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组织粘合剂粘接性能的影响因素

发布时间:2019-03-19 16:46:00      浏览  次

作者:姜洪霞(通信作者),岳卫华

单位:北京市医疗器械检验所

〔关键词〕组织粘合剂;粘接性能;有效性

〔中图分类号〕R318.08   〔文献标识码〕A  

〔文章编号〕1002-2376(2017)13-0199-02

外科手术中,生物体组织损伤的常规修复方法是缝、扎,组织的重建仍然是以缝合为主。但是传统的缝合术存在以下问题:传统外科手术缝合和器官组织的止血方法操作费时,有些部位伤口缝合难度较大,无法在短时间内起到止血的效果;会引起组织不同程度的炎性异物反应、感染、增生、破裂,甚至导致组织器官的损伤。组织粘合剂应用则是解决这一问题的有效方法之一。

组织粘合剂的使用最早可以追溯到公元前 3000 年左右古埃及人使用的带有粘合剂特性的混合物,之后古希腊人将橄榄油、氧化铅和水混合制成医用膏药状混合物用来治疗外伤[1]

组织粘合剂发展到现代,主要是以1949年美国 B. F. Goodrich 公司的合成氰基丙烯酸酯类组织粘合剂为起点的,有着很好的止血效果,且有助于切口粘接 [2]。之后又被用于动脉吻合,随着需求的增加,其应用范围逐渐扩大,临床上已经根据其特性将其作为栓塞剂用于栓塞治疗颅内和颅外血管畸形、脑膜切口的封闭以及胃镜下止血治疗等[3-4]

1 组织粘合剂的分类

近年来,组织粘合剂的发展更为迅速,逐渐出现了应用于不同部位手术的一系列产品。目前根据其材料性质可以分为化学粘合剂和生物粘合剂,前者有氰基丙烯酸酯类粘合剂、琥珀酰亚胺类粘合剂、聚氨酯类粘合剂和有机硅系粘合剂等,其中氰基丙烯酸酯类粘合剂是目前市场上应用最多的粘合剂。生物粘合剂有纤维蛋白粘合剂、贻贝粘蛋白粘合剂等[5],前者是发现最早、应用最广泛的粘合剂。

美国 Genex 公司利用基因工程技术成功在微生物反应系统中生产出了贻贝粘蛋白粘合剂[6]

2 组织粘合剂的粘接原理 

基于促进伤口愈合与组织重建的目的而应用的组织粘合剂,粘接性能的优良与否是影响其是否有效的关键因素。粘接是指物质接触后产生的界面间的分子结合,这种结合可以是相同物质间,也可以是不同物质间,这种结合既可能是分子间的相互吸附作用,也可能是化学键合作用,还可能是界面上微观的机械连接作用。

氰基丙烯酸酯类粘合剂发挥作用,是依靠生物体中的有机胺类物质,也就是生物体中各种细胞的基础物质——蛋白质,α- 氰基丙烯酸酯单体在蛋白质的催化作用下,在常温下即可快速固化,同时生物体内的水分加速了这一反应,使得该类粘合剂在生物体组织上聚合最快。

琥珀酰亚胺类粘合剂可与含胺物质的组织蛋白反应,从而具有高度粘合力。临床上可以制成不同的形状,有针对性地应用到有需要的组织表面,在与组织接触被水合前基本无活性,不会发生反应,一旦水合后便有优良的初始粘合力,且能够在较长时间内维持对组织的粘合。

快速固化聚氨酯弹性体粘合剂有较之其他粘合剂有一个明显的优点,便是能够增强接合部位的柔软性,同时固化时间较短,具有较好的生物相容性和可降解性。

纤维蛋白粘合剂主要由纤维蛋白原、活性溶液和抗纤溶剂组成,其主要成分纤维蛋白主要存在于血浆中。是一种利用二次止血原理的止血剂,粘合不受血小板减少等血液凝固障碍的影响,无须加热,固化迅速,且同组织有较好的亲和性并可适度吸收[7]

贻贝粘蛋白粘合剂作为一种天然的具有特殊粘性的多元酚蛋白,具有很高的粘接强度,几乎可以粘住海洋环境中的所有物体,具有优良的防水性能,因其优良的功能特性以及生物相容性,被广泛应用于基因工程领域。

此类粘合剂发挥作用主要是依靠一种称为多元酚蛋白的特殊粘性蛋白物质,富含羟脯胺酸、酪氨酸等,前者能稳定多酚蛋白之间及其与胶原分子间的相互作用,而由后者羟化生成的多巴,可以对贻贝粘蛋白粘合剂的防水性粘合及其内聚力起到关键作用。

3 组织粘合剂临床粘接的研究

医用粘合剂的应用范围不断扩大,其应用的有效性也是重要考量因素之一,实际粘接过程中的操作方法对粘接性能有着一定影响。

目前已有学者致力于组织粘合剂临床操作方法的研究,以目前占据市场份额最广的氰基丙烯酸酯类组织粘合剂为例,在整形外科手术中,王继华等[8]将组织粘合剂“爱必肤”(EPIGLU)直接应用于 65 例新鲜伤口、手术切口,观察其临床效果以探讨其应用方法和效果。

结果显示此类氰基丙烯酸酯类粘合剂适用于边缘对合良好的切(伤)口,粘合前要止血,擦干表面,粘合时要做好伤口对齐,涂抹均匀且迅速保证一次性涂抹成功。同时对于具有一定张力的切口还需要先辅助缝合。

在眼科手术中,王瑜等[9]采取迅速点涂后抹平形成薄膜 5~10 s 再次涂一遍第一次涂抹范围的方法粘合眼睑裂伤,总结临床应用中须注意以下几点:

(1)应止血彻底,防止影响粘合力及发生感染;

(2)被粘合创面必须保持干燥,点涂粘合剂应越薄越好,涂抹过厚或皮肤表面不够干燥,会影响粘合力;

(3)眼睑皮肤较薄,且松弛,粘合时创口皮肤张力不应过大;

(4)复杂、不规则及明显污染创口不宜用此方法。

由此看出,组织粘合剂临床使用时需要掌握一定的使用方法,分析影响粘接性能的因素,从而在临床应用中加以利用,将会对组织粘合剂发挥有效粘接有着至关重要的作用。

4 组织粘合剂粘接性能的影响因素

从组织粘合剂临床粘接研究来看,目前组织粘合剂粘接性能的影响因素主要集中在以下几个方面。

(1)被粘接面的清洁程度。粘接的湿润 - 吸附理论中出,良好的粘接的前提是粘合剂对被粘接面的良好的浸润,粘合剂必须完全地渗入被粘接体表面上所有的缝隙,才能使粘接强度达到最大。因此被粘接面的清洁程度、表面污染程度都会影响粘接性能。

(2)被粘接面的干燥程度。水在氰基丙烯酸酯类组织粘合剂的聚合反应中起催化剂作用,能够大大加快其固化速度,被粘表面水分过多,会使粘合剂在未与被粘表面接触前就已经固化,无法有效粘接。

(3)粘合剂的用量。无论是工作上的粘接,还是生物体粘接,粘合剂用量都并非越多越好。粘合剂过多不仅影响固化时间,还会影响粘合剂在粘接表面的润湿程度。最佳用量应该是恰好布满整个粘接面,这样保证形成的胶膜不会过厚,影响粘接效果。综上所述,在组织粘合剂的临床应用时,应根据粘接部位、粘接组织状态,适当对组织进行处理,粘接时控制用量与成膜厚度,达到较好的润湿效果,才能发挥优良的粘接性能。

[参考文献]

[1]毛子婧 . 家兔小肠表面不同处理方法对医用胶粘接效果的影响 [D].天津:南开大学,2009.

[2]Schlag G, Redl H. Fibrin sealant in orthopedic surgery[J]. Clin Orthop Relat Res,1988(227):269-285.

[3]熊腊森 . 粘接手册 [M]. 北京:机械工业出版社,2008:512-516.

[4]张玉龙 . 粘接技术手册 [M]. 北京:中国轻工业出版社,2001:1-47,575-587.

[5]薛 燕 . 组织 粘 合剂 在伤口中的应 用 [J]. 中国医 疗 器 械信息,2012,18(2):7-12.

[6]秦应祥,赵敏 . 组织粘合剂在眼科中的应用 [J]. 国际眼科杂志,2004,4(4):690-69.

[7]刘芝兰,张建民,陈立贵,等 . 医用粘合剂的研究及临床应用进展 [J]. 粘接,2002,23(1):28-31.

[8]王继华,赵亚南,夏国兴,等 . 组织粘合剂 “爱必肤”在整形外科中的应用 [J]. 中国美容医学 2004(2):180-181.

[9]王瑜,邸悦,周晓东,等 . 爱必肤粘合法与缝合法在眼睑裂伤中应用比较 [J]. 中国实用眼科杂志,2012,30(7):856-857.