当胸壁发生大块缺损时,应考虑行胸壁重建手术,以恢复胸廓的坚固性和稳定性,否则术后将引起胸壁软化和反常呼吸,造成呼吸、循环系统的紊乱,甚至影响患者的生命。目前,临床上使用的人工胸壁结构较为单一,要么是单纯修复硬性结构的板状或条状的结构,此种结构的人工胸壁支撑作用好,但是其固定困难,后期常因松动造成组织破坏,使其应用受到限制;要么是单纯的平面网状结构,此种结构的人工胸壁刚性较差,无法实现对硬性结构的修复,对于手术后后期胸壁功能性的恢复有所欠缺。因此,研制与人体胸壁结构相似的仿生型人工胸壁具有非常重要的意义。徐志飞等设计的多管道人工胸壁修补网与适当的人工肋骨结合起来,在结构上可谓仿生型的人工胸壁,但是目前此种结构的胸壁修补网制作困难,限制了其应用范围的扩大。同时,当前使用的人工肋骨表面光滑,内部孔洞较少,不利于术后细胞的粘附与生长,且不易弯曲,与人体肋骨在结构上有所差异。本课题的研究目的即解决多管道人工胸壁修补网制作困难的问题,并研制出性能良好的人工肋骨,使两者配合起来充分发挥多管道仿生型人工胸壁的优势。本课题的研究内容分为三个部分:一是多管道人工胸壁修补网的设计与制作;二是人工肋骨的设计与制作;三是对制成的人工胸壁建立动物实验模型,验证本课题所设计的人工胸壁的有效性和合理性。在多管道人工胸壁修补网的设计与制作中,首先分析多管道人工胸壁修补网的制备工艺与技术,提出运用机织的方法沿纬向形成管道的设计思路,分析了此思路的可行性及优点,并对设计过程做了详细的阐述。其次,根据设计思路初步选择工艺参数进行样品的试织,并对制好的样品进行性能评价。然后分析评价结果,进行工艺参数的改进,以制得符合手术要求的人工胸壁修补网。结果表明:多管道人工胸壁修补网采用沿纬向形成管道的设计方法可有效降低织造难度,并可方便的制取不同规格的样品;采用改进后的工艺参数制作的人工胸壁修补网可初步满足手术的要求。在人工肋骨的设计与制作中,首先分析人工肋骨的性能要求,选用三维五向编织结构作为人工肋骨的结构,分析了此结构人工肋骨的特点及优势,并对其设计过程做了详细的说明。其次,根据设计思路初步选择工艺参数进行样品的试编,并对制好的样品进行性能评价。然后分析评价结果,进行工艺参数的改进,以制得性能优良的人工肋骨。结果表明:采用改进后的工艺参数制作的人工肋骨可初步满足手术的要求。在动物实验部分中,将所制成的性能优良的样品结合起来建立动物实验模型,动态观察人工胸壁在体内的变化情况以及胸壁组织的再生过程,为人工胸壁的临床应用提供有价值的试验依据。结果证明:多管道人工胸壁修补网在手术后前期可对软组织进行修复,保持胸壁的完整性与稳定性;在手术后后期,三维编织人工肋骨中的孔洞能够容纳细胞,利于术后细胞的再生与组织的形成,同时,能够提供良好的支撑作用,保证了手术后后期胸壁的稳定性与坚固性。总之,本课题所研制的带人工肋骨的人工胸壁修补网,通过两者的共同作用,既可实现对缺损部位软组织的修复,也可实现对胸壁缺损中硬性结构的修复,可达到胸壁缺损修复功能与结构上的双重修复。