BG103307A

BG103307A - тръба и композитен материал за изработването й

Info

Publication number: BG103307A
Application number: BG103307A
Authority: BG
Inventors: Георги Митов; Божидар Костов; Рангел ПЕТКОВ
Original assignee: СТЕФАНОВ Александър; СТЕФАНОВ Иван
Priority date: 1999-04-02
Filing date: 1999-04-02
Publication date: 2000-10-31
Also published as: WO2000059568A1; AU3649900A

Abstract

Тръбата се използва за нетравмично изграждане на изкуствени канали в естествените кухини на живи организми по задавана траектория с цел достигане до труднодостъпни обекти за изследване и терапия чрезнасочено и последователно обръщане на отделни нейни участъци отвътре навън при проникване и отвън навътре при изваждането й. Тя е от композитен материал с управляем фазов преход и е изработена като трислойна структура, съдържаща основен слой с температурен интервал на висока еластичност от 35 до 550С, среден слой (армиращ и енергопроводящ) и адхезионен слой. Първият основен слой (2) се състои отполимерна композиция на основа винилова смола или друг полярен полимер, модифициращи високомолекулни органични съединения, стабилизатори, плъзгащи вещества и полярни пластификатори. В температурния интервал на високоеластично състояние тръбата може дасе обърне като ръкав с възможност за възстановяване на предишните си форма и размери. Вторият армиращ слой се състои от спирално разположени върху първия слой метални нишки (3) и противоположно на тях разположени текстилни нишки (4), така че образуват армираща мрежа, като в мястото на пресичането им формират контактни точки (6). Третият адхезионенслой (5) осигурява фиксиране на армиращия среден слой към вътрешния, както и изолирането му от външната среда с изключение на контактните точки и може да бъде изпълнен от материал на базата на полиуретани, винилови пластизоли или каучукови латекси.

Description

Изобретението се отнася до тръба , елемент на устройство, което намира приложение в медицината, по-специално в микрохирургията, за диагностика и лечение, изследвания по анатомия, както и за наблюдение и въздействие на състояния на обекти в ограничени и трудно достъпни пространства.

Предшествуващо състояние на техниката

Известни са различни видове катетри, сонди и други средства за проникване в различни естествени кухини на живи организми. Основният елемент в тези устройства е тръба с различна степен на гъвкавост, която чрез въртене и приплъзване се вкарва и насочва между стените на естествената кухина до желаното място (1,2,3,4 и 5). В повечето случаи тези процеси са болезнени и травмиращи, поради което непрекъснато се създават нови устройства, с които да се сведат до минимум нежеланите ефекти.

J:

Известни са устройства , в които тръбите по цялата им дължина са изработени от гъвкав или еластичен материал. Тези устройства се използват сравнително лесно при канали или кухини с проста конфигурация. При сложни конфигурации тяхното използване е трудно, поради цялостната им гъвкавост и невъзможността за постигане на достатъчен усукващ момент. Този недостатък се отстранява до голяма степен чрез вкарване във специално направени за целта в стената на тръбата метални мандрени, които при необходимост могат да се изваждат (1) или чрез редуване на еластични и твърди участъци по дължината на тръбата (2).

Известни са тръби в устройства, които са изработени от материал, който извън живия организъм е твърд, а при температура близка до тази на него е еластичен (2).

Известни са и тръби в устройства, където отделните части от тях или други елементи, като накрайници например, са изградени от материал, притежаващ памет за формата - метали (3), (4) или полимери (2).

Недостатъци на тези тръби, които са гъвкави или твърди, или комбинирани, или програмирано преминаващи от гъвкаво в твърдо състояние са, че те всички се вкарват чрез плъзгане в естествените кухини и се насочват чрез въртене и могат само да намалят болката и травмиращият ефект, не и да ги отстранят.

Целта на изобретението е да се създаде тръба от композитен материал, която да има способност чрез външно енергийно въздействие всеки един участък от нея да може контролируемо да преминава от твърдо във високо еластично състояние и обратно. Благодарение на това качество под въздействие на механично усилие тръбата може да се обръща сама на себе си навън и да изгражда канал по зададена траектория. По този начин се осигурява безболезнено вкарване на средства за наблюдение и въздействие в кухини на живи организми включително и в такива със сложна конфигурация.

Техническа същност

Задачата на изобретението е да се създаде тръба и композитен материал за производството й, която да има способността във всеки един участък от дължината й да може контролируемо да преминава от твърдо във високоеластично състояние и обратно с помощта на енергийно въздействие, като по този начин може да се обръща сама на себе си и да изгражда дублиращ канал в съответната кухина.

Тръбата е изградена от трислоен материал съдържащ основен слой, имащ температурен интервал на висока еластичност 35°С - 55°С , среден слой (армиращ и енергопроводящ) и адхезионен слой.

• · · · · · »· · ···

Първият слой (основен) се състои от полимерна композиция на основа винилова смола или друг полярен полимер, модифициращи високомолекулни органични съединения , стабилизатори, плъзгащи вещества и полярни пластификатори.

Тези смес може да се екструдира до тънкостенни изделия (тръби) с дебелина на стената от 250 мк. до 500 мк., имащи интервал на висока еластичност 35°С - 55°С . В този интервал на високоеластично състояние тръбите могат да се обръщат сами на себе си, запазвайки памет за предишните си форма и размери.

Вторият слой (армиращ) се състои от спирално разположени върху първия слой метални нишки и противоположно на тях разположени текстилни нишки, така че образуват армираща мрежа, като в мястото на пресичането им формират контактни точки. Основната цел на металните нишки е да доведат електрически импулс до всеки локален участък на тръбата по цялата й дължина, за да бъде преведен до високоеластично състояние. Текстилните нишки са предназначени да повишат якостта на тънкостенната тръба и да изолират металните нишки една от друга. Те могат да бъдат от синтетични или изкуствени влакна или технически коприни.

Третият слой (адхезионен) осигурява фиксиране на армиращия (среден) слой към вътрешния, както и изолирането му от външната среда с изключение на контактните точки. Той се характеризира с това, че е еластичен и позволява както поемането на еластичните деформации при обръщането на тръбата сама на себе си, така и плъзгането на металните нишки в обема му без да го разрушават. Последното изискване се налага от различните коефициенти на линейно разширение на металите и полимерите. Адхезионният слой трябва да има добра адхезия към основния слой и текстилните нишки и може да бъде на основа на полиуретани, винилови пластизоли или каучукови латекси.

Тръбата се изработва по известните в техниката методи, включващи екструзия на тънкостенна тръба от полимерната смес, нанасяне на адхезионен течен слой до определена дебелина, полагане на армиращия слой и желиране на адхезионния слой.

Описание на приложените фигури

Фиг. 1 Представя конструкцията на тръба 1 от трислоен композитен материал,

Фиг. 2 Илюстрира механизъма на изграждане на дублиращия канал в кухините.

,··:·.»’:·

Примери за изпълнение

Композитният материал , от който се изгражда тръбата 1 (Фиг.1) се състои от основен слой 2 от полимерна композиция, съдържаща поливинилхлорид (суспензионен или масполимер) с К-стойност от 54 до 68 - 100 тегловни части (тч); стабилизатор от групите на органокалаените меркаптиди или калциево-цинкови сапуни - от 0.5 до 5 тч; модификатори, които подобряват удароустойчивостта и преработваемостта на композицията от групите на метиматакрилат бутадиенстиролови съполимери, акрилонитрил бутадиен стиролови съполимери, етил-винил ацетатни съполимери и други - от 0.5 до 15 тч; външни и вътрешни или комбинирани смазки от групата на монтанови или други мастни киселини, парафини, стеарини, полиетиленови восъци - от 0.2 до 5 тч и пластификатори разрешени за употреба в медицината от групите на фталатите, себацинатите, адипинатите и цитратите - от 12 до 35 тч.

Вторият слой на композитния материал се образува от спирално разположени върху основния слой метални нишки 3 и противоположно на тях разположени текстилни нишки 4 , така че образуват армираща мрежа, като в мястото на пресичането им формират контактни точки 6. Текстилните нишки са от технически коприни на основа на изкуствени или синтетични материали като ацетатна целулоза, полиестери, полиамиди и други.

Третият слой 5 на композитния материал е на основа еластичен полиуретан или винилови пластизоли, или каучукови латекси.

Следващите примери обясняват по-добре състава на полимерната композиция за изграждане на основния слой и определяща свойството на контролируем температурен преход на тръбата от твърдо във високоеластично състояние.

Пример 1
Компонент	Количество, тч
1. ПВХ S - 58, М-58	100
2. Октилкалаен меркаптид	1.4
3. Метилметакрилат-бутадиенстиролен съполимер	4
4. Модификатор на основа акрилов съполимер	1.2
5. Съполимер на метилметакрилат със стирол	0.8
6. Външна смазка	0.4
7. Вътрешна смазка	0.8
8. Диоктилфталат	25

Пример 2

Компонент

l.ITBXS-60,M-60

2. Октилкалаен меркаптид

Количество, тч

100

1.6

• · · · · ·


•	··
♦ 1··	• · ·
•	•
··	• ·

3. Метилметакрилат-бутадиенстиролен съполимер3

4. Модификатор на основа акрилов съполимер1.2

5. Съполимер на метилметакрилат със стирол0.8

6. Външна смазка0.4

7. Вътрешна смазка0.8

8. Диоктилфталат30

Пример 3

Компонент Количество, тч

1. ПВХ S - 54, М-54100

2. Октилкалаен меркаптид1.5

3. Метилметакрилат-бутадиенстиролен съполимер5

6. Външна смазка0.4

7. Вътрешна смазка0.8

8. Диоктилфталат20

9. Диоктилсебацинат5

Приложение и начин на действие

Тръбата 1, съгласно изобретението, е предназначена за вграждане в устройство, което може да я довежда до високоеластично състояние, да я насочва по траекторията на изследваната кухина и да я обръща сама на себе си.

Началото на тръбата, захванато към устройството, както е показано на Фиг. 2,

се насочва в кухината, малък участък от нея се довежда до високоеластично състояние и участъкът се обръща сам на себе си, след което енергийният импулс се прекратява и участъкът се втвърдява. Този процес се повтаря многократно с насочване по траектория в естествената кухина до създаване на изкуствен канал с твърди стени, завършващ до мястото на изследвания обект. По този начин се избягва триенето между изграждания изкуствен канал и стените на кухината в живия организъм, тъй като движението напред става за сметка на обръщащата се сама на себе си от вътре на вън тръба. В изградения изкуствен канал могат да се транспортират използваните в практиката средства за наблюдение и въздействие върху обект в кухината без да имат контакт със стените й. След приключване на манипулациите тръбата се изважда по описания начин обръщайки се от вън на вътре. Поради наличието на памет за форма и размер, обратното обръщане и изваждане на тръбата не създава травми.

		»*·
• ·* ♦·	·. ·»·.	· ···	• ·
• · ·	ft· ·' ft···	• ·<·	• · ·
• · ·	• · ·	•	•
• ft ft···	• ft ·	• ·	• ·

Claims

ПАТЕНТНИ ПРЕТЕНЦИИ

1. Тръба (1) от композитен материал, характеризираща се с това, че съдържа основен слой (2) на база винилова смола или друг полярен полимер, който слой има температурен интервал на висока еластичност 35°С-55°С, втори, армиращ и електропроводящ слой, състоящ се от спирално разположени върху първия слой метални нишки (3) и противоположно разположени на тях текстилни нишки (4), образуващи армираща мрежа и трети, адхезионен слой (5) свързан с първия и фиксиращ армиращия слой.

2. Тръба, от композитен материал, съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че дебелината на адхезионния слой (5) е по-голяма от дебелината на металните нишки (3) и по-малка от дебелината на армиращите нишки (3) и (4) в мястото на пресичането им, където образуват контактни точки (6).

3. Композитен материал, състоящ се от три слоя - основен слой (2) на база ПВХ композиция , армиращ и електропроводящ слой, изграден от метални (3) и текстилни (4) нишки и външен, адхезионен слой на база еластичен полиуретан или винилов пластизол, или каучуков латекс, характеризиращ се с това, че основния слой (2) е изграден от ПВХ композиция, съдържаща 100 тч ПВХ - суспензионен или масполимер с К- стойност от 54 до 68, полимерни модификатори за удароустойчивост и преработваемост - от 0.5 до 15 тч и фталатни или себаценатни, или адипинатни, или цитратни пластификатори или комбинация от тях - от 12 до 35 тч.