CN115364281A - 超声显影润滑医用导管及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超声显影润滑医用导管及其制备方法，该超声显影润滑医用导管通过采用超声显影粒子填充医用导管，增加其超声图像的可见性，导管挤出后，采用润滑物质在医用导管表面进行接枝反应来增加医用导管的润滑性，增加医用导管置管的成功率和效率，减轻患者因置管产生的痛苦，润滑物质为2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸钠和丙烯酰胺中的至少一种，显影颗粒为二氧化硅微粒、聚硅酸盐微粒、二氧化钛微粒、三氧化二铁微粒、三氧化二铝微粒。

Description

超声显影润滑医用导管及其制备方法

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，具体是涉及一种超声显影润滑医用导管及其制备方法。

背景技术

介入导管是血流动力学监测、安全输液、静脉营养支持及血液透析等治疗手段的常用器械。若介入导管技术不完善，极易诱发机械损伤、血栓、插管部位局部感染、血管内导管相关血流感染以及转移性感染等诸多导管相关并发症，因此要求介入导管应具有适当的力学性能、良好的生物相容性和亲水润滑性。现有的介入导管的材质为热塑性聚氨酯等塑胶材料，热塑性聚氨酯具有突出的物理机械性能、良好的生物相容性和血液相容性，但是热塑性聚氨酯表面不具有润滑性，目前仅适用润滑剂或凝胶涂层获得暂时的润滑性，润滑性保持时间较短。

传统的介入导管在置管过程中，需要依赖医师操作人员的经验指导，且还需要在X射线或核磁成像的技术来最终确认导管的末端位置是否到位，经验丰富的医师加上X射线或核磁成像技术才能保证置管术一定的成功率。随着超声技术的发展，超声成像在置管过程中逐渐使用开来，然而常规介入导管在使用过程中，依旧存在超声成像效果不佳的情况，这使得常规介入导管在超声引导下进行的置管并不安全。据文献报道，CVC中心静脉导管在超声辅助下进行股骨中央静脉插管介入手术出现13.3％的失误率。目前，可实时观察介入导管在置管过程中的位置己经是临床医师的迫切期望，其不仅能缩短置管时间，还能提高置管的成功率，因此还需继续增强介入导管的超声显影效果。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种增强超声显影效果的同时具有长时间润滑性的超声显影润滑医用导管。

本发明的第二目的是提供一种上述超声显影润滑医用导管的制备方法。

为了实现上述的主要目的，本发明提供的超声显影润滑医用导管通过塑胶颗粒和显影颗粒混合制备得到，医用导管的外表面接枝有润滑物质，润滑物质为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠和丙烯酰胺中的至少一种，显影颗粒为二氧化硅微粒、聚硅酸盐微粒、二氧化钛微粒、三氧化二铁微粒、三氧化二铝微粒。

进一步的方案是，塑胶颗粒为热塑性聚氨酯颗粒、聚乙烯颗粒、聚丙烯颗粒、聚氯乙烯颗粒、苯乙烯-丁二烯共聚物颗粒中的至少一种。

进一步的方案是，按重量百分比，医用导管包括80份～120份塑胶颗粒和0.1份～10份，显影颗粒的粒径为1μm～1000μm。

进一步的方案是，润滑物质为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠和丙烯酰胺，其中2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠和丙烯酰胺之间的摩尔比为10：1～1：10。

为实现上述的第二目的，本发明提供一种超声显影润滑医用导管制备方法，超声显影润滑医用导管如上述的超声显影润滑医用导管，制备方法包括以下步骤：

S1、将塑胶颗粒和显影颗粒混合制备得到超声显影医用导管；

S2、将超声显影医用导管浸泡在二苯甲酮的丙酮溶液中，然后取出自然阴干；

S3、将S2干燥后的超声显影医用导管浸泡在含润滑物质的水溶液中，在紫外光的作用下完成接枝反应后，清洗烘干。

进一步的方案是，在步骤S1中，采用高速混合机将塑胶颗粒和显影颗粒进行混合，高速混合机的设置温度为50℃～80℃、转速为200rpm～600rpm，混合时间为1min～20min；混合后采用挤出机挤出冷却后得到超声显影医用导管。

进一步的方案是，在步骤S2中，二苯甲酮的丙酮溶液质量浓度可采用10mg/mL～1000mg/mL，浸泡二苯甲酮的丙酮溶液的时间可采用1min～60min，自然阴干的时间可采用60min～120min。

进一步的方案是，润滑物质的物质的量浓度为0.1mol/L～2.0mol/L，接枝反应的温度为40℃～90℃，接枝反应体系与紫外灯的距离可采用10mm～400mm。

有益效果：通过采用超声显影粒子填充医用导管，增加其超声图像的可见性，导管挤出后，采用润滑物质在医用导管表面进行接枝反应来增加医用导管的润滑性，增加医用导管置管的成功率和效率，减轻患者因置管产生的痛苦；润滑物质为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠和丙烯酰胺，在进行接枝反应时，以塑胶上的分子量上的活泼氢为连接位点，在引发剂和紫外光的作用下，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠和丙烯酰胺聚合接枝在塑胶上，具体接枝反应式为：

当润滑物质为丙烯酸铵单一材料时，具体的接枝反应式为：

当润滑物质为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠单一材料时，具体的接枝反应式为：

由于塑胶表面接枝亲水性物质，亲水性物质遇水可在其表面形成一层水化层，该水花层可大幅降低塑胶表面的摩擦力，进而实现导管表面的润滑性，润滑物质与塑胶表面通过键合连接，实现长时间保持连接状态，进而保证导管表面长期的润滑性。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

实施例1

实施例1中的超声显影润滑医用导管通过以下步骤制备得到：

S1、将采用高速混合机将95份塑胶颗粒和5份显影颗粒进行混合，高速混合机的设置温度为60℃、转速为300rpm，混合时间为10min；混合后在95℃烘干3h后，采用挤出机挤出冷却后得到超声显影医用导管，其中塑胶颗粒为热塑性聚氨酯，显影颗粒为二氧化硅颗粒，挤出机挤出工艺为螺杆长径比采用36，螺杆转速采用40rpm，加料段温度采用190℃、压缩段温度采用200℃、均化段温度采用205℃，机颈温度采用200℃，模具温度采用195℃，传送带速度采用70m/min；

S2、将超声显影医用导管浸泡在100mg/mL的二苯甲酮的丙酮溶液中10min，然后取出自然阴干；

S3、将S2干燥后的超声显影医用导管浸泡在0.6mol/L NaAMPS和0.6mol/L AM的水溶液中，在70℃、氮气的条件下通过300W紫外灯(波长365nm)照射反应体系60min，反应体系与紫外灯的距离为150mm，来使超声显影聚氨酯导管表面的接枝反应进行，反应完毕后用乙醇超声清洗产物8h，然后用纯化水清洗24h，清洗完毕后60℃烘干至恒重，得具有超声显影能力的超滑聚氨酯导管，上述材料均可通过市售得到。

实施例2

实施例2中的超声显影润滑医用导管的制备方法与实施例1中的超声显影润滑医用导管的制备方法大致上相同，不同之处在于：二氧化硅颗粒采用3份，TPU颗粒采用97份。

实施例3

实施例3中的超声显影润滑医用导管的制备方法与实施例1中的超声显影润滑医用导管的制备方法大致上相同，不同之处在于：二氧化硅颗粒采用1份，TPU颗粒采用99份。

实施例4

实施例4中的超声显影润滑医用导管的制备方法与实施例1中的超声显影润滑医用导管的制备方法大致上相同，不同之处在于：在在步骤S2中，将超声显影聚氨酯导管浸泡在含有1mol/L NaAMPS和0.2mol/L AM的水溶液中。

实施例5

实施例5中的超声显影润滑医用导管的制备方法与实施例1中的超声显影润滑医用导管的制备方法大致上相同，不同之处在于：润滑物质为丙烯酸铵单一材料，浓度为1.2mol/L。

实施例6

实施例6中的超声显影润滑医用导管的制备方法与实施例1中的超声显影润滑医用导管的制备方法大致上相同，不同之处在于：润滑物质为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠单一材料，浓度为1.2mol/L。

对比例1

对比例1中的超声显影润滑医用导管的制备方法与实施例1中的超声显影润滑医用导管的制备方法大致上相同，不同之处在于：不进行步骤S3。

对比例2

对比例2中的超声显影润滑医用导管的制备方法与实施例1中的超声显影润滑医用导管的制备方法大致上相同，不同之处在于：润滑物质为聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇的共聚物。

对比例3

对比例3中的超声显影润滑医用导管的制备方法与实施例1中的超声显影润滑医用导管的制备方法大致上相同，不同之处在于：在步骤S1中不添加显影粒子。

对上述的实施例1至6和对比例1、2就信噪比、水接触角测试和润滑性表征等多个方面进行检测。

信噪比测试具体为：

对模拟血管内的感兴趣区域计算各实施例和各对比例样品的信噪比，该信噪比数值为样品超声显影能力大小的表征。信噪比＝10lg(Ps/Pn，其中Ps和Pn分别代表信号和噪声的有效功率，信噪比越大，样品超声显影能力越强，测试结果见下表1。

表1信噪比大小

由表1可知，各实施例和对比例1-2中相对对比例3均含有一定量的显影粒子，因此各实施例和对比例1-2的信噪比相对对比例3的信噪比要大，因此各实施例和对比例1-2具有超声显影能力。

样品水接触角测试

把试样水平放置在试验台上，用微量进样器从试样上方垂直滴2μL液滴于样品表面，滴注静止1min后从试样水平方向拍照，每组取样三个，每个样品随机测三个点，测量数据并取其平均值。随后计算接触角。接触角越低，样品表面的亲水性越好，具体测试见表2。

表2水接触角测试结果

由表2可知，实施例1样品的接触角最低，亲水性最好。

样品润滑性表征

把试样放在固定有定滑轮的水平平面的另一端，拉力机通过绕在定滑轮的略有弹性的细线使滑块在试样表面水平滑动，拉力机所显示的拉力就为摩擦力F，摩擦系数可由f＝F/W(W：滑块的重力)得到，摩擦力越小说明样品表面更光滑，润滑性更好。具体测试结果见表3。

表3摩擦系数测试结果

由表3可知，实施例1至6中的最大静摩擦力、滑动摩擦力、最大静摩擦系数和滑动摩擦系数之间相差不多，而实施例中的样品润滑性能最佳，对比例2中采用另外两种润滑物质，但是聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇的共聚物之间的协同作用不如实施例1中的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠和丙烯酰胺之间的润滑协同作用。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.超声显影润滑医用导管，其特征在于：所述医用导管通过塑胶颗粒和显影颗粒混合制备得到，所述医用导管的外表面接枝有润滑物质，所述润滑物质为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠和丙烯酰胺中的至少一种，所述显影颗粒为二氧化硅微粒、聚硅酸盐微粒、二氧化钛微粒、三氧化二铁微粒、三氧化二铝微粒。

2.根据权利要求1所述的超声显影润滑医用导管，其特征在于：

所述塑胶颗粒为热塑性聚氨酯颗粒、聚乙烯颗粒、聚丙烯颗粒、聚氯乙烯颗粒、苯乙烯-丁二烯共聚物颗粒中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的超声显影润滑医用导管，其特征在于：

按重量百分比，所述医用导管包括80份～120份所述塑胶颗粒和0.1份～10份显影颗粒，所述显影颗粒的粒径为1μm～1000μm。

4.根据权利要求1所述的超声显影润滑医用导管，其特征在于：

所述润滑物质为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠和丙烯酰胺，其中2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸钠和丙烯酰胺之间的摩尔比为10：1～1：10。

5.超声显影润滑医用导管制备方法，其特征在于：所述超声显影润滑医用导管如权利要求1至4任一项所述的超声显影润滑医用导管，所述制备方法包括以下步骤：

S1、将所述塑胶颗粒和所述显影颗粒混合制备得到超声显影医用导管；

S2、将所述超声显影医用导管浸泡在二苯甲酮的丙酮溶液中，然后取出自然阴干；

S3、将S2干燥后的所述超声显影医用导管浸泡在含所述润滑物质的水溶液中，在紫外光的作用下完成接枝反应后，清洗烘干。

6.根据权利要求5所述的超声显影润滑医用导管制备方法，其特征在于：

在步骤S1中，采用高速混合机将所述塑胶颗粒和所述显影颗粒进行混合，高速混合机的设置温度为50℃～80℃、转速为200rpm～600rpm，混合时间为1min～20min；混合后采用挤出机挤出冷却后得到超声显影医用导管。

7.根据权利要求5所述的超声显影润滑医用导管制备方法，其特征在于：

在步骤S2中，所述二苯甲酮的丙酮溶液质量浓度可采用10mg/mL～1000mg/mL，浸泡二苯甲酮的丙酮溶液的时间可采用1min～60min，自然阴干的时间可采用60min～120min。

8.根据权利要求5所述的超声显影润滑医用导管制备方法，其特征在于：

所述润滑物质的物质的量浓度为0.1mol/L～2.0mol/L，接枝反应的温度为40℃～90℃，接枝反应体系与紫外灯的距离可采用10mm～400mm。