關(guān)鍵詞:TPU導(dǎo)管;UV膠;粘接能力;光固化;密封性;抗腐蝕性
中圖分類號(hào):TQ433.4+36 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1001-5922(2024)12-0054-04
引流導(dǎo)管是術(shù)后一種重要的醫(yī)療器材,在麻醉術(shù)后,其可以通過(guò)連接人體內(nèi)和體外的環(huán)境,將體內(nèi)積聚的液體排出體外,避免發(fā)生感染的情況,在臨床醫(yī)學(xué)中發(fā)揮著不可或缺的作用[1-2]。完整的引流導(dǎo)管材料包一般由引流導(dǎo)管(導(dǎo)管、導(dǎo)管座和固定拉線)、導(dǎo)管導(dǎo)入套管、套管針、皮膚固定器組成[3]。引流導(dǎo)管與其組件的粘接用膠可以選擇聚氨酯膠、環(huán)氧樹(shù)脂膠、丙烯酸膠等[4-5]。其中,丙烯酸膠是一種有著優(yōu)異的粘接強(qiáng)度、耐紫外線性能和抗老化性能的無(wú)溶劑膠水[6]。但丙烯酸膠對(duì)溫度較為敏感,還具有一定的毒性,不適用于多數(shù)醫(yī)療場(chǎng)景的應(yīng)用[7]。丙烯酸酯型的固化膠是紫外光(UV)固化膠的一種,因?yàn)橹苽涔に嚭?jiǎn)單、使用方便、綠色環(huán)保、固含量高等優(yōu)點(diǎn),近年來(lái)得到了迅速的發(fā)展[8]。但其具有收縮率高,附著力差的缺點(diǎn),一定程度上限制了其應(yīng)用范圍[9]。基于此,本文選用丙烯酸和3,3,5-三甲基環(huán)己醇酯為原材料,制備了一種光固化聚丙烯酸3,3,5-三甲基環(huán)己醇酯膠,并對(duì)其進(jìn)行了一系列性能測(cè)試和臨床應(yīng)用,分析其應(yīng)用可行性。
1試驗(yàn)部分
1.1材料與設(shè)備
主要材料:丙烯酸(AR,紅山化工);3,3,5-三甲基環(huán)己醇酯(98%,諾迪納生物);對(duì)甲苯磺酸(AR,凱瑞化工);偶氮二異丁腈(AR,同藍(lán)化工);ER78120型UV膠(臺(tái)灣長(zhǎng)興化工);TPU導(dǎo)管(三類醫(yī)療器械,廣州市凌捷醫(yī)療器械有限公司)。
主要設(shè)備:HWCL3型磁力攪拌機(jī)(長(zhǎng)城科工貿(mào));ly-10型凍干機(jī)(利宇機(jī)械);DZF型真空干燥箱(泰斯特儀器);SQ-HH-1型油浴鍋(云譜分析儀器);FX101-1型恒溫烘箱(沃林儀器設(shè)備);QCM200型石英晶體微天平(微納立方科技);UV2450型紫外分光光度計(jì)(島津儀器);;密封測(cè)試儀leak-01(濟(jì)南眾測(cè)機(jī)電設(shè)備有限公司)。
1.2光固化聚丙烯酯膠的制備
1.2.1丙烯酸3,3,5-三甲基環(huán)己醇酯的制備
將丙烯酸和3,3,5-三甲基環(huán)己醇酯以1.2∶1的比例加入至冷凝回流裝置中的燒瓶,攪拌均勻后升溫至125℃加入對(duì)甲苯磺酸,進(jìn)行冷凝回流,反應(yīng)結(jié)束后保溫4h再減壓蒸餾得到丙烯酸3,3,5-三甲基環(huán)己醇酯[9]。
1.2.2丙烯酸酯預(yù)聚物的制備
取2.4mL該產(chǎn)物與1.8mL丙酮、0.2g十二烷基硫醇、0.04mL偶氮二異丁腈(AIBN)裝入回流裝置中的四口燒瓶,再取3.6g丙烯酸3,3,5-三甲基環(huán)己醇酯、1.2mL丙酮、0.06mL的AIBN裝入滴液漏斗中,在70℃時(shí)開(kāi)始回流,再減壓蒸餾后加入阻聚劑后降溫得到丙烯酸酯預(yù)聚物。
1.2.3光固化聚丙烯酯膠的制備
將制備好的丙烯酸酯預(yù)聚物與活性稀釋劑、光引發(fā)劑等助劑混合,得到光固化聚丙烯酯膠漿(UV膠漿),并避光保存[10-11]。
1.3性能測(cè)試
1.3.1固化性能測(cè)試
將本實(shí)驗(yàn)制UV膠漿與市售UV膠漿分別倒入鋁箔中,均勻平鋪后再用紫外光照射,觀察并記錄3種UV膠漿在紫外光照射下的固化時(shí)間。
1.3.2光學(xué)性能
取固化且脫膜后的3種UV膠,使用紫外分光光度計(jì)分別測(cè)試3種UV膠的折射率與透光率[12]。
1.3.3粘著力測(cè)試
使用電子拉力試驗(yàn)機(jī)對(duì)UV膠進(jìn)行剝離強(qiáng)度測(cè)試,并記錄其粘著力[13]。
1.3.4基本醫(yī)學(xué)性能測(cè)試
將TPU導(dǎo)管拆分開(kāi),并使用本實(shí)驗(yàn)制UV膠漿涂抹于TPU導(dǎo)管主體與導(dǎo)管接頭,在紫外光下照射20min進(jìn)行組裝得到完整的TPU導(dǎo)管,將其設(shè)置為試驗(yàn)組,未經(jīng)處理的TPU導(dǎo)管為對(duì)照組,分別使用leak-01型密封測(cè)試儀進(jìn)行密封性能和抗腐蝕性能測(cè)試[14]。
(1)密封性。將引流管試樣按照要求進(jìn)行組裝,并將開(kāi)口端進(jìn)行封堵。將試樣置于真空室中。按照產(chǎn)品要求設(shè)置真空度,保壓時(shí)間設(shè)置為120s。點(diǎn)擊開(kāi)始鍵,試驗(yàn)開(kāi)始,仔細(xì)觀察抽真空及保壓過(guò)程中試樣表面是否有連續(xù)氣泡產(chǎn)生。保壓時(shí)間結(jié)束后,試驗(yàn)自動(dòng)結(jié)束[15];
(2)抗腐蝕性能測(cè)試。在常溫下,將本實(shí)驗(yàn)制UV膠粘接的TPU導(dǎo)管盛有氯化鈉溶液的燒杯中,靜置5h,設(shè)置10個(gè)平行試樣。浸泡結(jié)束后取出TPU導(dǎo)管,并將其浸入煮沸的蒸餾水中0.5h,隨后冷卻至室溫,再靜置48h。取出浸泡后的TPU導(dǎo)管,并在25℃下烘干,觀察TPU導(dǎo)管與導(dǎo)管接頭是否可以分開(kāi),若可以分開(kāi),則將其分開(kāi)。同時(shí),應(yīng)注意不要?jiǎng)內(nèi)セ騽潅饘俨考系娜魏吴g化層[16]。
2結(jié)果與討論
2.1UV膠性能分析
2.1.1固化時(shí)間在25℃下,使用紫外燈照射固化2種UV膠,其結(jié)果如表1所示。
由表1可知,在25℃下,本實(shí)驗(yàn)制UV膠與市售UV膠經(jīng)紫外光照射后,都能在1~5s完成初步固化,在20~25s基本完全固化;但本實(shí)驗(yàn)制UV膠在4s就能初步固化、在20s時(shí)就能基本完全固化達(dá)到所需粘接強(qiáng)度,所需固化時(shí)間少于市售UV膠。
2.1.2光學(xué)性能
(1)折射率。對(duì)在紫外線燈下照射20s完全固化的2種UV膠進(jìn)行折射率測(cè)試,結(jié)果見(jiàn)圖1。
由圖1可知,與市售UV膠相似,本實(shí)驗(yàn)所制備的UV膠在紫外燈下照射20s完全固化后,折射率改變不大,2種UV膠的折射率幾乎相同。
(2)透光率。2種UV膠在紫外線燈下照射20s后的透光率測(cè)試結(jié)果如圖2所示。
由圖2可知,本實(shí)驗(yàn)制備的UV膠的透光率為81.23,而市售UV膠的透光率為90.96,這是由于本實(shí)驗(yàn)所制UV膠單體為丙烯酸3,3,5-三甲基環(huán)己醇酯,呈淡黃色,從而導(dǎo)致得到的UV膠透光率略微變差。
2.1.3粘著力
對(duì)2種UV膠進(jìn)行剝離強(qiáng)度測(cè)試,得到2種UV膠的固化后的粘著力,結(jié)果如圖3所示。
由3圖可知,與市售UV膠相比,本實(shí)驗(yàn)所制備的UV膠的粘著力更好,達(dá)到166.21N/(20mm),在使用過(guò)程中的粘連效果更佳。
2.1.4基本醫(yī)學(xué)性能
(1)密封性能。對(duì)使用本實(shí)驗(yàn)制UV膠粘接組裝的TPU導(dǎo)管進(jìn)行密封性能測(cè)試,在測(cè)試過(guò)程中,整個(gè)組件中沒(méi)有氣泡形成,也沒(méi)有產(chǎn)生液滴,即使用本實(shí)驗(yàn)制UV膠粘接組裝的TPU導(dǎo)管在試驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生泄漏現(xiàn)象,密封性良好。
(2)抗腐蝕性能。對(duì)10組TPU導(dǎo)管進(jìn)行抗腐蝕性能測(cè)試,測(cè)試結(jié)果如表2所示。
由表2可知,經(jīng)過(guò)抗腐蝕性能測(cè)試,10組TPU導(dǎo)管均未發(fā)生重度腐蝕現(xiàn)象,UV膠也未從TPU導(dǎo)管上脫落,但有1組TPU導(dǎo)管與其接頭分開(kāi),但UV膠并未被腐蝕,因此可以斷定這是由于在制備過(guò)程中操作不當(dāng)而導(dǎo)致,而不是UV膠被腐蝕而導(dǎo)致TPU導(dǎo)管與其接頭分開(kāi)。從整體來(lái)看,使用本實(shí)驗(yàn)制UV膠進(jìn)行TPU導(dǎo)管的粘接,在使用過(guò)程中不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象而導(dǎo)致導(dǎo)管與其組件分開(kāi)。
2.2臨床應(yīng)用效果
2.2.1應(yīng)用對(duì)象
選取2021年1月~2022年1月在本院接受治療的100例接受普外科手術(shù)的患者為研究對(duì)象,患者年齡為45~55歲。納入標(biāo)準(zhǔn):患者資料完整,患者及家屬知曉試驗(yàn)內(nèi)容,愿意配合并簽署同意書(shū)。排除標(biāo)準(zhǔn):患者患有其他重要器官疾??;存在凝血功能障礙有出血傾向;患者資料不全或不愿意配合試驗(yàn)者[17]。
2.2.2應(yīng)用方法
將患者隨機(jī)分為試驗(yàn)組和對(duì)照組,每組50人,試驗(yàn)組使用本試驗(yàn)UV膠所組裝的的TPU導(dǎo)管,對(duì)照組使用未經(jīng)處理的TPU導(dǎo)管。2組患者采用相同的治療方法、護(hù)理方法,具體為:麻醉術(shù)后,醫(yī)生在手術(shù)基礎(chǔ)上留置腹腔引流管[18]。
2.2.3效果評(píng)價(jià)
觀察使用導(dǎo)管過(guò)程中,2組患者所使用導(dǎo)管的密封效果,包括是否發(fā)生漏氣、漏液、空氣栓塞,以及導(dǎo)管粘接處是否破裂、被腐蝕[19-20]。
2.2.4試驗(yàn)結(jié)果與分
析觀察2組患者在治療過(guò)程中TPU導(dǎo)管的密封效果,結(jié)果如表3所示。
由表3可知,麻醉術(shù)后,實(shí)驗(yàn)組患者在使用TPU導(dǎo)管的過(guò)程中,2組患者均發(fā)生一例空氣栓塞,但均未發(fā)生漏氣、漏液現(xiàn)象,也未發(fā)生導(dǎo)管粘接處破裂、被腐蝕現(xiàn)象,而對(duì)照組有一名患者的導(dǎo)管粘接處破裂。從整體看來(lái),本實(shí)驗(yàn)所制備的UV膠用于醫(yī)用導(dǎo)管粘接時(shí),符合臨床對(duì)醫(yī)用導(dǎo)管的基本要求,能達(dá)到完全密閉的條件。
3結(jié)語(yǔ)
(1)在25℃下,本實(shí)驗(yàn)制UV膠與市售UV膠經(jīng)紫外光照射后,本實(shí)驗(yàn)制UV膠在4s就能初步固化、在20s時(shí)就能基本完全固化達(dá)到所需粘接強(qiáng)度,所需固化時(shí)間少于市售UV膠;
(2)在紫外燈下照射20s完全固化后,本實(shí)驗(yàn)制UV膠與市售UV膠的折射率幾乎相同,但透光率會(huì)變差,不過(guò)仍保持在81.23%;
(3)本實(shí)驗(yàn)所制備的UV膠的粘著力優(yōu)于市售UV膠,達(dá)到166.21N/(20mm),在使用過(guò)程中的粘連效果更佳;
(4)本實(shí)驗(yàn)制UV膠粘接組裝的TPU導(dǎo)管在密封性試驗(yàn)過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生泄漏現(xiàn)象,密封性良好;
(5)由使用本實(shí)驗(yàn)制UV膠進(jìn)行TPU導(dǎo)管的粘接,在使用過(guò)程中不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕現(xiàn)象而導(dǎo)致導(dǎo)管與其組件分開(kāi);
(6)將本實(shí)驗(yàn)制UV膠粘接組裝的TPU導(dǎo)管用于麻醉術(shù)后患者的臨床試驗(yàn),不會(huì)發(fā)生漏氣、漏液現(xiàn)象,以及導(dǎo)管粘接處破裂、被腐蝕現(xiàn)象,即本實(shí)驗(yàn)所制備的UV膠用于醫(yī)用導(dǎo)管粘接時(shí),符合臨床對(duì)醫(yī)用導(dǎo)管的基本要求,能達(dá)到完全密閉的條件。