新型纤—膜可降解输尿管支架管的制备、结构及其降解行为

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1、学校代码：10255学号：1122029新型“纤-膜”可降解输尿管支架管的制备、结构及其降解行为Preparation,StructureandDegradationBehaviorofaNew“Fiber-film”ResorbableUreteralStent学院：纺织学院专业：纺织生物材料与技术姓名：邹婷导师：王璐教授2015年5月本文由中央高校基本科研业务费专项基金（CUSF-DH-D-2013027）资助完成东华大学博士学位论文新型“纤—膜”可降解输尿管支架管的制备、结构及其降解行为专业名称：纺织生物材料与技术作者姓名：邹婷指导老师：王璐

2、东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日摘要新型“纤-膜”可降解输尿管支架管的制备、结构及其降解行为摘要输尿管支架管是置放在患者输尿管管腔面的特殊设计的中空管状支架，是泌尿外科常用的器械之一。它主要起到支撑和引流作用，保证输尿管的通畅。可降解输尿管支架管在置入体内

3、一段时间后会降解并随尿液排出体外，避免了二次手术拔出造成的损伤和相应的并发症，因而在国内外得到了广泛地开发和研究，但由于复杂的制备工艺，降解过程无规律，降解过程中易堵塞等缺点仍未得到临床应用，因此需要设计一种新型的输尿管支架管，在特定时间内起到良好引流支撑作用，随后在体内程序性降解，随尿液顺利排出体外，并同时具备临床可操作性及易加工成型性，以改善现有可降解支架管的不足，推进其在临床上的早日应用。本文针对现有可降解支架管存在的问题，采用微型编织及后处理工艺制备一种“纤-膜”双组份可降解输尿管支架管，建立制备工艺与支架管的结构之间的关系，比较不同结构支架管之间的力学性能的特点，

4、并多方位评价其体内外降解性能及生物相容性。基于临床使用要求，从结构设计、原料选择、编织工艺、热处理工艺和涂层处理四个方面，阐述了可降解输尿管支架管的设计依据，系统探讨了制备过程及其成型工艺与管壁结构的关系。基于输尿管支I摘要架管的性能要求，设计一定规格、形状及双组份结构的支架管，选择聚乙交酯（PGA）和聚乙交酯-丙交酯（PGLA（910））作为纤维支架管的基本原料。根据输尿管支架管的结构及性能特点，选用编织工艺作为支架管原型的制备工艺，并探索编织机齿轮比、锭子排布与支架管管壁结构参数之间的关联。其中齿数比为14:140时可制备出编织密度最大的支架管结构。设计并通过配置不同纱

5、线组合的锭子来实现两种纤维材料在管壁上的三种不同分布结构。使用高温热处理方式实现管壁结构中膜与纤维均匀相互交织的新型“纤-膜”双组份结构，探索并选用的最佳热处理温度和时间为210℃，46s。相比于商用支架管，热处理后的“纤-膜”支架管从薄壁和轻质上都有明显的优势。不同支架管间甚至是支架管内外表面间的膜相对覆盖率都大于理论值的50%。不同双组份排布支架管热处理后支架管的长度、管壁厚度和质量损失及单位面积重量增长不同，双组份排布更加分散的支架管热处理后尺寸变化较大。基于编织和热处理工艺，探索并实现支架管的环状末端结构的制备工艺。为实现可降解支架管的可显影性，尝试了两种显影材料和

6、涂层方法，探索最佳显影效果及可能对其他性能造成的影响。硫酸钡涂层支架管具有良好的显影效果，材料易得且工艺简单可行，同时初步尝试一种新型点状涂层方法，优化了硫酸钡涂层的不足，但有待继续探索。从轴向拉伸性能和径向压缩性能两个角度对可降解输尿管支架管进行力学性能评价，系统研究了不同“纤-膜”分布结构对支架管主要力学性能的构效关系。“纤-膜”支架管中的膜组分的相对覆盖率直II摘要接与支架管的径向压缩强力相关，而支架管中纤维含量则直接影响支架管的轴向拉伸强度，因此膜和纤维组分分别增强支架管的抗压缩和拉伸性能，可通过调控双组份的比例和含量来进一步优化结构和力学性能。三种双组份结构中，支

7、架管C具有较好的抗压缩和回弹性能以及拉伸性能，属于最佳结构。相比于商用不可降解支架管，可降解支架管具有更高的压缩强力和拉伸强度，能够在体内更持久地保持支撑效果，且不易断裂。可降解支架管的弹性为商用支架管的90%。构建不同的降解环境，研究支架管的“纤-膜”组分，及经过不同工艺条件处理后支架管的体外降解行为，全面揭示了“纤-膜”支架管的降解特性。可降解支架管在人体尿液、模拟尿液及三种pH的PBS中的降解有较大差异，在碱性降解液里降解速度更快，人体尿液中的降解明显最快，在第18天时降解成碎段，21天时呈粉末状，模拟尿液和