Натуральные и синтетические шовные материалы: в чём разница

Содержание

1. Пять групп по сырью
2. Натуральные нити: лён, шёлк, кетгут
3. Синтетические нити
4. Металлическая нить
5. Как нити ведут себя в ткани
6. Сравнение в таблицах
7. Как отличить натуральную нить от синтетической
8. Нити МЗКРС по теме
9. Частые вопросы
10. Источники

Натуральные шовные материалы делают из природных полимеров. По ГОСТ 31620-2012 это кетгут и шёлк животного происхождения, лён и хлопок растительного, а синтетические нити получают из синтетических полимеров: полипропилена (PP), полиамидов (PA), полиэфиров, полигликолида (PGA). В ране разница такая: натуральную нить разрушают ферменты и клетки, синтетическую рассасывающуюся — вода (гидролиз), поэтому она держит прочность более предсказуемый срок и обычно вызывает меньшую реакцию ткани.

1. Пять групп по сырью
2. Натуральные нити: лён, шёлк, кетгут
3. Синтетические нити
4. Металлическая нить
5. Как нити ведут себя в ткани
6. Сравнение в таблицах
7. Как отличить натуральную нить от синтетической
8. Нити МЗКРС по теме
9. Частые вопросы

Пять групп по сырью

ГОСТ 31620-2012 делит шовный материал по составу сырья на пять групп: натуральные, искусственные, синтетические, металлические и комбинированные. Натуральная нить сделана из природных полимеров растительного или животного происхождения, синтетическая из синтетических полимеров, металлическая из металла или сплава [1].

В приложении Б к натуральным отнесены кетгут (простой и хромированный), шёлк, лён и хлопок, к металлическим нержавеющая сталь, титан и нихром. Список синтетики оставлен открытым, а для искусственных нитей примеров нет вовсе [1]. Другие признаки, от рассасывания до покрытия, разобраны в статье о классификации шовного материала.

Фармакопея США делит нерассасывающиеся нити на классы и тоже смотрит на сырьё. Шёлк стоит в классе I вместе с синтетикой, хлопок и лён образуют класс II, металлическая проволока составляет класс III [2].

Натуральные нити: лён, шёлк, кетгут

Натуральные нити намного старше синтетики. В папирусе Эдвина Смита (около 1600 г. до н. э.) рану предлагают стягивать двумя полосками льна. Гален описал шов сухожилия кишечной струной и советовал шёлк, когда его удавалось достать. Ещё в 1930-е годы основной рассасывающейся нитью оставался кетгут, а там, где нужна постоянная нить, шили шёлком и хлопком [3].

Кетгут по ГОСТ — рассасывающийся материал из кишечного сырья млекопитающих, в основном из коллагена. Хромированный кетгут обрабатывают солями хрома, чтобы он рассасывался дольше [1]. Дубление защищает коллаген от ферментов, и ткань реагирует на хромированный кетгут слабее, чем на простой [5]. Сырьё и сроки описаны в статье о кетгуте.

Шёлк сделан из белка фиброина тутового шелкопряда [7]. Его прочность ГОСТ нормирует вместе с нерассасывающимися нитями, хотя в ткани шёлк постепенно разрушается (об этом ниже). Для льна в стандарте осталась своя норма прочности [1].

Синтетические нити

Синтетика пришла в хирургию в XX веке. Нейлон, первое по-настоящему синтетическое волокно, вышел на рынок в конце 1930-х, и нити из полиамидов 6 и 6.6 делают до сих пор [5]. В 1960-х химики получили больше 40 синтетических рассасывающихся полимеров, а в 1972 году Davis & Geck выпустила нить из полигликолевой кислоты (Dexon) [3].

ГОСТ перечисляет синтетику двумя списками [1]:

• нерассасывающиеся: полиэтилентерефталат, полибутилентерефталат, полиамиды 6 и 6.6, полипропилен, сверхвысокомолекулярный полиэтилен, политетрафторэтилен (PTFE) и поливинилиденфторид (PVDF);
• рассасывающиеся: полигликолид, полилактид, сополимеры гликолида с лактидом и другими компонентами, полидиоксанон (PDO, из него делают одноимённую хирургическую нить), сополимеры пара-диоксанона с триметиленкарбонатом.

Срок рассасывания настраивают в обеих группах, но по-разному [5]. Кетгут дубят солями хрома, чтобы он держался дольше, а после термообработки он рассасывается быстрее. У синтетики меняют полимер: быстрорассасывающийся полиглактин 910 (PGLA) получают облучением, которое снижает молекулярную массу. Хирургическим нитям капрон и нейлон посвящена статья о полиамидных нитях.

Металлическая нить

Металл в ГОСТ стоит отдельной группой: нержавеющая сталь, титан, нихром и другие сплавы [1]. Из стали для швов обычно берут низкоуглеродистый сплав 316L и делают моно- или многофиламентную проволоку. Прочность она держит неограниченно долго, поэтому ею, например, сводят грудину после стернотомии [5].

Вязать проволоку трудно. Она перегибается и может ломаться, рвёт ткань и колет кожу, а у части пациентов бывает чувствительность к хрому и никелю [5]. Подробности в статье о хирургической проволоке.

Как нити ведут себя в ткани

Рассасывание: ферменты или вода

Коллагеновую нить переваривают ферменты организма. Синтетическая рассасывающаяся нить распадается от гидролиза: вода проникает в волокно и разрушает полимер [5]. Так её и определяет ГОСТ: полимер, способный к деструкции под действием воды [1]. По обзору Byrne и Aly, гидролиз даёт меньшую реакцию ткани, чем ферментативное расщепление, а синтетика держит прочность предсказуемый срок [5].

Кетгут зависит от клеток, и это видно по крайним случаям. В серии Postlethwait и соавторов (666 препаратов, от 1 суток до 23 лет после операции) реакция на кетгут менялась со стадией рассасывания [4]. Как пересказывают эту работу Anderson и соавторы, кетгут нашли в 46 препаратах, и самый «долгий» пролежал в ткани 11 лет: в соединительнотканной капсуле, без признаков рассасывания. Сами они описали две нити простого кетгута USP 6/0, удалённые из-под конъюнктивы через три года после витрэктомии [6].

У синтетики предсказуемость тоже не абсолютная: инфекция и белковая недостаточность ускоряют потерю прочности у любых рассасывающихся нитей [5]. Подробнее о механизмах в статье о том, как рассасываются нити, о выборе в материале «Кетгут или синтетика».

Нерассасывающиеся нити и оговорка про шёлк

Вокруг нерассасывающихся нитей образуется соединительнотканная капсула, а у самой нити находят гистиоциты, гигантские клетки и лимфоциты. У Postlethwait и соавторов сильнее всего это выражено у шёлка и хлопка, слабее у полиэфира (Dacron), меньше всего у нейлона и проволоки [4].

Фармакопея США считает шёлк нерассасывающимся, материаловеды же относят его к разрушаемым материалам [5, 7]. Протеолитические ферменты расщепляют фиброин до пептидов и аминокислот. В организме шёлк теряет большую часть прочности за год, а через два года и позже его на месте имплантации может уже не быть. У крыс шёлковые волокна теряли 29 % прочности к 10-м суткам, 73 % к 30-м и 83 % к 70-м [7]. Что из этого следует для выбора нити, разобрано в статье «Шёлк или синтетика».

Сравнение в таблицах

Источники таблицы: [1, 2, 4–7].

Нормы прочности ГОСТ показывают ту же разницу в цифрах. Ниже минимальная разрывная нагрузка в простом узле для стерильных нитей EP 3, то есть диаметром 0,300–0,349 мм [1]:

Шёлк нормируют в одной графе с синтетикой, а льну и кетгуту при том же диаметре стандарт разрешает меньшую прочность. В фармакопее США похожая картина: для USP 2/0 (EP 3) класс I должен держать в узле не менее 14,1 Н, класс II не менее 10,0 Н, класс III не менее 17,6 Н [2]. Это нижние границы допуска, а не фактическая прочность конкретной нити.

Как отличить натуральную нить от синтетической

В приложении В ГОСТ 31620-2012 описан метод идентификации. Материал узнают по виду под микроскопом, по поведению при нагревании, характеру горения и растворимости. Отрезки нити извлекают из стерилизационной упаковки и перед испытанием выдерживают в климатических условиях по стандарту: синтетические 8 ч, натуральные 24 ч [1].

• Шёлк: под микроскопом тонкие продольные полосы, сечение треугольное или полукруглое, без полости; горит с хрупким чёрным пеплом и запахом жжёного рога.
• Лён: в волокне узкий просвет и тёмные поперечные «сдвиги»; горит интенсивно, оставляет серый ажурный пепел и пахнет жжёной бумагой.
• Синтетику узнают по растворителям и температуре размягчения: полипропилен плавает в воде и размягчается при 160–170 °C, полиэтилентерефталат при 265–270 °C [1].

Для такой проверки нужны микроскоп, горелка и реактивы, так что это работа лаборатории.

Нити МЗКРС по теме

Натуральных нитей в линейке МЗКРС две, Кетгут и Шёлк, остальные синтетические. Обе натуральные нити МЗКРС стерилизует радиационным методом.

• КетгутРассасывающаяся · мононитьНатуральная рассасывающаяся мононить, неокрашенная. Поддерживает рану 7–10 дней, полностью рассасывается за 50–70 дней путём фагоцитоза, в тканях вызывает умеренную воспалительную реакцию. Хранится в спиртоглицериновом растворе: спирт 90 %, глицерин 6 %, вода 4 %.
• ШёлкНерассасывающаяся · плетёная с покрытиемНатуральная нерассасывающаяся плетёная нить из фиброина, чёрная. МЗКРС указывает для неё абдоминальную и челюстно-лицевую хирургию, гинекологию, швы кожи, кистей и сухожилий.
• МоноквикРассасывающаяся · мононитьСинтетическая рассасывающаяся мононить из сополимера гликолида (75 %) и ε-капролактона (25 %). МЗКРС называет её синтетическим заменителем кетгута. Сохраняет не менее 50 % прочности через 7 дней и 20 % через 14 дней, рассасывается гидролизом за 90–120 дней.
• ПолипропиленНерассасывающаяся · мононитьСинтетическая нерассасывающаяся мононить синего цвета.
• КапронНерассасывающаяся · кручёнаяСинтетическая нерассасывающаяся нить из полиамида, белая, без покрытия.

Состав, строение и сроки всех нитей можно сравнить в каталоге МЗКРС.

Частые вопросы

Какие шовные материалы относятся к натуральным?
Кетгут (простой и хромированный) и шёлк животного происхождения, лён и хлопок растительного. Так их перечисляет ГОСТ 31620-2012.

Шёлк рассасывается или нет?
Формально нет: ГОСТ нормирует его вместе с нерассасывающимися нитями, фармакопея США относит к классу I. Но ферменты постепенно расщепляют фиброин, и большую часть прочности шёлк теряет за год.

Почему синтетические рассасывающиеся нити считают более предсказуемыми, чем кетгут?
Синтетику разрушает вода (гидролиз), а кетгут переваривают ферменты и клетки, поэтому его срок зависит от реакции ткани. Описаны нити кетгута, найденные через 3 и через 11 лет после операции.

Металлическая нить натуральная или синтетическая?
Ни та ни другая. В ГОСТ 31620-2012 металлические нити (нержавеющая сталь, титан, нихром) выделены в отдельную группу.

Как отличить натуральную нить от синтетической?
В лаборатории, по приложению В ГОСТ 31620-2012: микроскопия, горение, растворимость. Шёлк горит с хрупким чёрным пеплом и запахом жжёного рога, лён оставляет серый пепел и пахнет жжёной бумагой.

Источники