百多年前,國(guó)外科學(xué)家Billroth就曾預(yù)言:如果能制造出一種如同筋膜或肌腱樣的人工材料,,完全治愈疝的方法將被發(fā)現(xiàn),。這位科學(xué)家的預(yù)言隨著材料學(xué)的發(fā)展得到了印證。
近年來(lái),,隨著生物材料學(xué)的迅猛發(fā)展,,各種疝修補(bǔ)材料已廣泛應(yīng)用于臨床中,也使得疝治療發(fā)生了根本的變化,。中華醫(yī)學(xué)會(huì)外科學(xué)分會(huì)疝和腹壁外科學(xué)組名譽(yù)組長(zhǎng)馬頌章教授指出,疝是不會(huì)自行愈合的,,因此建議患者在疝氣變?yōu)榧卑Y前進(jìn)行疝修補(bǔ)術(shù),。
修補(bǔ)材料不斷革新
根據(jù)材料學(xué)的化學(xué)成分和生物學(xué)特性,疝修補(bǔ)材料目前主要有不吸收材料,、可吸收材料和復(fù)合型材料三大類,。作為疝外科醫(yī)生,不僅需要有高超的手術(shù)技術(shù),,還必須掌握各種修補(bǔ)材料知識(shí),,以便為患者選擇適當(dāng)?shù)氖中g(shù)修補(bǔ)材料。
記者了解到,,最早應(yīng)用人工材料可追溯到1919年LaRoque醫(yī)生用金屬網(wǎng)所進(jìn)行的腹股溝疝修補(bǔ)術(shù),。盡管金屬網(wǎng)組織相容性較好,有較強(qiáng)的抗感染能力,,但由于其不耐折,,且順應(yīng)性差,未能商品化就被淘汰,。在上世紀(jì)中期,,由于新型人工合成材料的出現(xiàn)和快速發(fā)展,1958年美國(guó)醫(yī)生Usher首次使用了人工合成的網(wǎng)片(商品名為Marlex,,其化學(xué)成分是聚乙烯)進(jìn)行疝的成形術(shù)并獲得成功,。
而真正的人工合成材料在疝外科的廣泛應(yīng)用,,是在1986年美國(guó)疝外科專家Lichtenstein提出無(wú)張力疝成形術(shù)(Tension-free Hernioplasty)的概念之后。其方法是用一人工網(wǎng)狀補(bǔ)片(Marlex)縫合于腹股溝管后壁而替代傳統(tǒng)的張力縫合,。1989年美國(guó)的Gilbert和Rutkow醫(yī)生在Lichtenstein基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),,他們分別設(shè)計(jì)出適用于腹股溝疝的人工假體。1993年后美國(guó)強(qiáng)生公司和Bard公司,,先后分別將Gilbert和Rutkow設(shè)計(jì)的人工假體商品化,,即目前臨床上使用的PHS(普理靈疝裝置)和Perfix Plug&Patch(預(yù)成形網(wǎng)塞和補(bǔ)片),這些舉措大大推動(dòng)了無(wú)張力疝修補(bǔ)的開(kāi)展和普及,。至2000年,,美國(guó)的腹股溝疝大約有85%以上的病人是采用人工假體的無(wú)張力修補(bǔ)技術(shù)。
“人工合成修補(bǔ)材料的應(yīng)用使術(shù)后復(fù)發(fā)率明顯降低,,提高了手術(shù)治療效果和患者的生活質(zhì)量,。”北京大學(xué)工學(xué)院陳艷梅教授指出,臨床上常用的補(bǔ)片應(yīng)該具有與筋膜和肌腱相近或一致的密度和堅(jiān)韌度,,有較強(qiáng)的張力強(qiáng)度,、抗感染能力,在組織液中不發(fā)生物理性質(zhì)紊亂,,不引起變態(tài)反應(yīng)和過(guò)敏,,能夠制成所需的開(kāi)關(guān),可被消毒滅菌,,以及與宿主細(xì)胞的親和力,,同時(shí)還要有柔軟性的敷貼性。
據(jù)悉,,中國(guó)較大規(guī)模地使用補(bǔ)片也已經(jīng)有十多年,,且補(bǔ)片的需求量也在逐漸增加,。目前臨床上應(yīng)用的補(bǔ)片主要是聚丙烯補(bǔ)片和膨化聚四氟乙烯補(bǔ)片等人工合成材料,,貝朗、強(qiáng)生,、赫美等外資為主要供應(yīng)企業(yè),,國(guó)內(nèi)有北京天助暢運(yùn)醫(yī)療技術(shù)公司等8家企業(yè)也可供應(yīng)上述品種。據(jù)統(tǒng)計(jì),,目前每片市場(chǎng)價(jià)格為1000~3500元不等,2010年銷量約為4億多元,。有專家預(yù)測(cè),,隨著對(duì)疝修補(bǔ)材料的需求增長(zhǎng),2015年補(bǔ)片市場(chǎng)將達(dá)到12億~15億元,。
進(jìn)口依存度仍需自主研發(fā)破冰
然而,,截至目前,,國(guó)內(nèi)臨床上大量使用的補(bǔ)片主要依靠進(jìn)口,這在無(wú)形中便提高了醫(yī)療費(fèi)用,。
同時(shí),,目前所用的人工合成材料仍會(huì)不同程度地引起一些并發(fā)癥。北京大學(xué)前沿交叉學(xué)科研究院生物醫(yī)用材料與組織工程研究中心教授奚廷斐指出,,這些高分子補(bǔ)片置入腹內(nèi)后僅僅起到阻攔作用,,不能與機(jī)體組織有機(jī)結(jié)合,同時(shí),,作為異物,,置入后會(huì)引起局部組織炎癥以及感染。
據(jù)了解,,理想的植入人體的生物材料通過(guò)有8個(gè)要求:不引起物理變化,;無(wú)化學(xué)活性;不存在炎癥和異物反應(yīng),;無(wú)致癌性,;不產(chǎn)生過(guò)敏;能耐受機(jī)械扭曲,;可被隨意裁剪;可進(jìn)行消毒,。因此,,進(jìn)一步研發(fā)能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)源性組織再生的生物活性材料,提高國(guó)內(nèi)的醫(yī)療水平,,發(fā)送治療效果,降低國(guó)內(nèi)的醫(yī)療費(fèi)用,,成為疝修補(bǔ)材料領(lǐng)域的一個(gè)重要方向,。
目前,中國(guó)生物材料消費(fèi)已經(jīng)位列世界生物材料消費(fèi)市場(chǎng)第3位,。自中國(guó)開(kāi)始生物材料研究,,迄今已有近40年的研究和發(fā)展沉淀,特別是在國(guó)家“九五”,、“十五”,、“十一五”各類科技計(jì)劃和產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃的支持下,現(xiàn)已形成一批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的創(chuàng)新產(chǎn)品,,并在組織誘導(dǎo)材料,、納米生物材料、鈣磷(硅)生物材料,、生物礦化與自組裝,、生物活性涂層,、藥物控釋材料與系統(tǒng)等研究領(lǐng)域形成了自己的特色。目前,,實(shí)際形成了華中(武漢),、西部(成都、西安),、華北(北京,、天津)、華東(上海)及華南等五大研發(fā)和產(chǎn)業(yè)基地,,所形成的產(chǎn)品主要包括各類骨替代及修復(fù)材料,、心血管系統(tǒng)及支架材料、人工關(guān)節(jié),、外科可吸收內(nèi)(外)固定材料,、各類醫(yī)用敷料等等。
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但國(guó)內(nèi)大約70%的生物材料市場(chǎng)仍然被國(guó)外產(chǎn)品占據(jù),,在更高端的生物材料產(chǎn)品領(lǐng)域國(guó)外產(chǎn)品甚至占據(jù)95%以上的市場(chǎng)份額,。有業(yè)界專家認(rèn)為,改變這種狀況將在很大程度上取決于我國(guó)生物材料在核心關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的突破,,除已經(jīng)注意到的產(chǎn)品創(chuàng)新外,,應(yīng)特別關(guān)注在生物材料制造技術(shù)領(lǐng)域的突破。
據(jù)悉,,學(xué)術(shù)界目前已將目光聚焦在了生物組織再生材料之上,。而生物組織再生材料可以向周圍組織發(fā)出生物信號(hào),患者只需發(fā)揮自身的修復(fù)機(jī)制便可集中作用于傷口部位愈合,,并重塑成為完全血管化的組織,。經(jīng)過(guò)塑形重建后的新生組織不僅具有與健康組織同樣的生理功能和強(qiáng)韌性,還能有效對(duì)抗感染并降低疝復(fù)發(fā)的可能性,。
“未來(lái)的疝修補(bǔ)材料的發(fā)展方向是防粘連,、抗微生物的生物活性補(bǔ)片,材料性能和結(jié)構(gòu)更符合生理需求,,質(zhì)量更輕,,并發(fā)癥更少,可以用于腹腔內(nèi)的移植,,用于補(bǔ)污染或有被污染風(fēng)險(xiǎn)的傷口,,用于優(yōu)化疤痕形成過(guò)程。”奚廷斐認(rèn)為,,從疝外科修補(bǔ)材料的發(fā)展來(lái)看,,現(xiàn)代疝外科修補(bǔ)材料已經(jīng)向更輕、更薄和可吸收材料方向發(fā)展。新型補(bǔ)片應(yīng)具有仿生細(xì)胞外基質(zhì)的三維框架結(jié)構(gòu),,能夠通過(guò)內(nèi)源性組織再生對(duì)缺損組織進(jìn)行修復(fù),。
與高分子補(bǔ)片組織過(guò)程相比,這種內(nèi)源性組織再生過(guò)程更接近于生命組織的自然修復(fù)過(guò)程,,修復(fù)后的組織沒(méi)有過(guò)量的瘢痕組織,,沒(méi)有聚合物異物存留在體內(nèi)而發(fā)生的長(zhǎng)期慢性炎癥過(guò)程。據(jù)悉,,目前已經(jīng)得到美國(guó)FDA批準(zhǔn)并適用于臨床的生物活性材料包括人體真皮,、豬的小腸粘膜下層、豬的真皮,、胚胎牛的真皮等,。但是這種取自同種或異種組織的生物材料的臨床應(yīng)用費(fèi)用較高,未來(lái)如何降低成本擴(kuò)大醫(yī)療普及率也是需要進(jìn)一步研究的重點(diǎn)之一,。
事實(shí)上,,隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng),國(guó)際上一些頂級(jí)研究機(jī)構(gòu)和越來(lái)越多的世界500強(qiáng)企業(yè)開(kāi)始關(guān)注中國(guó)生物材料這片熱土,。中國(guó)近鄰日本和韓國(guó)的生物材料研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展近年來(lái)也呈現(xiàn)出強(qiáng)勁增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì),。有人預(yù)言,未來(lái)10年,,生物材料將開(kāi)始步入亞洲世紀(jì),。(生物谷Bioon.com)