百多年前，國外科學(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，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)會外科學(xué)分會疝和腹壁外科學(xué)組名譽(yù)組長馬頌章教授指出，疝是不會自行愈合的，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，以便為患者選擇適當(dāng)?shù)氖中g(shù)修補(bǔ)材料。

《醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報》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年美國疝外科專家Lichtenstein提出無張力疝成形術(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)計出適用于腹股溝疝的人工假體。1993年后美國強(qiáng)生公司和Bard公司，先后分別將Gilbert和Rutkow設(shè)計的人工假體商品化，即目前臨床上使用的PHS(普理靈疝裝置)和PerfixPlug & Patch(預(yù)成形網(wǎng)塞和補(bǔ)片)，這些舉措大大推動了無張力疝修補(bǔ)的開展和普及。至2000年，美國的腹股溝疝大約有85%以上的病人是采用人工假體的無張力修補(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)和過敏，能夠制成所需的開關(guān)，可被消毒滅菌，以及與宿主細(xì)胞的親和力，同時還要有柔軟性的敷貼性。

據(jù)悉，中國較大規(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，目前每片市場價格為1000~3500元不等，2010年銷量約為4億多元。有專家預(yù)測，隨著對疝修補(bǔ)材料的需求增長，2015年補(bǔ)片市場將達(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，國內(nèi)臨床上大量使用的補(bǔ)片主要依靠進(jìn)口，這在無形中便提高了醫(yī)療費(fèi)用。同時，目前所用的人工合成材料仍會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，作為異物，置入后會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有8個要求：不引起物理變化;無化學(xué)活性;不存在炎癥和異物反應(yīng);無致癌性;不產(chǎn)生過敏;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，提高國內(nèi)的醫(yī)療水平，發(fā)送治療效果，降低國內(nèi)的醫(yī)療費(fèi)用，成為疝修補(bǔ)材料領(lǐng)域的一個重要方向。

目前，中國生物材料消費(fèi)已經(jīng)位列世界生物材料消費(fèi)市場第3位。自中國開始生物材料研究，迄今已有近40年的研究和發(fā)展沉淀，特別是在國家“九五”、“十五”、“十一五”各類科技計劃和產(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。

但國內(nèi)大約70%的生物材料市場仍然被國外產(chǎn)品占據(jù)，在更高端的生物材料產(chǎn)品領(lǐng)域國外產(chǎn)品甚至占據(jù)95%以上的市場份額。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，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，還能有效對抗感染并降低疝復(fù)發(fā)的可能性。

“未來的疝修補(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)險的傷口，用于優(yōu)化疤痕形成過程。”奚廷斐認(rèn)為，從疝外科修補(bǔ)材料的發(fā)展來看，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)，能夠通過內(nèi)源性組織再生對缺損組織進(jìn)行修復(fù)。

與高分子補(bǔ)片組織過程相比，這種內(nèi)源性組織再生過程更接近于生命組織的自然修復(fù)過程，修復(fù)后的組織沒有過量的瘢痕組織，沒有聚合物異物存留在體內(nèi)而發(fā)生的長期慢性炎癥過程。據(jù)悉，目前已經(jīng)得到美國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。

事實上，隨著中國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長，國際上一些頂級研究機(jī)構(gòu)和越來越多的世界500強(qiáng)企業(yè)開始關(guān)注中國生物材料這片熱土。中國近鄰日本和韓國的生物材料研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展近年來也呈現(xiàn)出強(qiáng)勁增長的態(tài)勢。有人預(yù)言，未來10年，生物材料將開始步入亞洲世紀(jì)。