合，减少异物反应。

为了解决上述问题，本发明提供了一种部分可吸收运动医学骨科缝合线，其特征在于，包括壳层编织纱，其由可吸收纤维与非可吸收纤维合股而成。

优选地，所述可吸收纤维为聚乳酸、聚乙交酯、聚乙交酯丙交酯、聚己内酯或聚对二氧环己酮等纤维中的任意一种，线密度为35～110dtex；非可吸收纤维为聚酯或超高分子量聚乙烯纤维，线密度为35～110dtex。

更优选地，所述可吸收纤维为降解周期和力学性能综合更加优异的聚乙交酯丙交酯、聚己内酯或聚对二氧环己酮纤维中的任意一种；非可吸收纤维为力学性能和耐磨性更加优良的超高分子量聚乙烯纤维。

优选地，所述缝合线的规格为3-0号线～5号线，线径为0.200～0.799mm，线性拉伸强力为50～300N，单结拉伸强力为30～200N，体外加速降解4周的强力保留率为85～95％。

优选地，所述壳层编织纱为规则编织结构，壳层编织纱内设有芯纱。

更优选地，所述芯纱为单根纤维、加捻纱或编织线，芯纱材料为可吸收纤维或非可吸收纤维；

本发明还提供了上述部分可吸收运动医学骨科缝合线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：根据所需制备缝合线的规格选择可吸收与非可吸收纤维材料；

步骤2)：将所选的可吸收纤维与非可吸收纤维经并纱机合股成一根纱线作为壳层编织纱；

步骤3)：选择合适的编织机，将壳层编织纱倒到编织机锭子上，将可选的芯纱从编织机中心穿过，制得缝合线。

优选地，所述步骤3)中的芯纱选用单根纤维时，无需再加工；选用加捻纱时，加捻纱是将2根及以上纤维在捻线机上按捻度加捻而成；选用编织线时，编织线是将3根以上纤维在编织机上按菱形结构或规则结构编织成型。

优选地，所述步骤3)中的编织机的规格为8～16锭。

本发明所要解决的技术问题是制备一种部分可吸收运动医学骨科缝合线，该缝合线既能在撕脱关节软组织修复期间提供良好的力学支撑，降低结点大小，提高结点安全性，又能在机体愈合过程中部分降解，使表面出现更多均匀孔隙，利于细胞长入与迁移，促进组织愈合，减少异物反应，同时由于每根编织纱中非可吸收纤维的存在，能够保证长期结构的相对稳定。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

(1)本发明所制备的部分可吸收运动医学骨科缝合线，其壳层的每根编织纱为双组份部分可吸收纱线，在组织愈合早期能提供较好的力学支撑作用，随组织愈合，可吸收纤维降解，表面出现更多均匀孔隙，有利于细胞长入和迁移，促进组织愈合，同时由于每根编织纱中非可吸收纤维的存在，能够保证长期结构的相对稳定；

(2)本发明可以通过材料选择、结构调控及工艺优化制备出不同规格的缝合线，满足不同大小部位的关节软组织修复要求。

附图说明

图1为规则编织结构的示意图；

图2为菱形编织结构的示意图；

图3a为实施例1制得的缝合线的结构示意图；

图3b为实施例2制得的缝合线的结构示意图；

图3c为实施例3制得的缝合线的结构示意图；

图3d为实施例4制得的缝合线的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

实施例1

一种用于指关节等小关节部位软组织修复部分可吸收3-0号缝合线的制备方法：

第一步，纤维原料选择：选用40dtex的PPDO纤维和40dtex的超高分子量聚乙烯UHMWPE纤维；

第二步，壳层部分可吸收纱线准备：在并纱机上将上述所选40dtex的聚对二氧环己酮(PPDO)和40dtex的超高分子量聚乙烯纤维原料合并成一根部分可吸收纱线，并将纱线卷绕在编织机纱管上，准备8个纱管；

第三步，缝合线编织成型：选用8锭编织机，将第二步中准备的8个部分可吸收纱的纱管倒在编织机锭子上，调整编织机的齿轮比为82/20，启动编织机进行编织，编织结构如图1所示。

所得的缝合线结构如图3a所示，其线径为0.241mm(3-0号缝合线)，线性抗张强力为51.2N，单结抗张强力为32.6N，体外降解实验表明，4周缝合线的强力保留率为92.4％。

实施例2

一种用于指关节等小关节部位软组织修复2-0号缝合线的制备方法：

第一步，纤维原料选择：选用35dtex的聚己内酯(PCL)纤维和35dtex的超高分子量聚乙烯UHMWPE纤维；

第二步，壳层部分可吸收纱线准备：在并纱机上将上述所选35dtex的PCL和35dtex的超高分子量聚乙烯UHMWPE纤维原料合并成一根部分可吸收纱线，并将纱线卷绕在编织机纱管上，准备12个纱管；

第三步，芯纱准备：选择1根线密度为110dtex的超高分子量聚乙烯纤维UHMWPE作为芯纱；

第四步，缝合线编织成型：选用12锭编织机，将第二步中准备的12个部分可吸收纱的纱管倒在编织机锭子上，将第三步准备的加捻纱从编织机中心穿过，调整编织机的齿轮比为82/18，启动编织机进行编织，编织结构如图1所示。

所得的缝合线结构如图3b所示，其线径为0.305mm(2-0号缝合线)，线性抗张强力为98.1N，单结抗张强力为61.3N，体外降解实验表明，4周缝合线的强力保留率为90.7％。

实施例3

一种用于膝关节、肩关节、跟腱等部位的修复的2号缝合线的制备方法：

第一步，纤维原料选择：选用55dtex的聚乙交酯丙交酯(PLGA)纤维和55dtex的超高分子量聚乙烯UHMWPE纤维；

第二步，壳层部分可吸收纱线准备：在并纱机上将上述所选55dtex的PLGA和55dtex的超高分子量聚乙烯UHMWPE纤维原料合并成一根部分可吸收纱线，并将纱线卷绕在编织机纱管上，准备16个纱管；

第三步，芯纱准备：选择3根线密度为110dtex的超高分子量聚乙烯UHMWPE纤维以40捻/10cm的捻度加捻作为芯纱；

第四步，缝合线编织成型：选用16锭编织机，将第二步中准备的16个部分可吸收纱的纱管倒在编织机锭子上，将第三步准备的编织线从编织机中心穿过，调整编织机的变频器频率为50Hz，伺服频率为5Hz，启动编织机进行编织，编织结构如图1所示。

所得的缝合线结构如图3c所示，其线径为0.568mm(2号缝合线)，线性抗张强力为197.4N，单结抗张强力为128.6N，体外降解实验表明，4周缝合线的强力保留率为88.3％。

实施例4

一种用于韧带重建、髌骨固定的5号缝合线的制备方法：

第一步，纤维原料选择：选用100dtex的聚对二氧环己酮(PPDO)纤维和55dtex和100dtex的超高分子量聚乙烯UHMWPE纤维；

第二步，壳层部分可吸收纱线准备：在并纱机上将上述所选100dtex的PPDO和100dtex的超高分子量聚乙烯UHMWPE纤维原料合并成一根部分可吸收纱线，并将纱线卷绕在编织机纱管上，准备16个纱管；

第三步，芯纱准备。选择6根线密度为55dtex的超高分子量聚乙烯UHMWPE纤维编织成芯纱，结构为菱形结构，如图2所示；

第四步，缝合线编织成型：选用16锭编织机，将第二步中准备的16个部分可吸收纱的纱管倒在编织机锭子上，将第三步准备的编织线从编织机中心穿过，调整编织机的变频器频率为50Hz，伺服频率为5Hz，启动编织机进行编织，编织结构如图1所示；

所得的缝合线结构如图3d所示，其线径为0.749mm(2号缝合线)，线性抗张强力为276.6N，单结抗张强力为169.7N，体外降解实验表明，4周缝合线的强力保留率为92.1％。

Claims (8)

1.一种部分可吸收运动医学骨科缝合线，其特征在于，包括壳层编织纱，其由可吸收纤维与非可吸收纤维合股而成。

2.如权利要求1所述的部分可吸收运动医学骨科缝合线，其特征在于，所述可吸收纤维为聚乳酸、聚乙交酯、聚乙交酯丙交酯、聚己内酯或聚对二氧环己酮等纤维中的任意一种，线密度为35～110dtex；非可吸收纤维为聚酯或超高分子量聚乙烯纤维，线密度为35～110dtex。

3.如权利要求1所述的部分可吸收运动医学骨科缝合线，其特征在于，所述缝合线的规格为3-0号线～5号线，线径为0.200～0.799mm，线性拉伸强力为50～300N，单结拉伸强力为30～200N，体外加速降解4周的强力保留率为85～95％。

4.如权利要求1所述的部分可吸收运动医学骨科缝合线，其特征在于，所述壳层编织纱为规则编织结构，壳层编织纱内设有芯纱。

5.如权利要求4所述的部分可吸收运动医学骨科缝合线，其特征在于，所述芯纱为单根纤维、加捻纱或编织线，芯纱材料为可吸收纤维或非可吸收纤维。

6.一种权利要求1-5任意一项所述的部分可吸收运动医学骨科缝合线的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)：根据所需制备缝合线的规格选择可吸收与非可吸收纤维材料；

步骤2)：将所选的可吸收纤维与非可吸收纤维经并纱机合股成一根纱线作为壳层编织纱；

步骤3)：选择合适的编织机，将壳层编织纱倒到编织机锭子上，将可选的芯纱从编织机中心穿过，制得缝合线。

7.如权利要求6所述的部分可吸收运动医学骨科缝合线的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中的芯纱选用单根纤维时，无需再加工；选用加捻纱时，加捻纱是将2根及以上纤维在捻线机上按捻度加捻而成；选用编织线时，编织线是将3根以上纤维在编织机上按菱形结构或规则结构编织成型。

8.如权利要求6所述的部分可吸收运动医学骨科缝合线的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中的编织机的规格为8～16锭。