本词条由“科普中国”科学百科词条编写与应用工作项目 审核 。 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。 人体内的血管破裂时,可移植聚酯材料的人工血管,但由于血液容易凝固在人工血管内壁,如果人工血管太细就容易堵塞,这一直是开发人工血管的难处。 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。 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。 [1] 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。 编织方式 用机器编织的人工血管有两种:一种是平织(weaving)又称机织,另一种是针织(Knitting)又称线圈编织。 (1)平织是用经线和纬线进行编织,经线纤维上下交互活动,纬线纤维左右横行穿梭编织。织物纤维紧密,具有丰富的伸展性,多孔性细致而小,但其断端容易松散,呈毛刷状,质地坚硬、缝合困难。 (2)针织通常使用纬编横机进行,纬编编织也可用圆机编织,以细丝作线圈或连琐编织。织物伸展性较差,多孔性大,质地柔软,其断端不易松散、缝合容易。此外,经编比纬编多一层,故纤维致密更不易松散。目前普遍应用的人工血管材料为聚酯及聚四氟乙烯,使用的是针织人工血管。 适用条件 由机器编织的人工血管,平织的内径最小为 8 mm,针织的内径为 3 mm。此外,还有膨体聚四氟乙烯纤维材料织成的人工血管,内径可达 6 mm。最近国外报道用弹性聚氨酯制成的人工血管,管壁无孔隙,内壁光滑,可随血压改变而伸缩,内径能达到4 mm,此种材料制成的人工血管是很有前途的。 (1)直径18~24 mm 的人工血管可应用于胸腔主动脉的人工血管置换术。 (2)直径16~20 mm * 8 mm Y 型人工血管可应用于腹主动脉、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)动脉的人工血管转流术。 (3)直径6~10 mm 的人工血管可应用于四肢各处动脉及颈部动脉的人工血管转流术。 (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 (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。 (2) 静脉疾病:可以替代或者架桥(血管旁路手术)的方式治疗静脉疾病,如布-加氏综合症。 (3) 动-静脉瘘:可以运用在慢性肾病的血液透析过程中,在四肢部分连接自身动脉和静脉,形成一条可反复穿刺的血液透析通路。 其他血管 碳涂层血管 均匀镶嵌于血管内壁的碳原子与血管壁有机地结合成一体,与组织无反应。碳涂层微弱的负电荷排斥血小板在管壁的沉积,有效减少血栓形成;碳涂层不利于平滑肌细胞生长和播散,减少间质增生,可以显著提高血管开通率。 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。 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。