人工血管
人工血管防止栓塞的措施

人工血管防止栓塞的措施
人工血管防止栓塞的措施主要包括以下几点:
1. 抗凝治疗:通过药物来减少血液凝块的形成,常用的抗凝药物包括肝素、低分子肝素、华法林等。
抗凝治疗能够有效地减少栓塞的发生。
2. 抗血小板治疗:使用抗血小板药物,如阿司匹林、氯吡格雷等,能够抑制血小板的活性,减少血小板聚集,从而降低栓塞的风险。
3. 血管内膜覆盖层技术:在人工血管内膜上覆盖一层特殊的材料,如聚合物膜、生物膜等,能够减少血栓的形成,防止栓塞的发生。
4. 血管内支架植入技术:在人工血管内植入支架,能够保持血管的畅通性,减少血栓的形成,降低栓塞的风险。
5. 定期监测:对于已经植入人工血管的患者,要定期进行血液检查和超声检查,及时发现并处理血栓形成,防止栓塞的发生。
人工血管防止栓塞的措施主要包括抗凝治疗、抗血小板治疗、血管内膜覆盖层技术、血管内支架植入技术和定期监测等,综合应用这些措施可以有效地减少栓塞的风险。
生物医学工程中的人工血管设计

生物医学工程中的人工血管设计人工血管设计是生物医学工程中的一个非常重要的领域。
在生物医学领域中,人工血管可以被用来替代或修复受损的血管,这对于疾病的治疗是至关重要的。
在本文中,我们将深入探讨人工血管设计的关键方面。
首先,设计一个良好的人工血管需要考虑到多个方面。
首先,血管的材料需要具有良好的生物相容性,以便在植入人体后不会引起排异反应或产生毒性反应。
其次,血管的构造需要优化,以提高其流体动力学性能。
最后,血管的结构需要具有足够的强度和耐用性,使其能够承受长期的应力和疲劳。
为了实现这些目标,人工血管的设计通常采用不同的材料和设计方案。
其中,最常用的材料是聚氨酯和聚乳酸等生物可降解聚合物,这些材料可以被人体自然代谢和排出。
此外,还有一些金属和非金属材料,如不锈钢、钛合金和聚四氟乙烯等,也被用于人工血管的制造。
除了材料选择外,设计的形态也是关键的。
通常,人工血管的设计包括内层、中层和外层三个部分。
内层通常是由一层细胞生长支架构成,以鼓励内皮细胞生长和血管壁再生。
中层通常是由一个结构稳定的聚合物或金属层构成,以加强血管的强度和稳定性。
外层则是由一层生物相容性的聚合物或天然物质构成,以提高血管的生物相容性。
在设计好血管的构造后,最关键的是如何将其植入人体并使其正常运转。
通常,人工血管的植入需要经过精确的手术步骤,以确保其正确连接到人体的血管系统中,并使其能够正常运转。
此外,植入后需要进行定期的检查和维护,以确保血管的正常运行。
总之,人工血管的设计是生物医学工程领域的一项非常重要的工作。
通过对血管材料、构造和植入方法的优化,我们可以为疾病的治疗提供更有效的手段。
在未来,随着新材料和新技术的不断出现,人工血管将继续发挥重要作用,推动生物医学工程领域的发展和进步。
认识人工血管

1、什么是人工血管?化学治疗中常用到两种类型的输液通道,俗称人工血管,人工血管有两种,一种叫做输液港(port-A),它是一种需要进手术室做的装置,病人麻醉后在锁骨附近皮肤上做一个切口,安装好装置后再缝合。
它的外形很像听诊器,大小如同1元硬币,外围有一圈硬的塑料圆盘,中间的橡皮后面接着一条导管,长度约20公分左右。
医师通常会将它装在右锁骨的皮肤下,导管则会沿着大血管到达心脏。
因为它完全被埋在皮肤下,外观上除了有一个1元硬币大小的凸起外,没有什么大变化,也不影响到正常生活,也可以照常从事各种运动,包括洗澡及游泳。
另外一种人工血管是不需要进手术室安装的picc,它像是比较长的点滴管。
它一样是从周边的血管放入长长的导管到心脏附近,在手臂上有一个外露的橡皮注射处。
因为它有一小部分露在外面,所以每周定时来门诊换药。
2、为什么要装人工血管?当病人需要长期接受药物或点滴注射,似乎也注定需长期忍受被“打针”的痛苦与无奈,无形中造成了病人生活的莫大压力。
加上病人若长期作化学治疗,肢体上的血管可能会变硬,若不慎也可能会造成化学药物的外露,使局部血管及周围组织坏死。
而人工血管则可大幅降低化学治疗时外渗的危险性,另外人工血管的好处是可以不需要维持24小时持续点滴滴注,当药物滴注完毕后,只要打入一些稀释的抗凝剂就可以了,您有可以活动自如了。
等到下次再施打药物时,用生理盐水冲洗一下管路,再接上点滴即可。
此外,它还可以用来抽血、输血,打点滴等功能。
3、如何装置人工血管?Port-A的装置需在手术室内进行,手术前会施行局部麻醉,因此要填写“麻醉同意书及手术同意书”,在手术当天不需要禁食,但要先去下身上的饰物、眼镜、假牙等外物。
医师会在锁骨外侧的皮肤划开一个大约4、5公分的切口,再将整个Port-A放入前胸的皮肤下,然后将皮肤缝合。
Picc一般只在检查室或门诊放置即可,不需要进手术室,也无切开的伤口,但因皮肤上有外露的注射管,所以要注意预防感染定期换药。
人工血管

发展历程
发展历程
人工血管的制造,国外的研究,绝大多数是采取医用高分子材料进行编织。中国在50年代末,60年代初,才 开始进行研究,起初是用尼龙(Nylon)织成,后因尼龙降解,在生体内植入后发生破裂而被淘汰。现在多采用涤 纶(Dacron)纤维编织人工血管,己大量应用于临床,如治疗主动脉瘸,主动脉狭窄,上下腔静脉切除更换术等。
袖状血管
袖状血管是用特别的袖状由电脑三维立体模型设计,优化流出道血流动力学,减少吻合口处内膜增生,显著 增加开通率。且内膜附碳涂层,减少血小板沉积。
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生物混合型人工血管
为解决合成材料编织的人工血管的与生物机体的更适应性,在这些高分子材料表面涂上一层生物材料,这就 是生物混合型人工血管。一般所涂的人工涂层包括以下几种:白蛋白,可提高人工血管的抗凝性能;纤维连接蛋 白,可促进内膜形成,进而抑制凝血的发生;胶原蛋白,能促进内膜形成,防止凝血发生,还能提高人工血管的 顺应性;明胶,有促进细胞黏附和生长的功能,从而在植入后能诱导内膜形成,防止凝血。
(4)直径 6~8 mm的锥型血管(一端 8 mm,另一端 6 mm,其间为逐渐递减过程)可用于肢体(特别是下 肢)长度人工血管转流时改善两端自体血管口径不一而造成的吻合困难。
应用方面
应用方面
(1)动脉疾病:用替代或者架桥(血管旁路手术)的方式来恢复血液的通路从而来治疗胸主动脉、腹主动 脉、骼动脉等血管段。动脉疾病,如动脉栓塞或者动脉瘤。
2022年11月17日,国家药监局宣布批准了江苏百优达生命科技有限公司生产的创新产品“人工血管”注册。
研究背景
研究背景
心血管疾病是危害人类健康的常见疾病之一,比较严重的患者,其主要的和辅助的治疗手段为血管移植,自 体血管来源有限,因此,临床上需要大量的人工血管作为移植替代物。
人工血管的护理要点

人工血管的护理要点
嘿,朋友们!今天咱就来讲讲人工血管的护理要点,这可太重要啦!
你想想,人工血管就像是身体里的一条特殊“通道”,如果不好好护理,那可不行!比如说,当你做完人工血管手术后,是不是得格外小心呢?
首先,一定要注意保持清洁呀!就像我们每天都要洗脸刷牙一样,人工血管周围的皮肤也要保持干净。
你看,要是不注意卫生,有脏东西跑到人工血管那里,那不就糟糕了!每天用干净的毛巾轻轻擦拭,可别用力过猛哦!我邻居张大爷有次不小心用力擦了,把自己都吓一跳呢!
然后呢,活动的时候得小心再小心!别做太剧烈的运动呀,万一不小心撞到了,那可不是开玩笑的。
这就像你捧着一个珍贵的瓷器,得轻拿轻放。
咱不能大大咧咧的,得时刻想着保护好人工血管。
我上次看到小李做完手术后还想去打篮球,哎呀,那可不行呀!
还有哦,要定期去复查。
这就像汽车要定期保养一样,不能马虎。
你不去检查,怎么知道人工血管有没有问题呢?别等到出了问题才后悔呀!“亡羊补牢,为时未晚”,可咱不能真的等到羊丢了呀!我朋友的爸爸就是觉得没事,没去复查,结果后来就麻烦了,多让人揪心呐!
总之,人工血管的护理可不能马虎,这关乎着我们的健康和生活呀!大家一定要重视起来,好好保护这条特殊的“生命通道”呀!对不对?。
人工血管后续治疗方案

摘要:人工血管作为一种重要的医疗器械,广泛应用于治疗血管疾病。
然而,人工血管植入后可能存在并发症和后遗症,因此制定合理的后续治疗方案至关重要。
本文将详细阐述人工血管植入后的后续治疗方案,包括常规随访、并发症处理、长期维护以及心理支持等方面。
一、引言人工血管作为一种替代自体血管的医疗器械,已广泛应用于治疗下肢动脉硬化闭塞症、主动脉瘤、血管瘤等血管疾病。
然而,人工血管植入后可能存在并发症和后遗症,如感染、血栓形成、血管狭窄等。
因此,制定合理的后续治疗方案对于提高患者生活质量、延长人工血管使用寿命具有重要意义。
二、常规随访1. 随访频率:患者应在术后1个月内进行首次随访,此后每隔3个月进行一次随访,直至术后1年。
之后,根据患者病情变化调整随访频率。
2. 随访内容:包括血压、心率、体温、心率变异性、肢体远端血运、皮肤温度、血管杂音等生命体征的监测;人工血管通畅情况的评估;血管并发症的筛查。
3. 随访方式:可采用门诊随访、电话随访、家庭访视等方式进行。
三、并发症处理1. 感染:一旦发现人工血管感染,应立即进行病原学检测,并根据检测结果选择敏感抗生素进行治疗。
必要时,可考虑更换人工血管。
2. 血栓形成:患者应遵循医嘱服用抗凝药物,定期监测凝血功能。
一旦发现血栓形成,应立即进行溶栓治疗或手术取栓。
3. 血管狭窄:患者应定期进行血管造影检查,发现血管狭窄时,可进行球囊扩张或支架植入等治疗。
四、长期维护1. 生活习惯:患者应保持良好的生活习惯,如戒烟限酒、合理膳食、适当运动等。
2. 预防感冒:加强个人卫生,避免感冒等呼吸道感染。
3. 定期检查:定期进行血管彩超、CT、MRI等影像学检查,了解人工血管通畅情况。
4. 抗凝治疗:长期服用抗凝药物,防止血栓形成。
五、心理支持1. 心理疏导:对患者进行心理疏导,减轻患者心理压力。
2. 社会支持:鼓励患者参加社交活动,提高生活质量。
六、总结人工血管植入后的后续治疗方案对于患者康复和生活质量具有重要意义。
人工血管内瘘技术主要内容及国内外应用背景
人工血管内瘘技术主要内容及国内外应用背景1. 引言1.1 简介人工血管内瘘技术(AVF)是一种用于治疗血管功能障碍或血管搭桥手术后引起的瘘管闭塞的新技术。
通过在血管内种植一种人工材料,可以有效地改善病人的血液循环,减少病人的痛苦和并发症。
AVF技术的原理是在瘘管位置引入人工血管,使得血液能够顺畅地通过,从而实现病人的恢复和治疗目的。
近年来,AVF技术在国内外得到了广泛应用,并取得了显著的临床效果,受到了医学界的高度关注。
本文将就AVF技术的原理、国内外应用背景、技术优势、发展趋势等方面展开探讨,以期为该领域的研究和应用提供一些参考意见。
1.2 研究背景人工血管内瘘技术是近年来医学领域的一项新技术,它为慢性肾脏病患者提供了一种新的透析通路。
在过去,慢性肾脏病患者通常需要通过动静脉瘘术或人工血管进行透析治疗,但是这些传统的透析通路存在着一些问题,比如手术创伤大、术后并发症多等。
研究人工血管内瘘技术成为了当前医学界的热点之一。
研究表明,人工血管内瘘技术可以通过将人工血管植入到动、静脉之间形成内瘘通路,实现血液净化的目的。
相比传统的动静脉瘘术或人工血管,人工血管内瘘技术具有创伤小、恢复快、术后并发症低等优点,受到了广泛关注。
在国外,人工血管内瘘技术已经得到了一些国家的认可和推广,取得了一定的临床效果。
在国内,这项技术还处于起步阶段,需要进一步完善和推广。
对人工血管内瘘技术的研究和应用具有重要的意义,可以为慢性肾脏病患者提供更好的治疗选择。
1.3 研究意义研究血管内瘘技术的意义在于为慢性肾脏病患者提供更好的治疗选择。
传统的血液透析治疗通常需要通过人工血管将患者的动脉和静脉连接起来,但是这种方法存在着一定的并发症风险和使用寿命限制。
而人工血管内瘘技术通过在患者体内形成一个血管内瘘,可以有效地提高透析的效果和减少并发症的发生率。
人工血管内瘘技术还可以解决传统动脉-静脉血管连接需要外科手术切开的问题,减少了患者的痛苦和恢复时间。
生物医用纺织品——人造血管
常见的ePTEF材料
常见的PU材料
第二阶段:合成过程:一般采用医用级聚酯 纺制成复丝,用针织和机织方法制成,加工 成蛇腹状以获得与人体血管相似的屈曲和伸 缩性,再经表面毛羽化处理,以利于血液中 血清蛋白的附着,形成薄而牢固的假膜,与 人体组织愈合,达到“器官化”的效应。
目前已经商品化的人造血管有:涤纶人造血管、 真丝人造血管、膨体聚四氟乙烯人造血管和聚氨 酯人造血管。较大直径的人造血管生产技术已较 为成熟了,上海长海医院与东华大学协作,进行 多年研究,取得了很大进展。
力,在生物体内不老化;来自(2)富有弹性、伸展性,具有适当的孔隙,抗 血栓性,能牢固缝合; (3)有利于血液流动,保持持久的强度;可靠 的耐降解抗腐蚀性等。
目前常用人造血管使用最多的原料是合成纤维, 有:膨体聚四氟乙烯(ePTFE)和聚氨酯(PU)。 (expanded PTFE):是一种新型的医用高分子材料, 由聚四氟乙烯树脂经拉伸等特殊加工方法制成。 白色,富有弹性和柔韧性,具有微细纤维连接而 形成的网状结构,这些微细纤维形成无数细孔, 使膨体PTFE可任意弯曲(过360° ),血液相容性 好,耐生物老化,用于制造人造血管、心脏补片 等医用制品。 (Polyurethane Resin):作为一种具有高强度、抗 撕裂、耐磨等特性的高分子材料,在日常生活、 工农业生产、医学等领域广泛应用。
谢谢!
三、人造血管技术突破
近几年聚氨酯(PU)材料发展很快,出现了一些 更具生物稳定性的PU人造血管,可用于小直径的人造 血管。如corvitat(一种血管类型)其材料是碳酸盐和 甲氨酯多聚化合物,外膜增强型设计,有PET网和蛋白 涂层,具有很好的径向支撑力。这些最新的商品化PU 人造血管长期的通畅率还有待进一步检验。 2015年11月,日本国立循环器官疾病研究中心宣 布,该中心研究人员成功研制出直径仅为0.6毫米的人 工血管。这是目前世界最细的人工血管,有望应用于 脑和心脏的血管搭桥手术等领域。该中心一个研究小 组利用胶原蛋白遇到进入体内的异物时会将其包裹的 性质,将直径0.6毫米、长2厘米的外表被硅覆盖的不 锈钢丝植入大鼠后背皮下,约两个月后取出,发现不 锈钢丝周围形成胶原蛋白的管状物。研究人员将管状 物移植到实验鼠大腿后,观察了约六个月,发现其发 挥了人工血管的作用。
什么是人工血管?
什么是人工血管?人工血管,顾名思义,就是由人工制造的用于替代自然血管的器械。
随着医学技术不断发展,人工血管的应用也越来越广泛。
那么,究竟什么是人工血管?它们有哪些种类和应用场合呢?下面,我们将为您一一介绍。
一、人工血管的种类1. 合成血管合成血管是最常见的人工血管,它通常由聚乙烯等材料制成,可以模拟自然血管的结构,使血液在内部流动。
由于其具有一定的柔韧性,可以满足人体血管不同的弯曲要求,所以它在脑血管瘤等手术中的应用非常广泛。
2. 动脉血管补片动脉血管补片是一种由自体动脉或静脉制作的人工血管。
在手术中,医生通常会用动脉血管补片来修复病人患有动脉狭窄和动脉硬化的情况。
由于它可以和自身的动脉和静脉相结合,所以不会引起排异反应和感染。
3. 生物组织血管生物组织血管是从人类或动物的组织中提取并制造的人工血管。
虽然它们的生命周期较短,但它们的柔软性可以更好地适应人体的柔软性,所以在毛细血管版本等微型血管手术中得到了广泛的应用。
二、人工血管的应用场合1. 大血管瘤大血管瘤是一种危及患者生命的良性肿瘤,它通常生长在头颈部或四肢,手术切除是唯一的治疗方法。
在手术切除时,合成血管将被用于替代被切除的自然血管。
2. 心脏手术心脏手术是将人工血管移植到冠状动脉、主动脉或肺动脉等部位,以纠正或改善心脏疾病的治疗方法。
心脏手术中通常会使用人工血管代替病变的自然血管。
3. 血液透析血液透析是指人工透析器在专业医护人员的指导下,清除人体中多余的水分和废物。
人工血管在血液透析中可以被用来作为血管接口,让医生更容易地治疗病人。
4. 血管狭窄和血管栓塞血管狭窄和血管栓塞常常是导致中风和心肌梗死的主要原因。
使用人工血管可以在血管狭窄和血管栓塞的情况下重新建立血流,从而保证血液正常供应。
5. 医用植入物由于人工血管可以定制为各种尺寸和形状,所以它们也可用作医用植入物。
医用植入物是计划植入人体内的材料,以替代或增强自然组织。
在医用植入物中,人工血管是非常重要的一种。
人工血管的绳梯穿刺海淀医院完整版
绳梯穿刺技术的优点在于可以避免反 复穿刺对血管壁的损伤,降低血栓形 成的风险,提高患者的生存率和生活 质量。
通过在人工血管上逐个穿刺,形成多 个通道,以供血液流动,从而替代病 变的自然血管。
01
人工血管的绳梯穿 刺技术的原理和优
势
原理介绍
01
绳梯穿刺技术是一种血管穿刺技 术,通过在血管上创建多个小切 口,形成一条“绳梯”,使血液 能够通过这些小切口流动。
实践结果
通过采用人工血管的绳梯穿刺技术,北京海淀医院血管外科团队成功地为患者提供 了有效的治疗,并取得了良好的临床效果。
该技术的应用不仅提高了手术的成功率,减少了并发症的发生,同时也为患者带来 了更好的治疗效果和生存质量。
该技术的应用得到了同行和患者的高度评价和认可,为人工血管的绳梯穿刺技术在 临床上的推广和应用提供了有益的参考和借鉴。
未来应用场景
复杂手术辅助
在复杂手术中,人工血管的绳梯 穿刺技术可以辅助医生进行精准 的血管穿刺和介入治疗,提高手
术效果和安全性。
急救医疗
在急救医疗中,人工血管的绳梯 穿刺技术可以快速建立血管通道 ,为患者提供及时的抢救和治疗
。
肿瘤治疗
在肿瘤治疗中,人工血管的绳梯 穿刺技术可以为医生提供准确的 定位和导航,实现精准的肿瘤介
在北京海淀医院,人工血管的绳梯穿 刺技术得到了广泛应用,并取得了良 好的临床效果。
绳梯穿刺技术具有操作简便、安全可 靠、适用范围广等优点,对于需要长 期进行血管穿刺的患者具有重要的意 义。
对医疗行业的意义
该技术的应用为血管疾病患者提 供了更加安全、有效的治疗方式 ,提高了患者的生存率和生存质
量。
该技术的应用也提高了医生的手 术技能和经验,推动了医疗技术
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人工血管作者:***作者单位:***摘要:人工血管是利用高分子材料合成的血管代用物,并能替代身体中各种大小血管。
本文着重从宏观和微观两个方面介绍了人工血管的分类、材料选取及各材料的优缺点。
并进一步对人工血管的性能优劣,如弹性、通透性、生物兼容性等作了详细的分析。
概括介绍了人工血管的发展方向,并综合各种方法详细的解析了人工血管在微尺度方向的发展(新材料、新方法)。
关键词:血管替代物、顺应性、生物兼容性、微尺度。
在医学领域当中,血管闭塞性疾病的发病率日益增多,如动脉硬化。
人工血管替代许多严重狭窄或闭塞性血管,在临床上有着重要的应用价值。
用人工合成血管作为血管替代品,特别是大口径人工血管在组织修复、血管重建手术中已经得到了广泛的应用。
仅2002年全球就有几十万例血管移植手术,目前根本无法也不能提供如此多相同血管进行异体血管的移植。
所以医用人工血管的研制和开发具有非常重要的现实意义[1]。
目前,生物医学工程和生物材料学发展迅猛。
在外科手术中,人工血管主要用于暂时性或永久性的取代患者缺损的动脉或者静脉,或作为动脉阻塞时的逆流通道,以及肾病患者进行血液透析时所需要的动静脉移植替代管。
20世纪初,人们开始研制人造血管。
各国学者首先采用金属、玻璃、聚乙烯、硅橡胶等材料制成的管状物作为人工血管,进行大量的动物实验。
但其在临床上得到广泛应用,因为容易在短期内并发腔内血栓。
1952年Voorhees树立了一个血管替代品发展史上的一个里程碑,他首先研究将维纶制成人工血管,这种带有网孔的人工血管改变了以往人工血管管壁的无通透性。
进来纤维材料和医学生物材料发展较好,人们相继研究出各种材料、加工方法生产的有孔隙的人工血管,用于动物实验和临床。
目前应用比较广泛的人工血管有涤纶人造血管、真丝人造血管、膨体聚四氟乙烯人造血管和聚氨酯人工血管[2]。
我国在20世纪50年代末就开始研究真丝[3]及丝涤交织的人造血管[4],之后有关血管研制的报道比较少。
80年代至今,因血管疾病上升,人们对人造血管的研究有上升趋势。
近几年来大家都希望对微创手术用血管国产化,也有不少科技人员致力于本项研究。
但由于我国人造血管研究的基本水平较低,限制了血管组织工程的进一步发展,使得我国在这方面的研究水平远远低于国际水平,各种产品尚不能达到满意的临床效果。
生物血管:生物血管可分为自体血管、同种异体血管和异种血管[5]。
自体血管移植的优点很多,没有免疫排斥,弹性、通透性、生物兼容性都很好,是临床上非常好的血管替代物。
但是由于其出自自体,非必要情况下自体血管很少切除,因此很难批量生产,不能满足实际需求。
同种异体血管是取自于消毒后低温冷藏的尸体,移植后会出现不同程度的免疫排斥反应且易形成血栓,而且来源有限可能会传染疾病。
异种血管是指取自动物体内的血管,经处理后移入人体,其来源丰富,但是由于移植后免疫排斥严重,血栓形成率高,因此临床上也很少使用。
人工血管:人工血管是利用高分子材料合成的血管替代物,它来源丰富可以批量生产。
但是生物兼容性差,容易形成血栓尤其是直径小于6mm的小血管移植的时候尤为严重。
人工血管的种类,材料选取,优缺点:1、根据管径大小可分为:(1)18~24mm,主要应用于胸腔主动脉的人工血管置换术中。
(2)16~20mm*8mmY型人工血管,主要应用于腹主动脉、双髂(股)动脉的人工血管转流术及升主动脉双颈(或双锁骨下)动脉的人工转流术。
(3)6~8mm,可应用于四肢各处动脉及颈部动脉的人工转流术。
(4)6~8mm锥心血管(一端8mm,另一端6mm,其间为逐渐递减过程),可用于肢体(特别是下肢)长度人工血管转流时改善两端自体血管口径不一而造成的吻合困难。
以上四类目前在临床上应用比较广泛,技术也都成熟。
(5)直径小于6mm,这种小口径的人造血管可以用于取代病人缺损的动静脉,或作为动脉阻塞时的分流通道,以及成为肾病患者进行血液透析时所需要的动静脉移植替代管。
但是在临床上这类人造血管一直没有达到预期的效果,主要是因为易形成血栓并且新生内膜增厚,从而导致血管堵塞,造成移植失败。
因此直径小于6mm的人工血管是近年来血管替代物中一个重要研究方向。
2根据材料可分为:(1)合成型,这类血管材料主要有聚对苯二甲酸酯(PET)、膨体聚四氟乙烯(ePTFE)、聚氨酯(PU)等通过化学方法合成的,具有较好的机械性,并且在大口径的人工血管方面已经取得了一定的成果,很多产品已经应用到临床上。
但是由于高分子材料PET、ePTFE的生物兼容性和顺应性不够理想,在小口径人工血管上的效果较差,容易形成血栓使血管堵塞。
因此近年来PU材料备受关注,主要是因为这种材料具备良好的顺应性和弹性,并且有良好的抗血栓性,而且与ePTFE血管的对比试验表明,PU血管在更短的时间内实现了内皮化,而且新生内膜厚度明显比ePTFE血管内膜薄[6]。
(2)生物混合型,这类人工血管主要是在高分子材料外表面加上一层生物活性物质如白蛋白、胶原蛋白、明胶、纤维连接蛋白等以增强血管的生物兼容性,或者使用活性聚合物来构建人工血管支架,这样有利于细胞黏附生长,减少血栓形成。
(3)组织工程型:这类人工血管主要是利用组织工程技术制备,且按照组织培养方式可分为内皮移植型、细胞组织工程型、内皮细胞和生物可降解支架组织工程型3类。
血管移植型是在1978年,Herring等首先报道将离体内皮细胞培养增殖后种植于人工血管腔壁上,使其内皮化以减少血栓形成,提高通畅率[7]。
Deutsch等报道内皮移植型ePFE人T血管的通畅率达68%[8];而对于细胞组织工程型和内皮细胞和生物可降解支架组织工程型,它们更接近于天然血管,生物兼容性高,血栓形成率低。
其方法是先获得和培养种子细胞,制备人工血管支架,然后将种子细胞移植到生物材料上,体外构建组织工程人工血管,最后植入到患者替体内。
人工血管性能优劣:1.强度人工血管作为自体血管的替代品,之所以能承受血流冲击而不发生破裂、变形的原因,就是应为人工血管具有良好的强度和抗机械疲劳性能。
我们在构建人工血管时应当注意下面几个因为强度问题而容易导致血管变形甚至破裂的问题:血管膨胀,移植血管破裂,术后吻合口破裂。
血管膨胀主要是因为我们所用的人工血管材料的结构疲劳;吻合口破裂是因为人工血管的材料力学问题,吻合缘张力过高,或者是缺乏良好的机械强度。
人工血管的移植破裂情况较为少见,但有时也会因为手术钳或者高压消毒等原因导致人工血管的破裂。
总体来说,大部分人工血管的破裂是由化学材料的稳定性降低而引起的,所以,理想的人工血管材料首先应当具有良好的强度、耐降解抗腐蚀性和抗机械疲劳能力。
2.顺应性人体自身的的血管会随着血压的变化而变化,出现脉动,这能够稳定血流,保持血流的通畅性。
人工血管也应该具有这种能力,能够随着血流流动所产生的压力而相应的收缩或者舒张,这就是所谓的顺应性。
在构建人工血管时,利用这种顺应性来模拟自体的血管,能够充分的避免移植后所产生的血管僵硬,血栓,吻合口狭窄闭塞和内膜增生等各种问题。
但是目前我们所用的各种人工血管材料的顺应性普遍都低于正常血管,下表列举了各类人工血管材料的顺应性[9]。
目前人工血管的主要材料是聚氨酯,它的弹性,顺应性较好。
材料名称顺应性(%)针织涤纶 1.97凝胶涂层涤纶0.90机织涤纶0.80聚氨酯(中孔型) 2.90标准ePTFE 0.22薄型ePTFE 0.60人体股动脉 4.103.孔度我们在构建人工血管时,无论使用什么类型的材料,或者何种类型的工艺,在管壁的构造过程中都应具备合适的孔度。
孔度是指在120mmHg的压力下,每平方厘米人工血管每分钟的漏血量,所以管壁微孔的大小是影响人工血管性能的一个非常重要的因素。
我们在人工血管移植的术后,管壁内就会吸附大量的血浆蛋白,从而形成假膜,假膜的维持恰好需要内孔,所以内孔的数量和孔径的大小则是关键。
孔度不够,会导致蛋白变性裂解,引起吞噬,活化反应和平滑肌细胞、成纤维细胞移行增生,最终,我们所移植的人工血管会出现狭窄闭塞。
相反如果孔度过大,则可能会在我们所移植的人工血管的周围发生血肿甚至假性动脉瘤。
为了解决此问题,目前临床上多采用管壁孔度较高的人工血管来重建,而在大血管移植时则换为较密实的人工血管。
通过调整所用人工血管的材料和孔径,使管壁外的血管组织向管内生长,形成滋养血管结构,对于稳定人工血管,促进内皮细胞生长具有一定的作用。
4.生物兼容性我们在设计、制造人工血管时,应当注意的另一个非常重要的问题是生物兼容性。
血管的细胞外基质共有三层,其中,中膜由胶原纤维和弹性蛋白构成,这让我们的血管具有非常好的机械性与顺应性。
所以,我们在设计人工血管的时候,为了考虑到生物兼容性,应当采用与血管细胞外基质相类似的成分,使人工血管在结构与功能上接近真正的人体血管[10]。
目前我们应用最广泛的材料是涤纶、膨体聚四氟乙烯和聚氨酯。
膨体聚四氟乙烯在经过加热、伸展、压缩后有较好的组织黏附性,生物稳定性,不会在人体内退化,微孔存在于小纤维之间,内外之间并不直接相通。
膨体聚四氟乙烯还具有良好的抗血栓性[11]、抗压力性,穿刺性好,但是通畅率低,在小口径血管上顺应性较差。
聚氨酯孔径和孔隙率的三维结构非常合理,可以促进内皮细胞在支架上的生长,加速内皮细胞化,从而减少新内膜增生,具有良好的顺应性、相容性、抗凝血性,所以是人工血管的首选材料。
生物兼容性的另一个方面是人工血管和血液的相容性,当人工血管材料和血液接触时,不会引起血浆蛋白变性,不会破坏血液成分,不会导致血液凝固和血栓。
否则可能会引起一系列不良反应,如溶血与凝血,炎症等[12]。
那我们如何提高血液相容性呢?1.通过接枝[13]亲水性基团或疏水性基团,从而提高血液相容性。
2.利用静电排斥,阻碍血浆蛋白及血小板等物质的吸附来提高血液相容性。
3.将具有抗凝血功能的生物活性物质负载到材料表面。
4.材料表面微相分离[14]和内皮化[15]也是一个有效的方法。
解决人工血管的生物兼容性是人工血管领域的关键问题,随着科学的发展,利用组织工程来培养人体内皮细胞并附着在材料表面,开发具有良好相容性的聚氨酯复合材料[16]都已成为解决问题的重要方法。
人工血管的研究方案:无论使用何种手段,在制备细小口径的人工血管方面都有很大漏洞,容易形成血栓。
以下将把制备小口径的网状人工血管作重点研究对象。
为减少排斥反应和达到血管直径最小化,可拟用以下方案,选取根系发达的植物,一般旱生植物根系发达(如胡杨根系)[17]。
或者选取根系细长的植物加以人工诱导方式,例如利用植物根系的向水性诱导其生长更加细长。
此处培养植物的溶液为磁化的水,植物根系吸取后根上细胞组织中的水分将替换为磁化的水。
培育完成后,将植物根系浸入带有一定磁性材料的溶液中。