9.1 简介
外科手术与人类一样古老，缝合线的使用可以追溯到人类最早在外科手术领域获得知识的时代。从历史上看，许多不同类型的材料都用于闭合和缝合手术伤口。最古老的缝合材料包括动物肌腱和毛发，以及亚麻、大麻和不同草种等草本纤维。可追溯到 5000 年前的埃及文献展示了用亚麻纤维缝合伤口的场景。如今，缝合线广泛用于外科手术和闭合创伤后的轻微或主要撕裂伤。它们是用作人体植入物的最大的生物材料类别之一。
缝合线的主要功能是将伤口固定在良好的位置，以促进伤口愈合。切开的手术伤口和干净、新鲜的切开的创伤伤口（没有污染或失活组织）可以用缝合线、钉书钉或组织粘合剂闭合。精心缝合组织可实现初步愈合，从而在皮肤、神经或肌腱上留下美观且功能上可接受的疤痕。缝合线也用于肠吻合术和血管动脉吻合术，这需要使用永久性缝合线的防漏技术。
在愈合的最初几天，伤口几乎没有内在强度——事实上，由于胶原酶的作用，伤口边缘 0.5 厘米内的组织强度会丧失。在此期间，用缝合线对伤口进行充分支撑是必不可少的，缝合线位于组织反应区域之外。逐渐地，愈合组织的抗拉强度增加，缝合线支撑变得不那么重要。不同的组织以不同的速度愈合，但即使在受伤一年或更长时间后，大多数伤口的抗拉强度也只有未受伤组织的 70% 左右。此外，感染、血肿、类固醇和并存疾病等因素也会延迟愈合，导致免疫功能低下、营养不良和恶病质。愈合迅速且不受机械应力的组织可以用可吸收缝线缝合，例如在胃肠手术中。在愈合过程中暴露于破坏力或愈合缓慢的组织，例如在心脏和血管手术以及腹壁闭合中，需要长时间支撑，并且通常需要用不可吸收的缝合材料进行缝合。胆管和输尿管手术应避免使用不可吸收缝线，因为它们可能成为结石形成的病灶。皮肤缝线需要留在原位的时间不同，具体取决于缝合的身体部位。面部和颈部的皮肤愈合迅速，缝线可以在 4-6 天后拆除。在这么短的时间内不会出现“电车线”疤痕，因此可以以间断的方式放置缝线，并且仍能获得出色的美容效果。身体其他部位的大多数皮肤需要缝合支撑 8-14 天才能实现充分的伤口愈合。超过此时间后拆除的缝线可能会留下“电车线”疤痕，除非使用皮下技术。皮肤可以用可吸收材料缝合，从而避免拆除缝线。
缝线是异物，虽然现代合成单丝缝线几乎完全无活性，但编织和“天然”缝线可引起明显的炎症反应。一旦缝线或结缝间隙发生定植，细菌可能很难或不可能根除。这会使伤口部位易受感染，形成脓肿和窦道、伤口裂开和切口疝。在存在既定感染或严重污染的情况下，应避免或谨慎使用缝合线。
应该指出的是，除了缝合线外，夹子和钉子等机械装置也用于闭合开放性伤口。皮肤伤口可以用夹子或钉书钉闭合，通常在甲状腺手术或血管或骨科手术后使用，这些手术往往会产生较长的伤口。这些装置具有良好的美容效果，并且使用起来快速简便，但比同等长度的缝合线要贵得多。然而，手术室时间的节省足以弥补额外的费用。除了夹子和钉书钉外，市场上的替代伤口闭合装置还包括闭合条、组织粘合剂和密封剂，尽管这些装置的强度不足以满足大多数手术需求。
9.2 手术缝合线的历史发展
缝合线用于闭合所有身体组织的伤口，是植入频率最高的异物。在每年进行的约 5000 万至 6000 万例开放式外科手术中，一个常见的挑战是需要连接组织。这通常涉及闭合不同层次的肌肉、筋膜、脂肪和皮肤的伤口或切口。
缝合线的发展历史详细介绍了各种天然材料的使用。缝合伤口的证据可以追溯到公元前 5000 至 3000 年，当时发明了骨制有眼针。早期提到缝合材料的文献有 3000 年前的《卡拉卡集要》和 2500 年前的《苏斯鲁塔集要》，其中描述了使用编织的马毛、棉花、皮革条和树皮纤维来缝合伤口。埃德温·史密斯纸莎草纸详细介绍了可追溯到公元前 1600 年的埃及伤口缝合技术。伤口的治疗方法被描述为“你应该用针线帮他把伤口缝合起来”。涂有树脂或蜂蜜和面粉的粘合剂混合物的亚麻条出现在古埃及医学中，这是我们现代皮肤缝合胶带的前身。在古罗马，科尼利厄斯·塞尔苏斯描述了使用小金属夹，类似于今天的米歇尔夹。盖伦用缝合线修复了角斗士被切断的肌腱，给以前瘫痪的人们带来了一些功能恢复的希望。他使用了亚麻、丝绸和羊肠线缝合线。大约公元 920 年，阿维森纳意识到，在严重感染的情况下，亚麻线等传统材料会迅速分解。他用猪鬃作为替代品。1550 年，Fabricius 引入了金线缝合线，1850 年，Marion Sims 引入了银线缝合线。到 18 世纪，丝绸缝合线和蜡线一起流行起来，尽管羊肠线可能仍然是最常用的材料。19 世纪，约瑟夫·利斯特将羊肠线储存在橄榄油和石炭酸溶液中。他对羊肠线进行了铬化处理以改善其处理特性，并发现了延迟缝合线吸收的意外额外好处。
自二十世纪中叶以来，技术进步已生产出一系列可吸收和不可吸收的合成材料，用于编织和单丝形式的缝合线。合成和天然缝合线都受益于纺织工业的进步，这些进步允许编织缝合材料并用各种试剂（例如蜡、液体石蜡、硅酮和聚四氟乙烯）涂覆缝合线，以提高处理和打结能力，并通过缝合线间隙的毛细作用降低感染潜力。同时，缝合线使用的针头也得到了改进，不锈钢针头被广泛使用。针头的形状已被设计成适合其预期用途，例如三角形尖端（切割）针头易于穿透，圆形针头创伤最小。现在有各种各样的针头尺寸和形状可供选择，用于微血管工作的针头几乎肉眼看不见。
就制作外科缝合线的材料而言，已经从天然材料（如羊肠线、棉花和外科丝）转变为更先进的合成材料。尼龙和聚酯是 20 世纪 40 年代生产的第一批合成缝合线材料。不久之后，聚乙烯和聚丙烯也得到了开发。1970 年，聚乙醇酸以 Dexon 的授权名称开发出来。
9.3 外科缝合线的特性
在生产过程中，缝合线经过精心设计，以实现强度、均匀性和手感的最佳组合。术语“手感”是所有缝合线质量方面中最微妙的。它与外科医生手中缝合线的感觉、缝合线穿过组织和打结的平滑度、打结和紧贴的方式以及最重要的是缝合线的牢固度有关。延展性与缝合线在打结过程中略微拉伸然后恢复的方式有关。拉伸特性可发出信号，提醒外科医生缝合线结扎的准确时间。
缝合材料用于伤口时，具有四个基本特征：
结扎安全性、拉伸能力、组织反应性和伤口安全性。结扎安全性是指缝合材料保持结扎强度和牢固度而不随时间松弛的能力。它与缝合线厚度成反比，与缝合线质量和功能输出成正比。缝合材料的拉伸能力定义为单位面积的拉伸功率。伤口安全性与缝合线确保伤口安全愈合的能力有关，而组织反应则反映在缝合线进入组织后前 2-7 天内发生的炎症反应中。
从技术上讲，手术缝合线应满足以下要求。
1. 具有足够的机械强度以固定伤口部位，在伤口愈合前，机械性能不会受到体液的显著影响。
2. 具有高柔韧性和良好的结扎强度，便于操作。
3. 生物相容性好，不会引起组织反应，不影响组织生长。
4. 完全生物降解，生物可吸收类型的缝合材料在体内无异物残留。
5. 稳定性好，易于灭菌，不改变技术性能。
6. 无毒，无过敏反应或其他副作用。
缝合线通常以预灭菌的独立包装提供。它们可以是带装的或不带装的，即有针或无针。针可以是切割针、反向切割针或圆体针，尺寸各不相同。
缝合线可以是单股单丝或多股复丝。美国药典建议缝合线盒提供有关缝合线材料的完整信息，包括：
• 尺寸；
• 缝合线类型；
• 针类型。
一些盒子有具体指示，如下所示。
此外，一般来说，以下尺寸常用于缝合。
缝合材料的表面特性对临床性能有直接影响，因为当缝合线植入体内时，会直接与组织接触。近年来，双向倒钩缝合线已通过微加工技术由单丝纤维制成，该技术将倒钩以各种配置沿纤维圆周切出。如图 9.1 所示，倒钩呈螺旋状排列，并分为两组不同长度的倒钩，它们从缝合线中点开始以相反的方向相对。由于倒钩缝合线具有自锚性，因此可以避免与手术结相关的各种挑战。在使用过程中，没有收缩性缝合线环可通过多种方式增强愈合，包括增加血流量、减少疤痕和消除皮肤上的缝合痕迹。此外，倒钩缝合线允许组织在缝合过程中接近并保持绷紧。这在闭合长切口时尤其有利，并且无需“第三只手”。随着肿胀的发生，传统的缝合线会滑动以平衡张力，从而使伤口中心变宽，从而导致疝气、难看的疤痕甚至裂开。由于使用倒钩缝合线可以省去打结的麻烦，因此手术时间也可以大大缩短。
图 9.1 双向倒钩缝合线的示意图。
9.4 手术缝合线的分类
根据其化学和物理特性，缝合线可分为以下几类。
1. 可吸收或不可吸收。
2. 天然或合成。
3. 单丝或多丝。
4. 扭曲或编织。
5. 染色或未染色。
6. 涂层或无涂层。
理想情况下，缝合线在完成工作后应该消失。然而，可吸收缝合材料的抗拉强度变化大且通常很快消失，因此在缝合承受巨大机械应力的组织（如腹壁缝合）或缝合线过早失效会立即产生灾难性后果（如血管手术）的情况下，可吸收缝合材料不是一种可靠的选择。大多数急性伤口失败是由于完整缝合线从组织中“切除”，而不是缝合线或线结失效，使用任何类型的缝合线都可能导致这种情况。然而，一般来说，可吸收材料比不可吸收缝合线更能引起组织反应，这种增强的炎症反应可能会削弱组织缝合的完整性。虽然大多数“腹部破裂”病例可能是由于完整缝合线切除，但缝合线过早失效可能是造成晚期伤口虚弱和疝气的原因。
单丝缝合线没有间隙可供细菌栖息，但与编织缝合线相比，单丝缝合线更难处理，每个结需要更多次缝合以确保安全。多丝缝合线通常更容易处理，结更安全，但确实允许毛细管作用和间质细菌定植，这会增加伤口感染的风险，尤其是使用不可吸收缝合线时。单丝和多丝缝合线都可以是可吸收的或不可吸收的。
缝合线染成各种颜色，以提高其在手术过程中的可见度。染料不会影响缝合线的吸收特性。缝合线涂有或用各种药剂处理，以改善一般处理和通过组织，封闭缝合线间隙，并延缓吸收，例如，羊肠线的铬鞣。为了解决与编织缝合线相关的院内感染问题，在缝合线上涂上抗生素涂层，以便在手术后的最初几天内局部释放抗菌成分。两种具有优异革兰氏阳性活性的广谱抗生素莫西沙星和克林霉素已被加入缝合线中。体外抑菌圈试验结果表明，这两种抗生素均具有长达 2 天的有效预防性抑菌特性。
9.5 针
手术缝合线通常与适当尺寸和形状的针一起使用。手术针可以是弯曲的或直的，并且根据尺寸，可以与针架一起使用或用作“手针”。手针存在“针刺”伤害的风险，应避免使用手针，特别是在存在病毒传播风险的情况下。有各种不同曲率的针可供选择，从四分之一圆到八分之三圆、二分之一圆、八分之五圆，再到“J”形针。针可以是“带眼的”，需要穿线缝合，也可以是“无创伤的”，针头被压在缝合线上。
针尖和横截面可能有所不同。针尖横截面可能为“圆形”，只有尖端锋利，主要用于缝合肠道、脂肪、腹膜和其他软组织，针头会分开而不是切割组织。“锥形”针头也有圆形针头，但尖端的几面都锋利，使针道尺寸保持最小。这些针头在心脏和血管手术中特别有用。“切割针”有各种针尖形状，设计用于不同的外科手术；它们可能是扁平的“剑状”，或横截面为三角形，尖端切割边位于针头曲率内侧（反向切割）。切割针头设计用于轻松穿透坚韧或致密的组织，包括皮肤。它们切割而不是分开组织，因此可以通过切割血管引起局部出血。其他改进包括用于缝合易碎组织（例如肝脏）的钝头缝合针，以及“重”针，这种针特别坚固，与缝合材料的尺寸几乎没有相似之处。
9.6 外科缝合线的生产
如今，大量天然和合成聚合物被用于制造缝合材料，并且有许多类型的外科缝合线，具有各种各样的性能特征。对于可吸收缝合线，常用的原料包括羊肠线、聚乙醇酸交酯、聚乳酸交酯、聚乙醇酸交酯和聚乳酸共聚物等，而非吸收缝合线可以由聚丙烯、聚酰胺、聚酯和丝绸制成。可生物降解缝合线主要用于内部伤口闭合，而外部伤口通常用不可生物降解缝合线闭合，当伤口开始愈合时将其拆除。
在生产过程中，可以在纺丝过程中制备单丝或多丝线。缝合线性能很大程度上受材料类型和生产方法的影响。例如，原材料质量和生产技术对缝合线弹性有重要影响。如果缝合线由相同的原材料通过不同的制造方法生产，其机械性能也会发生变化。由丝绸、聚酰胺 6、聚酯或聚丙烯制成的单丝缝合线比由相同原材料生产的交叉编织缝合线具有较低的机械阻力。此外，缝合线直径也对其拉伸强度有显著影响。
制造商使用环氧乙烷或伽马射线对缝合线进行灭菌。钢缝合线可以用高压灭菌器灭菌，亚麻、尼龙、聚酯和聚丙烯制成的缝合线也可以。
9.7 手术缝合线的应用
在使用手术缝合线时，应遵守以下缝合原则。
1. 应轻柔地处理组织，并保护伤口边缘免受污染、干燥、磨损或挤压。
2. 止血应一丝不苟，但要注意不要过度使用透热疗法，特别是在皮肤边缘，因为可能会烧伤皮肤，导致愈合延迟和疤痕增大。
3. 应切除受污染和失活的组织。如果存在严重污染，则不应缝合伤口，而应留出伤口通过二期愈合。
4. 选择适合该任务的正确尺寸和类型的缝合线，同时牢记相关组织的愈合特性和所涉及的抗拉强度。不要使用大于必要尺寸的缝合线，并尽可能避免植入不可吸收的材料。
5. 缝合线应足够紧，以接近伤口边缘而不会“勒住”组织。伤口边缘在愈合的早期阶段会肿胀。这会加剧缝合过紧引起的缺血问题，并可能导致组织坏死和“切断”缝合线并导致伤口破裂。
6. 应始终使用外科结，特别注意将每个结“打”在正确的方向，以防止缝合线断裂和滑落。合成单丝缝合线比多丝和天然缝合线更难处理，
并且每个结需要打更多的结才能确保安全。如果大结靠近皮肤，应“埋入”以防止刺激。
7. 切勿用器械抓住缝合材料，因为这会削弱缝合材料并导致缝合线断裂。
8. 始终使用适当长度的缝合线和足够的咬合来完成这项工作。腹壁大面积闭合要求缝合线咬合距离伤口边缘不少于 1 厘米，间隔约 1 厘米。这将要求总缝合长度至少为伤口长度的四倍。
9. 应注意缝合组织边缘的适当内翻或外翻，以促进愈合并防止并发症。
10. 伤口缝合后，仍有感染风险，一般应使用合适的敷料覆盖伤口，并定期检查，直至伤口愈合到足够程度。但是，检查不应破坏伤口的“密封性”，否则可能会引发感染。
11. 应充分指导拆线时间。
在实践中，通常使用的缝合线比组织断裂强度严格要求的要大得多。较小的缝合线有较小的针头，可能无法进行足够的组织“咬合”。它们也更难处理，而且通常比较大的、更受欢迎的缝合线更昂贵。然而，在某些情况下，特别是眼科、显微血管外科和整形外科，通常使用细缝线。
在外科手术过程中，可以使用多种方法来缝合手术伤口，包括以下方法。
• 简单间断缝合。
• 垂直褥式缝合。
• 水平褥式缝合。
• 皮下缝合。
• 连续缝合。
缝合必须在助手的帮助下严格遵循无菌技术进行。首先，彻底评估和清洁伤口非常重要。缝合的必备物品包括手术单、局部麻醉、手套、持针器、解剖钳、剪刀、清洁乳液和敷料。观察手术过程中的临床并发症也很重要。特别要注意以下几点。
1. 血肿形成。
2. 因张力导致局部皮肤坏死。
3. 感染。
4. 瘢痕疙瘩形成。
5. 美容效果差。
6. 缝合线引起的组织反应。
可吸收缝合材料一旦应用，在愈合过程中会被组织消化，而非吸收缝合材料则能抵抗酶消化，通常在术后一段时间后被移除。例如，面部和头部使用的缝合线通常在 5 天后拆除，腿部和腹部使用的缝合线通常在 7-10 天后拆除，背部手术的缝合线通常在 10-14 天后拆除。
在使用过程中，需要采用特定的打结技术来处理和打结缝合线。对于多丝缝合线，其材料性质和编织或扭曲结构提供了高摩擦系数，结头在铺设时保持不变。单丝缝合线的摩擦系数相对较低，导致结头在打结后更容易松动。此外，单丝合成聚合物材料具有记忆特性，不会平放，而是倾向于恢复到材料挤出过程或缝合线包装所设定的形状。
在手术过程中，缝合线结必须正确放置以确保安全。打结速度过快可能会导致线束放置不完美。除了缝合线材料本身的变量外，不同外科医生打的结之间，甚至同一个人在不同场合打的结之间也存在相当大的差异。结的并发症是众所周知的。文献中报道的结的问题包括结断裂和滑脱、缝合线挤出或“吐出”以及感染，尤其是编织缝合线。紧密贴合的伤口和过紧的缝合线也会导致缺血和疤痕、伤口强度降低和炎症，甚至裂开。
9.8 测试方法
拉伸强度、刚度、易操作性和良好的打结安全性是外科缝合线最重要的特性。为评估这些性能，可根据 ASTM D3217-07 标准进行测试，该标准涵盖测量由长丝纱、短纤维或丝束纤维制成的纺织纤维的断裂强度，无论是卷曲的还是非卷曲的，并以双环或形成单个单结的线束进行测试。还包括对环和结形式的调节和湿润（浸泡）纤维的断裂强度进行测试。测试手术缝合线时，首先将样品切成 6 厘米的长度。每种缝合线都应准备打结和无结样品。然后将样本分别放入装有七种不同医用液体的试管中。斯图加特纺织纤维与研究所生物医学实验室称，它们分别保存在 21 和 4℃ 的温度下，因为医疗手术通常在 21℃ 下进行，而医用液体在 4℃ 下制备。
然后在两天后测试样品的拉伸强度、拉伸应变和重量损失。不同类型的缝合材料具有截然不同的性能特征。例如，肠线缝合线的强度受温度升高的影响很大。肠线缝合线的拉伸强度在较低温度下较高。血液也会使肠线样品严重变形。
由于缝合材料在植入人体时总是暴露在血液中，因此在测试过程中，它们会受到等渗和葡萄糖溶液等医用液体的影响。测试植入材料在打结或不打结的情况下的表现也很重要。实验结果表明，合成和天然缝合线的拉伸强度在不同溶液中以不同的时间间隔降低。样品在 21℃ 下的拉伸强度通常低于 4℃ 下的拉伸强度，温度对缝合线的拉伸强度有显著影响。此外，打结样品的拉伸强度通常低于无结样品。
9.9 总结
手术缝合线是一种常用的医用纺织产品，其历史可以追溯到古代。在缝合材料的开发过程中，重要的是设计成纤聚合物、长丝纤维和缝合线，以确保满足有关结头安全性、拉伸能力、组织反应性和伤口安全性的关键要求。除了良好的临床实践外，高质量的手术缝合线还可以帮助避免临床并发症，如血肿形成、因张力引起的局部皮肤坏死、感染、瘢痕疙瘩形成、美容效果不佳以及缝合线的组织反应。
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