- DOI:
10.13738/j.cnki.acc.qklw60536
- 专辑:
科学Ⅰ辑;信息科技
- 专题:
信息、科学;综合科技
- 分类号:
G90;N92
摘要:腹壁疝为外科常见的疾病,疝修补术为其重要的治疗手段,补片材料的选择可直接影响手术疗效及患者的远期预后。传统合成不可吸收补片虽然可提供可靠的力学支撑,但其长时间的留存于体内容易产生慢性疼痛、腹腔粘连及感染等并发症,进而限制其在特殊人群中的应用。生物可降解补片凭其优秀的生物相容性、组织重塑诱导能力及无永久异物残留特性成为腹壁疝修补领域的研究热点。本文梳理生物可降解补片的材料类型及特性,分析其于腹壁疝修补术中的临床应用优势及现存问题,探究个体化应用策略及未来发展方向,以期为临床诊疗决策及科研创新提供有利参考。
关键词:生物可降解补片;腹壁疝;疝修补术;组织重塑;腹腔镜手术;生物相容性
腹壁疝为腹腔内器官或者组织经腹壁缺损向体表突出产生的疾病,其发病率呈现为逐年增加趋势,特别在老年人群、肥胖患者及腹部手术后人群中较为高发。疝修补术的重要目标为闭合腹壁缺损、重建腹壁力学结构,减少术后的复发率。于1958年Lichtenstein术式确立补片在疝修补中的重要地位以来,补片材料的迭代升级一直推动着疝外科的发展[1]。当前临床广泛应用的合成不可吸收补片,如聚丙烯、聚四氟乙烯补片,虽然可经机械支撑实现疝修补,但长时间的留存体内能够引发持续的异物反应,造成慢性炎症、血清肿、神经刺激痛等并发症发生,一些患者可能产生补片侵蚀肠管、腹腔粘连,甚至肠瘘等严重不良事件,一旦发生感染要进行二次手术取出补片,从而增加患者的痛苦及医疗负担。此外,对于青少年、青壮年及有生育需求的患者,不可吸收补片的长期异物残留可影响腹壁组织发育及盆腔生理功能,存在明显的应用局限性。生物可降解补片的出现对上述问题的解决提供新的思路,其设计理念为在术后关键修复期提供临时力学支撑,且引导宿主自身组织有序生长及重塑,最终完全降解,且被新生功能性组织替代,达成腹壁结构的生理性修复[2]。最近几年,随着生物材料技术的不断突破,各类新型生物可降解补片相继研发且应用在临床,可提升手术疗效、降低并发症发生率。本文基于近年国内外研究进展,对生物可降解补片在腹壁疝修补术中的应用予以综述,为其临床推广及优化应用提供依据。
1生物可降解补片的类型及特性
生物可降解补片按照材料来源及制备工艺,可分为生物源性补片、合成可吸收高分子聚合物补片及复合可吸收补片,各类补片于力学性能、降解特性及生物相容性方面均具有优势及局限性,临床应用应针对性的选择[3]。生物源性补片主要来自异种组织,如猪小肠黏膜下层、牛心包、猪膀胱基底膜,或者同种异体组织,经脱细胞、去抗原化等严格处理后保留天然细胞外基质(ECM)的三维纤维结构,其成分富有胶原蛋白、弹性纤维及糖蛋白等生物活性物质,能够有效引导宿主的细胞迁移、增殖及血管化[4]。巨噬细胞能够识别其表面糖蛋白,并发生M2型极化,以促进组织修复及重塑,生物相容性较佳,且耐受感染能力相比合成补片较优。但该类补片存在初始力学强度较低的问题,在巨大腹壁缺损、高张力修补场景及腹壁功能严重受损患者中不适用,且其降解速度有明显的个体差异,同时制备成本相比合成补片较高,以至于阻碍其规模化的应用。合成可吸收高分子聚合物补片以聚己内酯、聚对二氧环己酮、聚乳酸、三亚甲基碳酸酯及其共聚物为主要的原料,该类材料主要为外科可吸收缝线的常用成分,制成补片采取单丝编织或者多孔静电纺技术制备。其优势为合成工艺可控,能够经调节材料分子量、共聚比例精准调控降解周期,初始力学强度能够接近合成不可吸收补片,可满足大部分的腹壁疝修补的力学需求。但该类补片降解过程中产生的乳酸等产物,如果局部浓度过高能够产生短暂酸性的微环境,造成一过性炎症反应,一些患者可产生术后中远期术区积液等问题。复合可吸收补片是为融合上述两类补片优势研发的新型材料,经多成分整合及结构优化,可达成力学性能、生物活性的协同提高[5]。常见的类型可见生物合成高分子复合补片、防粘连涂层补片、载药补片及生长因子修饰补片等。如合成高分子材料能够强化补片力学支撑能力,ECM成分能够促进组织的重塑,防粘连涂层能够隔离补片及腹腔脏器、降低肠粘连风险,VEGF或者脂肪间充质干细胞外泌体修饰能够促进血管化进程,抗菌药物载药补片可提高感染的能力。但该类补片制备工艺较为复杂,市面成品种类不多,针对其长期修补效果的大样本、高质量临床研究缺乏,成本问题需进一步的解决。
2生物可降解补片在腹壁疝修补术中的临床应用
2.1腹腔镜腹壁疝修补术应用
腹腔镜腹壁疝修补术(LVHR)由于其创伤小、恢复快、伤口感染率低等优点成为腹壁疝治疗的常用术式,其中腹腔内补片植入术(IPOM)因其操作便捷,应用较为广泛。生物可降解补片于LVHR中的应用价值明显,特别契合IPOM术式对补片防粘连、生物相容性的高要求。相比较不可吸收补片,生物可降解补片于LVHR中的优势体现为一下三个方面:(1)降低术后慢性疼痛及异物感:不可吸收补片对神经的压迫刺激及持续异物反应为术后中远期疼痛的主要诱因,生物可降解补片于彻底降解后能够消除物理性刺激源,有效降低慢性疼痛的发生率;(2)减少远期并发症:避免补片长时间留存导致的挛缩、脏器侵蚀、腹腔粘连等问题,特别适用在腹腔内粘连风险较高的患者;(3)适配特殊人群需求:在青少年及青壮年患者中,能够避免补片长时间留存对腹壁组织发育及生育功能的潜在影响[6]。最近几年新上市的Phasix完全可吸收补片(聚-4-羟基丁酸酯材质)获得CE认证,其开放孔隙单丝结构能够促进快速组织长入及血管化,于术后关键修复期提供有效支撑,12-18个月内能够经水解完全降解,最终形成强度超过自体腹壁三倍的功能性修复组织。有研究指出,此补片于腹腔镜切口疝预防及修补中,有出低复发率、低感染率、低血清肿发生率的优势,同时可显著改善患者的术后生活质量[7]。
2.2特殊人群及场景应用
青少年和青壮年腹股沟疝患者由于其身体发育尚未完全、存在生育需求,为生物可降解补片的重要适用人群。该类患者腹壁组织修复能力较强,生物可降解补片能够在满足修补强度的同时,避免不可吸收补片对精索、盆腔组织的长时间刺激,减少对生育功能的潜在影响,且术后舒适性较高。相关研究表明,生物可降解补片于该人群中的应用复发率及不可吸收补片相当,但慢性疼痛发生率明显更低,患者的满意度较高[8]。于感染风险较高的腹壁疝修补中,生物可降解补片也表现出较好的优势。对于污染或者感染创面,不可吸收补片容易成为感染灶,需要二次手术将其取出,而生物可降解补片能够在组织修复完成后逐渐的降解,不需要取出,且生物源性补片的ECM结构对感染环境的耐受性较强,能够在控制感染的同时完成腹壁修复,降低手术次数及减少患者创伤。此外,于腹壁缺损修复联合组织重建场景中,复合可吸收补片能够经调控降解速率及组织重塑进程,达成修复及再生的动态平衡,促进修复效果。
3生物可降解补片应用的现存挑战及应对策略
即便生物可降解补片于腹壁疝修补中具有良好的应用前景,但临床应用依然面临着较多的挑战。力学强度及降解速率的匹配性问题为重点难题,如果补片降解速度较快,可能造成腹壁支撑力过早丧失,加大复发风险。如果降解速度较慢,可能延长异物反应时间,导致相关并发症发生。当前,针对不同腹壁缺损类型、修复需求的个性化补片研发尚不足,无法完全适配各类临床场景。成本问题限制其广泛推广,生物源性补片及复合补片的制备成本明显高于传统不可吸收补片,特别是在基层医疗机构及医疗资源有限地区,应用普及率较低。此外,临床证据体系仍需完善,现有研究多为小样本、单中心研究,缺乏长期随访数据,关于补片类型选择、手术方式优化、并发症防控等方面的统一指南及共识尚未形成。
针对以上述问题,最近几年研究提出多项应对策略,材料研发中,经纳米增强及化学交联技术优化补片性能,如壳聚糖和纤维素纳米纤维增强胶原膜,能够使补片拉伸强度提升至49.00 MPa,降解速率及组织修复周期精准匹配,且降低炎症反应风险,采用全生物基材料与绿色制造工艺,能够显著降低成本[9]。临床应用中,开展多中心随机对照试验,如Phasix补片的PREVENT试验,以积累高质量的临床证据,为适应症拓展及应用规范制定提供有力支撑[10]。个体化治疗中,综合患者的年龄、腹壁缺损大小、力学需求及感染风险等因素,采取合适类型的生物可降解补片,优化手术方式及补片固定策略,提高治疗精准度。
4未来发展方向
生物可降解补片的未来发展可聚焦在材料性能优化、功能智能化及临床转化落地三个方向。材料研发将进一步探索多成分协同增强机制,经超分子自组装技术、3D打印定制化制备,达成补片力学强度、降解速率及生物活性的精准调控,开发出适配不同临床场景的个性化补片,如针对巨大腹壁缺损的高强度补片、针对儿童患者的快速降解型补片等[11]。功能智能化将重点研发兼具诊断及治疗功能的新型补片,如经表面修饰实现炎症反应、组织修复进程的实时监测,或者集成缓释的药物、生长因子的智能调控,按照组织修复阶段动态释放活性成分,促进修复进程,减少并发症发生率。
5小结
生物可降解补片凭借其生物相容性优异、可诱导组织重塑、无永久异物残留等优势,于腹壁疝修补术中的应用价值日益明显,特别在腹腔镜手术、特殊人群治疗及感染风险较高的修复场景中,表现出传统不可吸收补片不可替代的优势。各类生物可降解补片各具特性,临床应结合患者个体情况及手术需求精准选择。尽管当前在力学性能匹配性、成本控制、临床证据积累等方面依然存在挑战,但伴随生物材料技术的不断突破及高质量临床研究的推进,生物可降解补片将朝向个性化、功能化及低成本化方向发展,进一步优化腹壁疝修补的治疗效果,为患者提供更优质的诊疗选择。
参考文献
[1]Amro C ,Ewing N J ,Romeo J D , et al. Onlay Resorbable Biosynthetic versus Underlay Biologic Mesh Ventral Hernia Repair in Contaminated Fields. [J]. The Journal of surgical research, 2025, 305 398-405.
[2]郑若彤,赵敏娴,狄治杉,等. 生物可降解补片在腹壁疝修补术中的临床应用进展 [J]. 临床外科杂志, 2024, 32 (09): 904-907.
[3]杨新萌. 基于星型聚己内酯的数字光处理3D打印制备可降解心血管补片的实验研究[D]. 青岛大学, 2024.
[4]庄泽群. 可生物降解镁材料修补腹壁缺损的研究[D]. 南京医科大学, 2024.
[5]孙立旦,杨飞霞,张迪,等. 生物可降解补片兔硬脑膜缺损修复研究 [J]. 中国医学工程, 2022, 30 (04): 1-5.
[6] 靳翠红,郑若彤,邵怀军,等.可吸收补片在腹腔镜腹壁疝修补术中的应用进展[J].中华消化外科杂志, 2025, 24(09):1148-1152.
[7] 李云锋,俞永江,余坤,等.生物补片与合成补片在腹壁疝修补术中风险与效益评估的meta分析[J].中国普外基础与临床杂志, 2022(007):029.
[8] 陈松耀,戴伟钢,陈创奇.生物补片在疝与腹壁外科的临床应用进展[J].中华疝和腹壁外科杂志:电子版, 2018, 12(2):4.
[9] 黄磊,唐健雄,李绍杰.生物材料在腹壁疝治疗中的现状和前景[J].医院与医学, 2021, 9(1):6.
[10] 陈柳莹,张杰,贾忠,等.腹壁疝补片的应用现状及展望[J].医学研究杂志, 2018, 47(5):5.
[11]徐杨荣,杨毅,王凤飞,等.腹腔镜增强视野完全腹膜外疝修补术和腹腔镜腹膜内补片修补术在腹壁疝修补中的安全性及临床疗效[J].中华疝和腹壁外科杂志(电子版), 2024, 18(03):296-301.
相关文献推荐
- 节点文献
- 读者推荐
- 相关基金文献
- 关联作者
- 相关视频
- 批量下載
