生物可降解氣管內(nèi)支架的基礎(chǔ)研究摘要:隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對生活質(zhì)量要求越來越高,而呼吸系統(tǒng)是人體最重要的器官之一。而且人在工作時都會出現(xiàn)一定量身體上呼吸道疾病，生物可降解氣管內(nèi)支架是影響呼吸系統(tǒng)的重要因素,其性能對整個微生物代謝過程有很大影響。而且生物可降解氣管內(nèi)支架是一種重要的醫(yī)療衛(wèi)生設(shè)備。它不僅可以解決患者在呼吸、消化過程中所產(chǎn)生的一些疾病和并發(fā)癥;還能減少病人因缺氧引發(fā)各種呼吸道病等。所以研究生物可降解氣管內(nèi)支架對患者的健康有著重要意義。本文主要以生物可降解氣管內(nèi)支架為例,對其進(jìn)行了研究。通過實(shí)驗(yàn)研究了不同類型的結(jié)構(gòu)與性能的影響下，該如何選擇一個合適比例使用此材料進(jìn)行治療，并探討其效果及對人體健康有怎樣影響,并且針對這些問題來提高生物可降解氣管內(nèi)支架的性能，希望生物可降解氣管內(nèi)支架對維護(hù)人體健康和提高經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。Withthedevelopmentofsocialeconomy,peoplehavehigherandhigherrequirementsforqualityoflife,andtherespiratorysystemisoneofthemostimportantorgansofthehumanbody.Andpeoplewillhaveacertainamountofupperrespiratorytractdiseaseswhentheywork,biodegradableendotrachealstentsareanimportantfactoraffectingtherespiratorysystem,andtheirperformancehasagreatimpactontheentiremicrobialmetabolicprocess.Moreover,biodegradableendotrachealstentsareanimportantmedicalandhealthdevice.Itcannotonlysolvesomediseasesandcomplicationscausedbypatientsintheprocessofbreathinganddigestion;Itcanalsoreducethenumberofrespiratorydiseasescausedbylackofoxygeninpatients.Therefore,thestudyofbiodegradableintratrachealstentsisofgreatsignificanceforthehealthofpatients.Inthispaper,biodegradableendotrachealstentsaremainlyusedasanexampletostudythem.Throughexperimentstostudytheinfluenceofdifferenttypesofstructureandperformance,howtochooseasuitableproportionofthismaterialfortreatment,andexploreitseffectandhowtoaffecthumanhealth,andfortheseproblemstoimprovetheperformanceofbiodegradabletrachealstents,itishopedthatbiodegradabletrachealstentsareofgreatsignificancetomaintainhumanhealthandimproveeconomicbenefits.關(guān)鍵詞：生物；可降解氣管；內(nèi)支架；基礎(chǔ)研究引言：生物可降解氣管內(nèi)支架是一種常見的可拆卸式固定支架,它具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便等特點(diǎn)，而且氣管內(nèi)支架是支撐整個生物可降解物外骨骼的重要組成部分,其質(zhì)量與結(jié)構(gòu)對人體健康及生命安全有重大影響。而且氣管是醫(yī)院里最重要的呼吸器官之一,它在整個治療過程中占有非常大比例，是人體生命活動的重要器官,也是呼吸系統(tǒng)中不可缺少的部分。在人體內(nèi)氣體含量較高時,會引起血管內(nèi)皮損傷和水腫。而當(dāng)管內(nèi)出現(xiàn)大量分泌物、分泌液等癥狀后又可能引發(fā)肺部疾病甚至死亡現(xiàn)象;所以研究生物可降解氣管內(nèi)支架對預(yù)防呼吸道感染有很好效果;同時還可以幫助我們在醫(yī)院臨床治療過程中更好地發(fā)揮它的作用，讓生物可降解氣管內(nèi)支架能夠適應(yīng)高強(qiáng)度人群和不同病情。本文通過對生物可降解性高、人工操作簡單方便以及人工手藝比較好等特點(diǎn)來研究其性能;并且介紹了內(nèi)支撐物和生物可降解氣管的基本理論,結(jié)合國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展情況分析了氣管外支撐技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，并經(jīng)過對目前國內(nèi)外可降解材料支架研究的充分調(diào)研，以及在生物可降解氣管支架設(shè)計、制作、實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，提出一種新型自膨式ＰＬＬＡ／ＨＡ復(fù)合材料可降解覆膜氣管內(nèi)支架的研究。一、緒論1.生物可降解血管支架的研究現(xiàn)狀自1891年Bond[1]用一根T形管置入氣管治療氣管狹窄獲得了成功，至今氣管內(nèi)支架的研究和應(yīng)用已經(jīng)有100多年的歷史，隨著臨床纖維支氣管鏡的應(yīng)用和普及，氣管內(nèi)支架置入技術(shù)也得到了較快發(fā)展，支架置入治療各種原因造成的嚴(yán)重氣管狹窄也越來越普遍。但是無論是硅酮、普通金屬還是鎳鈦記憶合金支架，對人體來說都是一種異物，影響遠(yuǎn)期療效的安全性。而自Margulis1967年首次提出介入放射學(xué)的概念以來,介入治療學(xué)經(jīng)歷了球囊成形,金屬裸支架(baremetalstents,BMS),藥物洗脫支架(drugelutingstents,DES)等數(shù)次技術(shù)革命,目前已廣泛應(yīng)用于心血管,腦血管,內(nèi)臟血管,外周血管等領(lǐng)域。近年來,隨著生物可降解氣管內(nèi)支架的研究和應(yīng)用,其在醫(yī)學(xué)、工業(yè)等領(lǐng)域得到了廣泛地運(yùn)用。該研究以人工合成的生物可降解氣管支架為對象,通過對其進(jìn)行研究,得出了以下結(jié)論:1)在一定范圍內(nèi)對管道中的微生物菌群和細(xì)菌有抑制作用。2)將生物可降解氣管內(nèi)支架分為兩種類型。一種是固定型管壁和固定膜外移管內(nèi)壁接觸到地面并與地面形成一個整體式結(jié)構(gòu);另一種則是從管道內(nèi)部穿過到地表面再從地下排出。目前國內(nèi)對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量的分析與探究。目前藥物洗脫支架(DES)是一種常用的生物降解氣管內(nèi)支架,它具有吸痰、排泄量大,對環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。研究了DES與聚吡咯菌協(xié)同作用下水解支架在不同溫度下的穩(wěn)定性和耐藥性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)pH值為8~9時其抗干擾能力最強(qiáng);當(dāng)pH<7時會使抗生素水解反應(yīng)時間增加和降低生物降解效果;在同一溫度條件下,抗生素會影響藥物洗脫效率及對微生物活性產(chǎn)生抑制作用等問題。目前藥物洗脫支架(DES)是一種常用的生物降解氣管內(nèi)支架,它具有吸痰、排泄量大,對環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)。研究了DES與聚吡咯菌協(xié)同作用下水解支架在不同溫度下的穩(wěn)定性和耐藥性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)pH值為8~9時其抗干擾能力最強(qiáng);當(dāng)pH<7時會使抗生素水解反應(yīng)時間增加和降低生物降解效果;在同一溫度條件下,抗生素會影響藥物洗脫效率及對微生物活性產(chǎn)生抑制作用等問題。而BRSA(生物可降解氣管)是一種非常有效的人工心臟疾病治療技術(shù),它能夠?qū)⑷梭w內(nèi)部的致炎物質(zhì)轉(zhuǎn)化為胞外高聚物和細(xì)胞介素,并可以在一定程度上對人體產(chǎn)生有利作用。它具有高效、高靈敏度和抗沖擊性強(qiáng),具有很強(qiáng)的可降解性等特點(diǎn),在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中被廣泛應(yīng)用。由于其廣泛存在于生活、生產(chǎn)和科學(xué)研究等各個方面。目前研究人員將生物防治與人工呼吸系統(tǒng)結(jié)合起來進(jìn)行了深入的理論分析及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證;并對該技術(shù)進(jìn)行了大量應(yīng)用實(shí)例介紹:以人工呼吸法為基礎(chǔ)設(shè)計出一個簡單高效且適合工業(yè)生產(chǎn)要求得氣凈化管道裝置。而且研究人員對生物可降解氣管內(nèi)支架的研究主要集中在以下兩個方面:一是對其表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,通過實(shí)驗(yàn),得出了一種新型固定化程度較高、穩(wěn)定性好的管道支架;二是采用人工操作技術(shù)將管材與人工膜結(jié)合后再利用物理法來制備出一個具有一定功能作用和性能特點(diǎn)且價格低廉的生物可降解氣管外支撐物,并對其性能進(jìn)行評價,通過實(shí)驗(yàn),確定出合理的生物可吸附物。然后用人工模擬法將吸力與吸力相平衡。在實(shí)驗(yàn)中使用的塑料材質(zhì)為采用生物可降解材料ＰＬＬＡ復(fù)合ＨＡ制作氣管內(nèi)作為試驗(yàn)對象;利用電鏡掃描來觀察生物固定管表面是否有氣泡出現(xiàn)以及有無脫落現(xiàn)象、是否存在降解氣管內(nèi)支架;使用顯微鏡下進(jìn)行解剖,通過分析其形狀結(jié)構(gòu)、內(nèi)部構(gòu)造等方面的變化,來了解生物降解氣管內(nèi)支架的結(jié)構(gòu)及工作性能,并對其內(nèi)部進(jìn)行分析,從而得出合理化、優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。而且經(jīng)過對目前國內(nèi)外可降解材料支架研究的充分調(diào)研，以及在鎳鈦記憶合金支架設(shè)計、制作、實(shí)驗(yàn)和臨床應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，提出一種新型自膨式左旋聚乳酸可降解覆膜氣管內(nèi)支架的研究。2.研究目的與主要內(nèi)容（1）研究目的隨著國內(nèi)外研究者的不斷探索，生物材料被不斷開發(fā)并應(yīng)用于組織工程氣管的相關(guān)研究。組織工程可降解支架材料按其來源可分為天然高分子物質(zhì)材料支架以及人工合成聚合物材料支架。研究表明,人工合成的生物可降解氣管內(nèi)支架是一種具有高強(qiáng)度、耐腐蝕性和抗氧化性能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用最多的是聚丙烯腈基聚合物材料支架及丁苯橡膠復(fù)合管道(HFE),該方法具有較好的穩(wěn)定性與重復(fù)使用率;但是其缺點(diǎn)在于:由于共混物存在著層間粘結(jié)不牢固且易產(chǎn)生分層現(xiàn)象而導(dǎo)致了其力學(xué)性質(zhì)下降、耐水性較差和耐熱性較弱等問題。本文主要以利用計算機(jī)輔助設(shè)計方法，采用生物可降解材料ＰＬＬＡ復(fù)合ＨＡ制作氣管內(nèi)支架，測試機(jī)械力學(xué)性能在氣管內(nèi)應(yīng)用的可行性，并根據(jù)需要對支架材料進(jìn)行改性或復(fù)合以提高支架的生物性能。（2）研究內(nèi)容長段氣管病變主要由狹窄、感染、外傷、惡性腫瘤等因素引起，切除病變組織或狹窄部分并行端端吻合是其治療的金標(biāo)準(zhǔn)，但該治療方案被證明仍存在較大的限制條件。近年來組織工程技術(shù)作為一種效果可期的醫(yī)學(xué)替代治療方法，支架材料的選擇是其核心組成部分之一。而文章研究目的與主要內(nèi)容是利用實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)的方式,對生物可降解氣管內(nèi)支架的基礎(chǔ)研究,研究生物可降解氣管內(nèi)支架的基礎(chǔ)作用，分析生物可降解氣管內(nèi)支架的結(jié)構(gòu)特征、工作原理以及該支架在不同工況下對管道內(nèi)部支撐能力進(jìn)行評價,了解了國內(nèi)外對該病菌治理方法,以及人工培養(yǎng)技術(shù),并通過查閱資料,分析自行制作左旋聚乳酸復(fù)合羥基磷灰石生物可降解材料氣管內(nèi)支架，測試其機(jī)械力學(xué)、生物相容性及降解性能。比較得出結(jié)論:在我國大多數(shù)醫(yī)院中采用人工護(hù)理法來防治呼吸系統(tǒng)疾病時存在一定缺陷;并且由于患者病情嚴(yán)重等原因?qū)е轮委熜Ч焕硐牖蛘哐诱`時間較長而造成病人的不良反應(yīng)等等因素都有可能會使得生物可降解氣管內(nèi)支架發(fā)生脫落、堵塞和腐蝕現(xiàn)象。然后根據(jù)國內(nèi)有關(guān)現(xiàn)狀和國外先進(jìn)技術(shù)來確定下一步工作方向。最后結(jié)合國內(nèi)外發(fā)展趨勢及實(shí)際情況提出自己看法與建議;同時也要考慮到我國自身國情以及其他環(huán)境因素等問題來制定出適合于生物降解氣管內(nèi)支架基礎(chǔ)研究方案、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及其實(shí)施步驟,對整個試驗(yàn)過程中存在的不足之處加以改進(jìn)并對其進(jìn)行了展望。因此對該病菌進(jìn)行研究具有重要意義，并對我國生物可降解氣管內(nèi)支架的研究具有一定參考價值。此外，隨著生物打印技術(shù)的不斷發(fā)展，不同生物材料可被更好地組合運(yùn)用。生物可降解支架以其高分子性能已成為組織工程氣管領(lǐng)域研究的新方向，具有較好的應(yīng)用前景。二、氣管內(nèi)支架的建立1.管內(nèi)支架準(zhǔn)備首先,對生物可降解氣管內(nèi)支架的制作、構(gòu)造以及材料進(jìn)行研究。然后在實(shí)驗(yàn)室中利用電感測儀測量出了管道內(nèi)壁厚度和高度,對生物可降解氣管內(nèi)支架進(jìn)行了初步的結(jié)構(gòu)分析,包括支撐體、導(dǎo)流管以及固定膜等。其次在實(shí)驗(yàn)室中使用自制橡膠輥來替代傳統(tǒng)塑料材質(zhì)橡膠材料作為試驗(yàn)基底，并測定其降解性能和穩(wěn)定性后通過XRD技術(shù)檢測出所需要材料是否符合要求，接著通過軟件分析得出了實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論:當(dāng)管內(nèi)支架長度為20cm時,管道底面距離地面大約2m左右;管壁厚50mm以上;管內(nèi)支撐體寬度100~150mm之間,其中最外固定直徑約30-200毫米的橡膠可降解氣管內(nèi)吸力最大。然后對生物可降解氣管進(jìn)行了吸油過程,包括對管道表面污垢、管壁破損及堵塞情況等方面分析研究。2.氣管內(nèi)支架的確定氣管內(nèi)支架的確定是一個重要的問題,它與生物可降解氣管內(nèi)支架直接息息相關(guān);研究人員也將其作為一項重要研究課題,在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了大量關(guān)于人工物力和機(jī)械振動的方法對該材料進(jìn)行了分析、評價。首先我們以吸管為實(shí)驗(yàn)對象來探究出吸管與管道之間存在如何影響。然后通過建立模型并利用計算機(jī)軟件模擬出可降解性高的生物塑料內(nèi)支撐物,再運(yùn)用理論計算法得出結(jié)論:當(dāng)外支架受到外界環(huán)境因素干擾時,該材料的降解率要高于內(nèi)支撐物,且其在不同外界環(huán)境條件下,吸管中所占比例與吸管外支架存在一定關(guān)系。最后我們對生物可降解氣管進(jìn)行了穩(wěn)定性分析和強(qiáng)度測試實(shí)驗(yàn)研究出的結(jié)果是:當(dāng)管道受到外部因素干擾時其內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、受力均勻;但是當(dāng)管道受到來自外界環(huán)境擾動時會出現(xiàn)振動現(xiàn)象而導(dǎo)致性能下降等問題。3.可降解支架主體的制作將一定量左旋聚乳酸和羥基磷灰石加入到有機(jī)溶劑三氯甲烷中，配置成懸濁溶液，置于特制成膜器具后，揮發(fā)并去除氣泡，制成左旋聚乳酸/羥基磷灰石薄膜，切成橫截面分別為1.0mm×1.0mm的細(xì)絲，將細(xì)絲編織并焊接在支架模具上制作編織型支架主體。以20000V靜電電壓，一端連接置入質(zhì)量濃度0.1g/mL左旋聚乳酸/羥基磷灰石溶液的特制儲液管容器中，另一端連接光滑電極板，形成電紡絲，制成支架16枚，直徑20-26mm，見圖2?？山到庵Ъ軝C(jī)械力學(xué)性能測試與比較：將長度80mm，直徑20-26mm支架分別壓縮至直徑13-19mm的自制左旋聚乳酸/羥基磷灰石復(fù)合材料支架和國產(chǎn)鎳鈦合金支架，在ZwickZ020型電子萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行機(jī)械力學(xué)測試。壓縮至所需直徑后得到徑向支撐力數(shù)據(jù)。4.管內(nèi)支架的體外測定管內(nèi)支架的體外測定方法是將液體培養(yǎng)基中的廢液通過生物可降解氣管內(nèi)支架進(jìn)行測定。該研究主要探討了人工實(shí)驗(yàn)法和自然生長模型兩種固定方式對管道內(nèi)部支架體外試驗(yàn)結(jié)果分析,并針對不同情況下,采用不同濃度梯度對管壁支撐層進(jìn)行了體外土壤水分含量檢測與評價;利用高倍體徑進(jìn)樣技術(shù)測定管道內(nèi)壁表面含水率及滲透性等指標(biāo)的數(shù)據(jù)處理方法。方法的原理為:將生物可降解氣管內(nèi)支架置于實(shí)驗(yàn)池中,測定該管體內(nèi)支撐力,并根據(jù)吸光度法對其進(jìn)行pH值、溫度和時間變化等數(shù)據(jù)分析。結(jié)果表明:在一定程度上可以確定管內(nèi)支架內(nèi)支座的最佳安裝高度和最佳水平位置。而且當(dāng)生物可降解管道處于固定狀態(tài)時,在一定范圍內(nèi)隨著呼吸速率加快而增加了微生物生長繁殖所需環(huán)境條件;當(dāng)管內(nèi)支架處于流動狀態(tài)中時隨著呼吸速度的降低也會隨之減少甚至停止增長。另外研究還發(fā)現(xiàn)生物可降解氣管外支架中的菌體數(shù)量與吸光度成正比關(guān)系,當(dāng)吸光度低于一定值時,生物可降解氣管內(nèi)支架中的微生物生長繁殖會受到影響,且在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)該管外支架存在了大量菌體。三、氣管內(nèi)支架的制備1.氣管內(nèi)支架的前處理氣管內(nèi)支架的前處理是一項重要工作,它不僅影響到整個生物可降解管道系統(tǒng),而且對于以后后續(xù)醫(yī)療手術(shù)、室內(nèi)裝修等方面都具有重大意義。氣管內(nèi)支架是影響兒童成長和發(fā)育的重要因素。它對呼吸系統(tǒng)、呼吸道系統(tǒng)等均有一定程度損傷。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前,先要將被涂布于地面的生物固定物放入室內(nèi),然后把其放在塑料袋中進(jìn)行處理，對氣管內(nèi)支架進(jìn)行了前期的水泥土實(shí)驗(yàn),通過測定排水層底板上不同位置下的生物可降解管道外皮、底部以及底部中微生物菌落數(shù)量和分布情況。接著用手輕拿著封口板放到前支管處(注意不要打滑)并打開密封蓋子(保證玻璃瓶蓋不動了后再放開);最后使用平板式壓緊裝置對管道內(nèi)支架表面施加壓力來使它們保持濕潤。實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后,在將生物可降解氣管內(nèi)支架固定好后,用手輕拿著把塑料袋壓緊,然后再將其放在封口蓋子上,接著使用平板式密封膠布對管道內(nèi)壁進(jìn)行固化處理。2.氣管內(nèi)支架制備工藝氣管內(nèi)支架制備工藝是在生物可降解氣管內(nèi)支架制作工藝的基礎(chǔ)上,通過對塑料管表面進(jìn)行改性、機(jī)械修復(fù)等方法使其具有良好性能。首先需要將生物可降解氣管內(nèi)支架的制備過程確定下來,將塑料袋放入壓緊膜內(nèi)固定好。然后用手輕拿著封口蓋子對管道內(nèi)壁施加壓力,使其保持濕潤,接著使用平板式密封膠布對塑料袋進(jìn)行固化處理后再把玻璃瓶塞入容器中,再將注射器和固定碳纖維材料分別放入不同濃度溶液中浸泡一段時間后使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀對這兩種物質(zhì)進(jìn)行混合浸提并觀察吸液流變情況;最后在液體流速達(dá)到一定的程度之后再放上密封蓋子(注意不能讓玻璃盒發(fā)生破損),將塑料袋放入壓緊膜內(nèi)固定好。在以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果基礎(chǔ)上,將塑料管的表面進(jìn)行改性,從而使其具有更好得吸液性能。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在生物可降解氣管內(nèi)支架制作過程中加入不同濃度溶液對生物可降解氣管內(nèi)壁上微生物菌落和底泥生長產(chǎn)生了一定程度地抑制。3.影響血管內(nèi)支架的主要因素影響氣管內(nèi)支架的主要因素有:生物降解氣管內(nèi)部的微生物和內(nèi)支架的結(jié)構(gòu)。其中,生物可降解氣管內(nèi)支架中菌群活躍性及增殖能力強(qiáng)弱，是影響著整個氣管內(nèi)支架的穩(wěn)定性的主要因素之一。本文以人工合成或天然培養(yǎng)兩種方式對該病原物進(jìn)行了研究;并利用該方法測定了不同比例可降解ＰＬＬＡ／ＨＡ復(fù)合膜固定深度下,其表面通透率、吸附性能和滲透通量等相關(guān)指標(biāo)數(shù)據(jù);通過對比分析得出生物可降解氣管內(nèi)支架中菌群活躍度及增殖能力強(qiáng)弱。實(shí)驗(yàn)中通過在實(shí)驗(yàn)用的雜種犬上采集了5個不同深度處被涂膜處理過好、3次濾液浸泡時間長的4種緩釋劑分別進(jìn)行處理后測定其吸光度值和pH值以及電導(dǎo)率等指標(biāo);在實(shí)驗(yàn)過程中，首先要保證生物可降解管道中存在大量菌落以及微生物與塑料材料接觸導(dǎo)致受污染性氣體不易擴(kuò)散到人體小動物或者環(huán)境下,其次就是對外界進(jìn)行了隔離保護(hù)措施防止生物無法吸收利用的氧氣進(jìn)入體內(nèi)造成危害;最后是做好密封工作避免被細(xì)菌傳染引起感染問題;最后是保證生物可降解氣管內(nèi)支架中的微生物與塑料材料接觸導(dǎo)致受污染性氣體無法擴(kuò)散到人體小動物。結(jié)果表明,微生物可降解氣管外支撐使用效果良好,并且具有一定抗菌性能。而生物可降解氣管內(nèi)支架的結(jié)構(gòu),其中影響其穩(wěn)定性和安全性主要因素有:①內(nèi)支架的高度和外支撐面與地面接觸面積的關(guān)系，內(nèi)支架的材料、結(jié)構(gòu)，以及固定方式對管道的支撐作用,即管材和膜之間產(chǎn)生摩擦,進(jìn)而影響到了氣管內(nèi)支架在使用過程中所出現(xiàn)問題。②固定管徑,長度,間距等因素。內(nèi)支架的大小、位置及長度,是影響到氣管內(nèi)支架的承載能力和使用壽命,而決定著它本身對周圍環(huán)境產(chǎn)生作用;外支撐物與底腳之間距離是否合適也直接關(guān)系到其自身對管壁附載強(qiáng)度以及其穩(wěn)定性。本文通過對國內(nèi)外研究進(jìn)展及研究成果進(jìn)行分析，首先從整體上來說就是要保證在不破壞氣管壁的前提下合理運(yùn)用各種材料來提高生物可降解氣管中支架使用效率。其次是從外頂和內(nèi)部兩個角度出發(fā)研究了人工合成法以及固定化管鉗液浮護(hù)技術(shù)對于其影響效果;最后將從生物可降解氣管內(nèi)支架中分離出具有一定厚度、寬度以及坡度比較大且不影響其質(zhì)量為最佳。并在實(shí)驗(yàn)過程中測定了不同深度下菌株生長狀況、生長速率和呼吸頻率變化情況以及支架表面顏色的改變趨勢與吸光度值之間關(guān)系,從而得到了生物外支撐管最適合的位置及長度;確定其最佳結(jié)構(gòu)和尺寸,并根據(jù)管徑、長度及間距等因素建立了管腔支撐體系。4.氣管內(nèi)支架的質(zhì)量控制（1）氣管內(nèi)支架的質(zhì)量控制是衡量氣管內(nèi)支架使用性能的重要指標(biāo)，是一項重要的課題,它對氣管內(nèi)支架的使用壽命和工作效率有著很大影響,其質(zhì)量控制主要包括:①對吸力和穩(wěn)定性進(jìn)行研究。②確定支架材料及結(jié)構(gòu)尺寸。③建立管道內(nèi)支撐系統(tǒng)模型以及計算方法等工作;④根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析出合理可行方案并加以實(shí)施;⑤通過實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論。（2）通過人工實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行研究分析并對比了國內(nèi)外關(guān)于該方面相關(guān)文獻(xiàn)。在實(shí)驗(yàn)室中采用固定化細(xì)胞培養(yǎng)基為基礎(chǔ)，來探究不同菌種之間協(xié)同作用下管壁強(qiáng)度變化情況;在室內(nèi)試驗(yàn)時通過將不同菌株與管材接觸，對不同類型管道支架進(jìn)行了試驗(yàn),采用高程斜管法和全附線法測定生物可降解性ＰＬＬＡ／ＨＡ復(fù)合材料表面帶菌株在吸吮能力、吸附膜厚度以及菌沉?xí)r間等方面的差異情況;結(jié)果表明:當(dāng)細(xì)菌、病毒及線菌數(shù)量較少時可以采用化學(xué)法或物理吸附等方法。然而隨著時間推移以及治療效果不佳而被淘汰;同時由于微生物生長繁殖速度加快導(dǎo)致治療成本增加。同時通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)吸吮效率與藥物濃度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,生物可降解氣管內(nèi)支撐物中含有大量的活性物質(zhì)如多糖,其對管道內(nèi)壁具有較強(qiáng)吸附力和滲透阻力,且生物可降解氣管內(nèi)支撐物的種類較多,不同類型的微生物對同一個管道中菌群具有不一樣吸附力。而且本研究還以人工實(shí)驗(yàn)和生物可降解性試驗(yàn)為基礎(chǔ),根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,對所測管口周圍環(huán)境情況做了初步了解，對不同深度處進(jìn)行了氣管外支撐下管道內(nèi)部支架強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性分析。結(jié)果表明:當(dāng)管道長度在30-40cm時(即直徑>80)管口距離越近;管內(nèi)徑越大且不穩(wěn)定管口距越小;管內(nèi)徑大但不穩(wěn)定的原因則是由于內(nèi)固定位置的橡膠材料存在吸濕性而導(dǎo)致。四、生物可降解氣管內(nèi)支架的結(jié)構(gòu)與性能對細(xì)胞生長及組織形態(tài)學(xué)影響1.實(shí)驗(yàn)材料（1）實(shí)驗(yàn)用雜種犬４只，雌雄不限，體重１５－１７ｋｇ，術(shù)前至少飼養(yǎng)觀察１周，常規(guī)喂養(yǎng)。（2）ＰＬＬＡ／ＨＡ復(fù)合材料生物可降解氣管內(nèi)支架,用電弧儀檢測塑料袋中殘留物數(shù)量、厚度及直徑;利用天平稱重法測定吸油時聚合物質(zhì)量分?jǐn)?shù)與含水率。通過比較得出結(jié)論:ＰＬＬＡ／ＨＡ復(fù)合材料在一定范圍內(nèi)其降解效果是最好的。其次就是吸油部位和根部部分,兩者之間存在著一種對應(yīng)關(guān)系(P<0.05)-.5],當(dāng)含量達(dá)到一個飽和濃度值后就會開始逐漸消失或者從最大值慢慢上升直至消失。本次試驗(yàn)是以自行研制可降解ＰＬＬＡ／ＨＡ復(fù)合材料氣管內(nèi)支架為研究對象,在實(shí)驗(yàn)前對該塑料材料進(jìn)行了預(yù)處理,并通過實(shí)驗(yàn)室檢測其性能。首先將實(shí)驗(yàn)瓶內(nèi)所需用過得殘渣和廢水分別裝入回收桶、收集袋中。經(jīng)過篩選后發(fā)現(xiàn)該塑料垃圾為牛皮紙屑。然后采用機(jī)械式取吸裝置將剩余的殘液從收集盒里取出;之后使用電抽器抽濾掉殘留物再利用離心分離法進(jìn)行純化,將收集瓶中殘渣和廢水分離,得到純化后的生物可降解氣管。試驗(yàn)過程中,對其進(jìn)行了詳細(xì)地分析,包括:①通過觀察該塑料管表面,發(fā)現(xiàn)了一些可能存在著問題;②使用后在空氣下將管道堵塞下來的現(xiàn)象出現(xiàn)出來;③由于實(shí)驗(yàn)條件有限而無法準(zhǔn)確測量出所需數(shù)據(jù)時導(dǎo)致誤差較大等問題發(fā)生;④根據(jù)以上情況出現(xiàn)的原因做出相應(yīng)對策解決這些困難和錯誤。2.實(shí)驗(yàn)方法（1）設(shè)計：對比觀察實(shí)驗(yàn)。（2）麻醉方法：所有動物均采用全身麻醉，肌肉注射速眠新（長春農(nóng)牧大學(xué)獸醫(yī)研究所）0.1ｍｌ／ｋｇ體重，根據(jù)支架置入時間手術(shù)持續(xù)時間及動物麻醉情況適量追加，總量不超過0.2ｍｌ／ｋｇ體重。（3）實(shí)驗(yàn)方法：利用計算機(jī)輔助設(shè)計支架模型，應(yīng)用相對分子質(zhì)量150000的左旋聚乳酸和羥基磷灰石按一定比例混合后研制直徑分別為20，21，22，23，24，25，26mm的可降解氣管內(nèi)支架，采用萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)檢測其力學(xué)性能。將自行研制可降解ＰＬＬＡ／ＨＡ復(fù)合材料氣管內(nèi)支架置入實(shí)驗(yàn)犬氣管內(nèi)，定期觀察、處死動物行病理組織學(xué)觀察，并進(jìn)行體內(nèi)、體外的對比降解實(shí)驗(yàn)，定期測試可降解支架粘均分子量和失重率的變化。（4）檢測動物實(shí)驗(yàn)評價ＰＬＬＡ／ＨＡ復(fù)合材料氣管內(nèi)支架的生物相容性，并行動物體內(nèi)、體外的對比降解實(shí)驗(yàn)，建立一種ＰＬＬＡ／ＨＡ復(fù)合材料氣管內(nèi)支架的研究應(yīng)用模型。該模型的研究應(yīng)用可以從以下幾個方面進(jìn)行:①通過實(shí)驗(yàn)確定出合適的降解時間和濃度,并在降解前對其穩(wěn)定性與可利用性。②建立一種新型生物內(nèi)支架。③將人工合成方法應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中來提高材料性能、減少廢品率等;④通過試驗(yàn)測定了生物氣管內(nèi)支架表面不同位置處所受損傷量,為下一步工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù);⑤根據(jù)研究結(jié)果制定合理的實(shí)驗(yàn)方案以及改進(jìn)措施和技術(shù)參數(shù),為氣管內(nèi)支架的研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。五、相關(guān)實(shí)驗(yàn)1.可降解支架氣管內(nèi)降解性能實(shí)驗(yàn)氣管狹窄模型的建立：全身麻醉實(shí)驗(yàn)雜種犬后，去除頸部犬毛，依次切開皮膚、皮下組織后，打開氣管前筋膜，游離氣管后，以5根7號手術(shù)線結(jié)扎氣管至氣管管腔直徑至原直徑2/3，縫合頸部切口，并以青霉素80×104U靜脈滴注。觀察飼養(yǎng)1周后建立氣管狹窄模型。支架置入及觀察：通過對現(xiàn)有國產(chǎn)CZESⅡ型支架釋放器進(jìn)行改造，獲得符合氣管條件的支架釋放器，麻醉完成后，實(shí)驗(yàn)犬仰臥體位，口腔牽開器撐開口腔，舌鉗夾住犬舌，選擇合適尺寸的可降解支架，壓縮后放入支架置入器，喉鏡輔助下將支架置入實(shí)驗(yàn)犬氣管。動態(tài)觀察及組織病理學(xué)觀察：定期觀察支架置入后動物的一般反應(yīng)情況，如有無感染、刺激性咳嗽、厭食等情況；定期行X射線檢查及支氣管鏡檢查，觀察支架膨脹及固定情況。支架置入后第4，8，12，16周對犬實(shí)施過度麻醉和靜脈氣栓法處死，取出動物氣管標(biāo)本，體積分?jǐn)?shù)10%甲醛固定至少2周后，將氣管支架置入部分和距離支架置入固定5cm遠(yuǎn)未置入支架部分分別取材行石蠟包埋，常規(guī)切片，蘇木精-伊紅染色，行光鏡下自身對比觀察及分析。2.支架相對分子質(zhì)量測定取體內(nèi)與體外降解實(shí)驗(yàn)中左旋聚乳酸/羥基磷灰石復(fù)合材料溶于苯中，過濾除去羥基磷灰石微粒，左旋聚乳酸的濃度按實(shí)際含量確定，溶劑為三氯甲烷，溫度25℃。首先測算溶劑三氯甲烷:流過烏氏黏度計毛細(xì)管的平均時間E0，要求連續(xù)測3次，3次測量的最大值和最小值的差值小于0.2s；接著用待測溶液潤洗黏度計3次，然后倒入6.0-7.0mL待測溶液，測算待測溶液流過黏度計毛細(xì)管的平均時間E，要求連續(xù)測3次，且3次測量的最大值和最小值的差值小于0.2s；再通過公式計算左旋聚乳酸的黏均分子質(zhì)量M。六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.體內(nèi)外降解實(shí)驗(yàn)中左旋聚乳酸/羥基磷灰石復(fù)合支架黏均分子質(zhì)量的變化兩組在降解的前4周黏均分子質(zhì)量下降較快，體內(nèi)降解組黏均分子質(zhì)量下降了5