自古以来，疝气的发病率就一直居高不下。随着医用纺织工业的发展，各种网状材料应运而生，但这些材料都存在并发症，包括疝气复发。因此，一旦患上疝气，患者就无法过上健康舒适的生活。这引起了外科医生、患者、研究人员和业界的关注，他们希望了解疝气的发生、并发症和复发的确切机制。最近的研究强调，除了已知在其他疾病条件下产生的异常压力外，遗传因素和结缔组织疾病也是疝气发生的原因。本综述讨论了不同的网状材料、它们的优缺点及其植入后的生物反应。

　　疝气并非现代社会的疾病；它的发生早在公元前 16 世纪初就已发现，并被科斯的普拉克萨戈拉斯认定为外科疾病，因为它需要某种救命的治疗。一般来说，疝气被描述为肠/腹部脂肪（大网膜）/膀胱的突出，通常通过腹部肌肉壁的薄弱处或开口。因此，它通常在皮下空间中被发现。这种开口背后的机制仍在争论中，可能是解剖缺陷或结缔组织疾病。尽管早期的报告指出内脏压力和耻骨肌孔内结构阻力之间的机械差异是疝气发展的原因，但它未能解释对其发展影响更大的因素。

　　从最近的调查中得知，疝气的发展并不是一个单一事件，而是涉及多因素过程，涉及进化解剖弱点、先天缺陷和腹压增加。迄今为止，这些因素对疝气的初次形成和复发的影响是一个存在重大争议的领域。尽管报告了许多腹壁疝，但这些疝气都没有症状，但几乎所有类型的疝气都有血液供应中断的潜在风险，因此如果不加以治疗，就会出现严重的并发症。例如，在腹股沟疝气的情况下，肠袢被困在腹壁的薄弱区域，导致肠通道变得更紧密。这进一步导致剧烈疼痛、呕吐或无法排便，有时会导致绞窄或限制受困肠道的血液供应，从而需要紧急手术。在极少数情况下，肠绞窄会危及生命，因为它会导致部分肠道死亡。因此，必须及时诊断疝气缺陷，以避免其进一步危及生命。在印度，50 岁以上人群中疝气的发病率正以惊人的速度上升，迄今为止，约有 2% 的人口患有疝气；由于发展中国家的数据有限，因此无法知道疝气的确切患病率和发病率。

　　进化显然使人类的腹壁部分比其余部分更薄弱。根据腹壁的薄弱点，疝气可分为多种类型，包括腹股沟疝气、脐疝气和股管疝气。在这些疝气中，腹股沟疝（75%）的发病率高于脐疝（9.5%）、切口疝（6.2%）、股疝（2.7%）和其他类型疝气，包括腹壁疝、食管裂孔疝或上腹部疝（8.6%）。

　　腹部是一个圆柱形的腔体，从胸腔下缘延伸到骨盆上缘和下肢。腹壁包含腹腔，腹腔是容纳腹部器官的空间，例如胃、小肠和大肠、胰腺、肝脏、胆囊、肾脏和脾脏。这些器官通过结缔组织松散地连接在一起，结缔组织使它们能够扩张并相互滑动。所有重要的血管，包括主动脉、下腔静脉及其数十个较小的分支，都穿过腹部。腹部前部有一层薄而坚韧的组织保护着，这层组织被称为筋膜，腹肌和皮肤进一步覆盖着筋膜。腹部后部是背部肌肉。

　　腹腔边界包括背部、侧面和腹部，由三对扁平肌肉（腹外斜肌、腹内斜肌和腹横肌）及其腱膜形成。腹腔内保持 2-20 毫米汞柱的持续正压。在咳嗽和呕吐期间，该压力可增至高达 150 毫米汞柱。腹壁可抵消该压力，导致腹壁组织持续紧张。此外，腹壁使身体能够在排便、排尿和呼吸时升高腹腔压力。

　　人们认为腹内压的这种升高是疝气发病的一个因素。其他风险因素包括肥胖和慢性便秘。有时，疝气被认为是单一事件的结果，例如举起重物，但事实上，重复的机械应变可能是造成损伤的因素。这些慢性机械应变在没有先前的生物缺陷的情况下，会引起承重肌肉、肌腱和筋膜层的结构和功能变化。然而，腹内压升高本质上是推测性的，没有临床研究来证实其对疝气形成的贡献。此外，也没有足够的文献来研究动物模型，无论是模拟疝气还是复制直立姿势重力作用于腹壁底部引起的腹内压升高。最近的研究强调，原发性筋膜病理和手术伤口失败是疝气的基本生物学机制。必赢官网首页在这两种情况下，都注意到细胞和细胞外分子基质缺陷。

　　尽管有许多诱发因素，包括解剖特征和与其他疾病（呕吐、咳嗽、肥胖、慢性阻塞性肺病和便秘）相关的因素，但不同类型疝气发展的根本原因都是生物学性质的。因此，最近的研究针对疝气发展过程中的结缔组织疾病，因为它在连接腹部器官方面起着主要作用。

　　众所周知，胶原蛋白是结缔组织的主要生物机械强度成分，可提供强度并以 I、II 和 III 型形式充当支架。在这些类型中，I 型胶原蛋白是一种成熟的类型，形成厚的胶原纤维，与较薄的 III 型胶原纤维相比，具有更高的机械强度。I 型胶原蛋白具有如此大的体积强度，主要是由于赖氨酸和羟赖氨酸分别被羟基化和糖基化，形成了分子间和分子内的共价键。必赢官网首页因此，结缔组织的质量受到 I/III 型胶原蛋白合成及其沉积的数量和比例的显著影响。在重塑和成熟过程中，由于 I 型和 III 型胶原蛋白比例的变化，胶原纤维的直径会增加。I/III 型胶原蛋白比例的改变进一步导致拉伸强度和机械稳定性下降。由于胶原蛋白亚型的改变在疝气的病理生理学中起着核心作用，它已成为研究疝气成因的关键组成部分。

　　最近的一系列论文强调了破坏性酶（基质金属蛋白酶，MMPs）的存在及其抑制剂（金属蛋白酶组织抑制剂，TIMPS，MMPs 活性的天然抑制剂）的缺乏是导致胶原蛋白亚型比例改变的原因。这些酶的主要功能是通过作用于某些类型的胶原蛋白和弹性蛋白来降解和参与细胞外基质的周转。MMPs 是至少 15 种锌 (Zn) 依赖性内肽酶家族的蛋白质，在细胞外发挥作用。其中，MMP-1 和 MMP-13 是负责纤维状 I、II 和 III 型胶原蛋白周转的主要基质酶。因此，MMP-1 和 MMP-13 蛋白表达的改变可能是蛋白质水平上 I 型和 III 型胶原蛋白比例发生变化的原因。与此一致，有报道称疝气患者和腹股沟疝和切口疝患者分别存在 MMP 和未成熟胶原异构体的过度表达。

　　此外，Klinge 及其同事还观察到，与对照组相比，腹股沟疝患者的皮肤活检标本中 MMP-1 和 MMP-13 的水平有所上调。尽管有此报道，但同一研究小组并未发现腹股沟疝患者（直接或间接）切除的疝囊与对照组腹膜样本之间的 MMP-1 和 MMP-13 表达水平有任何差异。当 Rosch 及其同事分析原发性腹股沟疝患者皮肤培养成纤维细胞中 MMP-1 和 MMP-13 的表达时，也观察到了类似的结果。总体而言，MMP-1 和 MMP-13 在疝形成中的作用尚不明确且尚无定论。因此，寻找降解胶原蛋白的 MMP 的搜索已从 MMP-1 和 13 转移到其他亚型，如 MMP-2 和 MMP-9，因为它们在降解 IV 型和 V 型胶原蛋白以及明胶、弹性蛋白、纤连蛋白和其他基质成分方面发挥着作用。这些 MMP（2 和 9）来源于中性粒细胞，它们的表达改变仅出现在直接疝局部。在老年患者和腹股沟疝患者中观察到 MMP-2 和 MMP-9 表达改变与 TIMP-1 和 TIMP-2 水平降低之间存在直接相关性。

　　有时，家族中存在的胶原代谢缺陷会导致腹股沟疝，并被发现是疝复发的主要原因。这一证据强调，除了 MMP 之外，遗传因素也是导致至少一部分疝气患者出现疾病的原因。胶原蛋白的组成非常重要，因为它除了在组织完整性和抗拉应力方面发挥的作用外，还在组织重塑中发挥着重要作用。最近，胃食管反流病和食管裂孔疝患者中发现了胶原蛋白基因多态性（Col3A1，III 型胶原蛋白基因），这进一步增加了胶原蛋白基因代谢的重要性。

　　所有这些研究的结果都相似（尽管涉及不同亚型的 MMP），即疝气患者 I/III 型比率下降。这证实了疝气形成过程不是单一事件，胶原蛋白代谢缺陷和家族病史是疝气复发的原因。

　　直到 1958 年，腹壁疝的治疗都是基于缝合的，当时外科医生面临的主要问题是疝气复发率增加。为了解决这个问题，Usher 于 1958 年提出了使用网片的概念。包括使用网片来封闭缺损的修复取得了更好的效果，但由于网片/组织复合物的低拉伸能力与高弹性腹壁形成对比，因此复发率仍然很高。这导致植入网片边缘的剪切力，从而在组织整合和伤口强度发展之前（损伤后前 2-3 周）伤口就出现了。由于大多数网片的强度很高，因此记录了中心网片破裂的情况，但这种情况很少见。在切口疝的情况下，据报道，机械负荷信号的丧失会损害成纤维细胞生物学，由此产生的胶原蛋白异常是复发的原因。尽管有这些报告，网片修复已成为大多数国家的标准方法，并被广泛认为优于原发缝合修复。目前，全世界每年使用约一百万个网片。因此，疝气的手术修复成为保持低复发率和少并发症的热门研究领域。

　　为了建立“为合适的患者选择合适的网片”的概念，网片材料已根据其生物反应和处理特性进行了分类。这些包括不可吸收和合成材料、不可吸收和具有屏障的合成材料、合成和部分可吸收材料、组合材料和生物材料。

　　在各种组中，属于这一类别的假体材料尤其是聚丙烯 (PP)、聚酯 (PE) 和膨胀聚四氟乙烯 (ePTFE) 基网片是广泛使用的。它们的生物学特性及其相关的临床结果将在下文讨论。

　　聚丙烯是一种不可吸收的聚合物，由于其抗拉强度高于钢而被广泛使用。PP 是一种线性脂肪族烃，其甲基基团连接到主链 (-C3H6-) 上的交替碳原子上。因此，它本质上是非极性的、高度疏水性的、静电中性的并且耐生物降解。目前可用的 PP 网片有涂层和无涂层两种形式，其中无涂层网片用于腹腔外，涂层网片设计用于腹腔内。这些材料以多种形式制成，可以是单丝或多丝，也可以是具有独特的密度和尺寸。然而，最佳密度和孔隙率仍然未知。这两种材料都存在复杂性，主要缺点是其重量大（即 PP 的强度远远大于生理所需的强度）。因此，腹部会出现更多异物，其引起的强烈炎症反应会导致副作用和并发症，包括形成厚疤痕和网状物收缩。这会进一步加剧顺应性问题，并导致疝气复发，因为网状物会“收缩”（30% 到 50%）。PP 网片的这种收缩特性需要外科医生进行预先放置计算，以实现正确的贴合。这种反应可能因其密度、细丝大小、孔径、结构和每个携带者的个体反应而异。强烈生物反应的临床后果可能是慢性疼痛、肠粘连和不适。最近，为了克服重型网状物的并发症，引入了轻质 PP 网。这种网的设计方式是减少 PP 内容，腹壁僵硬程度大大降低，活动性增加，疼痛明显减少（58% 对 4%）。

　　然而，PP 网的最大好处是，即使它容易引发感染；感染通常无需移除网片即可自行治疗。此外，通过调整网片重量和孔隙率来促进或多或少的组织内生长，可以调节与 PP 相关的许多风险。虽然 PP 网片显然不是惰性材料，但它被认为是一种稳定的材料，可以提供足够的服务来挽救生命。

　　聚酯是一种由聚对苯二甲酸乙二醇酯 (PET) 组成的多丝网片，聚对苯二甲酸乙二醇酯是一种杂链线性芳香族聚合物，其环的两侧都有酯基重复单元，一侧添加了两个乙烯部分 (-C10H8O4-)。因此，该聚合物略带极性，比同链烃聚合物更亲水和吸湿。该网片有多种配置可供选择，用于腹股沟、裂孔和切口疝修复。此外，用于腹侧切口疝 (VIH) 修补的网片涂有类似于 PP 涂层网片的胶原蛋白，可防止粘连，因此可用于腹膜内修补。选择这种网片进行疝修补主要是为了改善与腹壁的贴合性和组织内生。其在疤痕形成、副作用和并发症方面的生物反应与 PP 相似。据报道，它会随着时间的推移而降解，尤其是在感染期间，因此声称可用于疝修补。

　　它不是一种广泛用于修补疝的材料；其应用通常仅限于内脏粘连是主要关注点的外科手术情况。PTFE 是一种由饱和氟原子 (-CF2-) 的碳主链构成的线性同链聚合物。PTFE 的特征是其惰性，这是由于碳和氟之间的键具有极高的稳定性。与 PP 相比，这种网片的孔径较小，一侧孔径较大，另一侧孔径较小。由于这种特性可抑制肠道粘连，因此也不利于腹壁组织内生，最终导致包裹，因此疝气修复效果较差。与 PP 和 PET 相比，它表现出最小的炎症反应和相对较低的疤痕密度。尽管这种网片的炎症反应最小，疤痕密度较低，可用于腹膜间，但这种材料很容易破裂。因此，正确的固定非常重要。临床应用中与聚酯和 PTFE 网片相关的并发症表明需要更好的网片材料。

　　带有可吸收或不可吸收屏障的假体用于在腹膜内放置时防止肠粘连。这种网状物的设计方式是，其一个面上有屏障，以方便与内脏直接接触。这里的屏障可最大限度地减少生物反应，提供最初粘附在材料上的有限机会，从而减少炎症细胞因子和细胞的激活，最终抑制炎症级联的发生。必须选择最佳尺寸并正确固定。可能的屏障是 ePTFE、聚氨酯、氧化再生纤维素、ω-3 脂肪酸、胶原蛋白或 β-葡聚糖。大量实验研究表明这些化合物具有抗粘连特性，无论是物理（不可吸收）屏障还是化学（可吸收）屏障。另一方面，关于他们在再次手术中观察到的临床行为的文献却很少。

　　构建部分可吸收网片的目的主要是为了降低生物材料的密度及其随后的炎症反应，同时保持术中处理特性和长期伤口强度。目前可用的网片是由不可吸收 (PP) 和可吸收材料融合而成的，例如聚乳酸 910 和聚卡普龙 25。最常见和研究最广泛的材料是聚 (L-丙交酯-共-乙醇酸) 和 PP，分别以 10/90 的组合设计。聚乙醇酸共聚物是线性脂肪族聚酯，具有单个酯和乙烯基 (-CH2COO-)，具有一定的亲水性，因此允许酯基水解。已知使用这种网片材料可减少纤维化和结构变化，从而进一步导致孔隙变大，慢性炎症减少。但一些报告指出，与不可吸收化合物（如 PP）相比，使用这种网片时，炎症标志物种类及其生物反应存在差异。

　　尽管有证据表明疝气恶化，但各种临床研究表明，使用这些假体时疼痛和不适感较少。

　　组合网片材料的主要目的是利用两种不同网片的最佳特性来预防并发症。在聚酯和聚四氟乙烯组合网片的情况下，前者允许腹壁组织向内生长，而后者通过网片的不同孔径来防止肠粘连的发生。制造商正在开发各种组合网片材料，试图为外科医生提供改进的合成网片。组合合成网片设计的最新动向是构建由涂有可吸收聚合物的 PP 或 PET 基底组成的网片。据报道，肠道与疝气网片的粘连通常发生在初次手术后一周内。此后，一层腹膜细胞覆盖网片并防止进一步形成粘连的风险。从这一发现中，发现合成网片只需要一个临时的粘连屏障，因此使用可吸收聚合物涂层。然而，相互矛盾的结果并没有提供足够的确凿数据来确定哪种组合网片在临床环境中表现最佳。

　　合成疝修补网片发展的另一个动向是制造由 100% 可吸收材料组成的材料。目前，可用的临床数据不足以确定可吸收网片的可行性。但可吸收网片优于其他网片的优势在于它们可以在受污染的领域使用，因为它具有不可移除的优点，因此可以直接与肠道接触。可吸收网片的另一个潜在好处是愈合后会形成胶原层。使用可吸收聚合物 polyglactin 910 的初步研究表明，当胶原层被替换时，疝气会复发和灾难性失败，因为胶原层不够坚固，无法防止上述并发症。此外，实现与组织生长同步的聚合物降解率也极其重要。虽然这种材料作为独立材料并不理想，但其重塑组织的能力可能为疝修补材料开辟新的方向。

　　生物网片的构建最重要的是克服合成网片的问题，提供机械支撑，沿网片支架进行组织重塑，以创建高度组织化的胶原网络，从而建立通向疝部位的新血管通路。

　　尽管目前可用的生物网似乎有不同的来源，但它们的共同点在于从人体或动物体内提取富含胶原蛋白的组织，剥离所有细胞内容物并稳定由此产生的细胞外蛋白质结构，分别作为成纤维细胞和胶原蛋白生长和沉积的胶原支架。去除细胞内容物还有一个好处，那就是可以阻止植入材料的炎症反应和免疫介导排斥，并留下许多有益成分，包括结构和功能蛋白、糖胺聚糖、糖蛋白和许多其他小分子和生长因子的复杂聚集。这些残留成分使脱细胞细胞外基质 (ECM) 具有调节伤口愈合反应而不是促进疤痕组织形成的独特特性。这些材料的大部分研究都来自困难的临床情况。因为这些材料诱导血管生成以重塑组织，可能抵抗感染，而且它们在挽救受污染和感染区域方面具有相当高的成功率，尤其是在放置重叠范围大的情况下。其他研究结果表明，生物网片具有一定的抗粘连性。因此，开发此类材料的基本理念是，它们为天然细胞群提供适当的环境，生成结缔组织，最终导致疝气缺损中缺陷组织的替换。

　　尽管生物网片在修复疝气方面显示出巨大的前景，但目前外科医生仍犹豫是否选择合成网片材料。因为这些材料形成的结缔组织只有 70-80% 的强度，强调了其天然组织的固有缺陷。因此，使用这些网片后疝气复发的可能性更大。此外，一些外科医生仍然对生物网片持怀疑态度，因为有报道称生物网片的机械故障率高于合成网片。此外，生物网片还存在疾病传播的可能性，但目前尚未发表有关疾病传播的报告。理论上，生物网片会增加长期复发的风险，成本相对较高，而且没有明显的好处，最终会随着更先进的研究和临床试验而得到平息。

　　不同的细胞会释放出几种生物活性因子，并影响对网片材料的生物反应。主要反应是植入后立即在网片材料周围形成一层棕榈酸蛋白，如白蛋白、IgG 和纤维蛋白原。已知这些蛋白质与参与炎症反应的细胞成分（即血小板、单核细胞、巨噬细胞和多形核白细胞）相互作用。由于吸附的蛋白质浓度取决于假体材料的类型，因此它们的相互作用也不同。吸附后，表面会激活经典和替代补体途径，尤其是产生因子 C5a（炎症细胞的趋化因子）。这些补体途径的激活又取决于网片材料的类型。

　　与此同时，血小板衍生生长因子 (PDGF，支持平滑肌细胞和成纤维细胞增殖)、成纤维细胞生长因子 (FGF，一种有效的平滑肌细胞、内皮细胞和成纤维细胞的有丝分裂原)、转化生长因子 β (TGF β，促进成纤维细胞的产生并激活单核细胞)、胰岛素样生长因子 (IGF，一种由血小板和成纤维细胞产生的有效的内皮细胞趋化因子) 和流行性生长因子 (EGF，促进细胞外基质蛋白的产生，在血小板中浓度较高) 等生长因子被激活并在疝气修复中发挥重要作用。在网状材料存在的情况下，FGF 和 TGF β 的表达会增加。

　　植入网状材料约一周后，单核吞噬细胞群分化为巨噬细胞。这些细胞分泌大量效应物，有助于调节生物反应。炎症反应将异物封闭在上皮样肉芽肿中。在存在不可消化的假体材料的情况下，巨噬细胞会聚集成异物巨细胞。这些细胞的作用尚不清楚，但它们会在不可吸收的假体存在的情况下无限期地停留。

　　生物反应的最后阶段是结缔组织的合成。胶原蛋白主要由成纤维细胞合成并以单体形式排泄到细胞外空间，在那里聚合成不溶性螺旋结构。胶原蛋白网络产生约 21 天，然后胶原蛋白 III 型和 I 型的比例发生变化，即未成熟胶原蛋白（III 型）的水平会降低，成熟胶原蛋白（I 型）的水平会升高。三维胶原蛋白网络在假体周围和内部生长。由于这种重塑，其机械强度逐渐增加，直到手术伤口后约 6 个月。然而，在此期间结束时，新形成的组织仅具有皮肤或筋膜正常机械强度的 80%。其他特性，如其弹性或能量吸收能力将更低。最终结果是组织比正常组织更弱、更脆弱。新生组织覆盖的不可吸收假体将有助于改善这些弱点（表 1）。

　　这清楚地表明，所有这些宿主/假体反应的强度和持续时间取决于所用材料的类型和数量。反过来，这会影响以下因素：手术后腹壁的硬度大小、长期疼痛或在手术区域注意到材料的感觉，以及假体/组织的收缩大小及其对复发的可能影响。

　　在选择材料之前，重要的是要了解网状材料的特性，即在将网状材料插入腹部时要更换和加强的材料。然而，腹壁在受到腹内压力时会产生强度（16 N/cm），并且也会产生弹性。男性和女性腹壁的平均弹性在 16 N/cm 时在垂直方向约为 23%，在水平方向约为 15%。尽管具有这种强度和弹性，腹部仍能承受咳嗽、跳跃和举重时高达 252 毫米汞柱的压力。为了处理如此高的压力，腹部的强度增加到 27 N/cm。因此，考虑到这些介于 16 和 27 N/cm 之间的值，它们可能与破坏通常用于修复疝气的假体所需的力有关。

　　很少有报告证实当腹内压增加到 200 毫米汞柱时，疝缺损边缘的网状材料会脱落，除非假体相对于边缘有较宽的边缘（至少 4 厘米）。然而，当网片的弹性方向与缺损最长直径的方向不同时，这种事件的发生率更高。

　　最近的进展带来了大量用于修复疝气的不同种类的网片材料。尽管如此，外科医生仍然使用 PP 材料，因为它的刚性和舒适性。植入这种材料后，由此产生的并发症非常严重，并导致疝气复发。因此，在为特定的疝气缺损选择材料之前，最好先针对特定病例查看网片的特性（表 2）。用于疝气修复的假体可以是任何类型，不可吸收、复合材料（可吸收和不可吸收纤维的组合）或具有可吸收或不可吸收屏障。对于腹腔内放置，应使用任何可以防止肠粘连的网片。它可以是 ePTFE 手术网片，也可以是任何一种具有可吸收或不可吸收屏障的新设计的网片。建议使用不可吸收或复合网片进行疝修补，因为网片不会与肠道接触。带有屏障的假体应仅用于腹腔内放置，以防止肠道粘连，因为越来越难以为使用没有粘连屏障的生物材料辩护。

　　下一个需要考虑的重要问题是网片的大小。对于腹股沟疝，网片必须至少为 15 × 15 厘米。对于脐疝、腹侧疝和切口疝的修补，网片应至少比缺损宽 4 厘米。最好先用秤测量缺损的大小，然后选择合适大小的网片。网片应足够宽，以覆盖所有方向的缺损，因为较小的尺寸可能会导致网片突出到缺损中并导致复发。

　　从各种研究中发现，疝气并不是单一事件，而是涉及多个过程，治疗完全取决于网状材料。最近，外科医生获得了足够数量的网状材料来治疗特定的疝气病例。因此，了解这些材料将有助于外科医生和患者提供更好的治疗，以减少与网状相关的并发症和复发率。

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