CN113321833B - 一种提高颅内压传感器检测响应时间的方法及颅内压传感器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于颅内压监测技术领域，具体涉及一种提高颅内压传感器检测响应时间的方法及颅内压传感器；其中，提高颅内压传感器检测响应时间的方法，包括：利用混合溶剂对颅内压传感器中包裹探头的硅胶层进行表面改性；其中，混合溶剂包括硅胶的良溶剂和不良溶剂的组合，且硅胶的良溶剂与不良溶剂互溶。本发明的提高颅内压传感器检测响应时间的方法改良得到的颅内压传感器进行颅内压监测试验，信号首次返回时间由0.5s提升至0.1s之内，有效提升颅内压传感器检测响应时间；归因于混合溶剂对硅胶的表面改性破坏了硅胶表面分子结构，修复硅胶表面黏附缺陷，从而提高颅内压传感器检测响应时间。
Description
技术领域
本发明属于颅内压监测技术领域，具体涉及一种提高颅内压传感器检测响应时间的方法及颅内压传感器。
背景技术
颅内压监测在临床上为精确判断颅内肿瘤、颅内创伤、脑内出血等占位性病变引起的颅内压力(ICP)变化情况提供依据，可以满足诊断、治疗和判断预后的需要。因此颅内压监测具有非常重要的临床价值。市场上现有的颅内压传感器探条感应头端采用硅胶包裹，里面为钛合金外壳，外壳内安装有压力感应芯片。
硅胶是一种常用的高分子材料，在颅内压传感器中包裹探头，颅内压力通过硅胶传送给压力感应芯片，并最终传输至主机以显示颅内压力。硅胶层具有保护脑组织、提高生物相容性等功能。例如，申请号为CN201720368779.1的专利文献公开了一种颅内压探头，包括导管，导管的内部套接有调节杆，且调节杆呈空心结构，调节杆的侧边开设有条形孔，调节杆的侧边固定有条形板，条形板的侧边固定有限位块，且限位块呈长方体结构，限位块沿条形板的长度方向均匀布置，调节杆的一端固定有滑块，且滑块呈圆柱状结构，导管的内壁上固定有限位环，且限位环位于滑块靠近调节杆的一侧，滑块远离调节杆的一侧固定有球型的骨架，骨架的内侧贴覆有薄膜，薄膜的内部填充有医用液体硅胶，医用液体硅胶的内部悬浮有压力传感器，压力传感器的输出端连接有导线。但是在实际使用过程中，硅胶固有表面特性导致硅胶表面易黏附，进而造成颅内压传感器的压力感受响应时间降低的问题。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中，由于硅胶固有表面特性导致硅胶表面易黏附，进而造成颅内压传感器的压力感受响应时间降低的问题，提供了一种能够破坏硅胶表面分子结构，修复硅胶表面黏附缺陷，提高压力感受响应时间的一种提高颅内压力传感器检测响应时间的方法。
为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：
一种提高颅内压传感器检测响应时间的方法，包括：
利用混合溶剂对颅内压传感器中包裹探头的硅胶层进行表面改性；
其中，混合溶剂包括硅胶的良溶剂和不良溶剂的组合，且硅胶的良溶剂与不良溶剂互溶。
作为优选方案，所述表面改性的过程，包括：
将混合溶剂均匀喷涂在硅胶层的表面，之后在室温环境下干燥。
作为优选方案，所述混合溶剂的喷涂量为2.5～3mL/mm2。
作为优选方案，所述喷涂的次数大于2～4次。
作为优选方案，所述表面改性的过程，包括：
将颅内压传感器中包裹探头的硅胶层浸泡在混合溶剂中，之后取出在室温环境下干燥。
作为优选方案，所述室温环境的温度为10～40℃。
作为优选方案，所述混合溶剂中，不良溶剂的体积占比为30～60％。
作为优选方案，所述硅胶的良溶剂为C5～C12的脂肪烃、C5～C12环烷烃、正己烷、丙酮、氯仿中的一种或多种的组合。
作为优选方案，所述硅胶的不良溶剂为蒸馏水或醇类溶剂中的一种或多种的组合。
本发明还提供一种颅内压传感器，包括探头及其之外包裹的硅胶层，所述硅胶层采用如上任一方案所述的方法进行表面改性。
本发明与现有技术相比，有益效果是：
(1)本发明的提高颅内压传感器检测响应时间的方法改良得到的颅内压传感器进行颅内压监测试验，信号首次返回时间由0.5s提升至0.1s之内，有效提升颅内压传感器检测响应时间；
(2)通过尘埃粒子计数器计算发现,经过表面改性后的硅胶层黏附的平均单位面积尘埃粒子数远小于表面改性前的硅胶层，因此表面改性修复了硅胶层的表面黏附缺陷，使得不易沾染灰尘；
(3)取表面涂覆硅胶的钛板进行表面改性处理后，进行剥离力试验，发现改性前后剥离力无显著差异，即硅胶层的保护脑组织能力未发生改变。
具体实施方式
以下通过具体实施例对本发明的技术方案作进一步解释说明。
实施例1：
本实施例的提高颅内压传感器检测响应时间的方法，包括：
首先，在颅内压力传感器的探头处涂布硅胶，得到包裹探头的硅胶层；配置正己烷与乙醇的混合溶剂，其中，正己烷与乙醇的体积比为6：4，即乙醇的占比为40％；
然后，将混合溶剂喷涂在颅内压力传感器的硅胶层的表面，使溶剂均匀分布并完全覆盖在硅胶层表面；其中，喷涂分3次进行，每次喷涂量相等，总的喷涂量为3mL/mm2。
最后，将硅胶层在常温25℃的条件下进行干燥，得到表面改性的硅胶层。
即得到本实施例的颅内压力传感器。
实施例2：
本实施例的提高颅内压传感器检测响应时间的方法与实施例1的不同之处在于：
混合溶剂中正己烷与乙醇的体积比为7：3，即乙醇的占比为30％；其他步骤与实施例1相同。
实施例3：
本实施例的提高颅内压传感器检测响应时间的方法与实施例1的不同之处在于：
混合溶剂中正己烷与乙醇的体积比为4：6，即乙醇的占比为60％；其他步骤与实施例1相同。
对比例1：
本对比例的提高颅内压传感器检测响应时间的方法与实施例1的不同之处在于：
混合溶剂中正己烷与乙醇的体积比为9：1，即乙醇的占比为10％；其他步骤与实施例1相同。
对比例2：
本对比例的提高颅内压传感器检测响应时间的方法与实施例1的不同之处在于：
混合溶剂中正己烷与乙醇的体积比为2：8，即乙醇的占比为80％；其他步骤与实施例1相同。
对比例3：
本对比例的提高颅内压传感器检测响应时间的方法与实施例1的不同之处在于：
混合溶剂替换为单独采用正己烷；其他步骤与实施例1相同。
对比例4：
本对比例的提高颅内压传感器检测响应时间的方法与实施例1的不同之处在于：
混合溶剂替换为单独采用乙醇；其他步骤与实施例1相同。
对比例5：
本对比例的提高颅内压传感器检测响应时间的方法与实施例1的不同之处在于：
喷涂的次数仅为1次；其他步骤与实施例1相同。
对比例6：
本对比例的提高颅内压传感器检测响应时间的方法与实施例1的不同之处在于：
喷涂的次数仅为6次；其他步骤与实施例1相同。
对比例7：
本对比例的提高颅内压传感器检测响应时间的方法与实施例1的不同之处在于：
最后干燥的温度为5℃；其他步骤与实施例1相同。
对比例8：
本对比例的提高颅内压传感器检测响应时间的方法与实施例1的不同之处在于：
最后干燥的温度为50℃；其他步骤与实施例1相同。
对比例9：
本对比例的提高颅内压传感器检测响应时间的方法与实施例1的不同之处在于：
总的喷涂量为2mL/mm2；其他步骤与实施例1相同。
对比例10：
本对比例的提高颅内压传感器检测响应时间的方法与实施例1的不同之处在于：
总的喷涂量为4mL/mm2；其他步骤与实施例1相同。
对比例11：
本对比例的提高颅内压传感器检测响应时间的方法与实施例1的不同之处在于：
混合溶剂采用正己烷与水的组合，两者体积比为6：4时几乎不互溶；其他步骤与实施例1相同。
对比例12：
本对比例的提高颅内压传感器检测响应时间的方法与实施例1的不同之处在于：
混合溶剂采用氯仿与水的组合，两者体积比为6：4时几乎不互溶；其他步骤与实施例1相同。
对上述实施例1-3及对比例1-12的颅内压传感器及未改良的颅内压传感器(即未经过溶剂表面处理)进行颅内压监测试验，用示波器读取信号首次返回时间结果如表1所示：
表1实施例1-3及对比例1-12的颅内压传感器的信号首次返回时间
| 颅内压传感器 | 信号首次返回时间/s |
| 实施例1 | 0.08 |
| 实施例2 | 0.07 |
| 实施例3 | 0.10 |
| 对比例1 | 硅胶脱落 |
| 对比例2 | 0.50 |
| 对比例3 | 硅胶脱落 |
| 对比例4 | 0.50 |
| 对比例5 | 0.40 |
| 对比例6 | 0.20 |
| 对比例7 | 硅胶脱落 |
| 对比例8 | 0.15 |
| 对比例9 | 0.16 |
| 对比例10 | 1.02 |
| 对比例11 | 0.47 |
| 对比例12 | 0.45 |
| 未改良 | 0.50 |
本发明的混合溶剂喷涂在硅胶层表面，硅胶表面完全干燥磨砂化，破坏硅胶表面分子结构，修复硅胶表面黏附缺陷，使得硅胶丧失了表面吸附能力，进而提高颅内压传感器的压力感受响应时间。
另外，若单独使用不良溶剂乙醇，硅胶不产生溶胀，不能起到表面改性的效果。
若单独使用良溶剂正己烷，硅胶过度溶胀，易导致硅胶层脱落。
本发明的不良溶剂乙醇的占比控制30-60％之间，硅胶层可均匀改性且不影响其稳定性，不会脱落。但响应时间随不良溶剂的占比增大而下降。
本发明的混合溶剂的喷涂量小于2.5mL/mm2时，溶剂不足以对硅胶表面完全均匀改性，导致硅胶表面粗糙不稳定。若喷涂量大于3mL/mm2时，则溶剂在表面过厚堆积，干燥时间过长，对硅胶的稳定性产生影响，导致硅胶易脱落。
若干燥温度大于40℃时，干燥过快易导致硅胶改性不均匀；若干燥温度小于10℃时，干燥过慢，易导致溶剂渗入硅胶里层，引起硅胶脱落。
在上述实施例及其替代方案中，正己烷还可以替换为丙酮、C5～C12的脂肪烃或C5～C12环烷烃，还可以替换为C5～C12的脂肪烃、C5～C12环烷烃、正己烷、丙酮、氯仿中的至少两种的组合。
在上述实施例及其替代方案中，乙醇还可以替换为水或甲醇，还可以替换为乙醇、水、甲醇中的至少两种的组合。
在上述实施例及其替代方案中，喷涂的次数还可以为2次或4次，喷涂工艺还可以替换为浸泡，即将硅胶层浸泡至混合溶剂中；总的喷涂量还可以为2.5mL/mm2、2.7mL/mm2、2.9mL/mm2等。
在上述实施例及其替代方案中，干燥温度还可以为10℃、15℃、20℃、30℃、35℃、40℃等。
鉴于本发明方案实施例众多，各实施例实验数据庞大众多，不适合于此处逐一列举说明，但是各实施例所需要验证的内容和得到的最终结论均接近。故而此处不对各个实施例的验证内容进行逐一说明，仅以实施例1-3作为代表说明本发明申请优异之处。
以上所述仅是对本发明的优选实施例及原理进行了详细说明，对本领域的普通技术人员而言，依据本发明提供的思想，在具体实施方式上会有改变之处，而这些改变也应视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种提高颅内压传感器检测响应时间的方法，其特征在于，包括：
利用混合溶剂对颅内压传感器中包裹探头的硅胶层进行表面改性；
其中，混合溶剂包括硅胶的良溶剂和不良溶剂的组合，且硅胶的良溶剂与不良溶剂互溶；所述混合溶剂中，不良溶剂的体积占比为30～60%；所述硅胶的良溶剂为正己烷，不良溶剂为乙醇；
所述表面改性的过程，包括：
将混合溶剂均匀喷涂在硅胶层的表面，之后在室温环境下干燥；其中，所述混合溶剂的喷涂量为2.5～3mL/mm2，所述喷涂的次数为2～4次，所述室温环境的温度为10～40℃。
2.一种颅内压传感器，包括探头及其之外包裹的硅胶层，其特征在于，所述硅胶层采用如权利要求1所述的方法进行表面改性。
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