CN2860404Y - 复合毡型人工韧带 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种复合毡型人工韧带，该韧带为狭条状结构，包括至少一层聚酯材料机织结构层和至少两层聚酯材料毡型结构层，所述聚酯材料机织结构层的上下两面上分别复合设置一层聚酯材料毡型结构层。还可以在所述人工韧带最外层聚酯材料毡型结构层的外表面敷上生物膜。所述聚酯材料可以是聚对苯二甲酸乙二酯纤维。该复合毡型人工韧带具有粘弹力、适当柔韧性、良好生物相容性和较高抗拉强度，并利于组织长入。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种人工韧带，尤其涉及一种复合毡型人工韧带。
背景技术
肌腱和韧带损伤后往往需要通过手术修复，采用理想的生物材料修复韧带和肌腱缺损，可避免因自体取材的附加损伤。用于重建人工韧带的人工材料应该具有人体韧带的几个特点：
1.人工韧带须有粘弹力性特点，能允许拉长至一定的长度后仍能恢复原来长度；
2.具有较高的抗拉强度，以应对日常生活中所受到的应力而不致断裂；
3.具有适当的柔韧性；
4.具有良好的生物相容性，以免人工韧带被局部移植后因不能完全生物愈合或不被宿主接收而引起明显的排异反应。
然而很多年来，国内外许多研究人员试图用人工材料重建损伤的韧带和肌腱，均因在生物力学特性、生物相容性等方面与人体韧带相比有相当差距，临床效果不很满意。
在人工韧带的研究中，材料的选择，材料的组合和编织技术是研究重点。聚酯材料是目前人工韧带研究的方向之一。目前国内已有的涤纶毡即属于医用聚酯材料，这种采用涤纶材料的毡型结构在生物体内可长期保持力学稳定性和化学惰性。通过动物实验和临床应用证实涤纶毡片具有良好的生物相容性，其网状的孔隙样结构有利于组织长入，但涤纶毡片由于其结构的原因，抗拉强度不是很高，粘弹性力不足，尚不是理想的人工韧带，有较大的改进余地。
发明内容
本实用新型为解决上述技术问题而提供一种具有粘弹力、适当柔韧性、良好生物相容性和较高抗拉强度，并利于组织长入的人工韧带。
本实用新型为解决上述技术问题而采取的技术方案是提供一种复合毡型人工韧带，包括至少一层聚酯材料机织结构层和至少两层聚酯材料毡型结构层，所述聚酯材料机织结构层的上下两面上分别复合设置一层聚酯材料毡型结构层。
该复合毡型人工韧带具有三层结构，其中：该聚酯材料毡型结构层作为上下两层，该聚酯材料机织结构层是位于两层聚酯材料毡型结构层之间的中间层。
本实用新型采用的聚酯材料是聚对苯二甲酸乙二酯纤维。
上述聚酯材料机织结构层具有较高的纤维交织频率，与聚酯材料毡型结构层连接牢固，有利于保持材料的牢韧性和稳定性。该机织结构层能维持较高的力学强度，能承受较大的纵向力学负荷，该人工韧带不随植入时间的延长出现力学强度衰减现象，在体内承担受损韧带支架作用。上述的上下两层由聚酯短纤维钩成的孔隙样毡型结构有利于组织长入，植入后微孔被胶原化的稠密的纤维组织所充填，具有良好的生物相容性。该复合毡型人工韧带材料柔顺，并具有一定粘弹力性。同时复合结构有利于分散负荷，具有良好的抗疲劳特性。
本实用新型复合毡型人工韧带克服了单纯涤纶毡型结构强度小的弱点，使新制成的复合毡型人工韧带生物力学强度大，并通过动物实验表明长期强度无衰减，而且具有良好的生物相容性，可以作为韧带断裂或缺损的替代品。
附图说明
以下结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式，并通过生物力学测量和动物植入实验说明本实用新型的优点，附图说明如下：
图1是本实用新型复合毡型人工韧带具体实施方式剖面示意图；
图2是本实用新型复合毡型人工韧带具体实施方式的外观示意图；
图3是本实用新型复合毡型人工韧带具体实施方式的机织结构示意图；
具体实施方式
请参阅图1、2、3，本实用新型复合毡型人工韧带一个具体实施方式采用涤纶材料复合成三层涤纶复合毡型结构，当然在其他实施方式中也可采用其他聚酯材料，例如聚对苯二甲酸二甲酸丁二酯。其中上下两层为涤纶毡型结构层10，其是由聚酯短纤维11构成的富于网状孔隙的毡型结构，该毡型结构层10有利于组织长入，植入后微孔被胶原化的稠密的纤维组织所充填，具有良好的生物相容性。
两层毡型结构层10之间的中间层是涤纶机织结构层20，机织结构层20由经向纤维结构21和纬向纤维结构22互相垂直排列编织而成，经向纤维结构21由多根纤维长丝23合股组成，同样地，纬向纤维结构22也由多根纤维长丝23合股组成。该机织结构层20具有较高的纤维交织频率，和毡型结构层10连接牢固，有利于保持材料的牢韧性和稳定性。该机织结构层20能维持较高的力学强度，能承受较大的纵向力学负荷，不随植入时间的延长出现力学强度衰退现象，在体内承担受损韧带支架作用。
该涤纶机织结构层20通过纤维成网和针刺技术固着在涤纶毡型结构层10内部形成复合毡型，既保持了涤纶毡型结构层10有利于组织长入，具有良好的生物相容性的特点，又有较大的力学强度。
本实用新型复合毡型人工韧带还可在最外面的毡型结构层10外表面敷上生物膜，以降低组织排斥反应，并提供更好的生物相容性和组织生长诱导能力，该韧带被人体接收后，生物膜可自行降解。
以下结合使用本复合毡型人工韧带进行各类实验的实例说明和验证上述本实用新型的优点，以便本领域普通技术人员能够对此复合毡型人工韧带有一个更深入的了解。
将上述得到的涤纶复合毡，经裁剪制成狭条状人工韧带，并测试各类理化性能。
1.植入实验
(1)将28只成年健康山羊随机分为两组，以山羊的胫后肌腱与胫后肌肌腹交界处为起点，向远端切除3cm长胫后肌腱，用涤纶复合毡型人工韧带替代，端端缝合。分别于手术后3、6、9、12个月收集标本做力学测定，并在光学显微镜观察。
(2)另外将一只成年健康山羊麻醉后，分别在股骨中下段。股骨踝上各钻一个直径4.5mm的骨洞，将涤纶复合毡型人工韧带经骨洞引导入骨髓腔后端端缝合。手术后3个月取标本做光学显微镜观察。
(3)选用标准SD清洁级大鼠6只，分别将涤纶复合毡型人工韧带剪成1.0cm×0.5cm大小植入鼠的四肢肌肉组织内，于术后2周、4周、8周、12周处死，取出标本做光学显微镜和透射电镜观察。
2.实验结果
(1)替代羊胫后肌腱的涤纶复合毡型人工韧带，早期被纤维组织呈岛屿状分隔，出现炎症细胞和异物巨细胞，韧带与周围组织分界不清。随着植入时间的延长，韧带周围出现胶原带，与伸入复合毡型韧带中间的胶原化纤维组织连接形成片状。最后形成成片的胶原化组织，胶原纤维的排列方向与应力方向一致，同时炎症细胞和异物巨细胞逐渐减少消失。
(2)植入羊股骨髓腔的涤纶复合毡型人工韧带，在骨皮质外的部分，其内纤维组织呈胶原化改变，胶原纤维较细，炎性细胞和异物巨细胞较少；在骨皮质部分，其内长入的纤维组织较骨皮质外少，胶原纤维相对稀疏，毡型结构边缘微孔内有成骨细胞长入，与骨组织紧密愈着，并可见炎性细胞和异物巨细胞。
(3)植入鼠肌肉组织内的涤纶复合毡型人工韧带，早期见肉芽组织由四周向毡型韧带中央呈包绕性生长，“盲区”较大，肉芽组织内炎性细胞较多，异物巨细胞反应明显。随着时间的延长，“盲区”逐渐缩小直至消失，被肉芽组织替代，炎性细胞和异物巨细胞减少，胶原纤维明显增多，排列致密，形成不同程度胶原化的纤维组织。透射电镜显示早期其周围组织细胞水肿，线粒体及内质网肿胀明显。随着植入时间延长，各细胞器肿胀消退，成纤维细胞不断成熟，核深染成为纤维细胞，生成胶原纤维。毡型韧带内有血管生长。
3.生物力学测量
分别于术后3、6、9、12个月收集的聚酯材料复合毡型人工韧带标本，在HD026电子织物强力仪上进行匀速拉伸直至断裂，观察不同植入时间阶段的聚酯材料复合毡型人工韧带的力学性能。
(1)涤纶复合毡型人工韧带物理性能
断裂强度1035N～1294N，平均1171.70N
顶破强度1150N～1822N，平均1589.60N
撕破强度124.50N～204N，平均163.60N
缝合强度16N～14.50N，平均26.80N
壁厚1.6mm～1.85mm，平均1.72mm
渗水量600ml/min.cm2～1200ml/min.cm2，平均915ml/min.cm2
含孔率70％～80％，平均76％
(2)国家认可机构对不同时期涤纶复合毡型人工韧带拉力强度测定：
| 分组 | 强度(牛顿) | |||
| 对照组 | 1284 | 1390 | 1300 | 1360 |
| 术后3个月 | 1220 | 1333 | 1270 | 1340 |
| 术后6个月 | 1110 | 1270 | 1176 | 1401 |
| 术后9个月 | 1120 | 1190 | 1098 | 1342 |
| 术后12个月 | 1421 | 984 | 1480 | 1630 |
经统计学分析，植入时间长短与受试样本力学强度的变化无显著差异，另外不同样本间的力学强度差别亦无显著意义。
4.结论
(1)涤纶机织结构和涤纶毡复合方法研制成的人工韧带，具有1000N或以上抗拉强度，复合人工韧带中的机织结构具有较高的纤维交织频率，有利于保持韧带材料的牢韧性和稳定性。同时，其毡型网孔结构有利于纤维胶原组织的长入。
(2)植入动物体内的涤纶复合毡型人工韧带的抗拉强度不随时间的延长而发生衰减。
(3)涤纶复合毡型人工韧带作为生物替代材料，具有满足需要的强度和良好的生物相容性。韧带结构中富于网状孔隙结构，有利于组织生长和愈合。
尽管上述说明是参照本实用新型的具体实施方式进行的，但本领域普通技术人员可以理解的是，本实用新型的具体实施方式仅是为了更好地说明本实用新型的技术方案，而并非限定本实用新型要求保护的范围。这些实施方式是可变化的，本实用新型的保护范围由所附的权利要求确定。
Claims (8)
1.一种复合毡型人工韧带，其特征在于，包括至少一层聚酯材料机织结构层和至少两层聚酯材料毡型结构层，所述聚酯材料机织结构层的上下两面上分别复合设置一层聚酯材料毡型结构层。
2.如权利要求1所述的复合毡型人工韧带，其特征在于，所述复合毡型人工韧带具有三层结构，其中：所述聚酯材料毡型结构层作为上下两层，所述聚酯材料机织结构层是位于所述两层聚酯材料毡型结构层之间的中间层。
3.如权利要求1或2所述的复合毡型人工韧带，其特征在于，所述聚酯材料机织结构层由经向纤维结构和纬向纤维结构互相垂直排列编织而成。
4.如权利要求3所述的复合毡型人工韧带，其特征在于，所述经向纤维结构和纬向纤维结构均由多根纤维长丝合股组成。
5.如权利要求1或2所述的复合毡型人工韧带，其特征在于，所述聚酯材料毡型结构层是由聚酯短纤维构成的富于网状孔隙的结构。
6.如权利要求1或2所述的复合毡型人工韧带，其特征在于，所述聚酯材料是聚对苯二甲酸乙二酯纤维。
7.如权利要求1所述的复合毡型人工韧带，其特征在于，还包括至少一层生物膜，所述生物膜复合设置在所述最外层聚酯材料毡型结构层的外表面。
8、如权利要求7所述的复合毡型人工韧带，其特征在于，所述的生物膜有两层，分别复合设置在所述最外层聚酯材料毡型结构层的外表面。
Priority Applications (1)
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| CN 200520045465 CN2860404Y (zh) | 2005-09-29 | 2005-09-29 | 复合毡型人工韧带 |
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| CN2860404Y true CN2860404Y (zh) | 2007-01-24 |
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107898535A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-04-13 | 上海利格泰生物科技有限公司 | 间隔固化的人工韧带 |
| CN109771722A (zh) * | 2019-01-22 | 2019-05-21 | 西安乐析医疗科技有限公司 | 一种新型腹膜透析管 |
| CN113825454A (zh) * | 2019-05-15 | 2021-12-21 | 苏黎世医疗科技有限公司 | 用于修复或加强人或动物软组织的方法的毡材料 |
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- 2005-09-29 CN CN 200520045465 patent/CN2860404Y/zh not_active Expired - Lifetime
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