專利名稱：生物可降解人工胸壁及其制備方法
技術領域：
本發明涉及一種人工胸壁及其制備方法，尤其是一種生物可降解人工胸壁及其制備方法。用于生物醫療技術領域。
背景技術：
臨床采用修補胸壁缺損的材料較多，可分為自身組織、異體組織、人工材料三類。而對于大塊胸壁缺損，現在傾向于使用人工材料修補。目前使用的胸壁缺損修復的傳統材料尚不能令人滿意，而高分子生物材料和生物工程的迅速發展為人類尋找并研制理想的胸壁修補材料即人工胸壁材料提供了新的途徑。
經文獻檢索發現，中國專利名稱人工胸壁，申請號93237708.4，該專利提及的人工胸壁由韌性膜層物及夾于其中的人造肋骨條組成，肋骨條中有不銹鋼絲，其中韌性膜層物用針織滌綸布制成，人造肋骨用低壓聚乙烯制成。手術時，將不銹鋼絲與人體肋骨斷口端纏繞，韌性膜層物與創口周圍生理組織用聚酯纖維線縫合。該種方法雖然也可以用于胸壁缺損修復，但使用的材料是不可降解的高分子材料，在治愈后將不可避免地需要二次手術來取出替代材料，必將使病人忍受再一次手術的痛苦。近些年，生物醫用高分子材料領域研究的焦點是人工合成生物可降解高分子材料。這些材料具有特殊的生物活性和良好的生物相容性，而且在設計過程中可通過適當地設計與復合對這些材料的許多性能加以控制，包括機械強度、親水性、降解速率等。此外，此類材料對于組織結構的再生和修復起著明顯的誘導和促進作用。因此，具有優良的生物相容性和生物可降解性的生物可降解材料，必將成為骨科材料的重要發展趨勢。但是目前尚未發現與本發明生物可降解胸壁主題相同或者類似的文獻報道。
發明內容
本發明針對目前胸壁缺損修復用人工胸壁的不足和缺陷，提供一種生物可降解人工胸壁及其制備方法，使其在骨愈合過程中具有足夠的強度和硬度，可支持骨折部位承受正常生理活動的外力；在骨愈合后開始降解并失去強度，外來的承重力逐漸轉移到自體骨上，完成胸壁重建。
本發明是通過以下技術方案實現的，本發明生物可降解人工胸壁是一種由生物可降解材料甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料形成的生物可降解人工胸壁，該生物可降解人工胸壁為網狀-板條狀結構，由兩部分組成，一部分為具有網狀結構的甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料模壓板，由纖維結締組織通過孔隙長入；另一部分為甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料制成的板條狀人工肋骨，維持人工胸壁的骨性結構，防止術后出現反常呼吸及胸壁塌陷，利于新生胸壁組織替代人工胸壁，完成胸壁缺損的自身恢復。通過用不銹鋼絲將定形后的與胸壁弧度吻合的復合材料板邊緣與各人工肋骨斷端縫合固定牢靠形成人工胸壁。
所述的甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料是通過使用短甲殼素纖維或長甲殼素纖維和聚己內酯通過熔融共混加工的方法或模壓成型的方法制備得到的。
本發明生物可降解人工胸壁制備方法，將制備得到的甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料分別制成具有網狀結構的板、制成板條狀人工肋骨，最后通過用不銹鋼絲將定形后的與胸壁弧度吻合的復合材料板邊緣與各人工肋骨斷端縫合固定牢靠，形成由網狀-板條狀結構兩部分組成的生物可降解人工胸壁。
以下對本發明方法作進一步的限定，具體步驟如下(1)將甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料模壓成型為板狀，進行機械鉆孔，使其成為具有孔徑和孔隙率的網狀結構，而后用環氧乙烷消毒滅菌，置4℃冰箱內冷藏備用，此為網狀結構的聚己內酯板。
(2)將甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料模壓成型，切割成板條狀人工肋骨，而后用環氧乙烷消毒滅菌后，置4℃冰箱內冷藏備用。
(3)使用前，用手術剪修剪(1)中制備的聚己內酯板，使之與胸壁缺損范圍相符，然后將板材放入熱水中塑形，使人工胸壁材料與胸壁弧度吻合，隨即放入冷水中定形，使之維持此形狀。
(4)使用時，用不銹鋼絲將(3)中定形后的聚己內酯板邊緣與(2)中制備的各板條狀人工肋骨斷端縫合固定牢靠，其余邊緣用絲線與胸壁缺損周邊肋間肌間斷縫合，封閉缺損。
本發明具備以下優點和積極作用1.易于塑形和加工成型，性能可調。2.具有良好的生物相容性。3.具有良好強度和硬度，對胸廓支撐作用好，固定牢靠。4.具有生物可降解性，可免去二次手術的麻煩與痛苦。
具體實施例方式
本發明生物可降解人工胸壁是一種由生物可降解材料甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料形成的生物可降解人工胸壁，為網狀-板條狀結構，由兩部分組成，一部分為具有網狀結構的甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料模壓板，由纖維結締組織通過孔隙長入，另一部分為甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料制成的板條狀人工肋骨，用不銹鋼絲將定形后的與胸壁弧度吻合的復合材料板邊緣與各人工肋骨斷端縫合固定牢靠形成人工胸壁。
以下結合本發明方法提供實施例。
實施例將甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料模壓成型為板狀，尺寸為100×100×2mm。對制備的材料進行機械鉆孔，孔直徑為3mm，間距2cm，進行機械鉆孔，使其具有理想的孔徑和孔隙率網狀結構，而后用環氧乙烷消毒滅菌，置4℃冰箱內冷藏備用。將甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料模壓成型，切割成板條狀人工肋骨，規格為長100mm，寬為8mm，厚度為2mm。而后用環氧乙烷消毒滅菌后，置4℃冰箱內冷藏備用。
將成年健康雜種犬麻醉后，部分切除三根或四根肋骨，包括肋間肌和壁層胸膜，切除后造成的胸壁缺損范圍約為10×10cm。建立犬胸壁缺損后，用手術剪修剪經機械鉆孔的甲殼素纖維增強聚己內酯板，使之與胸壁缺損范圍相符，然后將板材放入70～80℃熱水中，塑形，使人工胸壁材料與胸壁弧度吻合，隨即放入冷水中定形，使之維持此形狀。用不銹鋼絲將復合材料板邊緣與各人工肋骨斷端縫合固定牢靠，其余邊緣用七號絲線與胸壁缺損周邊肋間肌間斷縫合，封閉缺損。
實施例效果如下(1)術后一般情況。所有實驗犬術后恢復順利，術后第一天即自由進食，術后3～5天拔除胸腔引流管，5～7天拔除負壓球，所有犬呼吸平穩，無明顯反常呼吸及胸壁塌陷，切口愈合好，無紅腫、滲出。犬無手術及術后死亡。(2)胸部X線檢查。實驗犬術后一月在麻醉下進行胸部X線檢查，聚己內酯板及人工肋骨在X光下都不顯影，不影響胸腔內部肺組織的觀察，雙肺膨脹好，肋膈角銳利，未見胸腔積氣及積液，肋骨斷端清晰可見，鋼絲固定環仍于原位，未見脫落。(3)大體標本檢查。術后3月屠殺實驗犬，進行大體標本檢查。結果發現修復人工胸壁板材已被一層厚厚的纖維組織包住，纖維組織外層與胸壁肌層粘連緊密，內層與增厚的肺臟層胸膜粘連緊密，增厚的纖維組織處血管增生明顯。人工肋骨與肋骨斷端接觸緊密，無松動，人工肋骨兩端被再生的肋骨緊密包住，其余部位的人工肋骨條被纖維組織包裹，人工肋骨間可見致密纖維結締組織，與人工肋骨成為一整體胸壁。
權利要求
1.一種生物可降解人工胸壁，其特征在于，由生物可降解材料甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料形成，為網狀-板條狀結構，一部分為具有網狀結構的甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料模壓板，另一部分為甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料制成的板條狀人工肋骨，兩部分通過縫合固定，所述的甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料是通過使用短甲殼素纖維或長甲殼素纖維和聚己內酯通過熔融共混加工的方法或模壓成型的方法制備得到的。
2.根據權利要求1所述的生物可降解人工胸壁，其特征是，具有網狀結構的甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料板，由纖維結締組織通過孔隙長入。
3.根據權利要求1所述的生物可降解人工胸壁，其特征是，通過不銹鋼絲將定形后的與胸壁弧度吻合的復合材料板邊緣與各人工肋骨斷端縫合固定牢靠形成人工胸壁。
4.一種生物可降解人工胸壁的制備方法，其特征在于，將制備得到的甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料分別制成具有網狀結構的板、制成板條狀人工肋骨，最后通過用不銹鋼絲將定形后的與胸壁弧度吻合的復合材料板邊緣與各人工肋骨斷端縫合固定牢靠，形成由網狀-板條狀結構兩部分組成的生物可降解人工胸壁。
5.根據權利要求4所述的生物可降解人工胸壁的制備方法，其特征是，以下對本發明方法作進一步的限定，步驟如下(1)將甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料模壓成型為板狀，進行機械鉆孔，使其成為具有孔徑和孔隙率的網狀結構，而后用環氧乙烷消毒滅菌，置4℃冰箱內冷藏備用，此為網狀結構的聚己內酯板；(2)將甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料模壓成型，切割成板條狀人工肋骨，而后用環氧乙烷消毒滅菌后，置4℃冰箱內冷藏備用；(3)使用前，用手術剪修剪(1)中制備的聚己內酯板，使之與胸壁缺損范圍相符，然后將板材放入熱水中塑形，使人工胸壁材料與胸壁弧度吻合，隨即放入冷水中定形，使之維持此形狀；(4)使用時，用不銹鋼絲將(3)中定形后的聚己內酯板邊緣與(2)中制備的各板條狀人工肋骨斷端縫合固定牢靠，其余邊緣用絲線與胸壁缺損周邊肋間肌間斷縫合，封閉缺損。
全文摘要
一種生物可降解人工胸壁及其制備方法。用于生物醫療技術領域。人工胸壁由生物可降解材料甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料形成，為網狀－板條狀結構，包括具有網狀結構的甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料模壓板和甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料制成的板條狀人工肋骨，兩部分通過縫合固定。制備方法首先制備得到甲殼素纖維增強聚己內酯復合材料，將此復合材料分別制成具有網狀結構的板、制成板條狀人工肋骨，用不銹鋼絲將定形后的與胸壁弧度吻合的復合材料板邊緣與各人工肋骨斷端縫合固定牢靠，形成由網狀－板條狀結構兩部分組成的生物可降解人工胸壁。本發明免去二次手術的麻煩與痛苦，還可防止術后出現反常呼吸及胸壁塌陷，更好地滿足胸壁重建。
文檔編號A61L27/44GK1593673SQ200410025389
公開日2005年3月16日 申請日期2004年6月24日 優先權日2004年6月24日
發明者孫康, 喬秀穎, 方嘉 申請人:上海交通大學