针织结构人工气管支架的纺织工艺及性能研究(1)

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1、东牛大学博士论文针织结构人T气管支架的编织工艺及性能研究摘要气管病变，无论是恶性肿瘤还是良性狭窄，其理想的治疗方法是切除病变段一期对端吻合。对于人类，当环行切除气管超过50ram～60ram时，就必须通过植入气管替代物才能重建气管的连续性以维持气道的畅通。半个多世纪以来，中外许多学者对气管超限度切除后替代物的选择和应用进行了艰苦的探索，但时至今日，该领域的研究仍不能满足要求。组织工程是高分子材料学，生命科学和工程学的完美结合，是二十世纪后期科学技术交叉渗透与发展的重要产物，为人类组织器官的修复和改善病损组织的功能提供了必要的替代材料和方法，也为临床医学的发展开辟了新的途径，注入

2、了新的活力。通过对生物材料的筛选和评价，本文采用高分子生物材料聚乙丙交酯、医用聚丙烯与甲壳胺进行复合，制作出具有足够径向支撑力的针织结构复合材料人工气管支架，以此为基础经过进一步涂覆聚氨酯溶液和胶原蛋白／羟基磷灰石溶液制得生物复合材料人工气管。该生物材料人工气管是一种复合式结构，具有良好的生物相容性和安全性。在进行实际编织支架以前，本文首先对添纱编织进行了理论和实验两方面的研究。因针织机筒径大小不同时，编织时的垫纱轨迹也不相同；对于小筒径单面圆纬机，因其成圈系统数少，针筒直径小，故每一成圈系统所占的针筒圆心角较大，从导纱器-tLIII曼N脱圈针间的喂入纱线根据导纱孔的不同位置会

3、有贴针壁的现象，因此大筒径圆纬机和小筒径圆纬机添纱编织时的垫纱轨迹及相应的断面轨迹方程也是不同的。本文分别求出了大、小筒径针织机上添纱编织时的垫纱轨迹方程，并采用Matlab程序进行计算绘制出了不同垫纱条件下的垫纱轨迹，证明大小筒径针织机添纱编织时的纱线断面轨迹有很大区别。在此基础上，本文还对影响添纱编织的另一因素，即纱线性质的影响进行了实验研究。东华大学博士论文针织结构人T气管支架的编织T艺及性能研究在专门设计的小口径针织圆机上对PGLA长丝、医用聚丙烯长丝进行了添纱编织研究，探索出了用小口径针织机编织支架用管道织物的优化工艺参数；对管道织物和甲壳胺基体的复合工艺进行了探讨，

4、最终采用了浸渍涂覆两步复合法制作了一系列的针织结构复合材料人工气管支架。对针织结构支架材料进行了纵横向拉伸实验测试，以考察材料的应力应变曲线、弹性模量及强度等材料力学性能参数；用自行设计的医用内支架径向强度测试仪对不同结构和参数的针织结构人工气管支架进行了径向支撑力测试。通过研究，作者发现改变支架材料的纤维体积含量、纱线性能及支架的半径，人工气管支架的径向支撑力也会相应的变化。对添纱结构和平针结构人工气管支架进行了体外模拟降解实验，从而对人工气管支架径向强度随着降解过程的衰减有了初步的了解。人工气管的动物实验结果表明该人工气管糅合了有孔型和无孔型人工气管的优点，具有良好的生物相

5、容性和安全性；在防止假体滑脱、移位、漏气、塌陷等方面具有显著的优势，同时具有生物活性，在促进组织再生和新骨形成方面发挥了重要作用。本课题的研究工作对优化人工气管支架的编织、制作工艺，提高人工气管支架径向支撑力进行了有益的尝试，为进～步改进和优化人工气管的力学性能提供了一定的依据，促进和推动了纺织品在医学领域的发展。关键词：针织结构；人工气管支架；聚乙丙交酯；添纱组织：生物复合材料；径向支撑力；东华人学博上论史针织结构人工气管史架的编织工艺及性能研究AbstractStenosis，completeobstructionorotherdefectsoftracheamayoccu

6、rduetotrauma，tumors，granulomatousdisease，andlong-termendotrachealintubation．TheusualclinicaIpracticeiStoconnectthetwoendstogetherinsurgicaloperationaftercuttingoffalengthofpathologicaltrachea．Atrachealprosthesishastobeimplantedtothesiteofinjurytokeepthetracheacontinuousandflowingsmoothlyasth

7、elengthofpathologicaltracheaexceeds50mm一60ram．Overthepastyears，greateffortshavebeenmadetodevelopDewsurgicalmethodsandtechniquesfortrachealreconstruction；butduetovariousreasons，theresearchworkup-to-dateinthisfieldisstillfarfromsatisfaction．Beinganim